COMPARATIVE EXAMINATION OF MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF AA5754 ALUMINUM ALLOY JOINED WITH COLD METAL TRANSFER (CMT) AND PULSED COLD METAL TRANSFER (PULSED CMT) WELDING PROCESSES
Yıl 2018,
Cilt: 20 Sayı: 59, 635 - 646, 01.05.2018
Aluminum alloys have poor weldability with fusion
welding methods. For this reason, the weldability of AA5754
aluminum alloy was investigated with various process parameters
(various thermal input) by using CMT and Pulsed CMT welding
processes.
Both sizes and quantities of occurring pores in the welded joints by
using CMT process are greater than occurring pores in Pulsed CMT
process. Similarly, the lack of penetration defect also forms less
frequently in the Pulsed CMT process. In other word, Pulsed CMT
welding process has better penetration. The formation of these defects
decreases depending on the increase in thermal input that were given
in both of these methods. In both of these methods, the increase in
thermal input cause grain growth in the near regions of welding seam
in HAZ. However, the same amount of thermal input was applied,
more grain growth occurred in CMT process. When the mechanical
strengths of the welded joints are compared, it was determined that the
mechanical properties of welded joints obtained by Pulsed CMT
process are higher. Either the formation of smaller sized and less
welding defect, or formation of finer grains in HAZ provide to obtain
higher mechanical strengths of the joints welded by Pulsed CMT
welding process.
[1] Taban, E., Kaluç, E. 2006.
Microstructural and mechanical
properties of double-sided MIG, TIG
and friction stir welded 5083-H321
aluminium alloy: Kovove Materialy,
Cilt. 44, s. 25-33.
[2] Yi, J., Cao, S.-f., Li, L.-x., Guo, P.-c., Liu,
K.-y. 2015. Effect of welding current
on morphology and microstructure
of Al alloy T-joint in double-pulsed
MIG welding: Trans. Nonferrous
Met. Soc. China, Cilt. 25, s.
3204−3211. DOI:
10.1016/S1003-6326(15)63953-X
[3] Feng, J., Zhang, H., He, P. 2009. The
CMT short-circuiting metal transfer
process and its use in thin
aluminium sheets welding:
Materials and Design, Cilt. 30, s.
1850–1852. DOI:
10.1016/j.matdes.2008.07.015
[4] Abouarkoub, A., Thompson, G.E.,
Zhou, X., Scamans, G. 2015.
Microstructure and Corrosion
Properties of the Plasma-MIG
Welded AA5754 Automotive Alloy:
Journal of Minerals and Materials
Characterization and Engineering,
Cilt. 3, s. 318-325. DOI:
10.4236/jmmce.2015.34034
[5] Güngör, B., Kaluç, E., Taban, E., Şık,
A. 2014. Mechanical and
microstructural properties of
robotic Cold Metal Transfer (CMT)
welded 5083-H111 and 6082-T651
aluminum alloys: Materials and
Design, Cilt. 54, s. 207–211. DOI:
10.1016/j.matdes.2013.08.018
[6] Shang, J., Wang, K., Zhou, Q., Zhang,
D., Huang, J., Li, G. 2012.
Microstructure characteristics and
mechanical properties of cold metal
transfer welding Mg/Al dissimilar
metals: Materials and Design, Cilt.
34, s. 559–565. DOI:
10.1016/j.matdes.2011.05.008
[7] Barnes, T.A., Pashby, I.R., 2000.
Joining techniques for aluminium
spaceframes used in automobiles
Part I - Solid and liquid phase
welding: Journal of Materials
Processing Technology, Cilt. 99, s.
62-71.
[8] Pickin, C.G., Williams, S.W., Lunt, M.
2011. Characterisation of the cold
metal transfer (CMT) process and
its application for low dilution
cladding: Journal of Materials
Processing Technology, Cilt. 211, s.
496-502. DOI:
10.1016/j.jmatprotec.2010.11.005
[9] Lorenzin, G., Rutili G. 2009. The
innovative use of low heat input in
welding: Experiences on ‘cladding’
and brazing using the CMT process:
Welding International, Cilt. 23, s.
622-632.
DOI:10.1080/09507110802543252
[10] Tapiola, J., 2017. Cold Metal
Transfer Cladding of Wear And
Corrosion Resistant Coatings In
Engine Applications. Tampere
University of Technology, Master of
Science Thesis, 38s. Tampere.
