LPG Tüplerinin Tozaltı Ark Kaynağında Kullanılan Kaynak Teli ve Kaynak Tozu Kombinasyonlarının Mekanik Özelliklere Etkisinin incelenmesi

Year 2022, , 509 - 518, 30.06.2022

Uğur Nuhoğlu Tolga Mert Mustafa Tümer

https://doi.org/10.21605/cukurovaumfd.1146496

Abstract

Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) tüpü, sıvılaştırılmış gazları depolamak ve taşımak için kullanılan bir tür basınçlı kaptır. Bu çalışmada, LPG tüpü imalatında kalınlığı 1.50 mm olan S460MC çeliği ve tozaltı ark kaynağı yöntemi kullanılmıştır. Kaynak sarf malzemelerinin (tel, toz) seçimi ve kaynak parametrelerinin (akım, gerilim, ilerleme hızı) optimizasyonu çalışmanın öncelikli odak noktalarıdır. Görsel ve radyografik (X-ışını) testler ve makroskopik incelemeler sonucunda seçilen kaynak parametreleri doğrulanmıştır. Kaynak sarf malzemelerinin mekanik özellikler üzerine etkilerini incelemek amacıyla deney numuneleri hazırlanmış sonrasında çekme ve sertlik ölçme testleri yapılmıştır ve molibden elementinin mekanik dayanımı arttırdığı gözlemlenmiştir. LPG tüp üretim standardı gereksinimlerini doğrulamak amacıyla da patlatma & hacimsel genleşme deneyleri ve basınçla yorulma deneyleri uygulanmıştır ve gereksinimler sağlanmıştır.

Keywords

LPG tüpü, Tozaltı ark kaynağı, Yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelik, Molibden, Mekanik dayanım

Investigation of the Effect of Solid Wire and Flux Combinations Used in Submerged Arc Welding of the LPG Cylinders on Mechanical Properties

Abstract

Liquefied petroleum gas (LPG) cylinder is a type of pressure vessel that used to store and transport liquefied gases. In this study, S460MC steel with a thickness of 1.50 mm and submerged arc welding method were used in the manufacturing of LPG cylinders. Selection of the welding consumables (wire, flux) and optimization of the welding parameters (current, voltage, travel speed) are the primary focus of the study. Selected welding parameters have been verified as a result of visual and radiographic (X-ray) tests and macroscopic examinations. In order to analyze the effects of welding consumables on mechanical properties, test specimens were prepared, then tensile and hardness tests were performed and it was observed that molybdenum element increased the mechanical strength. In order to fulfill the requirements of the LPG cylinder production standard, bursting & volumetric expansion tests and pressure fatigue tests were performed and the requirements were met.

