Yüksek mukavemetli çeliklerin farklı kaynak yöntemleri kullanılarak kaynak edilebilirliğinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Öğrenci: MUSTAFA HARMAN

Danışman: CEMİL ÇETİNKAYA

Özet:

İnce taneli yüksek mukavemetli düşük alaşımlı (YMDA) çeliklerin yüksek mekanik özellikleri, plastik deformasyon kabiliyeti, hafiflik ve aynı zamanda kolay kaynaklanabilirlik gibi üstün özellikleri sayesinde sanayide kullanımı giderek artmaktadır. Bu çalışmadaki deneylerde ana malzeme olarak YMDA çeliği QSTE 420 TM çelik sac plaka kullanılmıştır. QSTE 420 TM çeliğinin sahip olduğu yüksek mukavemet özelliğinin kaynaklı imalattan sonrada sürdürülebilir olması için farklı kaynak yöntemlerinde kaynaklanabilirliği araştırılmıştır. QSTE 420 TM çeliğinin kaynaklanabilirliğini etkileyen parametreler; malzeme türü, malzeme kalınlığı, seçilen kaynak yöntemi, ilave metalin kimyasal kompozisyonu ve mekanik özellikleri ve ısı girdisinden (Akım, gerilim, kaynak hızı, paso sayısı, paso türü, elektrod çapı) oluşmaktadır. Bu parametrelerin en uygun şekilde belirlenmesiyle kaynak yöntem prosedürleri (pWPS) oluşturulmuştur. Bu prosedürlerde QSTE 420 TM sac plakalara 3 grup altında sırasıyla metal aktif gaz (MAG-özlü tel ve masif tel), tungsten asal gaz (TIG), elektrik ark kaynağı (E) yönteminde alın kaynağı işlemleri yapılmıştır. Savunma ve otomotiv sanayinde en çok tercih edilen sac plaka kalınlıkları TIG'de '2,5' mm, MAG'da '4', '8' mm, E'de '8' mm ölçülerindedir. Farklı ilave kaynak metalleri kullanılarak 3 grup (MAG, TIG, E) altında yapılan deneylerde plakalardan elde edilen standart numuneler mekanik testler (Çekme, eğme, çentik - darbe, sertlik testleri) ve makro grafik, mikro grafik muayenelerden geçirilmiştir. Elde edilen sonuçlar ana malzeme mukavemet değerleri ile kıyaslanarak kaynaklanabilirlik incelenmiştir. Ayrıca ilave metal türü ve değişken ısı girdilerinin, mekanik ve metalografik özelliklere olan etkileri de irdelenmiştir. Bu sayede hatalı kaynak yöntemi ve parametre seçimi nedeniyle, ana malzemenin mekanik ve teknolojik özelliklerini zayıflatan yüksek ısı girdisinin neden olduğu tane irileşmesi, çarpılma ve mukavemet kaybı sebebiyle ortaya çıkan hurda ve fire miktarı azaltılmıştır. Tüm deney sonuçlarının kaynaklanabilirliği QSTE420TM ana malzemenin mukavemet değerleri ile referans alınarak değerlendirilmiş ve her kaynak metodunda en uygun sonuçlara sahip deneyler belirlenmiştir