Otomotiv sektöründe kullanılan yüksek dayanımlı çeliklerin kaynak kabiliyetinin incelenmesi
Investigation of the welding capability of high strength steels used in the automotive sector
Yazar: MELİKE ŞAŞMAZ
Danışman: PROF. DR. AHMET KARAASLAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Otomotiv endüstrisi, küresel ısınma gibi ekolojik yaşamı tehdit eden konularda, otomobillerin CO2 emisyonu nedeniyle buna en çok sebep olan sektörlerden biridir. Hem otomobil üreticileri hem de otomobil kullanıcıları enerji kaynaklarının korunmasını, CO2 emisyonlarının ve yakıt tüketiminin azaltılmasını, yolcu güvenliğinin artmasını istemektedir. Bu isteklerin karşılanabilmesi için özellikle otomotiv gövdesinin hafifletilmesi gerekmektedir. Çünkü otomobil gövdesi çoğunlukla metal sac plakalardan oluşmakta olup, araç kütlesinin yaklaşık %25'ini oluşturmaktadır. Bu yüzden bu alanda yapılacak en ufak bir değişim, büyük önem arz etmektedir. Ancak bu ağırlığın azaltılmasına karşın yolcu güvenliğinden yani mukavemetten ve darbe emiliminden ödün vermemek adına birçok çalışma yapılmıştır. Çalışmalar sonucunda hafif olmasına rağmen mukavemetli ve kolay şekillendirilebilir özelliklere sahip yüksek dayanımlı çelikler, geleneksel yapı çeliklerinin yerini almıştır.Bu çelik sınıfından tamamen ferrit mikro yapısından oluşan, düşük karbon oranına sahip, şekillendirilmesi ve mukavemeti yüksek olan arayer atomsuz (IF) çelikleri de otomobil sektöründe komplike parçaların üretiminde kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca arayer atomsuz (IF) çeliklerinde karbon ve azot neredeyse tamamen giderildiği için tüm kaynak işlemlerinin kolaylıkla uygulanabilmesi de bu çeliğin otomobil üretiminde önemli bir malzeme olmasına neden olmuştur. Bu tez çalışmasında, otomobil üretiminde kullanılan birleştirme yöntemlerinden olan TIG ve laser kaynak yöntemleriyle arayer atomsuz (IF) çeliğinin kaynak
edilebilirliği incelenmiştir. Bu birleştirme yöntemleri uygulanırken; TIG kaynağı için farklı akım değerleri, ilave tel kullanılarak ve ilave tel kullanılmadan gerçekleştirilmiştir. Laser kaynağı için ise farklı güç seviyeleri ve farklı hızlarda birleştirme işlemleri yapılmıştır. Kaynak işlemlerinden sonra mikro ve makro yapı görüntüleri ve mikro sertlik değerlerine bakılarak arayer atomsuz (IF) çeliği için en uygun TIG ve laser kaynak değerleri belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Arayer atomsuz (IF) çeliği, TIG kaynağı, laser kaynağı, mikro yapı, mikro sertlik

Abstract:
The automotive industry is one of the sectors that is most responsible for ecological life-threatening issues, such as global warming, due to automobile CO2 emissions. Both car manufacturers and car users want to preserve energy sources, reduce CO2 emissions and fuel consumption, and increase passenger safety. In order to provide these requirements, especially the body of automobile needs to be lightened. Because the car body is mostly made of sheet metal plates, it accounts for about 25% of the vehicle mass. Therefore, the slightest change in this field has great importance. Despite the fact that this weight has been reduced, many studies have been carried out in order not to compromise on passenger safety, namely strength and impact absorption. As a result of the studies, high strength steels with lightweight, which are strength to light and easily shaping, have replaced
conventional structural steels. Interstitial-free (IF) steels of this steel grade, which consist entirely of ferrite microstructure, have low carbon content, and have high shaping and strength, have also begun to be used in the production of complex parts in the automobile sector. In addition, since carbon and nitrogen are almost
completely removed in interstitial-free (IF) steels, the ease of application of all welding processes has made this steel an important material in automobile production. In this study, weldability of interstitial-free (IF) steel was investigated by TIG and laser welding method which is one of the welding methods used in automobile
production. When applying these weld methods; Different current values were applied to TIG welding with using additional wire and without additional wire. For laser welding, different power levels and joining processes at different speeds were applied. After welding, microstructural investigations and microhardness values were used to determine the optimum TIG welding values for interstitial-free (IF) steel.

Keywords: Interstitial free (IF) steel, TIG welding, laser welding, microstructure, microhardness