Sürtünme karıştırma kaynağı birleştirmelerinde farklı karıştırıcı uç formlarının birleştirme kalitesine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects on bonding quality for different type of mixer pin in friction stir welding
Yazar: KADİR KAPTAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HÜDAYİM BAŞAK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Sürtünme karıştırma kaynağı = Friction stir welding

Özet:
Kaynak, endüstride yaygın olarak kullanılan metallerin ergitilerek kalıcı olarak birleştirilmesini sağlayan bir metottur. İlkel kaynak metotları üretim ve birleştirme uygulamaları için kolay ve ekonomik olmasına rağmen malzeme yapısında deformasyona ve faz değişikliklerine yol açtığı için ileri teknolojide etkin bir rol alamamıştır. Bununla birlikte ilkel kaynağın bu dezavantajlarından kaçınmak için yapılan araştırmalar ve deneyler, 1991 de patentleşen sürtünme karıştırma kaynağının, malzeme özelliklerini değiştirmeden ve malzemeyi ergitmeden katı ya da yarı-katı fazlarda metallerin birleştirilebileceğini göstermiştir. Aynı zamanda sürtünme karıştırma kaynağının ilkel kaynak metotlarından daha dayanıklı ve güvenlidir. İyi bir kaynak kalitesi elde etmenin temeli pim tipine ve özelliklerine bağlıdır. Bu çalışma ile sürtünme karıştırma kaynağında kullanılan pimlerin tasarımı ve tasarlanan pimlerin imalatı gerçekleştirilmiştir. 20 farklı tipte karıştırıcı pim tasarlanmıştır. Pim tasarımlarında temel olarak 5 farklı vida (metrik, trapez, testere, kare ve yuvarlak) tipinden yola çıkarak, kanalsız, 3 kanallı ve 4 kanallı olarak 15 adet pim elde edilmiştir. Vidasız olarak ta üçgen, konik, kare, 3 kanallı silindir ve 4 kanallı silindir olarak 5 adet farklı tip karıştırıcı pim tasarlanmıştır ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Yapılacak deneyler için düzlemsel parçalar (alüminyum) ve uçlar freze tezgahına bir bağlama aparatı ile bağlanmıştır. Sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilen parçalardan çekme deneyi numuneleri çıkartılarak çekme deneyleri gerçekleştirilmiş, mikroyapı ve mikrosertlik incelemeleri yapılarak en iyi performansı sağlayan kaynak ve uç tasarımı tespit edilmiştir.

Abstract:
Welding is a process which is commonly used in Industry for joining metals by melting and causing permanent coalescence. Although primitive welting methods are easy and economic for fabrications and assembly applications it could not take an effective role in advanced technology due to causing deformation in material structure and phase changes. Moreover , avoiding these disadvantages of primitive welding have been leading many researches and experiments which shows friction stir welding patented in 1991,provides metals can be joined together as solid or semi-solid phase conditions without melting and any loss of mechanical properties. Also coalescence by friction stir welding is more long lasting and safety than primitive welding. The main point of having good quality of coalescence depends on used pin types and their properties. By this study, the pins used for friction stir welding are designed and manufactured. There are 20 different types of stir pin. Designs of screwed pins are structured on basically 5 different screw types (metric, trapeze, saw, square, and round) and 15 screwed pins are manufactured with 3 grooves and 4 grooves. The other 5 pins which are unscrewed are triangle, conical, square, with 3 grooves and with 4 grooves cylindrical stir pins. Aluminum planar parts and pins are fixed on fraise frame for the experiment. Pull of force, microstructure and microhardness test samples are prepared from the parts which are welded by friction stir welding and the pin is determined which has the best welding performance.