AN INVESTIGATION OF THE FRACTURE TOUGHNESS OF C22 WELDED WITH RUTIL COVERED ELECTRODES AND DETERMINATION OF THE MISMATCH FACTOR

Abstract

The process of joining of the low carbon steel (C22) which is used in various metal structural industry has been done with the arc welding method by using rutil covered electrodes as filling metal. After the welding process, by examining the mechanical properties and the fracture toughness and crack growth properties of the weld metal, base metal and around of HAZ (Heat-Affected-Zone) of welded specimens, the values of J-Integral and which is one of the fracture mechanics parameters, has been identified. Then the hardness tests on weld metal, base metal and HAZ were obtained at four different location along the longitudinal direction of the specimens. The fundamental aim of this study is to examine the difference of mechanical properties between the weld metal and the base metal (strength mismatched) which affect the deformation and fracture behavior of the welded joints.

Keywords

• Welding, Mismatch, Low carbon steel, Fracture Toughness, Rutil covered electrodes

RUTİL ÖRTÜLÜ ELEKTOTLARLA BİRLEŞTİRİLMİŞ C22'NİN KAYNAK BÖLGESİNİN KIRILMA TOKLUĞUNUN İNCELENMESİ VE UYUMSUZLUK (MISMATCH) FAKTÖRÜNÜN BELİRLENMESİ

Abstract

Endüstride kullanım sahası oldukça geniş olan C22 çelik sacdan alınan numuneler, farklı çekme dayanımına sahip üç ayrı rutil elektrotlarla kaynak edilmiştir. Yorulma sonucu oluşturulan çatlaklardan hareket edilerek kaynaklı bölgelerin direngenliği araştırılmıştır. Kaynak metali ve Isı Tesiri Altındaki Bölgenin (ITAB) mekanik özellikleri incelenerek kırılma mekaniği parametrelerinden biri olan J(N/mm) kaynak malzemesi tokluk değeri ve ∆a(mm) çatlak ilerleme değerlerinin kıyaslanması için grafikler elde edilmiştir. Deney parçası üzerinde boydan boya 4 ayrı bölgeden seçilen çizgilerde kaynak metali, esas metal ve ITAB geçişlerinde mikrosertlik taraması yapılmıştır. Bu çalışmaların amacı esas metal ile kaynak metali arasındaki uyumsuzluğun (mismatch) incelenmesidir.

Keywords

• Kaynak, Uyumsuzluk, Düşük karbonlu çelik, Kırılma tokluğu, Rutil örtülü elektrot

References

1. Aksoy T., (1996): “Termal Yükleme Sonucu Rijitleştirilmiş İki Farklı Malzemede Çatlak
2. Oluşumunun İncelenmesi”, A.İ.F. Projesi İzmir. Anık S., Tülbentçi K., Kaluç E., (1991): “Örtülü Elektrot ile Elektrik Ark Kaynağı”, İstanbul.
3. Bauschke H. M., Ros A., Koçak M., (1995): “Weld Strenght Mis-Match Effect on CTOD (δ5)
4. R-Curvers”, Proc. Of the Secofnd Meeting of the HW Sub. Comm. X-F Mis-Match Effect, th April 1995, GKSS Research Center, F.R. Germany HW Doc. X-F-026-95.
5. Dhooge A., (1992): “Failure Analyis of Welding Structures”, Revue de la Soudure- Lastijdshrift 48 (2), 49-56.
6. Eripret C., Franco C., Gilles P., Ignaccolo S., (1994): “On the Effect of Mismatching on Structural Resistance of Welds”, Proceedings of the 1994 Pressure Vessels and Piping
7. Conference, Part II (of 19). Güleç Ş., Aran A., (1985): “Malzeme Bilgisi I-II”, TÜBİTAK Gebze Araştırma Merkezi.
8. Koçak M., Schwalbe K. H., (1994): “Fracture of Weld Joints: Mis-Match Effect”, Proc. Of the Intermediate Meeting of the IIW Sub. Comm. X-F Weld Mis-Match Effect, 28-29 April 1994, Paris IIW Doc. X-F-003-94.

9. Koçak M., Denys R., (1994): “CTOD and Wide Plate Testing of Welds on Mis-Matched
10. Welded Joints”, 10 th European Conference on Fracture(ECF 10), 20-23 September 1994,
11. Berlin, IIW Doc. XI-641-95 IIW Doc. X-F-028-95. Lee S., Kim BC., Kwon D., (1992): “Correlation of Microsructure and Fracture Properties in
12. Weld Heat-Affected Zones of Thermomechanically Controlled Processed Steels”,, Metallurgical Transactions A23A, (10), 2803-2816.
13. Meriç C., Tokdemir M., (1999): “An Investigation of the Weld Region of the SAE 1020
14. Joined with Metal Active Gas and Determination of the Mismatch Factor”, J. of Materials Eng. And Performance, 8, 5, 601-605. Pan Y. T., Lee J. L., (1991): “Effects on Inclusions on the Microstruture and Thougness of
15. HAZ in Steels”, China Steel Thecnical Report (5), 9-17 30 ISSN:1015-6070.
16. Tülbentçi K., (1998): “Mig-Mag Gazaltı Kaynak Yöntemi”, Arctech, İstanbul.
17. Skorupa M., (1992): “Fatigue Life Prodection of Cruciform Joints Failing at the Weld Teo.”, Welding Journal 71, 8, 269-275.