Koruyucu gaz kaynağında birim dikiş enerjisi-ısı etkisi altındaki alan ilişkisinin incelenmesi
The analyse of relationship between heat input and heat affected zone for gas metal arc welding process
Yazar: OKTAY ŞAHİN
Danışman: PROF. NURULLAH GÜLTEKİN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: MAG kaynağı = MAG welding ; MIG kaynağı = MIG welding

Özet:
Her yöntemde olduğu gibi, teknolojide meydana gelen gelişmelerden kaynak yöntemi de olumlu olarak etkilenmektedir. Buna rağmen imal edilen parça ve malzeme türlerinin çeşitlenmesi, kaynak yöntemlerinde de uygulamalarda meydana gelen sakıncaların araştırma konusu olma durumunu korumaktadır. Bu sorunlardan birisi de kaynak sonrası ITAB bölgesinde meydana gelen oluşumlardır.İmalat sanayiinde geniş bir uygulama alanı bulunan kaynak yöntemi kendi içerisinde de birçok yönteme ayrılmaktadır. Bu yöntemler arasında en önde gelenlerden birisi de uygulamada sağladığı çeşitli üstünlük ve kolaylıklardan ötürü koruyucu gaz kaynak yöntemidir.Bu çalışmada, koruyucu gaz kaynağında birim dikiş enerjisi ile ısı tesiri altındaki bölge (ITAB) arasındaki ilişki incelenmiştir. Çalışmanın ilk safhasında genel itibariyle koruyucu gaz kaynak yöntemlerinden bahsedilmiştir. Bunu takip eden bölümlerde de ITAB'ın yapısı ve ITAB'ta kaynak sonrası meydana gelebilecek oluşumlar hakkında literatür taramasından elde edilen bilgilere yer verilmiştir.Çalışmanın deneysel kısmında 60°, 55°, 50°, 45°, 40° olmak üzere V kaynak ağızları açılan 200x160x15 boyutlarındaki St37 numunelere MAG ve AlMgZn numunelere MIG kaynak yöntemi uygulanmıştır. Kaynak sonrası numuneler üzerinde yapılan çalışmalarda ITAB bölgesinin genişliği, kaynak bölgesinin sertliği ve en iyi nüfuziyetin elde edildiği V kaynak ağız tipi tespit edilmiştir. Kaynak bölgesinin sertliği Vickers mikrosertlik cihazında yapılan ölçümler sonucunda, ITAB genişlikleri kumpasla yapılan ölçümler neticesinde, nüfuziyet ise numunelerin makro resimlerinden faydalanarak belirlenmiştir.Deneyler sonucunda, St37 numunelerin teorik uygulama aşamasında hesaplanan ITAB genişliklerine oldukça yakın sonuçlar elde edilmiştir. AlMgZn numunelerin ise ITAB genişlikleri ölçülemediğinden böyle bir karşılaştırma yapılamamıştır. Numunelerin sertliklerine bakıldığında ise teoride öngörülen sonuçlarla deneysel uygulama sonucunda elde edilen sonuçlar büyük bir oranla örtüşmekte olduğu görülmüştür. Tez çalışması, teorik araştırma ve deneysel uygulama sonuçlarının karşılaştırılması ile sonuçlandırılmıştır.Anahtar kelimeler: ITAB, birim dikiş enerjisi, MIG, MAG, St37, AlMgZn.

Abstract:
Welding processes have been also affected positively by technological developments as all engineering processes. However in practice, due to the variety manufactured materials and material types, problems occurred during welding processes have been still investigated. One of the problems is the occurrence of formations on the heat affected zone after welding process.Welding process which has wide range of application in manufacturing industry consists of several methods. One of the premier methods is the Gas Metal Arc Welding process because of its provision of several advantages and facilities in practice.In this study, the relation between heat input and heat affected zone for gas metal arc welding process is analyzed. In the first stage of the study, gas metal arc welding processes are defined generally. In the following stages, information provided from the literature about the structure of heat affected zone and probable occurrence of the formations on the heat affected zone after welding process are presented.In the experimental part of the study, the V welding edge of 60°, 55°, 50°, 45°, 40° were implemented respectively for St37 and AlMgZn samples with the dimensions of 200x160x15 mm. MAG (Metal Active Gas) welding process was applied to St37 sample and MIG (Metal Invert Gas) welding process was applied to AlMgZn sample. After the implementation of welding process on these samples, the width of heat affected zone, the hardness of heat affected zone and the most feasible V welding edge that provides the best penetration were determined. The hardness of welding zone was measured by Micro Vickers Hardness Tester. The widths of the heat affected zones were measured by vernier calipers and the penetration was determined by the macro aspects of the samples.Finally the results obtained from the experimental study were compared with the theoretical calculations. It is seen that the width of heat affected zone of St37 sample obtained from the experiment is relatively similar to the result obtained from the calculations. The width of heat affected zone of AlMgZn samples could not be measured so comparison could not be made for these samples. It is observed that the hardness of the samples obtained from the experiments is relatively similar to the predicted values in the theory. Consequently in this thesis the theoretical and experimental results are compared.Keywords: HAZ, heat input, MIG, MAG, St37, AlMgZn