Analysis of welded low-carbon steel properties

U radu je dan teorijski pregled postupaka zavarivanja metalnih materijala. Poseban osvrt je dan na postupke elektrootpornog točkastog zavarivanja. Kako je elektrootporno točkasto zavarivanje najčešće korišteni postupak spajanja u automobilskoj industriji, poseban osvrt je dan na parametre zavarivanja i njihov utjecaj na konačnu kvalitetu zavara. Opisane su najčešće greške koje se javljaju u zavaru pri točkastom zavarivanju, kao i metode kojima su vršena strukturna ispitivanja i mjerenje tvrdoće zavarenih spojeva. U eksperimentalnom dijelu na prethodno zavarenim uzorcima uzimanih iz limova s tri tipa vozila, provedena je metalografska priprema uzoraka brušenjem i nagrizanjem. Nagrizanje je provedeno u dvije otopine, prvo u otopini nital (0,5 % HNO 3 u destiliranoj vodi) kako bi odredili početnu strukturu, a nakon ponovnog poliranja otopinom Klemm 1, kako bi utvrdili postojanje zaostalog austenita. Nakon strukturnih istraživanja provedeno je mjerenje makro i mikro – tvrdoće u području zavara. Time se istražio utjecaj strukturnih promjena u području zavara na svojstva zavarenog spoja, točnije tvrdoća. Iz rezultata ispitivanja i provedenih analiza zaključeno je kako tijekom elektrootpornog točkastog zavarivanja ispitivanih limova dolazi do pojave zaostalog austenita u strukturi u zoni utjecaja topline i zoni taljenja. Također uočena je pojava dendritnog rasta zrna i martenzit u zoni taljenja. Izmjerene vrijednosti tvrdoće pokazuju kako uslijed promjene strukture dolazi i do značajne promjene u izmjerenim vrijednostima tvrdoće u odnosu na osnovno stanje. Najviši iznosi tvrdoće izmjereni su u zoni taljenja kod svih uzoraka. Također su i u zoni utjecaja topline izmjerene više vrijednosti tvrdoće u odnosu na tvrdoću polaznog materijala. Dokazano je kako uslijed zavarivanja dolazi do pojave zaostalog austenita u području zone utjecaja topline i zone taljenja, te mjestimične pojave martenzta u zoni taljenja, što za posljedicu ima porast vrijednosti tvrdoće u području zavara.Thepaperprovides a theoreticaloverviewofweldingprocedures for metallic materials. Since spot weldingisthe most commonlyusedwelding procedure inautomotive industry, specialattentionisgiven to weldingparametersduring spot weldingandtheir impact on finalweldquality. In thepaper are alsodescribedthe most commonerrorsthat occurduring spot welding, andthemethodsthat are used for structuraltestingand for measurementofweldhardness. In theexperimentalpartthemetallographicpreparationof specimenswasperformed on previouslyweldedspecimenstakenfromsheetsfromthree typesofvehiclebygrindingandetching. Etchingwascarriedoutintwosolutions, firstin NITAL solution (0.5% HNO 3 indistilled water) to determinetheinitialstructure, andafterre- polishingwithKlemm 1 solution to determinetheexistenceofresidualaustenite. After structuralstudies, themeasurementofmacroandmicro - hardnessintheweldareawas performed. Theeffectofstructuralchanges on thepropertiesoftheweldedjoint, namely hardness, wereinvestigated. Fromthe test resultsandperformedanalyzes, itcanbe concludedthatduringtheelectricresistance spot weldinginthetestedsteelsheetsthereis occurrenceofresidualausteniteinthestructureoftheheataffective zone andmelting zone. Therewasalsoobservedtheoccurrenceofdendriticgraingrowthandmartensitestructurein themelting zone. Measuredhardnessvalues show thatdue to thechangeinstructure, thereis a significantchangeinthemeasuredhardnessvalues relative to thestarting metal. The highesthardnessvalues weremeasuredinthemelting zone at allsamples. Also, intheheat affected zone themeasuredhardnessvaluesweremuchhigherrelative to the as received material. Ithasbeenshownthatdue to theweldingthereisoccurrenceofretainedaustenitein theheataffected zone andthemelting zone, andtheoccasionalappearancemartensiteinthe melting zone, whichresultsinincreaseofhardnessintheweldedarea