Alüminyum kılıflı Al/B4C özlü kompozit sert dolgu çubuğu üretimi ve tıg kaynak yöntemiyle oluşturulan yüzey kaplamanın karakterizasyonu
Fabrication of al sheathed Al/B4C cored composite hard filler rod and characterization of the surface coating by applied tig welding
Yazar: MUHARREM ARMAĞAN ÇETİN
Danışman: DOÇ. DR. FEHMİ NAİR
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Malzemelerde sert yüzey oluşturmanın amacı, malzemelerin içyapısını çok değiştirmeden yüzey modifikasyon teknikleri kullanarak malzemenin çalıştığı ortama göre servis ömrünü uzatmaktır. Günümüzde bu işlem için en kolay yöntemlerden birisi kaynak işlemiyle bu özelliklerin sağlanmasıdır. Bu deneysel çalışmada saf kaynak çubukları Al2024 kütük ve Al2024 tozundan üretilmiştir. Özlü çubuklar ise belirli hacim oranlarında B4C içermektedir. Üretilmiş kaynak çubuklarıyla Al2024-T351 plaka üzerine manuel TIG kaynağı kullanılarak yüzey dolgusu gerçekleştirilmiştir.  Yüzey dolgu maddesinin malzemeye kattığı özelliklerin karşılaştırılmasında, kaynak yapılmayan levhaya göre değerlendirmeler yapılmıştır. Değerlendirmelerde eğme deneyi, darbe deneyi, mikrosertlik analizleri ve metalografik inceleme uygulanmıştır. Toz metalürjisi ile üretilen çubuklarla yapılmış yüzey dolgu kaynaklarında porozite gözlemlenmiştir. Porozite, çökeltiyle sertleştirilmiş ana malzemedeki çökeltilerin ark ısısıyla ergimesi ve ısıdan etkilenen bölgede oluşan tane irileşmesi ana malzemede yumuşamaya neden olmuştur. Ancak yüzey dolgu kaynağı uygulanmış numunelerin eğme deneylerinde, kaplamada kullanılan B4C oranının artmasıyla dayanımın da arttığı gözlemlenmiştir.
Bu tez çalışması dört bölüm olarak ele alınmıştır. Başlangıç bölümünde tezin amacı ve literatürlerin incelemesi sunulmuştur. İkinci bölümde, genel bilgiler anlatılmıştır. Malzeme özellikleri ve farklı B4C hacim oranlarına sahip kaynak çubuklarının üretim yöntemleri, belirli parametrelere uygun yapılan yüzey kaplamasından üretilen numunelerle yapılan deneyler üçüncü bölümde verilmiştir. Tez çalışması ile elde edilen sonuçlar ve sonuçlara ilişkin yorumlar dördüncü bölümde sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler: Özlü kaynak elektrodu, mikro sertlik, kaynak mikroyapısı, darbe dayanımı, TIG kaynağı, yüzey sertleştirme

Abstract:
The purpose of creating hardfacing on materials is to extend the service life of the material according to the environment in which the material works without using much modification of the internal structure of the materials. Today, one of the easiest methods for this process is to provide these features by welding process. In the experimental study, pure welding rods are produced from Al2024 billet and Al2024 powder. Cored rods, on the other hand, contain B4C in certain volume ratios. Subsequently, surface fillings were performed on the Al2024-T351 plate with the produced welding rods using manual TIG welding. In the comparison of the properties added by the surface filler to the material, evaluations were made based on the plate which was not welded. The results were analyzed using bending test, metallographic examination, impact test and hardness tests. Porosity has been observed in surface filler welds made with filler rods produced by powder metallurgy. Porosity, melting of the sediments in the base material with the arc heat and the grain coarsening in the heat affected zone caused softening in the base material. However, in the bending tests of the samples with surface filler welding, it was observed that the strength increased with the increase of the B4C ratio used in the coating.
This thesis study is discussed in four parts. In the initial section, the purpose of the thesis and the review of the literature are presented. In the second section, general information is explained. The material properties and production methods of welding rods with different B4C volume ratios, the experiments made with the samples produced from the surface coating made according to certain parameters are given in the third section. The results obtained with the thesis study and the comments on the results are presented in the fourth section.

Keywords: Cored welding electrode, micro hardness, welding microstructure, impact strength, TIG welding, surface hardening