Research Article

S355J2 yapı çeliklerinin toz altı ark kaynağında dolgu metalinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi

Volume: 4 Number: 2 July 31, 2024
TR EN

S355J2 yapı çeliklerinin toz altı ark kaynağında dolgu metalinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi

Abstract

Bu çalışmada 20 mm kalınlığa sahip S355J2 yapı çeliğine EN ISO 14171-A standardına göre üretilmiş GeKa S1, S2Si ve S3Mo dolgu metalleri kullanılarak toz altı ark kaynağı yöntemi ile alın kaynağı prosesi gerçekleştirilmiştir. X kaynak ağzı geometrisi ve 600 kaynak ağzı açısı ile EN ISO 147174 standardına uygun olarak üretilmiş alüminat bazik Eliflux BFPP (SAAB66ACH5) tozu kullanılarak kaynak işlemleri uygulanmıştır. Kaynak prosesi sonrasında tahribatsız muayene, makro yapı incelemesi, mikroyapı incelemesi ile mikrosertlik, eğme, çekme ve -20 0C’de kaynak metali ve ısıdan etkilenmiş bölge (IEB)’den çentik darbe testleri gerçekleştirilerek kaynaklı yapılar karakterize edilmiştir. Farklı dolgu metalleri kullanılarak elde edilen kaynaklı yapıların özellikleri kıyaslanarak kullanım alanında beklenen performansa yönelik olarak dolgu metali seçimi için mikroyapı – mekanik özellik ilişkisi kurulmuştur. Elde edilen sonuçlar S1 dolgu metali ile yapılan kaynakların kaynak bölgesinden; S2Si ve S3Mo dolgu metalinde ana malzemeden koptuğunu göstermiştir. Her üç kaynakta da akma ve çekme dayanımı ve %uzama değerlerinde bariz bir farklılık gözlenmemiştir. Fakat S1’e kıyasla S3Mo kullanımı nedeniyle kaynak metali ve IEB’deki çentik darbe dayanımında sırasıyla %15 ve %166, mikrosertlikte %37 ve %8’lik artış sağlanmıştır. Sonuç olarak denizcilik endüstrisinde kullanılan yapı çeliklerinin kaynak uygulamalarında S2Si ve S3Mo dolgu metallerinin kullanımının mikroyapı ve mekanik özellikler açısından uygun olduğu fakat maliyet/performans açısından değerlendirildiğinde ise S2Si teli kullanımının, düşük sıcaklıklarda yüksek darbe dayanımı gereksiniminin arttığı kritik uygulamalarda ise S3Mo dolgu metali kullanımının daha uygun olacağı ortaya koyulmuştur.

Keywords

References

  1. Wang B, Hu SJ, Sun L, Freiheit T (2020) Intelligent welding system technologies: State-of-the-art review and perspectives. J Manuf Syst 56: 373-391. https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2020.06.020
  2. Meng X, Huang Y, Cao J, Shen J, dos Santos JF (2021) Recent progress on control strategies for inherent issues in friction stir welding. Prog Mater Sci 115: 100706. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2020.100706
  3. Bunaziv I, Dørum C, Nielsen SE, Suikkanen P, Ren X, Nyhus B, Ericsson M, Akselsen OM (2020) Laser-arc hybrid welding of 12- and 15-mm thick structural steel. Int J Adv Manuf Technol 107: 2649–2669. https://doi.org/10.1007/s00170-020-05192-2
  4. Turichin G, Kuznetsov M, Pozdnyakov A, Gook S, Gumenyuk A, Rethmeier M (2018) Influence of heat input and preheating on the cooling rate, microstructure and mechanical properties at the hybrid laser-arc welding of API 5L X80 steel. Procedia CIRP, 74, 748–751. https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.08.018
  5. Çam G, Erim S, Yeni Ç, Koçak M (1999) Determination of mechanical and fracture properties of laser beam welded steel joints. Weld J 78(6): 193s-201s.
  6. Özdemir O, Çam G, Çimenoğlu H, Koçak M (2012) Investigation into mechanical properties of high strength steel plates welded with low temperature transformation (LTT) electrodes. Int J Surf Sci Eng 6(1-2): 157-173. https://doi.org/10.1504/IJSURFSE.2012.046851.
  7. Çam G, Koçak M, Dos Santos JF (1999) Developments in laser welding of metallic materials and characterization of the joints. Weld World 43(2): 13-26.
  8. Riekehr S, Çam G, Dos Santos JF, Koçak M, Klein RM, Fischer R (1998) Investigation on Fracture Toughness of Laser Beam Welded Steels’, Proc. of 7th European Conference on Laser Treatment of Materials, ECLAT’98, September 21-23, 1998, Hannover, Germany, ed. B.L. Mordike, pub. Werkstoff-Informationsgeselschaft mbH, Frankfurt, pp. 405-411.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Materials Science and Technologies, Resource Technologies, Physical Metallurgy, Material Characterization

