Yüksek mukavemetli çeliklerde çok pasolu kaynağının mekanik ve mikroyapı özelliklerine etkisi
Effects of multipass welding on mechanical and micro structure features in hight strength steels
Yazar: İSMAİL KALKAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN APAY
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Gazaltı kaynağı = Gas metal arc welding ; Kaynak = Welding ; Kaynak dikişleri = Welding seams ; Kaynak metali = Weld metal ; Kaynak parametreleri = Welding parameters ; Kaynak teli = Welding wire ; Kaynaklı yapılar = Welded structures

Özet:
S460M kalite yüksek mukavemetli çelik; sağladığı avantajlardan dolayı taşımacılık
sektöründeki ağır vasıtalarda ve çelik yapı sektöründe önem kazanmaya başlamıştır. Bu
malzemelerin Osman Gazi körfez geçiş köprüsü ve III. Boğaz Köprüsü olan Yavuz
Sultan Selim Köprüsü`nün yapımında da tercih edilmesi nedeniyle yakın gelecekte
yapılacak olan Çanakkale Köprüsü ve buna benzer irili ufaklı birçok prestijli projelerde
kullanılacağın sinyalini vermektedir. Bu veriler ışığında otomotiv sanayi ve yapı
sektörüne aynı anda hitap edebilecek şekilde 8 mm ve 20 mm kalınlığındaki yüksek
mukavemetli çeliklerin hem çok pasolu uygulamaların mekanik ve mikro yapı
özelliklerine etkilerinin kıyaslanabilmesi, hem de çok pasolu uygulamaların farklı
malzeme kalınlıklarına etkisinin tespit edilmesi hedeflenmiştir. Bu çalışmada, S460M
çeliği GMAW/FCAW yöntemi ile robot kullanılarak, düz çoklu paso kaynağı veya
salınımlı çoklu paso kaynağı yöntemleri uygulanarak birleştirilmiştir. Birleştirilen
parçalardan çıkarılan numunelere tahribatlı ve tahribatsız testler uygulanarak elde edilen
sonuçlar kayıt altına alınmıştır. Test numunelerinin mekanik özelliklerini tespit etmek
için çentik darbe deneyinden, çekme deneyinden, mikro sertlik ölçme yönteminden,
makro inceleme yönteminden, mikro yapı inceleme ve SEM yöntemlerinden
yararlanılmıştır ve elde edilen veriler birbiriyle kıyaslanabilmiştir. Yapılan çalışmalar
neticesinde salınımlı çoklu paso uygulamasıyla torca salınım hareketi vererek kaynak
yapmanın, kaynaklı imalat süresinde ve mekanik değerlerde avantajlar sağladığı
görülmüştür. Numunelerin mikro yapı incelemesinde; ferrit ağırlıklı, düşük miktarlarda
perlit içeren ince taneli yapı gözlemlenmiştir. Kırık yüzeylerin SEM ile incelemesinde
ana malzemeye yakın bölgede sünek, ısı tesiri altındaki bölgede, ana malzemeye kıyasla
daha rijit kırılmanın gerçekleştiği gözlemlenmiştir.

Abstract:
S460M quality high strength steel has begun to gain importance in the steel sector and
the heavy vehicles in the transportation sector. Due to being preferred of these materials
in the construction of Yavuz Sultan Selim Bridge, the 3rd Bridge on Bosphorus, and
Osmangazi Bridge, on Izmit Gulf, this gives us a clue that high strength steels will be
used in construction of Canakkale Bridge which is soon and many other more or less
important prestigious building projects in the near future. In the light of these data the
way that appealing to automotive industry and building trade simultaneously, it is aimed
to be able to compare effects of high strength steels multipass applications which are 8
mm and 20 mm thick on features of mechanical and micro structures; to determine
effects of multipass applications on varied material thickness and to cut down on
manufacturing costs by accelerating preparation process of PQR and WPS. In this study,
the S460M steel was combined using the GMAW / FCAW method using a robot, flat
multi-pass welding or oscillating multi-pass welding methods. The results obtained by
applying destructive and non-destructive tests to recorded samples are recorded. In
order to determine the mechanical properties of the test samples, the notch impact test,
the tensile test, the micro hardness test, the macro inspection method, the micro
structure inspection and the SEM methods were utilized and the obtained data were
compared with each other. As a result of the work done, it is seen that welding by torch
oscillation movement with oscillating multi-pass application gives advantage in welded
manufacturing process and mechanical values. In the microstructure examination of the
samples; fine grained structure containing perlite was observed in low amounts. The
fractured surfaces were observed by SEM to have a more rigid fracture in the ductile,
heat-affected zone near the main material than in the main material.