API 5L X70 çeliklerin tozaltı kaynak yöntemi ile birleştirilmesinde kaynak hızının etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of welding speed on the joining of API 5L X70 steels by the submerged arc welding process
Yazar: ELİF BAKIRHAN
Danışman: PROF. DR. AHMET DURGUTLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Boru imalatlarında kullanılan farklı kaynak yöntemleri vardır. Tozaltı kaynağı bu yöntemlerden biridir. Bu yöntem derin nüfuziyet, kaynak banyosunun atmosferden çok iyi korunması, enerjiden tasarruf, hız gibi avantajlarından dolayı boru imalatı alanında önemli yer edinmiştir. Kullanılan kaynak yönteminin sağlayacağı tüm avantajlarından faydalanmak ve beklentileri karşılayacak bir birleştirme elde etmek için doğru parametreleri kullanmak gerekir. Boru imalatında kullanılan X52, X60, X65 malzemelerin yerini daha ince yapılı tanelere sahip X70 almaya başlamıştır. Bu malzemelerin özellikle tozaltı kaynak yöntemi ile farklı parametreler kullanılarak birleştirilmeleri üzerine fazlaca bir araştırma bulunmamaktadır. Bu çalışmada deney malzemesini ve kaynak yöntemini değiştirmeden sadece kaynak hızı değiştirilerek yapılan birleştirmelerin bazı mekanik ve mikroyapısal özellikleri araştırılmıştır. Deney sonuçlarına bakıldığında malzemenin sertlik değerlerinin artmasıyla beraber tokluk değerlerinde bir düşüş olduğu görülmektedir. Kaynak hızının yüksek olduğu malzemenin kaynak metalinde en yüksek sertlik değerine ulaşılmıştır. Sertlik değerleri ana malzemeye doğru gittikçe azalma göstermektedir. Kaynak bölgesinin sertlik değerleri ana malzemenin sertlik değerlerinden fazla olduğu görülmüştür.  Elde edilen mikroyapılara bakıldığında kaynak metali ve ana malzeme geçiş bölgeleri net olarak görülebilmektedir. Standart bir geçiş bölgesi oluşmuş olup iri ve ince taneli bölgeler belirgin bir şekilde görülmektedir. Kaynak metalinde ise kaynak metali merkezine doğru oluşan yönlenmeler açıkça görülmekte olup ısı akışı yönüne ters olacak şekilde yönlenmiş tanelerin oluştuğu görülebilmektedir.

Abstract:
There are different welding methods used in pipe manufacturing, and one of these methods is the submerged arc welding. This method has gained significant importance in the field of pipe manufacturing due to its advantages such as deep penetration, excellent protection of the welding pool from the atmosphere, energy-saving alloying, and high speed. In order to benefit from all the advantages that the chosen welding method provides and achieve a successful joint that meets expectations, it is necessary to use the correct parameters. In pipe manufacturing, materials like X52, X60, and X65 are being replaced by X70, which has finer grain structure. There is a lack of extensive research on the welding of these materials, especially using the submerged arc welding method with different parameters. In this study, some mechanical and microstructural properties of joints made by only changing the welding speed, without altering the experimental material and welding method, were investigated. When examining the experimental results, it is observed that as the hardness values of the material increase, there is a decrease in toughness values. The highest hardness value in the weld metal was achieved when the welding speed was high. Hardness values show a decrease towards the base material. The hardness values in the weld zone were found to be higher than those of the base material. Upon examining the obtained microstructures, the transition zones between the weld metal and the base material are clearly visible. A standard transition zone has formed, with distinct regions of coarse and fine grains. In the weld metal, clear directional patterns can be seen, with grains oriented towards the center of the weld metal and opposite to the direction of heat flow.