MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH HÀN ĐIỂM  SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN

Phạm Văn Hiệp

doi:10.34238/tnu-jst.14628

MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH HÀN ĐIỂM SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 23/01/26 Ngày hoàn thiện: 28/02/26 Ngày đăng: 28/02/26

Các tác giả

Phạm Văn Hiệp , Khoa Cơ khí – Cơ điện tử, Trường Kỹ thuật Phenikaa - Đại học Phenikaa

Tóm tắt

Hàn điểm là phương pháp phổ biến gia công kim loại tấm trong ngành công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ. Trong các ngành công nghiệp này, đánh giá chất lượng mối hàn điểm là một bước không thể thiếu để đáp ứng các yêu cầu về an toàn. Chất lượng mối hàn điểm phụ thuộc vào vật liệu hàn và các thông số hàn như dòng điện hàn, thời gian hàn, và lực tác dụng lên điện cực. Nội dung bài báo trình bày quá trình mô phỏng mối hàn điểm sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM). Quá trình mô phỏng được thực hiện trên phần mềm ANSYS để đánh giá chất lượng của mối hàn. Sự hình thành của đường kính mối hàn được thể hiện dựa trên sự phân bố nhiệt độ thu được từ kết quả mô phỏng. Quá trình mô phỏng hàn điểm của thép tấm 590 DP được thực hiện để xác định đường kính mối hàn, sau đó so sánh với kết quả thực tế để kiểm chứng kết quả mô phỏng. Kết quả chỉ ra rằng giá trị sai lệch lớn nhất là 1.25%, từ đó chứng minh được khả năng của ANSYS trong thực hiện mô phỏng quá trình hàn điểm. Bên cạnh đó, thông số hàn phù hợp được đề xuất dựa theo tiêu chuẩn an toàn của Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ (AWS). Các kết quả trên chứng minh khả năng của FEM trong việc dự đoán các thông số hàn phù hợp cho từng loại vật liệu cụ thể.

Từ khóa

Mối hàn điểm; Quá trình hàn điểm; Phần mềm ANSYS; Đường kính mối hàn; Hàn điểm đối với thép 590 DP

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] S.-G. Choi, I. Hwang, Y.-M. Kim, B. Kang, and M. Kang, "Prediction of the weld qualities using surface appearance image in resistance spot welding," Metals, vol. 9, no. 8, 2019, doi: 10.3390/met9080831.

[2] M. Pouranvari, "Effect of welding current on the mechanical response of resistance spot welds of unequal thickness steel sheets in tensile-shear loading condition," International Journal of Multidisciplinary Sciences and Engineering, vol. 2, no. 6, pp. 178-189, 2011.

[3] Z. Hou, I.-S. Kim, Y. Wang, C. Li, and C. Chen, "Finite element analysis for the mechanical features of resistance spot welding process," Journal of Materials Processing Technology, vol. 185, pp. 160-165, 2007.

[4] C. Tsai, J. Papritan, D. Dickinson, and O. Jammal, "Modeling of resistance spot weld nugget growth," Welding Journal (USA), vol. 71, no. 2, pp. 47-54, 1992.

[5] W.-L. Dai, "Analysis and development of a real-time control methodology in resistance spot welding," In International Congress & Exposition, 1991, doi: 10.4271/910191.

[6] J. A. Khan, L. Xu, Y.-J. Chao, and K. Broach, "Numerical simulation of resistance spot welding process," Numerical Heat Transfer: Part A: Applications, vol. 37, no. 5, pp. 425-446, 2000.

[7] W. Zhang, H. Jensen, and N. Bay, "Finite element modeling of spot welding similar and dissimilar metals," 7th International Conference on Computer Technology in Welding, 1997, pp. 364-373.

[8] J. Gould, "An examination of nugget development during spot welding, using both experimental and analytical techniques," Welding Journal, vol. 66, no. 1, pp. 1-s-10-s, 1987.

[9] E. Feulvarch, V. Robin, and J. Bergheau, "Resistance spot welding simulation: a general finite element formulation of electrothermal contact conditions," Journal of Materials Processing Technology, vol. 153, pp. 436-441, 2004.

[10] B. Chang and Y. Zhou, "Numerical study on the effect of electrode force in small-scale resistance spot welding," Journal of Materials Processing Technology, vol. 139, no. 1-3, pp. 635-641, 2003.

[11] S. Pandre, P. Takalkar, N. Kotkunde, S. K. Singh, and A. U. Haq, "Influence of temperatures and strain rates on tensile deformation behaviour of DP 590 steel," Materials Today: Proceedings, vol. 18, pp. 2603-2610, 2019.

[12] K. C. Mills, Recommended values of thermophysical properties for selected commercial alloys. Woodhead publishing, 2002.

[13] Z. Feng, N. Ma, W. Li, K. Narasaki, and F. Lu, "Efficient analysis of welding thermal conduction using the Newton–Raphson method, implicit method, and their combination," The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 111, no. 7, pp. 1929-1940, 2020.

[14] H. Oikawa, G. Murayama, T. Sakiyama, Y. Takahashi, and T. Ishikawa, "Resistance spot weldability of high strength steel (HSS) sheets for automobile," Shinnittetsu Giho, vol. 385, pp. 39-45, 2006.

[15] V. H. Pham, T. H. Vo, D. D. Vu, J. Choi, S. Park, D. T. Nguyen, B.-I. Lee, and J. Oh, "Development of scanning acoustic microscopy system for evaluating the resistance spot welding quality," Research in Nondestructive Evaluation, vol. 33, no. 3, pp. 123-137, 2022.

[16] A. H. Committee and A. I. H. Committee, Metals Handbook: Properties and selection, vol. 2, American Society for Metals, 1978.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.14628

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