[12] Sevük, A. 2007. Gazaltı Ark
Kaynağında Sorunların Giderilmesi.
Kaynak Tekniği Sanayi ve Ticaret
A.Ş., İstanbul, 10s.
SOĞUK METAL TRANSFER (CMT) VE DARBELİ SOĞUK METAL TRANSFER (DARBELİ CMT) KAYNAK İŞLEMLERİ İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ AA5754 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ
Yıl 2018,
Cilt: 20 Sayı: 59, 635 - 646, 01.05.2018
Alüminyum alaşımlarının ergitme kaynağı yöntemleri ile
kaynak edilebilirliği oldukça düşüktür. Bu nedenle bu çalışmada
AA5754 alüminyum alaşımının kaynak edilebilirliği farklı işlem
parametrelerinde (farklı ısı girdisi) CMT ve Darbeli CMT kaynak
yöntemleri kullanılarak incelenmiştir.
CMT kaynak yöntemi kullanılarak yapılan kaynaklı bağlantılarda
meydana gelen gözeneklerin hem boyutları ve hem de dikiş
içerisindeki miktarı Darbeli CMT kaynak yönteminde elde
edilenlere göre daha fazladır. Benzer şekilde nüfuziyet eksikliği
hatası da darbeli CMT kaynak yönteminde daha az oluşmaktadır.
Diğer bir deyişle Darbeli CMT kaynak yöntemi daha yüksek
nüfuziyete sahiptir. Her iki yöntemde de verilen ısı girdisinin
artışına bağlı olarak bu hataların oluşumu azalmaktadır. Her iki
yöntemde de ısı girdisinin artışı ITAB’da kaynak metaline yakın
bölgelerde tane irileşmesine neden olmaktadır. Ancak aynı
miktardaki ısı girdisi uygulandığında CMT yönteminde daha fazla
tane irileşmesi meydana gelmektedir. Kaynaklı bağlantıların
mekanik dayanımları karşılaştırıldığında, Darbeli CMT kaynak
yöntemi ile elde edilmiş kaynaklı bağlantıların mekanik
özelliklerinin daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Gerek daha
küçük ebatlı ve daha az kaynak hatası oluşması ve gerekse
ITAB’da daha ince tane oluşması, Darbeli CMT kaynak yönteminde
elde edilen bağlantıların mekanik dayanımlarının daha yüksek
olmasını sağlamıştır.
[1] Taban, E., Kaluç, E. 2006.
Microstructural and mechanical
properties of double-sided MIG, TIG
and friction stir welded 5083-H321
aluminium alloy: Kovove Materialy,
Cilt. 44, s. 25-33.
[2] Yi, J., Cao, S.-f., Li, L.-x., Guo, P.-c., Liu,
K.-y. 2015. Effect of welding current
on morphology and microstructure
of Al alloy T-joint in double-pulsed
MIG welding: Trans. Nonferrous
Met. Soc. China, Cilt. 25, s.
3204−3211. DOI:
10.1016/S1003-6326(15)63953-X
[3] Feng, J., Zhang, H., He, P. 2009. The
CMT short-circuiting metal transfer
process and its use in thin
aluminium sheets welding:
Materials and Design, Cilt. 30, s.
1850–1852. DOI:
10.1016/j.matdes.2008.07.015
[4] Abouarkoub, A., Thompson, G.E.,
Zhou, X., Scamans, G. 2015.
Microstructure and Corrosion
Properties of the Plasma-MIG
Welded AA5754 Automotive Alloy:
Journal of Minerals and Materials
Characterization and Engineering,
Cilt. 3, s. 318-325. DOI:
10.4236/jmmce.2015.34034
[5] Güngör, B., Kaluç, E., Taban, E., Şık,
A. 2014. Mechanical and
microstructural properties of
robotic Cold Metal Transfer (CMT)
welded 5083-H111 and 6082-T651
aluminum alloys: Materials and
Design, Cilt. 54, s. 207–211. DOI:
10.1016/j.matdes.2013.08.018
[6] Shang, J., Wang, K., Zhou, Q., Zhang,
D., Huang, J., Li, G. 2012.
Microstructure characteristics and
mechanical properties of cold metal
transfer welding Mg/Al dissimilar
metals: Materials and Design, Cilt.
