Alüminyum ve Bakırın Sürtünme Karıştırma Kaynağında Düşük Devir ve Takım Pozisyonunun Etkisi

Yıl 2018, Cilt: 5 Sayı: 3, 706 - 719, 30.09.2018

Sare Çelik Recep Çakır

https://doi.org/10.31202/ecjse.393325

Öz

Katı hal kaynak yöntemi olan sürtünme
karıştırma kaynağı (SKK), ilk defa ergitme kaynak teknikleri ile birleştirilme
işleminde zorluklarla karşılaşılan alüminyum alaşımlarının birleştirilmesinde
kullanılmıştır. Ancak günümüzde farklı malzeme çiftlerinin başarılı bir şekilde
birleştirilmesine olanak vermektedir. Bu çalışmada, alüminyum (AA1050) ve bakır
levhalar ısı girdisinin azaltmak amacı ile düşük takım dönme hızında (630 dev/dak),
üç farklı kaynak hızlarında (20, 30, 50 mm/dak) ve dört farklı takım
konumlandırmasında (0-1-1.5-2 mm) sürtünme karıştırma kaynağı (SKK) ile
birleştirilmiştir. Kaynak parametrelerin mekanik ve mikroyapı özeliklerine
etkisi incelenmiştir. Mekanik özelliklerinin tespitinde çekme ve mikro sertlik
ölçümleri yapılmıştır. Kaynak bölgesi mikroyapıları, optik ve elektron
mikroskobu (SEM) ile incelenmiş ve EDX analizleri yapılmıştır. Kaynak
bölgesinde intermetalik fazlar tespit edilmiştir. Sürtünme karıştırma kaynağı
yapılmış Al-Cu parçaların çekme testi sonuçlarında %88,89 kaynak performansı
elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Sürtünme Karıştırma Kaynağı, AA1050, Cu, Mekanik Özellikler, Mikroyapı