Journal Section

Research Article

Publication Date

July 31, 2024

Submission Date

January 6, 2024

Acceptance Date

May 22, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 4 Number: 2

APA
Varol, A., Bozan, M. S., Çoban, O., & Gürol, U. (2024). S355J2 yapı çeliklerinin toz altı ark kaynağında dolgu metalinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi. Journal of Innovative Engineering and Natural Science, 4(2), 426-438. https://doi.org/10.61112/jiens.1415708
AMA
1.Varol A, Bozan MS, Çoban O, Gürol U. S355J2 yapı çeliklerinin toz altı ark kaynağında dolgu metalinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi. JIENS. 2024;4(2):426-438. doi:10.61112/jiens.1415708
Chicago
Varol, Abdullah, Mehmet Safa Bozan, Ozan Çoban, and Uğur Gürol. 2024. “S355J2 Yapı çeliklerinin Toz Altı Ark Kaynağında Dolgu Metalinin Mikroyapı Ve Mekanik özelliklere Etkisi”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 4 (2): 426-38. https://doi.org/10.61112/jiens.1415708.
EndNote
Varol A, Bozan MS, Çoban O, Gürol U (July 1, 2024) S355J2 yapı çeliklerinin toz altı ark kaynağında dolgu metalinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 4 2 426–438.
IEEE
[1]A. Varol, M. S. Bozan, O. Çoban, and U. Gürol, “S355J2 yapı çeliklerinin toz altı ark kaynağında dolgu metalinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi”, JIENS, vol. 4, no. 2, pp. 426–438, July 2024, doi: 10.61112/jiens.1415708.
ISNAD
Varol, Abdullah - Bozan, Mehmet Safa - Çoban, Ozan - Gürol, Uğur. “S355J2 Yapı çeliklerinin Toz Altı Ark Kaynağında Dolgu Metalinin Mikroyapı Ve Mekanik özelliklere Etkisi”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 4/2 (July 1, 2024): 426-438. https://doi.org/10.61112/jiens.1415708.
JAMA
1.Varol A, Bozan MS, Çoban O, Gürol U. S355J2 yapı çeliklerinin toz altı ark kaynağında dolgu metalinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi. JIENS. 2024;4:426–438.
MLA
Varol, Abdullah, et al. “S355J2 Yapı çeliklerinin Toz Altı Ark Kaynağında Dolgu Metalinin Mikroyapı Ve Mekanik özelliklere Etkisi”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science, vol. 4, no. 2, July 2024, pp. 426-38, doi:10.61112/jiens.1415708.
Vancouver
1.Abdullah Varol, Mehmet Safa Bozan, Ozan Çoban, Uğur Gürol. S355J2 yapı çeliklerinin toz altı ark kaynağında dolgu metalinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi. JIENS. 2024 Jul. 1;4(2):426-38. doi:10.61112/jiens.1415708

Cited By


by.png
Journal of Innovative Engineering and Natural Science by İdris Karagöz is licensed under CC BY 4.0