A-TIG kaynak yöntemiyle birleştirilen 304 kalite paslanmaz çelik levhaların mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of microstructure and mechanical properties of 304 grade stainless steel plates joined by A-TIG welding
Yazar: UFUK KESEN
Danışman: PROF. DR. YAHYA BOZKURT ; PROF. DR. NİHAT AKKUŞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Yapısında, %15 ila %20 arasında krom ve %2 ila %10 arasında nikel içeren 304 kalite paslanmaz çelik, başka paslanmaz çelik türlerine göre elektriksel iletkenliği daha düşük olduğu için manyetik özellik bulundurmamaktadır. TIG kaynağında kaynak işleminin gerçekleşmesi için gerekli olan ısı Tungsten metalinden yapılmış ergime derecesi çok yüksek elektrotlar ile kaynak işlemi ile birleştirilecek parçalar arasında oluşmaktadır. Bu yöntemde genellikle argon veya helyum gazı koruyucu gaz olarak kullanılmaktadır. TIG kaynağında parçayı ergiterek birleştirme işlemi erimeyen elektrodlar ile gerçekleştirilir. Bazı durumlarda ilave tel kullanmak gerekebilir. Bu durumlara karşı kaynakçı tarafından veya otomatik olarak tel sürme ekipmanıyla kaynak bölgesine tel iletilir. TIG kaynağı kaynak işlemi uygulanabilen bütün malzemeler üzerinde kullanılabilir. Bu malzemelerin hepsi için oldukça elverişli bir yöntemdir. Genel olarak alaşımlar ve paslanmaz çelik üzerinde uygulanır. Cüruf ve çapak olmadan, stabil ark ile kaynak işlemini gerçekleştirdiği için yüksek kaliteli dikişler elde edilir. 
Tezin amacı, birçok sektörde yaygın olarak kullanılan farklı kalınlıkta ki 304 kalite paslanmaz çelik numunelerine köşe kaynak pozisyonunda titanyum oksit ve zirkonyum oksit toz karışımları kullanarak 180A-200A kaynak amperi kullanarak optimum nüfuziyet ve mekanik özellikleri sağlayan parametreleri belirlemektir. A-TIG kaynak yöntemi ilgi çeken bir kaynak türü olduğundan dolayı literatürde konuyla alakalı çalışmalar mevcuttur. Tez önerimiz, köşe kaynak pozisyonu ve farklı toz karışımlarının değişen kaynak parametrelerine bağlı olarak değişen kaynak nüfuziyetinin incelenmesi konusunda diğer çalışmalardan ayrılmaktadır. A-TIG uygulanan 304 kalite paslanmaz çelik numunelerine makro incelemesi, sertlik testi ve mikroyapı incelemesi yapılacaktır. Böylelikle, uygulama ile elde edilen sonuçlar kıyaslanarak TiO₂ - ZrO₂ tozlarının kullanıldığı A-TIG kaynak uygulamalarında 12 mm kalınlığında ki 304 kalite paslanmaz çeliğin optimum kaynak parametreleri belirlenmiş olacaktır. Bu incelemeler sonucunda 304 kalite paslanmaz çeliğin farklı parametrelerde yapılacak A-TIG kaynağı sonucunda elde edilecek mekanik ve mikroyapısal özelliklerine ışık tutması ve gelecekte yapılacak olan ATIG çalışmalarına katkıda bulunması beklenmektedir.

Abstract:
304 quality stainless steel, which contains between 15% and 20% chromium and between 2% and 10% nickel in its structure, does not have magnetic properties because its electrical conductivity is lower than other types of stainless steel. In TIG welding, the heat required for the welding process is formed between the electrodes made of Tungsten metal with a very high melting point and the parts to be joined by the welding process. In this method, argon or helium gas is generally used as shielding gas. In TIG welding, joining the part by melting is performed with non-melting electrodes. In some cases it may be necessary to use additional wire. Against these situations, the wire is delivered to the welding area by the welder or automatically by wire feeding equipment. TIG welding can be used on all materials that can be welded. It is a very convenient method for all of these materials. Generally applied on alloys and stainless steel. High quality seams are obtained because it performs the welding process with a stable arc without slag and burrs.
The aim of the thesis is to determine the parameters that provide optimum penetration and mechanical properties by using 180A-200A welding amperes by using titanium oxide and zirconium oxide powder mixtures in the corner welding position for 304 quality stainless steel samples of different thicknesses, which are widely used in many sectors. Since the A-TIG welding method is an interesting type of welding, there are relevant studies in the literature. Our thesis proposal differs from other studies on the examination of the weld penetration, which changes depending on the welding parameters of different powder mixtures and the weld position of the fillet. Hardness test and microstructure examination will be performed on 304 quality stainless steel samples applied to A-TIG. In this way, the optimum welding parameters will be determined by comparing the results obtained with the application. As a result of the studies, it has been observed that A-TIG weld microstructure and microhardness properties are improved.