بررسی تجربی و بهبود استحکام جوش مقاومت نقطه‌ای در لامپ‌های هالوژن به روش آماری تاگوچی

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 7، دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 48، خرداد 1398، صفحه 81-90   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

لطفعلی مظفری وانانی¹؛ صادق رحمتی^{* 2}

¹مربی، مهندسی مکانیک طراحی کاربردی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی‌وحرفه‌ای استان چهارمحال و بختیاری، آموزشکده فنی‌وحرفه‌ای پسران بروجن، بروجن، چهارمحال و بختیاری، ایران

²مدیر کل برنامه ریزی آموزشی و درسی دانشگاه

چکیده

جوشکاری مقاومتی نقطه‌ای کاربرد زیادی در صنعت و به خصوص در ساخت بدنه و برخی قطعات خودرو دارد. همچنین از روش جوشکاری مقاومتی در تولید لامپ‌های هالوژن خودرو نیز استفاده می‌شود. در این تحقیق، با هدف بهینه سازی راندمان خط تولید و نیز بهبود استحکام جوش مقاومت نقطه‌ای لامپ‌های خودرو، بررسی‌های تجربی روی عوامل موثر بر استحکام جوش دو قطعه وینگ(Wing) به بادی(Body) در لامپ‌های هالوژن H4 (نوربالا-پایین) خودرو انجام شده است. فرایند طراحی آزمایش‌ها و تحلیل نتایج به روش تاگوچی و با کمک نرم‌افزار Minitab صورت گرفت. میزان تاثیر عواملی همچون جریان جوش، زمان و جنس الکترود جوشکاری در نمونه‌های واقعی لامپ بررسی شد. نتایج آزمایش‌ها و تحلیل‌های آماری حاکی از وابستگی بالای استحکام جوش به زمان در درجه اول و با اختلاف کمی در درجه دوم به جریان جوشکاری است. نتایج نشان داد که با هر جنس الکترود به کار رفته در جوشکاری، در صورت افزایش زمان و جریان جوش تا حد متوسط (s4/0 و KA6 ) ، استحکام جوش بهبود پیدا می‌کند. ولی در مقادیر بالای زمان و جریان، تاثیر منفی بر استحکام جوش مشاهده می‌شود. اگرچه جنس الکترود جوشکاری سومین رتبه را در تاثیر بر استحکام جوش دارد، اما راندمان خط تولید در صورت استفاده از الکترودهای تنگستن به مقدار قابل توجه 29.17% نسبت به الکترودهای از جنس مس بیشتر بود. این در حالی است که استحکام جوش توسط الکترود تنگستن فقط به مقدار 5.5% کمتر از الکترود مس است که این استحکام هنوز در محدوده مجاز و قابل قبولی از استانداردهای مربوطه قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

جوش مقاومتی نقطه‌ای؛ لامپ هالوژن؛ استحکام جوش؛ طراحی آزمایش تاگوچی

مراجع

 

[1]     Y. j. Chao, “Ultimate strength and failure mechanism of resistance spot weld subjected to tensile, or combined tensile/shear loads”, Journal of Engineering Materials and Technology, Vol. 125, pp. 125-133, 2003.

 

[2]     H. Ghanbari & M. Shariati, “Experimental analysis on effects of resistance spot welding parameters on the tensile tension behavior of martensite ferrite joints by taguchi statistical method”, Modares Mechanical Engineering, Vol. 17, No. 6, pp. 342-350, 2017.

 

[3]     S. Aslanlar, “The effect of nucleus size on mechanical properties in electrical resistance spot welding of sheets used in automotive industry”, Journal of Materials and Design, Vol. 27, No. 2, pp. 125-131, 2006.

 

[4]     Z. Hou, S. Kimb, Y. Wang, C. Li & C. Chena, “Finite element analysis for the mechanical features of resistance spot welding process”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 185, No. 1-3, pp. 160-165, 2007.

 

[5]     D. Ozyurek, “An effect of weld current and weld atmosphere on the resistance spot weld ability of 304L austenitic stainless steel”, Journal of Materials and Design, Vol. 29, No. 3, pp. 597-603, 2008.

 

[6]     B. Bouyousfi, T. Sahraoui, S. Guessasma, K. T. Chaoch, “Effect of process parameters on the physical characteristics of spot weld joint”, Journal of Materials and Design, Vol. 28, No. 2, pp. 414-419, 2007.

 

[7]     D. L. Olson, T. A. Siewert, S. Liu & G. R. Edwards, ASM Handbook, Vol. 6: Welding, Brazing, and Soldering, ASM Int., 1993.

 

[8]     T. Drozda, E. Philip, P. E. Mitchell & W. C. Charles, “Tool and manufacturing engineers handbookˮ, Society of Manufacturing Eng., 1998.

 

[9]     X. C. Wang & M. Y. Lui, “An arbitrary waveform control system for a precise spot-welding power source”, Journal of Mat. Processing Tech., Vol. 122, No. 2-3, pp. 185–188, 2002.

 

[10]  S. Aslanlar, A. Ogur, U. Ozsarac & E. Ilan, “Welding time effect on mechanical properties of automotive sheets in electrical resistance spot welding”, Journal of Mat. and Design, Vol. 29, No. 7, pp. 1427-1431, 2008.

 

[11]  H. Eisazadeh, M. Hamedi & A. Halvaee, “New parametric study of nugget size in resistance spot welding process, using finite element method”, Journal of Mat. and Design, Vol. 31, No. 1, pp. 149–157, 2010.

 

[12]  M. Oveisi, N. Banimostafa arab & G. Payeganeh, “Prediction and optimization of the diameter of the weld button in Resistance Spot welding on the sheet used in the shipbuilding industry using experimental design”, Proceedings of The 1^st  National Conference on National Development of Mokran Coasts and Islamic Republic of Iran's sea Authority, Chabahar, Iran, February 16-18, 2013.

 

[13]  National Iranian Standard, No. 6004, Lamps for road Vehicles-Performance requirements, ICS: 29.140.99, 1^st Revision, 2011.

 

[14]  Functional standard requiring the approval of supplies - PSA PEUGEOT C77 2760, 2006.

 

[15] Uniform provisions concerning the approval of filament lamps for use in approved lamp units of power-driven vehicles and of their trailers Regulation E-ECE-Regulation, No. 37, 2011.