Beyaz eşya sanayiinde kullanılan paslanmaz metal saclarda direnç nokta kaynak kalitesinin arttırılması
Increasing resistance spot welding quality in stainless steel used in white goods industry
Yazar: ALİ GÜRAY ERTEM
Danışman: PROF. DR. YAHYA ALTUNPAK
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Elektrik direnç nokta kaynağı = Electrical resistance spot welding ; Ostenitik çelik = Austenitic steel ; Paslanmaz çelik = Stainless steel

Özet:
Bu çalışmada, 0,6 mm kalınlığa sahip, beyaz eşya sanayiinde kullanılan AISI 304 kalite östenitik paslanmaz çelik saclar, iki farklı elektrot malzemesi ve üç farklı kaynak parametresi (zaman, akım ve elektrot kuvveti) kullanılarak direnç nokta kaynağı ile birleştirilmiştir. Kaynak bağlantılarının mikrosertlik ve çekme dayanım değerleri ölçülmüş ve ayrıca kaynak çekirdeklerinin makro ve mikroyapı incelemeleri yapılmıştır. Kaynak çalışmalarında 20 kVA kapasiteli, programlanabilir bir lojik kontrolör (PLC) tarafından kontrol edilen 50 Hz' de çalışan bir zamanlayıcı ve akım kontrollü direnç spot kaynağı (RSW) makinesi kullanılmıştır. Kaynaklarda 6 mm çapında ve 45º kesik koni uçlara sahip CuCo2Be ve CuCrZr elektrotları kullanılarak yapılmıştır. Kaynaklar soğutmasız ve soğutmalı koşullar altında yapılmıştır. Kaynaklanmış numunelerin çekirdek morfolojisi ve mikroyapı incelemeleri optik mikroskopta incelenmiştir. Vickers mikrosertlik testleri 10 saniyede 100 g yük altında yapılmıştır. Çekme testi numuneleri, ASTM: E8M'ye göre hazırlanmış ve üniversal bir test cihazında maksimum çekme yükleri ölçülmüştür.

Farklı elektrot ve soğuma şartları kullanılarak yapılan kaynak çalışmalarında maksimum çekme dayanımını veren kaynak parametreleri belirlenmiştir. Maksimum çekme yükü değerini veren kaynak parametreleri CuCrZr için 5,4 kA, 10 çevrim ve 2 bar elektrot baskı kuvveti iken CuCo2Be için ise 5,4 kA, 15 çevrim ve 4 bar elektrot baskı kuvvetidir. Soğutma sistemi kullanmak CuCrZr elektrodu kullanılarak yapılan kaynak çalışmalarında çekme dayanımını arttırırken CuCo2Be elektrodu kullanılarak yapılan kaynak çalışmalarında ise düşürmüştür. Kaynaklı bağlantılarda genellikle kaynak akımı ve kaynak zamanı değerlerinin arttırılması kaynak çekirdek çaplarını ve dolayısıyla çekme dayanımlarını arttırmıştır.

Abstract:
In this study, AISI 304 quality austenitic stainless steel sheets (ASS) used in the white goods industry with a thickness of 0,6 mm were combined with resistance spot welding using two different electrode materials and three different welding parameters (time, current and electrode force). The microhardness and tensile strength values of the welded joints were measured and also the macro and microstructure investigations of the weld cores were made. A 20 kVA capacity programmable logic controller (PLC), a timer that works 50 Hz and current controlled resistance spot welding machine (RSW) were used for welding. Welds are made using CuCo2Be and CuCrZr electrodes with 6 mm diameter and 45º cut cone tips. Welds were made under uncooled and cooled conditions. Core morphology and microstructure examinations of welded samples were examined under an optical microscope. Vickers microhardness tests were performed under 100 g load in 10 seconds. Tensile test samples were prepared according to ASTM: E8M and maximum tensile loads were measured on a universal tester.

Weld parameters that give maximum tensile strength were determined in different electrode and cooling conditions. The welding parameters that give the maximum tensile load value are 5.4 kA, 10 cycles and 2 bar electrode compression force for CuCrZr; 5.4 kA, 15 cycles and 4 bar electrode compression force for CuCo2Be. Using the cooling system increased the tensile strength in the welding studies using the CuCrZr electrode and decreased in the welding studies using the CuCo2Be electrode. Increasing welding current and welding time values in welded joints mostly increased weld core diameters and tensile strengths.