Gaz Altı Ark Kaynağı İşleminde Proses Parametrelerinin Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, St37 malzeme çiftlerine gaz altı ark kaynağı yöntemiyle alın kaynağı ile birleştirme işlemi gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda farklı proses parametreleri ile çalışılmıştır. Bu doğrultuda iki farklı kalınlık değeri ve iki farklı ilerleme hızı ile kaynak işlemi gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda artan malzeme kalınlığının çarpılmayı azalttığı, artan ilerleme hızının ise çarpılmayı arttırdığı tespit edilmiştir. Çalışmanın ikinci adımında ise gerçekleştirilen proses nümerik olarak hesaplanmıştır. Bu adımda, her bir proses parametresi için kaynak işlemi bilgisayar ortamında simüle edilmiş ve deneysel çalışmalarla karşılaştırılarak tahmin hassasiyeti incelenmiştir. Simülasyonlar yine iki farklı kalınlık ve iki farklı ilerleme hızı olacak şekilde gerçekleştirilmiştir. Nümerik hesaplamalarda Simufact Welding paket programı kullanılmıştır. Sonlu elemanlar analizleri sonuçları incelendiğinde tahmin değerlerinin deneysel çalışmalarla uyumlu olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

• Gaz altı kaynağı,çarpılma,proses parametreleri

Investigation of Process Parameters' Effects at Distortion on Gas Metal Arc Welding

Abstract

In this study, butt welding of St37 material is performed using gas metal arc welding. Different process parameters are used in experimental studies by means of two different thicknesses, and two different welding velocities. As a result of experimental studies, decreasing distortion values are determined with increasing material thickness, and increasing distortion values are obtained with increasing welding velocity. At the second stage of the study, numerical calculation of the process is performed. In this stage, welding process is simulated at computer enviorenment using experimental process parameters. Numerical calculations are performed using Simufact Welding software. Prediction results with finite element analysis are determined compatible with the experimental results.

Keywords

• Gas metal arc welding,distortion,process parameters

References

1. Wen, S. W, Hilton P. and Farrugia, D.C.J., "Finite Element Modelling of a Submerged Arc Welding Process", Journal of Materials Processing Technology, vol.119, pp. 203-209, 2001.
2. Májlinger, K., Kalácska, E., Spena, P. R., "Gas metal arc welding of dissimilar AHSS sheets", Materials & Design, vol. 109, pp. 615-621, 2016.
3. Arif, N., Chung, H., "Alternating current-gas metal arc welding for application to thin sheets", Journal of Materials Processing Technology, vol. 214(9), pp. 1828-1837, 2014.
4. Feng, J., Li, L., Chen, Y., Lei, Z., Qin, H., Li, Y., "Effects of welding velocity on the impact behavior of droplets in gas metal arc welding", Journal of Materials Processing Technology, vol. 212(11), pp. 2163-2172, 2012.
5. Prasad, K., Dwivedi, D. K., "Some investigations on microstructure and mechanical properties of submerged arc welded HSLA steel joints", The international journal of advanced manufacturing technology, vol. 36(5), pp. 475-483, 2008.
6. Zhao, Y., Chung, H., "Numerical simulation of droplet transfer behavior in variable polarity gas metal arc welding", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 111, pp. 1129-1141, 2017.
7. Murphy, A. B., Nguyen, V., Feng, Y., Thomas, D. G., Gunasegaram, D., "A desktop computer model of the arc, weld pool and workpiece in metal inert gas welding", Applied Mathematical Modelling, vol. 44, pp. 91-106, 2017.
8. Srivastava, S., Garg, R. K., "Process parameter optimization of gas metal arc welding on IS: 2062 mild steel using response surface methodology", Journal of Manufacturing Processes, vol. 25, pp. 296-305, 2017.

9. Yadav, A., Ghosh, A., Kumar, A., "Experimental and Numerical Study of Thermal Field and Weld Bead Characteristics in Submerged Arc Welded Plate", Journal of Materials Processing Technology, vol. 248, pp. 262-274, 2017.
10. Jia, X., Xu, J., Liu, Z., Huang, S., Fan, Y., Sun, Z., "A new method to estimate heat source parameters in gas metal arc welding simulation process", Fusion Engineering and Design, vol. 89(1), pp. 40-48, 2014.
11. Ramazani, A., Li, Y., Mukherjee, K., Prahl, U., Bleck, W., Abdurakhmanov, A., Schlese, M., Reisgen, U., "Microstructure evolution simulation in hot rolled DP600 steel during gas metal arc welding", Computational Materials Science, vol. 68, pp. 107-116, 2013.
12. Heinze, C., Schwenk, C., Rethmeier, M., "Numerical calculation of residual stress development of multi-pass gas metal arc welding", Journal of Constructional Steel Research, vol. 72, pp. 12-19, 2012.
13. Tülbentçi, K., "MIG-MAG Eriyen Elektrod İle Gazaltı Kaynağı", Gedik Eğitim Vakfı Kaynak Teknolojisi Eğitim Araştırma ve Muayene Enstitüsü, 1990.
14. Simufact.Welding User Manual, Material/Library, 2014.