MAG-TIG- Tozaltı Kaynak Bağlantısının Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Termal Analizi

Yıl 2017, Cilt: 7 Sayı: 2, 536 - 544, 01.06.2017

Necat Altınkök

Öz

Kaynak yöntemi en çok tercih edilen birleştirme metotlarından biridir. Kaynak işlemi yapılan numunelerin emniyetinin ve kullanılan yapının güvenilirliği açısından büyük önem taşımaktadır. Isıl gerilmeler kaynak metalinde ve ana malzemedeki makro, mikro yapıyı ve mekanik özelliklerini etkilemektedir. Bu çalışmada, St 37 çelik malzemeler Metal Active Gas MAG , Tungsten Inert Gas TIG ve Tozaltı kaynak yöntemleriyle birleştirilmiştir. Malzemelerin ısıl özellikleri sıcaklığa göre değişimi incelenmiş ve kaynaklı yapıların nufuziyet inin makro incelemeleri deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Kaynatılan parçaların sayısal olarak modellenmesi sonlu elamanlar metodu SEM kullanılarak yapılmıştır. Kaynak işlemi sırasında meydana gelen ısıl gerilmeleri ve termal analizleri deneysel ve sonlu elamanlar metodu ile hesaplanmış, elde edilen sonuçların karşılaştırılması yapılmıştır. Deneysel ve modelleme sonuçları karşılaştırıldığında sonuçların birbiri ile yakın olduğu görülmüştür. Optimizasyon metodu ile kaynak işleminden sonra malzemelerin özellikleri tahmin edilebildiği gibi kaynak parametrelerinin simülasyonu da sağlanabilmektedir

Anahtar Kelimeler

MAG kaynağı, Makro yapı incelemeleri, Sonlu elemanlar metodu, TIG kaynağı, Tozaltı kaynağı

MAG-TIG- Tozaltı Kaynak Bağlantısının Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Termal Analizi

Öz

Kaynak yöntemi en çok tercih edilen birleştirme metotlarından biridir. Kaynak işlemi yapılan numunelerin emniyetinin ve kullanılan yapının güvenilirliği açısından büyük önem taşımaktadır. Isıl gerilmeler kaynak metalinde ve ana malzemedeki makro, mikro yapıyı ve mekanik özelliklerini etkilemektedir. Bu çalışmada, St 37 çelik malzemeler Metal Active Gas MAG , Tungsten Inert Gas TIG ve Tozaltı kaynak yöntemleriyle birleştirilmiştir. Malzemelerin ısıl özellikleri sıcaklığa göre değişimi incelenmiş ve kaynaklı yapıların nufuziyet inin makro incelemeleri deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Kaynatılan parçaların sayısal olarak modellenmesi sonlu elamanlar metodu SEM kullanılarak yapılmıştır. Kaynak işlemi sırasında meydana gelen ısıl gerilmeleri ve termal analizleri deneysel ve sonlu elamanlar metodu ile hesaplanmış, elde edilen sonuçların karşılaştırılması yapılmıştır. Deneysel ve modelleme sonuçları karşılaştırıldığında sonuçların birbiri ile yakın olduğu görülmüştür. Optimizasyon metodu ile kaynak işleminden sonra malzemelerin özellikleri tahmin edilebildiği gibi kaynak parametrelerinin simülasyonu da sağlanabilmektedir.

Anahtar Kelimeler

MAG Kaynağı, TIG Kaynağı, Tozaltı Kaynağı, Sonlu Elemanlar Metodu, Makro Yapı İncelemeleri

Kaynakça

• Anık, S. 1975. Kaynak tekniği çeliklerin kaynak kabiliyeti. İ.T.Ü. Matbaası, 70-91s.
• Fındık, T. 2008. 304 tipi paslanmaz çeliklerin MIG kaynağındaki ısı transferinin sonlu elemanlar yöntemiyle analizi. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, 110-134s.
• Akkağ, N. 2006. Tozaltı köşe kaynağında yapay zekâ teknolojileri kullanarak dikiş geometrisinin modellenmesi. Yüksek Lisans Tezi, FBE, Sakarya Üniversitesi, 71s.
• Tükkan, G. 2008. Koruyucu gaz kaynağında (MIG/MAG) gaz debisinin kaynak nufuziyeti ve kaynak hızına etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, 98-150s.
• Gözütok, E. 2009. Paslanmaz çeliklerin TIG kaynağında Argon-Hidrojen gaz karışımının birleştirmelerin mekanik ve mikro yapı özelliklerine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, 65-111s.
• Wen, SW., Hilton P., Farrugi, DCJ. 2001. Finite element modeling of a submerged arc welding process. J. Mater. Proc. Techn., 119: 203-209.
• Tülbentçi, K. 1984. Kaynak simülasyonu ve uygulamadaki önemi. I. Ulusal Kaynak Sempozyumu. s13, İstanbul.
• Gunaraj, V. Murugan, N. 2002. Prediction of heat affected zone characteristics in submerged arc welding of structural steel pipes”, Weld. J. Res., AWS, 94-102s.
• Jang, GB., Kim, HK., Kang, SS. 2001. The effects of root opening on mechanical properties, deformation and residual stress of weldments. Weld. J. Res., 80: 80–89s.
• Zhu, XK., Chao, YJ. 2002. Effects of temperature dependent material properties on welding Simulation. Comp. and Struc., 80: 967–976.
• Karadeniz, E., Ozsarac, U., Yildiz, C. 2007. The effect of process parameters on penetration in gas metal arc welding processes. Mater. and Des., 28: 649–656s.
• Ateş, H. Türker, M. 1999. Determination of penetration with various welding parameters of electrical arc and GMA welding. Gazi Universitesi Journal, 12(3): 3-7s.