34, s. 559–565. DOI:
10.1016/j.matdes.2011.05.008
[7] Barnes, T.A., Pashby, I.R., 2000.
Joining techniques for aluminium
spaceframes used in automobiles
Part I - Solid and liquid phase
welding: Journal of Materials
Processing Technology, Cilt. 99, s.
62-71.
[8] Pickin, C.G., Williams, S.W., Lunt, M.
2011. Characterisation of the cold
metal transfer (CMT) process and
its application for low dilution
cladding: Journal of Materials
Processing Technology, Cilt. 211, s.
496-502. DOI:
10.1016/j.jmatprotec.2010.11.005
[9] Lorenzin, G., Rutili G. 2009. The
innovative use of low heat input in
welding: Experiences on ‘cladding’
and brazing using the CMT process:
Welding International, Cilt. 23, s.
622-632.
DOI:10.1080/09507110802543252
[10] Tapiola, J., 2017. Cold Metal
Transfer Cladding of Wear And
Corrosion Resistant Coatings In
Engine Applications. Tampere
University of Technology, Master of
Science Thesis, 38s. Tampere.
Kahraman, F., Gençer, G. M., Yolcu, C., Kahraman, A. D., vd. (2018). SOĞUK METAL TRANSFER (CMT) VE DARBELİ SOĞUK METAL TRANSFER (DARBELİ CMT) KAYNAK İŞLEMLERİ İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ AA5754 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, 20(59), 635-646.
AMA
Kahraman F, Gençer GM, Yolcu C, Kahraman AD, Dilbaz ME. SOĞUK METAL TRANSFER (CMT) VE DARBELİ SOĞUK METAL TRANSFER (DARBELİ CMT) KAYNAK İŞLEMLERİ İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ AA5754 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ. DEUFMD. Mayıs 2018;20(59):635-646.
Chicago
Kahraman, Fatih, Gökçe Mehmet Gençer, Coşkun Yolcu, Ayça Demirer Kahraman, ve Mehmet Ege Dilbaz. “SOĞUK METAL TRANSFER (CMT) VE DARBELİ SOĞUK METAL TRANSFER (DARBELİ CMT) KAYNAK İŞLEMLERİ İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ AA5754 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi 20, sy. 59 (Mayıs 2018): 635-46.
EndNote
Kahraman F, Gençer GM, Yolcu C, Kahraman AD, Dilbaz ME (01 Mayıs 2018) SOĞUK METAL TRANSFER (CMT) VE DARBELİ SOĞUK METAL TRANSFER (DARBELİ CMT) KAYNAK İŞLEMLERİ İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ AA5754 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 20 59 635–646.
IEEE
F. Kahraman, G. M. Gençer, C. Yolcu, A. D. Kahraman, ve M. E. Dilbaz, “SOĞUK METAL TRANSFER (CMT) VE DARBELİ SOĞUK METAL TRANSFER (DARBELİ CMT) KAYNAK İŞLEMLERİ İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ AA5754 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ”, DEUFMD, c. 20, sy. 59, ss. 635–646, 2018.
ISNAD
Kahraman, Fatih vd. “SOĞUK METAL TRANSFER (CMT) VE DARBELİ SOĞUK METAL TRANSFER (DARBELİ CMT) KAYNAK İŞLEMLERİ İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ AA5754 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 20/59 (Mayıs 2018), 635-646.
JAMA
Kahraman F, Gençer GM, Yolcu C, Kahraman AD, Dilbaz ME. SOĞUK METAL TRANSFER (CMT) VE DARBELİ SOĞUK METAL TRANSFER (DARBELİ CMT) KAYNAK İŞLEMLERİ İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ AA5754 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ. DEUFMD. 2018;20:635–646.
MLA
Kahraman, Fatih vd. “SOĞUK METAL TRANSFER (CMT) VE DARBELİ SOĞUK METAL TRANSFER (DARBELİ CMT) KAYNAK İŞLEMLERİ İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ AA5754 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, c. 20, sy. 59, 2018, ss. 635-46.
Vancouver
Kahraman F, Gençer GM, Yolcu C, Kahraman AD, Dilbaz ME. SOĞUK METAL TRANSFER (CMT) VE DARBELİ SOĞUK METAL TRANSFER (DARBELİ CMT) KAYNAK İŞLEMLERİ İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ AA5754 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ. DEUFMD. 2018;20(59):635-46.