Effect of Vibratory Stress Relief on Fatigue Life of S355J2 Steel Welded Joints

Öz

Bu çalışma, kaynaklı parçalardaki artık gerilmeleri azaltmak için Titreşimle Gerilme Giderme (TGG) yöntemiyle ilgili bir araştırma sunmaktadır. Titreşimle gerilme giderme uygulanan ve hiçbir gerilme giderme yöntemi uygulanmamış kaynaklı test numunelerinin mekanik özellikleri karşılaştırılmıştır. İlk önce çekme testleri, ardından sertlik ölçümleri yapılmıştır. Artık gerilmelerin yorulma ömrü üzerindeki etkilerini araştırmak için, kaynaklı levhaların ön ve arka yüzeyindeki kalıntı gerilme değerleri ölçülmüştür. TGG'nin yorulma ömrü açısından etkinliğini incelemek için üç nokta eğme yorulma testleri de yapılmıştır. TGG yöntemi uyguladıktan çekme dayanımı ve yüzey sertliğinin az oranda arttığı belirlenmiştir. Ayrıca TGG işlemi sonrası yüzeydeki kalıntı gerilmelerin azaldığı ve buna bağlı olarak yorulma ömrünün yaklaşık üç kat arttığı tespit edilmiştir. 

Anahtar Kelimeler

• Yorulma ömrü,artık gerilme,kaynak,titreşimle gerilme giderme

Kaynakça

1. [1] A. S. M. Y. Munsi, A. J. Waddell, C. A. Walker, “The influence of vibratory treatment on the fatigue life of welds: a comparasion with thermal stress relief”, Journal of strain analysis, vol. 37-4, 2001.
2. [2] M. Vural, Materials and processes in manufacturing. 9nd ed., İstanbul, 2003.
3. [3] H. İ. Yelbay, “Tahribatsız yöntemlerle kalıntı gerilim ölçümündeki gelişmeler”, 3rd International Non-Destructive Testing Symposium and Exhibition, İstanbul, April 2008.
4. [4] K.J. Kirkhope, R.Bell, L.Caron, R. I. Basu, Weld Detail Fatigue Life Improvement Techniques, Washington, USA, 1997.
5. [5] E. Toparlak, “Kaynaklı konstrüksiyonlarda titreşimle gerilme giderme ve uygulamaları”, M. Eng. Thesis, İstanbul Technical University, İstanbul, Turkey, September 2011.
6. [6] E. Taner, Makina Parçalarında Yeni Islah Yöntemleri, Mühendis ve Makina, vol.41-488, 41-46, 2000.
7. [7] S.Kwofie, “Plasticity model for simulation, description and evaluation of vibratory stress relief”, Materials science and engineering, A 516 (2009) 154-161.
8. [8] M.C. Sun, Y.H. Sun, R.K. Wang, “The vibratory stress relief of a marine shafting of 35# bar steel”, Materials Letters 58, 299– 303, 2004.

9. [9] Sun, M.C., Sun, Y.H., and Wang, R.K. (2003). Vibratory Stress Relieving Of WeldedSheet Steels Of Low Alloy High Strength Steel, Material Letters 58, 1396-1399.
10. [10] S.J.Mehrabadi, M.Azizmoradi, M.M.Emani, “Stress relief and material properties improvement through vibration vs. common thermal method”, Journal of solid mechanics vol. 4, pp. 170-176, May 2012.
11. [11] Juriius, Valiulis, “Reduce of Material Residual Stresses Using Vibration Energy”, in Proc. Of the International Conference Vibroengineering, 2008.
12. [12] J. Song, Y. Zhan, “Effect of vibratory stress relief on fatigue life of aluminum alloy 7075- T651”, Advances in mechanical engineering, Vol. 8(6) 1-9, May 2016.
13. [13] Shankar, S. (1982). Vibratory stress relief of mild steel weldments, Doktora Tezi, Oregon Üniversitesi, ABD
14. [14] Rao, D., Ge, J., and Chen, L. (2004). Vibratory Stress Relief in Manufacturing the Rails of a Maglev System, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 126, 388-391.
15. [15] Rao, D., Wang, D., Chen, L., B, and Ni, C. (2007). The Effectiveness Evaluation of 314L Stainless Steel Vibratory Stress Relief by Dynamic Stress, International Journal of Fatigue, 192-196.