Kaynakça

• [1] Thomas, W.M., Nicholas, E.D., Needham, J.C., Murch, M.G. TempleSmith, P., Dawes, C.J. (1991). The Welding Institute, TWI, International Patent Application No. PCT/GB92/02203 and GB Patent Application No. 9125978.8.,
• [2] Sarsılmaz, F.,Özdemir, N.(2011). “Sürtünme Karıştırma Kaynak Yöntemi ile Birleştirilmiş AA6061/AA7075 Kaynaklı Bağlantıların Yorulma Özelliklerinin Araştırılması”, 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), Elazığ, Turkey, (16-18 May)
• [3] Sarsılmaz, F.,Özdemir, N.(2008). “AA1050/AA6061 Alüminyum Alaşım Çiftinin Sürtünme Karıştırma Kaynağında Karıştırıcı Uç Profillerinin Mekanik Özellikler Üzerine Etkisi”, Doğu Anadolu Bölgesi Araştırmaları,
• [4] Lee, W.B., Jung, S.B. (2004). “The joint properties of copper by friction stir welding” Materials Letters 58: 1041– 1046,
• [5]Sarsılmaz, F.(2008).”Sürtünme karıştırma kaynak yöntemi ile birleştirilmiş AA7075/AA6061 kaynaklı bağlantıların mikroyapı ve mekanik özelliklerinin araştırılması”, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, Türkiye,
• [6]Jata, K.V., Semiatin, S.L. (2000).”Continuous Dynamic Recrystallization During Friction Stir Welding of High Strength Aluminum Alloys”, Scripta mater. 43:743-749,
• [7] Bozkurt, Y. (2008). “Sürtünme karıştırma kaynak tekniği ile birleştirilen AA2124/SİCp/25 kompozit levhaların mekanik özellikleri ve mikroyapı karakterizasyonu”, Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye,
• [8] Uzun,H., Özbekmez, R. (2008). “Sürtünme Karıştırma Ve Elektrik Ark Kaynak Teknikleri İle Birleştirilen Cuzn30 Levhaların Mekanik Özelliklerinin Karşılaştırılması” SAÜ. Fen Bilimleri Dergisi, 12. Cilt, 1. Sayı, s. 9-16,
• [9] Şık, A., Kayabaş, Ö. (2003). “Sürtünme Karıştırma Kaynağı ile Yapılan Alüminyumun Kaynağında Kaynak Bölgesinin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi”, Gazi Üniversitesi Endüstriyel Sanatlar Eğitim Fakültesi Dergisi ,Y.11, S.12, s.30-43,
• [10] Kurt, A., Boz, M., Özdemir, M. (2004). “Sürtünme Karıştırma Kaynağında Kaynak Hızının Birleşebilirliğe Etkisi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 19, No 2, 191-197,
• [11] Hwang, Y.M., Fan, P.L., Lin, C.H.(2010). “Experimental study on Friction Stir Welding of copper metals”, Journal of Materials Processing Technology ,210: 1667–1672,
• [12] Sidhar H., Martinez, N.Y., Mishra R. S., Silvanus, J. (2016). “Friction stir welding of Al–Mg–Li 1424 alloy” Materials and Design 106: 146–152,
• [13] Abdollah-Zadeh, A., Saeid, T., Sazgari, B.(2008). “Microstructural and mechanical properties of friction stir welded aluminum/copper lap joints”, Journal of Alloys and Compounds ,460: 535–538,
• [14] Zoerama, A.S., Anijdanb, S.H.M., Jafarianc, H.R., Bhattacharjeed, T. (2017). “Welding parameters analysis and microstructural evolution of dissimilar joints in Al/Bronze processed by friction stir welding and their effect on engineering tensile behavior” Materials Science & Engineering A, 687: 288–297,
• [15] Shokria, V., Sadeghib, A., Sadeghia, M.H. (2017). “Effect of friction stir welding parameters on microstructure and mechanical properties of DSS–Cu joints”, Materials Science & Engineering A, 693: 111–120
• [16] T Saeid, T., Abdollah-zadeh, A., Sazgari, B.(2010). “Weldability and mechanical properties of dissimilar aluminum–copper lap joints made by friction stir welding” Journal of Alloys and Compounds ,490: 652–655,
• [17] Scialpi, A., De Filippis, L.A.C., Cavaliere, P. (2007). “Influence of shoulder geometry on microstructure and mechanical properties of friction stir welded 6082 aluminium alloy”, Materials and Design,28:1124–1129, [18] Barlas, Z., Uzun H. (2010) “Sürtünme karıştırma kaynağı yapılmış Cu/Al-1050 alın birleştirmesinin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 25, No 4, 857-865,
• [19] Xue, P., Ni, D.R., Wang, D. B., Xiao, L., Ma, Z.Y., (2011). “Effect of friction stir welding parameters on the microstructure and mechanical properties of the dissimilar Al–Cu joints”, Materials Science and Engineering A ,528: 4683–4689,
• [20] Sun, H., Zhou, Q., Zhu, J., Peng Y. (2017). “Analysis on the Fracture of Al-Cu Dissimilar Materials Friction Stir Welding Lap Joint”, Journal of Materials Engineering and Performance, 26(12): -5715
• [21] Ouyang, J., Yarrapareddy, E., Kovacevic, R. (2006). “Microstructural evolution in the friction stir welded 6061 aluminum alloy (T6-temper condition) to copper”, Journal of Materials Processing Technology ,172: 110–122,
• [22] Liu, P., Shi, Q., Wang, W., Wang, X., Zhang, Z.(2008). “Microstructure and XRD analysis of FSW joints for copper T2/aluminium 5A06dissimilar materials”, Materials Letters 62: 4106–4108,
• [23] Xue, P., Xiao, B.L., Ni, D.R., Ma, Z.Y.(2010). “Enhanced mechanical properties of friction stir welded dissimilar Al–Cu joint by intermetallic compounds”, Materials Science and Engineering A ,527: 5723–5727,
• [24] Genevois, C., Girard, M., Huneau, B., Sauvage, X., Racineux, G. (2011). “Interfacial Reaction during Friction Stir Welding of Al and Cu”, DOI: 10.1007/s11661-011-0660-9,The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International
• [25] Çelik, S. (1996). “Koruyucu Gaz Altında Saf Alüminyum ve Bakırın Difüzyon Kaynağı Şartlarının Belirlenmesi”, Doktora Tezi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir,