Çelik levhaların ergitmeli alın kaynak birleştirmelerinde açısal çarpılmaya etki eden faktörlerin incelenmesi
Investigation of factors which effect the angular distortion of fusion butt welded steel plates
Yazar: EZGİ DOĞAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA AY ; DOÇ. DR. MEMDUH KURTULMUŞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Kaynak yöntemleri iş parçalarına lokal ısıtma yaparak birleştirme gerçekleşmektedir. Birleşme bölgesinin her noktasında heterojen ısıtma ve soğutma olduğundan, kaynak bölgesinde heterojen genleşme ile büzülme meydana geldiğinden iç gerilmeler oluşur. Termal gerilmelerin etkisi ile birleştirilen iş parçasında istenmeyen kalıcı şekil değişimleri olur. Bu şekil değişimlerden biri de kaynaklı parçalarda meydana gelen açısal çarpılmalardır. Bu çalışmada özlü kaynak tel yöntemi ile kaynak edilen St 37 levhalarında kaynak parametrelerinin açısal çarpılma üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kaynak ilerleme hızının, ark geriliminin tel besleme hızının, koruyucu gaz üfleme debisinin, torç açısının ve dikiş boyunun çarpılma üzerindeki etkilerini gösteren grafikler çizilmiştir. Ayrıca açısal çarpılma üzerinde dikiş geometrisinin önemli etkisi olduğundan incelenen kaynak parametrelerinin dikiş geometrisi üzerindeki etkileri de araştırılmıştır. Yapılan deneylerden elde edilen genel sonuçlar aşağıda maddeler halinde açıklanmıştır: 
1. Özlü tel kaynaklarında tel besleme hızı ile kaynak akım şiddeti arasında lineer bir ilişki mevcuttur. Akım şiddeti tel besleme hızına paralel olarak artmakta ve azalmaktadır. 
2. Tel besleme hızı arttıkça açısal çarpılma genelde azalmaktadır. Ancak tel besleme hızı 7,5 m/dk hızının üzerine çıkartılınca açısal çarpılmada artış tespit edilmiştir. 
3. En düşük açısal çarpılma 7,5 m/dk tel besleme hızında elde edilmiştir. 
4. Kaynak ilerleme hızı 6 mm/s değerine kadar olması halinde açısal çarpılma çok az artış göstermektedir. Kaynak ilerleme hızı 6 mm/s üzerine çıkınca çarpılma azalmaktadır. 
5. Minimum açısal çarpılma 7 mm/s kaynak ilerleme hızında elde edilmiştir. 
6. Ark gerilimi kaynak ilerleme hızı ile beraber açısal çarpılma üzerinde etkili olduğu kanıtlanmıştır. 
7. Kaynak dikiş uzunluğu arttıkça kaynak çarpılması artmıştır. 
8. Koruyucu gaz üfleme debisi arttıkça açısal çarpılma miktarı azalmıştır. 
9. Torç açısı 70o'den 110o'ye arttırıldığında açısal çarpılma sürekli azalmıştır.

Abstract:
The angular distortion is a major problem in butt welded plates. The angular distortion is mainly caused by the non-uniform extension and contraction through thickness direction due to the temperature gradient. The principal factors affecting the degree of welding angular distortion are: material properties, weld joint type and welding parameters. This thesis presents the results of an investigation concerning the effects of welding parameters including arc voltage, welding speed, wire feeding rate, electrode angle, weld length and shielding gas flow rate on the angular distortions for flux cored arc welding (FCAW) process on-plate welding and V joining of St 37 steel plates. Metallographic studies were also done to reveal the effect of the weld bead on the angular distortion. The following results were obtained from the tests: 
1. In the FCAW process, welding current is causally related to wire- feed speed. As the wire-feed speed is varied, the welding current will vary in the same direction. This relationship is commonly called the" burn-off' characteristic of the FCAW process. 
2. Angular distortion decreases with the wire feeding rate up to the 7.5 m/minute speed. After this critic speed the distortion starts increasing. 
3. The angular distortion slightly increases up to 6 mm/s welding speed. If the welding speed increases over the 6 mm/s speed the distortion starts decreasing. 
4. The minimum angular distortion is obtained at the 7 mm/s welding speed. 
5. An increase in voltage results a higher angular distortion due to increase in longitudinal and transverse contraction stresses. 
6. Arc voltage and welding speed has an interactive effect on angular distortion. 
7. The angular distortion increases with the welding length. 
8. The angular distortion decreases with the shielding gas flow rate. 
9. The angular distortion decreases for lower gun angles.