Investigation of TIG Welding of AISI 304 Stainless Steel for Food Tanker

Abstract

In this study, the joints of food tankers made of AISI 304 stainless steel used on highways were applied on both sides by Tungsten Inert Gas welding method using AISI 316LSi additive metal. The microstructure of the welded joint was investigated by optical microscope and scanning electron microscope. The microstructure of the weld zone consists of austenite and delta ferrite phases. Possible discontinuities in the welded joint were examined by liquid penetrant test and radiographic examination. Hardness and tensile tests were carried out for mechanical tests. The hardness values taken from the base metal, heat affected area and weld zone were measured at approximately 200 HV, the hardness of these three zones was obtained close to one. The tensile strength of the welded joint was determined as 580 MPa. Therefore, it has been seen that the selected welding parameters are optimal by microstructure investigations, non-destructive examinations and mechanical tests.

Keywords

• TIG welding
• welding parameters
• penetration
• austenitic stainless steel

Gıda Tankeri için AISI 304 Paslanmaz Çeliğin TIG Kaynağının İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, kara yollarında kullanılan AISI 304 paslanmaz çeliğinden imal edilen gıda tankerlerinin gövde birleştirmeleri, AISI 316LSi ilave metal kullanılarak Tungsten Inert Gaz kaynak yöntemi ile oluk pozisyonunda çift taraflı olarak uygulanmıştır. Kaynaklı bağlantının mikroyapısı optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiştir. Kaynak bölgesinin mikroyapısı östenit ve delta ferrit fazlarından oluşmuştur. Kaynaklı bağlantıda oluşması muhtemel süreksizlikler sıvı penetrant testi ve radyografik muayene ile incelenmiştir. Mekanik testler için sertlik ve çekme testleri gerçekleştirilmiştir. Ana metal, ısıdan etkilenen alan ve kaynak bölgesinden alınan sertlik değerleri yaklaşık 200 HV ölçülmüştür, bu üç bölgenin sertliği biririne yakın elde edilmiştir. Kaynaklı bağlantının çekme mukavemeti 580 MPa olarak belirlenmiştir. Dolayısıyla seçilen kaynak parametrelerinin optimum olduğu mikroyapı incelemeleri, tahribatsız muayeneler ve mekanik testler ile görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• TIG kaynağı
• kaynak parametreleri
• nüfuziyet
• östenitik paslanmaz çelik

Kaynakça

1. Smith, W.F.(2000). Paslanmaz çelikler, Mühendislik Alaşımlarının Yapı ve Özellikleri.
2. Odabaş, C. (2004). Paslanmaz çelikler, temel özellikleri, kullanım alanları, kaynak yöntemleri.
3. Dikicioğlu, A. (2006). Kaynaklı imalat ve tasarım ders notları
4. Modenesi, P.J., Apolınaarıo, E.R., Pereıra, I.M.(2000). TIG welding with single-component fluxes. Journal of Materials Processing Technology, 99, 260-265.
5. Kım, I.S., SON, I.G., KIM, J.Y., KIM, O.S. (2003). A study on relationship between process variables and bead penetration for robotic CO2 arc welding. Journal of Material Processing Technology, 136, 139-145.
6. Tümer, M., Yılmaz, R. (2016). Characterization of microstructure, chemical composition, and toughness of multipass welded joint of austenitic stainless steel AISI316L. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 87, 2567-2579.
7. Shanpıng, L., Hidetoshi, F., Kiyoshi, N. (2005). Influence of welding parameters and shielding gas composition on GTA weld shape. ISIJ International, 45, 66-70.
8. Aıdun, D.K., Martin, S.A. (1997).Effect of sülfür and oxygen on weld penetration of high-purity austenitic stainless steels. Journal of Materials Engineering and Performance, 6, 496-502.

9. Valiente Bermejo, M.A., Karslsson, L., Svensson L.E., Hurtig., K., Rasmuson, H., Frogdigh, M., Bengtsson, P. (2005). Effect on shielding gas on welding performance and properties of duplex and superduplex stainless steel welds. Weld World, 59, 239-249.
10. Kaçar, R., Baylan, O. (2004). An investigation of microstructure/property rleationships in dissimilar welds between martensitic and austenitic stainless steels. Materials Design, 25, 317-329.