Punta kaynak yöntemi ile birleştirilen çeliklerin mekanik özellikleri
Mechanical properties of steels joined with spot welding process
Yazar: HALİM KIYAK
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET UĞUR TOPRAK
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Eğilme dayanımı = Bending strength ; Punta kaynağı = Point welding ; Çekme dayanımı = Tensile strength ; Çelik = Steel

Özet:
Bu tezde çelik saclar ve borular punto kaynak yöntemi ile birleştirilerek eğilme dayanımı yüksek çelik kiriş üretilmesi amaçlanmıştır. İlk aşamada çelik saclardan küçük levhalar şeklinde kesilerek punta kaynaklanan numuneler üzerinde sac kalınlığı, kaynak akımı ve punta kaynak sayısının, çekme dayanımına etkisi araştırılmıştır. Levha kenarına yakın atılan punta kaynakların tutmadığı belirlenmiştir. En yüksek punta kaynak dayanımını veren kaynak akımının birleştirilen sacların et kalınlığına bağlı olarak değiştiği görülmüştür. Punta kaynak ile birleştirilen sac levhaların birleşim bölgesinin çekme dayanımı et kalınlığı arttıkça artmıştır. Punta kaynak sayısının 1'den 2'ye çıkması birleşim bölgesinin çekme dayanımını belirgin bir şekilde artırırken punta kaynak sayısının 3 veya 5'e çıkması çekme dayanımını önemli ölçüde değiştirmemiştir. 
İkinci aşamada boruların saclara başarılı bir şekilde punta kaynak atılabilmesi için boru uçları özel olarak hazırlanan kalıplar ve 200 tonluk pres kullanılarak dışa doğru 90° açı ile yaklaşık 0,6 mm bükülerek flanşlı borular üretilmiştir. Flanşlı borular aralarında bir boru kalınlığı boşluk bırakacak şekilde dizilerek boru başına alttan ve üstten 4 adet punta kaynak ile sac levhalara birleştirilerek 64x370 mm kirişler elde edilmiştir. Kirişlerde boru çapı 32 mm et kalınlığı sabit 0,7 mm, sac kalınlıkları 1,2 mm veya 2 mm alınmıştır. 1,2 mm ve 2 mm et kalınlığında sac kullanılarak üretilen kirişlerin eğilme yükleri sırası ile 232,19 kg ve 339,26 kg olarak belirlenmiştir. Eğilme deneyinde borular belirgin bir şekilde eğilip bükülmeden yükü aktarmışlardır. Sac kalınlığı 2 mm olan kirişin alt ve üst saclarında deformasyon sınırlı kalırken birleşim bölgelerindeki punto kaynakların attığı ve kiriş deformasyonunun bu duruma bağlı olarak şekillendiği görülmüştür. Sac kalınlığının 1,2 mm'ye azaltılması ile kirişin alt ve üst saclarında deformasyonların belirgin bir şekilde arttığı birleşim bölgesindeki punta kaynakların büyük ölçüde sağlamlığını koruduğu görülmüştür. Daha yüksek eğilme dayanımına sahip olmak için punta kaynak sayısının artırılması gerektiği görülmüştür. Kullanılan boruların et kalınlığının düşürülmesinin kirişin enerji sönümleme davranışını iyileştirebileceği görüşüne varılmıştır.

Abstract:
In this thesis, it is aimed to produce steel beams with high bending strength by joining steel sheets and pipes by spot welding method. In the first stage, the effects of sheet thickness, welding current and number of spot welds on the tensile strength were investigated on the samples welded from the steel sheets in the form of small plates. It has been determined that the spot welds thrown close to the edge of the plate do not hold. It has been observed that the welding current, which gives the highest spot-welding strength, varies depending on the wall thickness of the joined sheets. The tensile strength of the junction area of the sheet metals joined by spot welding increased as the wall thickness increased. Increasing the number of spot welds from 1 to 2 significantly increased the tensile strength of the joint area, while increasing the number of spot welds to 3 or 5 did not significantly change the tensile strength.
In the second stage, flanged pipes were produced by bending the pipe ends at an outward 90° angle of 0.6 mm, using prepared molds and a 200-ton press, in order to spot-weld the pipes to the sheets. By arranging the flanged pipes in such a way as to leave a pipe thickness gap between them, 64x370 mm beams were obtained by joining the sheet metal plates with 4 spot welding from the top and bottom per pipe. In the beams, the pipe diameter is 32 mm, the wall thickness is 0.7 mm, and the sheet thickness is 1,2 mm or 2 mm. The bending loads of the beams produced using sheet metal with 1,2 mm and 2 mm wall thickness were determined as 232.19 kg and 339.26 kg. In the bending test, the pipes transferred the load without bending. It was observed that while the deformation was limited in the lower and upper sheets of the beam with a sheet thickness of 2 mm, the spot welds in the junction areas were thrown and the beam deformation was shaped depending on this situation. It has been observed that with the reduction of the sheet thickness to 1.2 mm, the deformations of the lower and upper sheets of the beam have increased, and the spot welds in the joint area have preserved their strength. It has been observed that the number of spot welds should be increased in order to have higher bending strength. It was concluded that reducing the wall thickness of the pipes used can improve the energy dissipation behavior of the beam.