AISI 304?430 paslanmaz?AISI 1010 çelik çiftlerinin lazer yöntemi ile kaynağında birleşme özelliklerinin incelenmesi
The investigation of joinability characteristics in the laser welding method couples of AISI 304-430 stainless-AISI 1010 steel
Yazar: UĞUR ÇALIGÜLÜ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA TAŞKIN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı / Kaynak Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Lazer kaynağı = Laser welding

Özet:
Bu çalışmada, AISI 304?430 paslanmaz-AISI 1010 düşük karbonlu çelik çiftlerinin lazer yöntemi ile kaynağında birleşme özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. AISI 430?1010, AISI 304?1010 ve AISI 430?304 olmak üzere, farklı türdeki numune grupları kendi aralarında; 2000, 2250 ve 2500 W kaynak güçlerinde; 100, 200 ve 300 cm/dk kaynak hızlarında, argon ve helyum koruyucu gaz atmosferlerinde, lazer kaynak yöntemi ile birleştirilmişlerdir. Lazer kaynak yöntemiyle birleştirilmiş numunelerin kaynak kalitesinin belirlenebilmesi için metalografik ve mekanik testler uygulanmıştır. Numunelerin metalografik olarak; optik mikroskop ve SEM görüntüleri ile kaynak bölgesi incelenmiş, oluşması muhtemel intermetalik fazlar EDS ve X-Ray analizleri yardımıyla tespit edilmiştir. Kaynaklı bağlantıların mekanik dayanımları çekme testi ile belirlenmiş ve birleşme bölgelerinin mikrosertlik profilleri çıkarılmıştır. Yapılan incelemeler sonucunda; bütün malzeme çiftlerinin lazer kaynaklarında, artan ilerleme hızına bağlı olarak dikiş bölgesinin ve ısının tesiri altında kalan bölgenin (ITAB) genişliğinin azaldığı, ancak artan kaynak gücüne bağlı olarak bu aralığın arttığı belirlenmiştir. Artan kaynak gücüne ve ilerleme hızına bağlı olarak bütün malzemelerde dikiş bölgesinde mikrosertlik değerlerinin arttığı tespit edilmiştir. Artan kaynak gücüne bağlı olarak AISI 430/1010 malzemede de karbon-krom, AISI 304?1010 ve AISI 430?304 malzemelerde ise krom-nikel-karbon difüzyonunun arttığı, ancak artan ilerleme hızına bağlı olarak da bu difüzyonunun azaldığı tespit edilmiştir. Çekme testleri açısından incelendiğinde bütün malzemelerde; artan kaynak gücüne ve kritik soğuma hızına bağlı olarak çekme dayanımının arttığı, ancak artan ilerleme hızına bağlı olarak da çekme dayanımının azaldığı gözlenmektedir. Kaynaklı birleştirmeler açısından ise en iyi birleştirmelerin AISI 430/AISI 1010 malzeme çiftinde 2250 W kaynak gücünde ve 200 cm/dk. ilerleme hızında, AISI 304/AISI 1010 malzeme çiftinde 2500 W kaynak gücünde ve 100 cm/dk. ilerleme hızında, AISI 430/AISI 304 malzeme çiftinde 2500 W kaynak gücünde ve 100 cm/dk. ilerleme hızında, helyum atmosferi altında yapılan birleştirmelerde elde edildiği görülmüştür.

Abstract:
In this study, the joining characteristics of AISI 304-430 stainless-AISI 1010 low carbon steels by using laser welding technique were investigated experimentally. Dissimilar materials copules from AISI 430-1010, AISI 304-1010 and AISI 430-304 steels were joined by laser welding with welding powers of 2000-2250-2500 W and welding speeds of 100, 200 and 300 cm/minute under argon and also helium atmosphere. Metallographic and mechanic of tests were carried out to determine welding qualities of the samples. Welding regions of the samples were examined by optic microscope, SEM and the intermetallic phases formed were determined by EDS and X-Ray analysis. Mechanical strength of welded samples were found by tensile test. Microhardness distributions of weldmants were also measured by microhardness test. The result of experiments showed that by increasing of welding speeds the widths of the welding zone and heat affected zone (HAZ) decreased. On the other hand, by increasing of welding powers the widths of the both zones increased. Microhardness values rised along the interface of the welded pairs depending on the increase in the welding power and welding speed. The increased with the increase in welding power the chromium-carbon diffusion in AISI 430/AISI 1010 steel pairs, the chromium-nickel-carbon diffusion in AISI 304/AISI 1010 and AISI 430/AISI 304 steel pairs welding interfaces. However it decreased with the welding speed. At elevated welding powers the tensile strengths of samples the increased with the increase in welding power and critical cooling rate. However it decreased with the welding speed. The best joints were obtained under the helium atmosphere in AISI 430/AISI 1010 steel pairs with a welding power of 2250 W and a welding speed of 200 cm/minute, AISI 304/AISI 1010 steel pairs with a welding power of 2500 W and a welding speed of 100 cm/minute, AISI 430/AISI 304 steel pairs with a welding power of 2500 W and a welding speed of 100 cm/minute.