Keywords

LPG cylinder, Submerged arc welding, HSLA steel, Molybdenum, Mechanical strength

References

• 1. Caligulu, U., Türkmen, M., Tufanoğlu, E., Kejanli, H., 2017. P460-St52 Malzemelerin Tozaltı Kaynağında Amper Değerinin Etkisi. 2. Savunma Sanayi Sempozyumu, 6-7 Nisan 2017, Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale.
• 2. Tom, A, Pius, G.M., Joseph, G., Jose, J., Joseph, M.J., 2014. Design and Analysis of Lpg Cylinder. International Journal of Engineering & Applied Sciences (IJEAS), 6(2), 17-31.
• 3. TS EN 14140, 2015. LPG Donanım ve Aksesuarları-Taşınabilir, Tekrar Doldurulabilir, Kaynaklı Çelik Tüpler-Alternatif Tasarım ve Ġmalat, Ankara.
• 4. Sebestova, H., Hornik, P., Mrna, L., Dolezal, P., 2018. Microstructure and Mechanical Properties of Hybrid LasTIG Welds of HSLA Steel. 10th CIRP Conference on Photonic Technologies (LANE 2018), Brno, 743-747.
• 5. Akay, A.A., Kaya, Y., Kahraman, N., 2013. Farklı Özellikteki Malzemelerin Tozaltı Ark Kaynak Yöntemi ile Birleştirilmesi ve Birleştirmelerin Tahribatlı ve Tahribatsız Muayenesi. SAÜ. Fen Bil. Der., 17(1), 85-96.
• 6. Saoudi, A., Fellah, M., Sedik, A., Lerari, D., Khamouli, F., Atoui, L., Bachari, K., 2020. Assessment and Statistical Correlation of Mechanical Properties of Double-sided Single Pass Submerged Arc Welded Line Pipe Steel. Engineering Science and Technology, an International Journal, 23(2), 452-461.
• 7. Kahraman, N., Gülenç, B., Durgutlu, A., 2005. Investigation of the Effect of Electrode Extension Distance on Microstructural and Mechanical Properties of Low Carbon Steel Welded with Submerged Arc Welding. G.U. Journal of Science, 18(3), 473-480.
• 8. Peasura, P., 2017. Investigation of the Effects of Submerged Arc Welding Process Parameters on the Mechanical Properties of Pressure Vessel Steel ASTM A283 Grade A. Hindawi Journal of Engineering, 2017, 1-8.
• 9. Ma, Z., Zhuang, M., Li, M., 2020. Effect of Main Arc Voltage on Arc Behavior and Droplet Transfer in Tri-arc Twin Wire Welding. Journal of Materials Research and Technology, 9(3), 4876-4883.
• 10. Weisman, C., Kearns, W.H., 1978. Welding Handbook: Welding Processes, Arc and Gas Welding and Cutting, Brazing and Soldering. American Welding Society, Miami, 592.
• 11. Weisman, C., Kearns, W.H., 1982. Welding Handbook: Metals and Their Weldability. American Welding Society, Miami, 582.
• 12. Oyak Maden Metalürji Grubu, Yassı Ürün Kataloğu, https://www.erdemir.com.tr//. Erişim Tarihi: 10.12.2021, 2020, İstanbul.
• 13. Weisman, C., Kearns, W.H., 1976. Welding Handbook: Fundamentals of Welding, American Welding Society, Miami, 376.
• 14. Magmaweld, SW 701 Datasheet, https://www.magmaweld.com.tr//, Erişim Tarihi: 05.01.2022, 2021.
• 15. Magmaweld, SF 212 Datasheet, https://www.magmaweld.com.tr//, Erişim Tarihi: 05.01.2022, 2021.
• 16. Magmaweld, "SW 702Mo Datasheet," https://www.magmaweld.com.tr//, Erişim Tarihi: 05.01.2022, 2021.
• 17. Magmaweld, "SW 304 Datasheet," https://www.magmaweld.com.tr//, Erişim Tarihi: 05.01.2022, 2021.
• 18. TS EN ISO 4136, 2013. Metalik Malzemelerin Kaynakları Üzerinde Tahribatlı Deneyler-Enine Çekme Deneyi, Ankara.
• 19. TS EN ISO 9015-2, 2016. Metalik Malzeme Kaynaklarında Tahribatlı Deneyler-Sertlik Deneyi-Kısım 2: Kaynaklı Birleştirmelerde Mikro Sertlik Deneyi, Ankara.
• 20. Bhole, S.D., Nemade, J.B., Collins, L., Liu, C., 2006. Effect of Nickel and Molybdenum Additions on Weld Metal Toughness in a Submerged Arc Welded HSLA Line-pipe Steel. Journal of Materials Processing Technology, 173(1), 92-100.
• 21. Roy, T.K., Bhattacharya, B., Ghosh, C., Ajmani, S.K., 2018. Advanced High Strength Steel, Springer.
• 22. Viano, D.M., Ahmed, N.U., Schumann, G.O., 2000. Influence of Heat Input and Travel Speed on Microstructure and Mechanical Properties of Double Tandem Submerged Arc High Strength Low Alloy Steel Weldments. Science and Technology of Welding and Joining, 5(1), 26–34.
• 23. Menghani, J., Dwivedi, K., 2016. Effect of Molybdenum Addition on Microstructure and Mechanical Properties of Plain Carbon Steel Weld. Metallurgical and Materials Engineering, 22(4), 269-284.