Otomotiv Uygulamalarında DP1180 Çelik için Direnç Nokta Kaynak Parametrelerinin Optimizasyonu

TÜRKKAN Y. A.

Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, cilt.31, sa.2, ss.705-718, 2026 (TRDizin)

Özet

Bu çalışma, otomotiv hafifletme için kritik öneme sahip bir malzeme olan elektrik dirençli nokta kaynaklı (RSW) DP1180 ileri yüksek mukammetli çelik levhaların mekanik dayanımına birincil süreç parametrelerinin etkilerini sistematik olarak sunmaktadır. Üç ana kaynak parametresi—elektrot kuvveti, kaynak akımı ve kaynak süresi—Taguchi deneysel tasarım metodolojisi kullanılarak değerlendirildi ve optimize edildi. Her parametre için üç farklı seviye belirlenmiş bir L9 ortogonal dizisi kullanıldı. Kaynaklı örneklerin çekme-kesme dayanımı belirlendi ve ilgili sinyal-gürültü (S/N) oranları optimal parametre ayarlarını belirlemek için hesaplandı. Her parametrin eklem gücüne katkısını nicelendirmek için istatistiksel bir varyans analizi (ANOVA) yapıldı. Sonuçlar, kaynak akımını en etkili parametre olarak kesin olarak belirledi ve çekme-kesme dayanımı değişimine %64,13 katkı sağladı. Makroyapısal analizler bu bulguları doğruladı ve yüksek çekme-kesme dayanıklılığına sahip örneklerin büyük ve homojen bir kaynak parçası sergilediğini ortaya koydu. Buna karşılık, düşük mukavemetli numuneler daha küçük kaynak çekirdek çapları ve kaynak merkez hattında iç boşlukların bulunmasıyla karakterize edildi. Bu çalışma, DP1180 çeliği için RSW sürecinin uygunluğunu optimize edilmiş bir parametre penceresi oluşturarak otomotiv üretiminde sağlam ve güvenilir eklem performansına ulaşmak için net bir yol sunmaktadır. 
This study presents a systematic investigation into the effects of primary process parameters on the mechanical strength of electrical resistance spot welded (RSW) DP1180 advanced high-strength steel sheets, a material of critical importance for automotive lightweighting. Three principal welding parameters—electrode force, welding current, and welding time—were evaluated and optimized using the Taguchi experimental design methodology. An L9 orthogonal array was employed, with three distinct levels designated for each parameter. The tensile-shear strength of the welded specimens was determined, and the corresponding signal-to-noise (S/N) ratios were calculated to identify the optimal parameter settings. A statistical analysis of variance (ANOVA) was conducted to quantify the contribution of each parameter to the joint strength. Results unequivocally identified welding current as the most influential parameter, contributing 64.13% to the variation in tensile-shear strength. Macrostructural analyses corroborated these findings, revealing that specimens with high tensile-shear strength exhibited a large, homogeneous weld nugget. Conversely, low-strength specimens were characterized by smaller nugget diameters and the presence of internal voids at the weld centerline. This work demonstrates the suitability of the RSW process for DP1180 steel by establishing an optimized parameter window, offering a clear pathway toward achieving robust and reliable joint performance in automotive manufacturing.