THE EFFECT OF CONTROLLED ATMOSPHERE ON THE HEAT AFFECTED ZONE PROPERTIES OF GAS METAL ARC WELDING

Abstract

ABSTRACT

Gas Metal Arc Welding (GMAW) process is widely used in industry due its improved weld pool protection against to the atmosphere gases. However, the long arc length reduces the protective effect of the shielding gas. Due to electrochemical and thermochemical reactions between the weld pool and the arc atmosphere, it is quite important to enhance the toughness of the weldment by an inert atmosphere during GMAW process. Therefore, in this study a controlled atmosphere cabinet was designed. Low carbon steels were welded with classical GMAW process in argon atmosphere as well as in the controlled atmosphere cabinet by using similar welding parameters. The mechanical and metallurgical properties of both weldments were evaluated. Finally, it is concluded that the toughness of the heat affected zone was superior for the weldment made in the controlled atmosphere when compared to that of the classical GMAW process.

Keywords

• Key Words: GMAW process, Controlled atmosphere, Heat affected zone toughness

KONTROLLÜ ATMOSFERİN GAZ ALTI ARK KAYNAK BAĞLANTILARININ ISI TESİRİ ALTINDAKİ BÖLGESİNİN ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Abstract

Gaz metal ark kaynağı (GMAK), atmosfer gazlarına karşı, kaynak banyosuna iyi koruma sağlamasından dolayı endüstride geniş kullanım alanı bulmuştur. Ancak yüksek ark boylarında koruyucu gazın koruma etkisi azalmaktadır. Kaynak banyosu ile ark atmosferi arasındaki elektrokimyasal ve termokimyasal reaksiyonlar sebebiyle, kaynaklı bağlantının darbe dayanımının iyileştirilmesi için kaynak işlemi sırasında tamamen kontrollü bir atmosferi oluşturmak gerekir. Bu amaçla, bu çalışmada GMAK yöntemi için kontrollü bir atmosfer kabini tasarlanarak geliştirilmiştir. Düşük karbonlu çelik çiftleri, klasik GMAK yöntemiyle argon koruyucu gazı kullanarak ve kontrollü atmosfer ünitesinde aynı kaynak parametreleriyle birleştirilmiştir. Her iki bağlantının mekanik ve metalürjik özellikleri araştırılmıştır. Sonuçlar, kontrollü atmosfer ünitesinde elde edilen bağlantıların ısı tesiri altındaki bölgesinin (ITAB) tokluğunun, klasik GMAK yöntemiyle birleştirilen bağlantıya oranla daha yüksek olduğunu ortaya çıkarmıştır

Keywords

• GMAK yöntemi, Kontrollü atmosfer, ITAB, darbe dayanımı

References

1. Kim, J.H, Frost, R.H, Olson, D.L., ‘Electrochemical Oxygen Transfer During Direct Current Arc Welding’, Welding Journal, Volume 77, pp.488s-493s, (December 1998).
2. Varol, R., Tunay, R.F. and Tüfekçi, K., ‘Toz Metal Parçalarının Elektron Işın Kaynağı ile Birleştirilmesi’, Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, sayı:2, s.5-6, (2002).
3. Nightingale, K., ‘Reduced Pressure Electron Beam Welding’, TWI World Centre for Materials Joining Technology, pp.3-4, (2001).
4. Fletcher, M.J, Elektron Beam Welding, Mills and Boon Ltd, London, pp.7-29, (1971).
5. Brandon, D., and Kaplan, W.D., Joining Processes, Israel Institute of Technology, Israel, pp.197-201, (1997).
6. Kökemli, K., ‘Kontrollü Atmosferin Gaz Metal Ark Kaynaklı Bağlantıların Özelliklerine Etkisi, Y.Lisans Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fenbilimleri Enstitüsü, (Ocak 2004).
7. Bencoter, A., Carbon and Alloys Steels, Bethiem Steel Corporation, pp. 27-43, (1991).