Raylı sistem araçları imalatında kullanılan 6061 ve 5083 alaşımlarının TIG ve MIG kaynaklarının tahribatlı ve tahribatsız muayene yöntemleriyle karşılaştırılması
Comparisonof TIG and MIG welding of 6061 and 5083 alloys used in railway systems with destructive and non-destructive inspection methods
Yazar: AYŞE BETÜL AKMAN
Danışman: PROF. DR. REMZİ GÜRLER
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Raylı taşıtlarla ulaşım, günümüzde en konforlu ve güvenli ulaşım seçeneği olmuştur. Yeni araç ve yol teknolojilerin uygulanması ile erişilebilen seyir hızları ve kullanım sıklığı artmıştır. Artan seyir hızları için araçların hafifliği ve kalite kontrolü çok büyük önem arz etmektedir.

Özellikle yolcu taşımacılığında tercih edilen Yüksek Hızlı Trenlerin gövde kısmında alüminyum malzemeler kullanılmaktadır. Ayrıca Habis kayar kapaklı tip gibi bazı vagonlarda da yan duvarlar, kapaklar gibi taşıyan yükü dış etmenlerden koruyan aksamlarda alüminyum bölümler bulunmaktadır. Bu sayede hafifletilen vagonlarla daha fazla yük taşınması sağlanmaktadır. İmalat yöntemi olarak kaynaklı birleştirme çalışmaları yapılmakta ve kalite kontrol yöntemi olarak tahribatlı ve tahribatsız birçok test kullanılmaktadır.

Bu çalışmada farklı serilerden olan 6061 T651 - 10 mm ve 5083 H111 - 10 mm kalınlıktaki alüminyum levhaların birbiri ile kaynakları tahribatsız ve tahribatlı muayene yöntemleriyle incelenmiştir.  ER5356 ve ER4043 dolgu teli kullanılan numuneler MIG kaynak yöntemi ve TIG kaynak yöntemi kullanılarak kaynak edilmiştir. Elde edilen kaynaklı numunelere; sıvı penetrant test, radyografik test, sertlik deneyi, makro inceleme, mikroyapı inceleme ve çekme testi uygulanmıştır. Sıvı penetrant testiyle yüzeye açık herhangi bir hatanın olmadığı, Radyografik test ile de kaynak dikişlerinde hacimsel hataların olmadığı tespit edilmiştir. Makro inceleme ile kaynak paso yapısı, mikroyapı incelemesi ile de kaynak kök bölgesinde oluşan içyapı incelenmiştir. Sertlik deney sonuçları ile sertlik dağılım grafikleri oluşturulmuştur ve çekme deney sonuçları göz önüne alınarak mukavemet karşılaştırması yapılmıştır. Çalışmalar sonunda 10mm gibi yüksek kalınlıkta farklı cins alüminyumların, yüksek saflıkta argon gazı altında Metal Inert Gas yöntemiyle ER5356 dolgu teli kullanılarak başarıyla kaynaklanabileceği ortaya konulmuştur.

Abstract:
Transportation by rail is now the most comfortable and safe transportation option. The application of new vehicles and road technologies has increased the speed of travel and the frequency of use. The lightness and quality control of the vehicles are of great importance for the increased cruising speeds.

Aluminum materials are used in the body part of High Speed Trains which are preferred especially for passenger transportation. In addition, some wagons, such as the Habis slip-on type, also have aluminum sections in the side walls, lids that protect the load carrying the lids from external factors. This allows more cargo to be transported to the wagon. Combination studies are performed as a manufacturing method and many destructive and non-destructive tests are used as quality control methods.

In this study, welds of 6061 T651 - 10 mm and 5083 H111 - 10 mm thickness aluminum plates from different series were investigated by non destructive and destructive inspection methods. The samples used with ER5356 and ER4043 filler metals were welded using the MIG welding method and the TIG welding method. The obtained welded samples are; liquid penetrant test, radiographic test, hardness test, macro examination, microstructure examination and tensile test were applied. It is determined that there is no fault open to the surface by the liquid penetrant test and there are no volumetric faults in the welding seams by radiographic test. Microstructure examination and microstructure examination have also examined the internal structure of the weld root zone. Hardness distribution graphs were prepared with the hardness test results and the strength comparison was made considering the tensile test results. At the end of the studies it has been shown that aluminum of different thicknesses such as 10 mm can be successfully welded by using ER5356 filler metal under Metal Inert Gas method under high purity argon gas.