Yakma Alın Kaynağı ile Birleştirilmiş Yapı Çeliklerinde ITAB'ın ANSYS İle Analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GAZİ EMRE KOCAMANOĞLU

Danışman: Uğur Arabacı

Özet:

Kaynak, bugünlerde en sık olarak kullanılan birleştirme yöntemlerinden biridir. Bu sebeple kaynak yapılacak malzemelerin güvenliği, kaynaklı birleştirmelerin kullanıldığı bütün yapıların güvenliği için büyük önem arz etmektedir. Kaynak işlemi esnasında meydana gelen termal dönüşümlerin kontrolü kaliteli bir kaynağın kritiğidir. Mekanik özellikler açısından kesin olarak bilinemeyen bir bölge olan ITAB, sıcaklık girdisi, ısı türbülansından dolayı farklı özelliklere sahip olan kaynak bölgesinin modelleme ile mekanik ve termal özelliklerinin önceden tahmin edilebilmesi, birçok alanda kullanılan kaynaklı yapıların güvenliğinin sağlanabilmesi açısından oldukça önem arz etmektedir. Bu çalışmada; yukarıda açıklanan nedenlerden dolayı kaynak edilmiş parçaların bilgisayar destekli analizlerinin ANSYS programı ile yapılması amaçlanmıştır. Bu çalışmada kaynak işlemi için kaynak yöntemi olarak yakma alın kaynağı seçilmiştir. Kaynak işlemi için uygun boyutlara getirilen numunelere belirli aralıklarla delikler açılarak kaynak işlemi esnasında termokupl ve datalogger yardımıyla kaynak işlemi boyunca sıcaklık değerleri ölçülerek kayıt altına alınmıştır. Aynı zamanda kaynak esnasında termal kamera kullanılarak kaynak bölgesinin ulaşabildiği maksimum sıcaklık ölçümü yapılmıştır. Yakma alın kaynağı yöntemiyle birleştirilen deney parçalarının birleştirme bölgelerinde oluşan mikroyapısal değişiklikler, optik mikroskopta ve taramalı elektron mikroskobunda (SEM) incelenmiştir. Mekanik özelliklerin belirlenebilmesi adına mikro sertlik ölçümleri alınmıştır. Sonlu elemanlar yöntemini kullanan ANSYS programında aynı deneysel şartlarda üç boyutlu modellemeler oluşturulmuş ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu işlem sonucunda ortaya çıkan bulgular karşılaştırılırmış ve sonuçların gerçek sonuçlar ile uyumlu olduğu görülmüştür. Bu sebeple kaynaklı yapının özelliklerinin ve oluşabilecek sorunların önceden tahmin edilebilmesi için simülasyon programlarının önemi net bir şekilde anlaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler : Yakma alın kaynağı, Ansys, termal analiz, kaynak metalurjisi