Soğuk basınç kaynak işleminde çoklu işlem parametrelerinin mikro yapı ve mekanik özellikler üzerindeki etkilerinin istatistiksel olarak değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada saf bakır çubukların (Cu-ETP, Çap Ø8 mm) soğuk basınç kaynağı ile birleştirilmesinde iki farklı vuruş sayısı (4 ve 12), vuruş süresi (0 ve 5sn) ve kaynak basıncı (4 ve 6 bar) için çoklu kalite karakteristikleri istatistiksel olarak araştırılmıştır. Taguchi’nin L8 ortogonal dizisi esas alınarak gerçekleştirilen direnç , çap, mikro sertlik ve çekme (Rm-MPa) mukavemeti deney sonuçları varyans ve regresyon analizi ile değerlendirilmiştir. Mikro sertlik incelemelerine göre, İlk üç bölgede (KB1, KB2 ve KB3) regresyon analizi ve ANOVA’ya göre anlamlı sonuçlar elde edilememiştir. KB4, KB5 ve KB6 için faktörlerin ana ve ikili etkileşimlerinin sertlik üzerindeki etkileri sırasıyla %99,92, %99,93 ve %99,71’lik belirleme katsayısında modellenmiştir ve oldukça tatminkardır. KB4, KB5 ve KB6 için optimum sertlik değeri vuruş sayısının birinci (A=4), vuruş süresinin ikinci (B=5sn) ve kaynak basıncının ikinci seviyesinde (C=6 bar) sırasıyla 96, 90.1 ve 84.1 HV olarak elde edilmiştir. Çekme dayanımı incelemelerine göre, faktörlerin ana ve ikili etkileşimlerinin çekme dayanımı üzerindeki etkileri %99,84’lük belirleme katsayısında yüksek doğrulukta modellenmiştir. Optimum çekme dayanımı vuruş sayısının birinci (A=4), vuruş süresinin birinci (B=0 sn) ve kaynak basıncının ikinci seviyesinde (C=6 bar) 233,6 MPa olarak elde edilmiştir. Elektriksel direnç analizlerine göre, faktörlerin ana ve ikili etkileşimlerinin direnç üzerindeki etkileri %99,99’lük belirleme katsayısında modellenmiştir ve mükemmele yakındır. En düşük direnç değeri vuruş sayısının birinci (A=4) vuruş süresinin ikinci (B=5sn) ve kaynak basıncının birinci seviyesinde (C= 4 bar) 49,13 μΩ olarak belirlenmiştir.

In this study, multiple quality characteristics for two different numbers of upsets (4 and 12), welding time (0 and 5s), and welding pressure (4 and 6 bar) were statistically researched in the joining of pure copper rods (Cu-ETP, Diameter Ø8 mm). Resistance, diameter, microhardness, and tensile (Rm-MPa) strength test results based on Taguchi's L8 orthogonal array were evaluated by variance and regression analysis. According to microhardness examinations, no significant results were obtained according to regression analysis and ANOVA in the first three regions (KB1, KB2, and KB3). For KB4, KB5, and KB6, the effects of the main and binary interactions of factors on hardness were modeled at coefficients of determination of 99.92%, 99.93%, and 99.71%, respectively, and were quite satisfactory. The optimum hardness values for KB4, KB5, and KB6 were obtained as 96, 90.1, and 84.1 HV at the first level of upset number (A=4), second welding time (B=5sec), and welding pressure (C=6 bar) respectively. According to the tensile strength studies, the effects of the main and binary interactions of the factors on the tensile strength were modeled with high accuracy at a determination coefficient of 99.84%. The optimum tensile strength was obtained as 233.6 MPa at the first level of impact number (A=4), first impact time (B=0 sec), and second level of welding pressure (C=6 bar). According to the electrical resistance analysis, the effects of the main and binary interactions of the factors on the resistance were modeled at a coefficient of determination of 99.99% and were close to perfect. The lowest resistance value was determined as 49.13 μΩ at the first level (A=4) of the number of upsets (A=4), the second (B=5sec) of the welding time, and the first level of the welding pressure (C= 4 bar).