Dubleks paslanmaz çelik (2205) ve basınçlı kap (P355GH) çeliğinin robotik MAG kaynak yöntemi ile birleştirilebilirliğinin araştırılması
Investigation of the joinability of duplex stainless (2205) and pressure vessel steel (P355GH) with robotic MAG welding method
Yazar: GÖKHAN ÇAYIRHAN
Danışman: PROF. DR. NİZAMETTİN KAHRAMAN
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, basınçlı kap (P355GH) çeliği ile dubleks paslanmaz çelik (AISI2205) levhalar, robotik MAG kaynak yöntemi ile diğer tüm parametreler sabit tutularak farklı kaynak ilerleme hızlarında birleştirilmişlerdir. Kaynak işlemleri AWS A5.9 standartlarında ER 309 L Si tipi ilave tel kullanılarak ve % 90 Ar + % 5 CO2 + % 5 O2 koruyucu gaz ortamında gerçekleştirilmiştir. Kaynak işlemi gerçekleştirilmiş plakalara gözle muayene, manyetik parçacık muayenesi ve ultrasonik muayene uygulanmıştır. Ayrıca kaynaklı birleştirilen parçaların kaynak bölgelerinin mukavemet özelliklerinin tespiti ve karşılaştırılması için çekme testi, eğme testi, çentik darbe testi, kırık yüzey SEM çalışmaları, sertlik testi ve mikroyapı çalışmaları ile EDS analizleri gerçekleştirilmiştir.Yapılan gözle muayene, manyetik parçacık muayenesi ve ultrasonik muayene sonucunda kaynak dikişinde her hangi bir kusura rastlanmamıştır. Yapılan çekme testi sonucunda tüm kaynaklı birleştirmelerde kopma P355GH ana malzemede meydana gelmiştir. 180º'ye kadar yapılan eğme testi sonucunda, numunelerin tümünde çatlak, yırtık vb. hata görülmemiştir. Çentik darbe testi sonuçları incelendiğinde en yüksek tokluk AISI2205 ITAB'ında ölçülmüş ve onu sırasıyla P355GH ITAB ve kaynak metali takip etmiştir. Yapılan sertlik testleri sonucunda, en yüksek sertlik değerleri AISI2205 ITAB'da ölçülürken onu sırasıyla kaynak metali ve P355GH malzemenin ITAB'ı takip etmektedir. Mikroyapı çalışmaları sonucunda, hem basınçlı kap hem de dubleks paslanmaz çelik ITAB'larında kaynak metali ergime sınırına yakın bölgede tanelerin irileştiği görülmüştür. EDS çalışmaları sonucunda kaynak metalinin çoğunlukla, ilave metal ve AISI2205 ana malzemeye benzer kimyasal bileşimde olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, pressure vessel (P355GH) steel and duplex stainless steel (AISI2205) sheets were jointed with robotic MAG welding method by keeping other all parameters constant at different welding feed rates. Welding operations were carried out by using ER 309 L Si type additional wire according to AWS A5.9 standards in 90% Ar + 5% CO2 + 5% O2 shielding gas environment.  Welded sheets were subjected to visual inspection, magnetic particle inspection and ultrasonic inspection. Besides, tensile test, bending test, notch impact test, fracture surface SEM studies, hardness test and microstructure studies and EDS analyzes were performed to determine and compare the strength properties of welded parts. As a result of visual inspection, magnetic particle examination and ultrasonic examination, no defects were encountered in the weld seam. According to result of the tensile test, breakage of all welded joints occurred in the base material P355GH. As a result of the bending test up to 180º, no cracks and tears were observed in any sample.As a result of the hardness tests, the highest hardness values were measured in HAZ of AISI 2205, followed by HAZ of weld metal and P355GH respectively. When the microstructure images, it was observed that the grains coarsened in the region near the weld metal melting limit in both pressure vessel and duplex stainless steel HAZs. According to EDS studies, it was observed that the weld metal mostly in chemical composition similar to the additive metal and AISI 2205 base material.