AA5005 alüminyum alaşımının lazer ve TIG kaynak yöntemi kullanılarak kaynaklanabilirliğinin araştırılması
Investigation weldability of AA5005 aluminum alloy by using laser and TIG welding methods
Yazar: TAHA YASİN KARABULUT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNEM ÇEVİK
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Son yıllarda alüminyum alaşımlı malzemelerin birleştirilmesinde Tungsten Inert Gas (TIG) ve lazer kaynak yöntemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. İnce kesite sahip alaşımların birleştirilmesinde en uygun yöntem olarak TIG kaynak yöntemi, kaynak dikişinin daha dar ve estetik görünümünün daha iyi olması nedeni ile lazer kaynak yöntemi kullanılmaktadır. Günümüzde otomotiv ve ulaştırma sektörlerinde alüminyum alaşımlarının sac işleme yöntemleri, azalan ağırlık ve artan verim ile TIG ve lazer kaynak yöntemlerinin kullanımı sürekli olarak kullanıcılar ve araştırmacılar tarafından artmaktadır. Özellikle, alüminyum alaşımlarının AA5xxx serileri, gövde yapıları ve tamponları için hem gövde endüstrisi hem de otomobil endüstrisi için iyi bir mukavemet, şekillendirilebilirlik, iyi kaynaklanabilirlik ve yüksek korozyon direnci nedeni ile yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada AA5005 alüminyum alaşımı numuneleri lazer ve TIG kaynak işlemleri ile birleştirilmiş olup, kaynaklanabilirlik özellikleri incelenmiştir. Lazer kaynaklı numunelerde kaynak şeklinin anahtar deliğine benzer biçimde ve TIG kaynaklı numunelerde kaynak şeklinin uzayan yarım ay biçiminde olduğu sonucuna ulaşıldı. Lazer ve TIG kaynak ile birleştirilmiş olan AA5005 levhalarının mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla çekme ve mikrosertlik testleri yapılmıştır. Çekme testleri sonucunda, TIG kaynağı T1 numunesinde çekme dayanımının 83,93 MPa ile en yüksek değere sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca kaynakların ve kaynak bölgesinin incelenmesi için optik mikroskop, dijital mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile makro ve mikroyapı analizi yapılmıştır. AA5005 alaşımlarının TIG kaynak eldesinden kaynak hızının artmasının, kaynak bölgesinde tane morfolojisini değiştirdiği ve sertliğin artmasını sağladığı görülmüş olup, lazer kaynaktan daha iyi sonuç verdiği gözlenmiştir.

Abstract:
In recent years, Tungsten Inert Gas (TIG) and Laser welding methods have been widely used for joining Al alloy materials. TIG is the most appropriate method for joining alloys with thin section, laser welding is used because of the narrower and aesthetic appearance of welding seam. Today, the use of TIG and laser welding methods for the metal processing of Al alloys in the automotive and transportation sectors is continuously increasing because of aim for decreasing weight and increasing efficiency. In particular, the AA 5xxx series are used for body structures and buffers due to their good strength, formability, good weldability and high corrosion resistance for both automobile body and automotive industries. In present study, AA5005 alloys are joined with laser and TIG and their weldability was investigated. It is concluded that weld shape is in the form of a keyhole by laser however it is in the form of an extended half-moon by TIG. To determine the mechanical properties of welded AA5005 plates tensile and microhardness tests were performed. As a result of tensile tests, it was observed that tensile strength had with 83.93 MPa the highest value in TIG welding T1 sample. For weld quality microstructure analysis was performed with optical, Digital optical microscopes and SEM. It is seen that in AA5005 alloys joined by TIG with increasing the welding speed changes the morphology of the grain in the welding area and increase the hardness, and it is obtained that TIG gives better results than laser welding.