A resistance spot welding process has been essential in the joining process of automobile industry because it is economic and quality guaranteed joining process. A modern vehicle, for example, typically contains 7,000 ~ 13,000 spot-welded joints.
There are two fracture modes, button full out and interfacial fracture, in spot welded joints. In case of mild steel, interfacial fracture is considered as undesirable fracture because energy absorption ratio and load-bearing capacity do not satisfy the standard. In case of advanced high-strength steels (AHSS), however, interfacial fracture takes place with satisfying load-bearing capacity standard.
Strain-rates during automobile crash accidents are generally in the range of 0.001/s to 100/s. The mechanical properties of metals, especially UTS and yield stress are remarkably different on static and dynamic loading conditions.
This paper deals with the tensile properties acquisition of nugget region in spot-welded joint at various strain-rates using micro material testing machine. The driving and load measuring part of Static Micro Material Testing Machine (SMMTM) and High-Speed Micro Material Testing Machine (HSMMTM) were replaced by considering the load requirement. A jig and a gripping device are designed to meet the requirements of the specimen shape and strength.
Two kinds of specimens for the tensile tests were obtained each from the center of the welded spot and 1 mm away from the centerline at the spot welded joint of the DP980 by wire electric discharged machining(EDM). The thickness of the specimen was 0.3 mm and the gage length of the specimen was 1 mm. Digital image correction method (DIC) was applied to measure the longitudinal strain. The speckle pattern generation method was also improved for DIC method application. Quasi-static tests were performed with SMMTM at strain-rates of 0.001/s and 0.1/s. Dynamic tests were performed with HSMMTM at strain-rates of 1/s, 10/s and 100/s.
The Stress-Strain curves were obtained at each strain-rate.
A comparative evaluation was performed between the material properties of base metal and nugget region in the spot welded joint, based on the obtained stress-strain curves.
자동차 경량화를 통한 자동차 성능향상 및 연비개선으로 인한 환경오염방지에 앞서 중요시 되어야 하는 것은 승객의 안전이며 자동차 설계에 있어서 자동차의 내구성 및 승객의 안전성 확보와 직접관련 되는 자동차 구조부재의 신뢰성 학보가 중요하다. 현재 자동차 부재에 대한 물성 평가 및 연구는 활발히 진행되고 있으나 부재의 연결부에 대한 충돌해석 및 피로해석에 대한 연구는 미흡한 실정이다.
용접부의 파단의 경우 모재부에서 파단이 발생하는 버튼파단과 열영향부 또는 너겟부에서 파단이 발생하는 계면파단의 경우로 구분할 수 있으며, 일반적인 연강의 경우계면파단은 건전하지 못한 용접으로 간주되고 있다. 하지만 고강도강(AHSS) 강의 경우 계면파단이 발생 하더라도 하중지지능력관점에서 규격을 만족함에 따라 용접의 건전성을 평가하는 기준에 대한 모호함에 대한 문제가 제기되고 있다.
이에 따라 본 연구에서는 고강도강의 한 종류인 DP980 강재의 점용접 너겟부의 변형률속도에 따른 인장 물성을 획득하기 위한 연구를 수행하였다. 이를 위해 점용접 너겟부에서 중앙부와 중앙부로부터 1 mm 이격하여 두께 0.3 mm의 시험편을 와이어 방전가공(wire electric discharged machining)을 이용하여 획득하였으며, 정적 마이크로재료시험기(static micro testing machine, SMMTM)와 고속 마이크로 재료시험기(high speed micro testing machine, HSMMTM)을 이용하여 0.001 ~ 100/s 구간에서 인장시험을 수행하였다., 변형률 측정을 위하여 DIC방법을 적용하였다. DIC방법을 적용하기 위해서 기존의 특이점형성 방법을 개선하였으며, 각변형률 속도에서 획득한 항복응력, 인장강도, 균일연신율 등을 모재인 DP980 인장물성과 비교하였다.
