Bakır ve alüminyum levhaların sürtünme karıştırma kaynak yöntemi (SKK) ile birleştirilmesinde kaynak parametrelerinin mekanik özelliklere etkisinin araştırılması
Investigation of the effects of welding parameters to the mechanical properties in joining copper and aluminum plates by friction stir welding (FSW) process
Yazar: EMRE KAYGUSUZ
Danışman: DOÇ. DR. AHMET ÇAKAN
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Sürtünme karıştırma kaynağı (SKK), 1991 yılında Kaynak Enstitüsü (The Welding Institute, TWI) tarafından geliştirilen katı hal kaynak tekniğidir. Bu yöntem ilk olarak NASA tarafından uzay mekiği dış tankının kaynağı için kullanılmıştır. Günümüzde SKK, uzay ve havacılık endüstrisinin yanı sıra otomotiv endüstrisinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Konvansiyonel kaynak yöntemleri ile yüksek sıcaklıkta kaynak işlemi uygulanmasından dolayı, dolgu malzemesi kullanma ihtiyacı oluşmaktadır. Bu metalürjik karakteristik, mekanik ve fiziksel özellikler açısından esas malzemeden farklı yapılar elde edilmesine sebep olmaktadır. Sürtünme karıştırma kaynak yönteminde işlem sıcaklığı, birleştirilecek iş parçalarının ergime noktalarının altında gerçekleşmektedir. Bilim insanları, bu teknolojiyi, konvansiyonel ergitme teknikleri kullanılarak kaynak yapılması zor olan yeni malzemelere uygulamak amacı ile araştırmalar yapmaya odaklanmışlardır. Bu çalışmada, 660 ve 920 dev/dk. dönme hızı, 18, 32 ve 54 mm/dk. kaynak hız parametreleri uygulanarak birbirinden farklı AA7075-T6 alüminyum alaşımı ve Cu-ETP saf bakır levhalar alın alına birleştirilmiştir. Kaynaklı birleştirilen plakaların mekanik özelliklerini belirlemek için çekme testleri uygulanmıştır. En yüksek kaynak performans değerlerine (% 2.5 uzama, 207 MPa Çekme mukavemeti) 660 dev/dk. dönme hızı, 32 mm/dk. kaynak hız parametreleri kullanılarak üretilen numunelerde ulaşılmıştır. 

Anahtar Kelimeler: Sürtünme karıştırma kaynağı, Alüminyum alaşımı, Bakır, Farklı malzeme, Cu ETP, AA7075

Danışman: Doç. Dr. Ahmet ÇAKAN, Mersin Üniversitesi, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

Abstract:
Friction stir welding (FSW) is a solid state welding technique, developed by The Welding Institute (TWI) in 1991. This method was first used by NASA to weld the space shuttle external tank. Today, FSW is widely used in the automotive industry as well as space and aviation industries. Due to the application of welding at high temperatures during conventional welding methods, the necessity of using filler material is occurring. This causes different structures to be obtained from the main material in terms of metallurgical characteristics, mechanical and physical properties. In the friction stir welding process, the process temperature is below the melting points of the workpieces to be joined. Scientists have focused on research this technology to apply new materials that are difficult to weld using conventional melting techniques. In this study, the welding parameters, namely 660 and 920 rpm rotational speed, 18, 32 and 54 mm / min welding speed parameters were applied to butt weld dissimilar AA7075-T6 aluminum alloys and Cu-ETP pure copper plates. Tensile tests were applied to determine the mechanical properties of the welded plates. The joint produced using a rotational rate of 660 rpm and a welding speed of 32 mm / min exhibited the best joint properties (2.5% elongation, 207 MPa tensile strength).

Keywords: Friction stir welding, Alüminyum alloy, Copper, Dissimilar Material, Cu ETP, AA7075

Advisor: Assoc. Prof. Dr. Ahmet ÇAKAN, Departmentof  MechanicalEngineering, Mersin University, Mersin