Influence of mag welding parameters on JIS-3141 spcen carbon steel tailored blank joint properties
โดย สมศักดิ์ เชาวลิต
ปี 2555
บทคัดย่อ
เทลเลอร์แบลงค์ คือ รอยต่อโลหะที่โลหะทั้งสองมีความหนาแตกต่างและถูกใช้ในการลดน้ำหนักโดยรวมของโครงสร้างรถยนต์ในงานอุตสาหกรรมการเชื่อมแม๊กเป็นหนึ่งในกระบวนการเชื่อมที่ใช้ในการเชื่อมรอยต่อเทลเลอร์แบลงค์เนื่องจากเป็นกระบวนการที่ท้าให้ได้แนวเชื่อมที่มีความสมบูรณ์ ใช้เวลาในการเชื่อมสั้น และมีค่าใช้จ่ายในการปฏิบัติงานต่ำ ดัวยเหตุนี้ในงานวิจัยนี้จึงมีจุดประสงค์ในการประยุกต์การเชื่อมแม๊กในการเชื่อมรอยต่อเทลเลอร์แบลงค์เหล็กกล้าคาร์บอน JIS – 3141 SPCEN และศึกษาอิทธิพลตัวแปรการเชื่อมที่มีผลต่อสมบัติของรอยต่อ
แผ่นเหล็กรีดเย็นคาร์บอน JIS – 3141 SPCEN ถูกจับยึดในตำแหน่งท่าราบแบบต่อชน และทำการเชื่อมด้วยวิธีการเชื่อมแม็กโดยการเปลี่ยนแปลงตัวแปรในการเชื่อมคือกระแสไฟเชื่อม ความเร็วในการเดินแนวเชื่อมและชนิดของแก๊สรอยต่อเชื่อมถูกน้าไปผ่านกระบวนการเตรียมชิ้นงานสำหรับการทดสอบสมบัติของรอยต่อเช่นความแข็งแรงดึง ความแข็ง และโครงสร้างจุลภาค
ผลการทดลองสรุปได้ดังนี้ ตัวแปรการเชื่อมที่เหมาะสมที่ให้ค่าความแข็งแรงดึง 690 MPa คือ กระแสไฟเชื่อม 70 แอมแปร์ ความเร็วเดินเชื่อม 70 มิลลิเมตรต่อนาที และแก๊สผสม 80%Ar-20%CO2 โดยใช้วิธีการเชื่อมแบบ ต่อชน การเพิ่มกระแสไฟและความเร็วเดินเชื่อมส่งผลท้าให้ค่าความแข็งแรงดึงและความแข็งของโลหะเชื่อมเพิ่มขึ้น โครงสร้างจุลภาคของรอยเชื่อมสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 พื้นที่ คือ บริเวณกึ่งกลางแนวเชื่อมแสดงเม็ดเกรนที่มีความเล็กและละเอียดกว่าเม็ดเกรนของโลหะหลักที่มีความกลมมนและขนาดใหญ่กว่า นอกจากนั้นบริเวณกระทบร้อนแสดงขนาดเม็ดเกรนที่ใหญ่และหยาบ
Tailored blank is a metal joint that metals for the joint have a different thickness and the method applied to reduce the gross weight of the automobile structure. Metal Active Gas (MAG) welding is one of welding processes that takes produce the sound weld for tailored blank joint because this process less time and lower operating cost when compared to another processes. This research aimed to apply MAG welding to produce the weld of tailored blank JIS – 3141 SPCEN carbon steel joint and related study on mechanical properties of the joint.
JIS – 3141 SPCEN cold-draw carbon steel with difference thickness were clamped in a jig to be ready for a butt joint and welded the joint using MAG welding. The variation of the welding parameter such as welding current, welding speed and gas type were optimized. The welded joint was prepared and examined for the joint properties such as tensile strength, hardness and microstructure investigation.
The experimental results were concluded as follows the optimized welding parameter that produced the tensile strength of 690 MPa was from the welding current of 70A, the welding speed of 70 mm/min and the mixed gas of 80%Ar-20%CO2. By butt joint increase of the welding current and speed had affected on the higher the tensile strength and the better hardness of the weld. Microstructure investigation of the joint showed 3 zones of difference grain size. The middle welded showed a smaller and finer grain size when compared to base metals. The grain size at the heat affected zone (HAZ) was the largest and the coarsest grain among 3 zones.
Download : การศึกษาอิทธิพลตัวแปรการเชื่อมแม็กต่อสมบัติของรอยต่อเทเลอร์แบล็งเหล็กกล้าคาร์บอน JIS-3141 spcen