Investigation of the Effect of Protective Gas Composition on Welding Quality in Mag Welding by Tensile Test

Year 2021, Volume , Issue 32, 531 - 535, 31.12.2021

Esin Tuğba ŞİMŞEK Ahmet AKKUŞ

https://doi.org/10.31590/ejosat.1040057

Abstract

MAG (Metal Active Gas) welding method is widely used in joining structural steels. In this research, S355J2+N structural steel was welded with MAG welding method in the semi-automatic welding mechanism created for the welding process. In order to observe the effect of different shielding gas compositions and different welding speeds used during welding on the welding quality, a total of 27 welded parts were obtained by using 9 gas mixtures and 3 speed values. The samples obtained from the welded parts were examined by performing tensile tests. As a result of this study, it was observed that the tensile strength decreased as the amount of CO2 increased while the O2 was constant in the shielding gas, or as the amount of O2 increased while the CO2 was constant. It has been observed that the welding speed and therefore the number of passes also affect the tensile strength.

Keywords

Mag Welding, S355 Structural Steel, Shielding Gas Mixture, Automatic Welding

Mag Kaynağında Koruyucu Gaz Bileşiminin Kaynak Kalitesine Etkisinin Çekme Testi ile İncelenmesi

Abstract

Yapı çeliklerinin birleştirilmesinde MAG (Metal Aktif Gaz) kaynak yöntemi yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu araştırmada, kaynak işlemi için oluşturulan yarı otomatik kaynak mekanizmasında MAG kaynak yöntemi ile S355J2+N yapı çeliğinin kaynağı yapılmıştır. Kaynak esnasında kullanılan farklı koruyucu gaz bileşimlerinin ve farklı kaynak hızlarının kaynak kalitesine etkisinin gözlemlenmesi amacıyla, 9 adet gaz karışımı ve 3 hız değeri kullanılarak toplamda 27 adet kaynaklı parça elde edilmiştir. Kaynak edilmiş parçalardan elde edilen numunelerin çekme testleri gerçekleştirilerek incelenmiştir. Bu çalışma sonucunda, koruyucu gaz içindeki O2 sabitken CO2 miktarı arttıkça ya da CO2 sabitken O2 miktarı arttıkça genellikle çekme dayanımında düşüş gözlemlenmiştir. Kaynak hızının ve dolayısıyla paso sayısının da çekme dayanımını etkilediği gözlemlenmiştir.

Keywords

Mag Kaynağı, S355 Yapı Çeliği, Koruyucu Gaz Karışımı, Otomatik Kaynak

References

• Ada, H., Aksöz, S., Fındık, T., Çetinkaya, C., Bostan, B., & Candan, İ. (2016). API 5L X65 çeliklerinin mag kaynak yöntemi ile birleştirilmesinde, kaynak işleminin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi, 31(ÖS1), 1-9.
• Althouse, A.D., Turnquist, C.H., Bowdich, W.A., Bowdich, K.E. (1992). Modern Welding. South Holland Illinois.
• Ateş, H. (1996). MIG-MAG kaynağında kullanılan Argon gazına O2 Ve CO2 ilavesinin kaynak metali tokluğu ve mikroyapısına etkisi. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Ankara.
• Ebrahimnia, M., Goodarzi, M., Nouri, M., & Sheikhi, M. (2009). Study of the effect of shielding gas composition on the mechanical weld properties of steel ST 37-2 in gas metal arc welding. Materials & Design, 30(9), 3891-3895.
• Gülenç, B. (1995). MIG/MAG kaynağında koruyucu gaz karışımının kaynak metalinin mekanik özelliklerine etkisi. Gazi Üniversitesi Fen Bil. Enstitüsü, Doktora Tezi, Ankara.
• Kahraman, N., Gülenç, B., Durgutlu, A. (2005). Tozaltı ark kaynağı ile kaynaklanan düşük karbonlu çeliklerde serbest tel uzunluğunun mikroyapı ve mekanik özelliklere olan etkisinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 18 (3), 473-480.
• Kuna, J. (1989). Effect of shielding gas mixture on the impact toughness of pulsed arc welded joints. Tecnical University of Wroclaw, Poland.
• Lehto, P., Remes, H., Saukkonen, T., Hänninen, H., & Romanoff, J. (2014). Influence of grain size distribution on the Hall–Petch relationship of welded structural steel. Materials Science and Engineering: A, 592, 28-39.
• Liao, M. T., & Chen, W. J. (1999). A comparison of gas metal arc welding with flux-cored wires and solid wires using shielding gas. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 15(1), 49-53.
• Onar, V. (2020). Robotik MAG Kaynak Metodunda XAR 500 Serisi Çeliklerin Mikrosertliğine Farklı Kaynak Akımlarının ve Hızlarının Etkisi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 8(1), 1193-1203.
• Pierre, E.R., (1987). Shielding Gases For Welding. Welding Design&Fabrication, USA.
• Pilarczyk, J., & Szczok, E. (1994). Properties of gas mixtures used in MAG welding. Welding international, 8(11), 845-850.
• Raoufi, F. (1994). Parameter optimization in MIG/MAG welding processes (Master's thesis).
• Sacks, J. R. (1981). Welding principles and practices. Macmillan/McGraw-Hill.
• Svensson, L. E. (1994). Control Of Microstructures And Properties In Steel Arc Welds. CRC Pres, USA.
• Şık, A. (2004). Mig/Mag metodu ile kaynak yapılan yapı çeliği (St37-2) levhaların eğme yorulması gerilmesine çeşitli aktif gazlarının etkisi. Gazi Üniversitesi Endüstriyel Sanatlar Eğitim Fakültesi, 15, 45-57.
• Şık, A. (2006). Yapı çeliğinin (St52-3) MIG/MAG kaynağında gaz karışımlarının çekme dayanımı özelliklerine etkisi. Trakya Univ J Sci, 7(1), 9-15.
• Tülbentçi, K. (1990). MIG-MAG eriyen elektrod ile gazaltı kaynağı. Gedik Holding.
• Türkkan, G. (2008). Koruyucu gaz kaynağında (MIG/MAG) gaz debisinin kaynak nüfuziyeti ve kaynak hızına etkisi (Doctoral dissertation, DEÜ Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Yılmaz, R., & Tümer, M. (2013). Microstructural studies and impact toughness of dissimilar weldments between AISI 316 L and AH36 steels by FCAW. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 67(5), 1433-1447.