A Study on Prediction of Nugget Diameter by Resistance Spot Welding Finite Element Analysis of High Tensile Steel (SGAFC 780)

In this study, resistance spot welding was performed using a high tensile steel plate SGAFC 780. The shear tensile strength, fracture profile, nugget diameter, and simulation were compared according to the conditions. After the nugget diameter calibration, the minimum diameter of welding was more than 4.3mm when the welding current was 8kVA or more. At 9kVA and above 10kVA, the minimum nugget diameter of 4.3mm was satisfied. On the other hand, due to the high current and time, the fly phenomenon occurred and the deep indentation remained. An evaluation of the weldability confirmed that there was an interval that was evaluated as weld failure due to the creep phenomenon, which satisfied the tensile shear strength and minimum nugget diameter. On the other hand, areas that have sufficient load bearing capacity even when drift has occurred were also identified. The simulation results show that the error rate was less than 4.2% when comparing the nugget diameter in the simulation and the experimental results in the appropriate weld zone, and confirmed the reliability of the simulation.

고장력 강판(SGAFC780)의 저항 점 용접의 유한요소해석을 통한 너깃 직경 예측

본 연구는 고 장력 강판 SGAFC 780소재를 이용하여 저항 점 용접을 실시 하였으며, 조건에 따른 너깃 지름 측정, 유한 요소 해석 비교를 하였다. 너깃 지름 측정 결과 용접 전류 7kVA의 용접시간 18cycle 이상의 용접조건에서는 용접 최소 직경인 4.3mm 이상을 만족하는 것으로 나타났다. 9kVA과 10kVA이상에서 최소 너깃 직경인 4.3mm 이상으로 만족 하였으나, 높은 전류와 시간으로 인해 날림 현상이 발생하였고, 그로 인한 깊은 압흔이 잔류하였다. 용접성 평가 결과 최소 너깃 지름에서는 만족하지만 날림 현상이 발생하여 용접 불량으로 평가되는 구간이 존재함을 확인하였다. 하지만 날림 현상이 일어났음에도 충분한 하중 부담 능력을 가지는 영역도 확인했다. 유한 요소 해석 비교 결과 적정용접 구간에서의 유한 요소 해석과 실험 결과에서의 너깃 지름을 비교 했을 시 4.2% 미만의 오차율을 확인 했으며, 유한 요소 해석의 신뢰성을 확인 할 수 있었다.