Kaynaklı birleştirmelerdeki distorsiyonların incelenmesi
Investigation of distortions in welded joints
Yazar: ALPER İYİDOĞAN
Danışman: PROF. DR. GÜRKAN ALTAN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Konstriksüyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Kaynak fikstürü = Welding fixtures

Özet:
Kaynak işlemi ile birleştirilen her bileşen üzerinde termal gerilmelere bağlı olarak az ya da çok miktarda distorsiyonlar meydana gelmektedir. Birleştirilen kaynaklı parçalar üzerinde meydana gelen distorsiyonlar, bazı durumlarda parçaların işlevini yerine getirememesine sebep olurken bazı durumlarda da parçaların hasar almasına neden olmaktadır. Bu nedenlerden dolayı distorsiyonların kaynaklı parçalar üzerindeki etkisi çok büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, kaynak distorsiyonlarının incelenmesi üzerine deneysel ve sayısal analiz çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Karmaşık kaynaklı imalatlarda gerçekleşen kaynaklama metotları sonlu elemanlar uygulamalarından ANSYS programı ile simüle edilerek kaynak distorsiyonları sayısal olarak analiz edilmiştir. Tez kapsamında gerçekleştirilen sayısal analizin sonuçları, deneysel çalışmaların sonuçları ile karşılaştırılarak sayısal analiz çözüm parametrelerinin doğruluğu kanıtlanmıştır. Bu şekilde doğrulanan sayısal analizin çözüm parametreleri değiştirilmeden tasarlanan diğer kaynaklama metotlarının, kaynaklı parçalarda sebep olduğu özellikle distorsiyon etkileri incelenmiştir. Tespit edilen kaynak bozulmalarının önüne geçmek için gerekli hareket kısıtlamaları yapılmıştır. Değişik kaynaklama metotlarının sayısal analizi ile öncelikle ideal kaynaklama metotlarının belirlenmesi sağlanmış ve bu doğrultuda optimum kaynak fikstürlerinin tasarımları sağlanmıştır. Fikstür kullanmadan boydan boya gerçekleştirilen sürekli kaynak işleminden elde edilen maksimum eksenel distorsiyon miktarının, optimum bir fikstür kullanarak ideal kaynak metodu ile yaklaşık olarak %90 seviyelerinde azaltıldığı tespit edilmiştir. Böylelikle karmaşık kaynaklı imalat proseslerinde zaman ve maliyet tasarrufu sağlanmıştır.

Abstract:
The welding process combined with each component results in varying degrees of distortion due to thermal stresses. The distortions occurring on the welded parts can lead to functional impairment or even damage. Therefore, the impact of distortion on welded components is of great importance. In this thesis study, experimental and numerical analysis studies were conducted to investigate welding distortions. Welding methods in complex welded assemblies were simulated using finite element applications in the ANSYS program to numerically analyze welding distortions. The results of the numerical analysis performed within the scope of the thesis were compared with the results of experimental studies, demonstrating the accuracy of the numerical analysis solution parameters. Without changing the solution parameters validated in this way, the distortion effects caused by different welding methods in welded parts were examined. Necessary movement constraints were applied to prevent identified welding distortions. The numerical analysis of various welding methods facilitated the identification of optimal welding methods and the design of corresponding welding fixtures. It was found that the maximum axial distortion obtained from the continuous welding process performed without a fixture was reduced by approximately 90% when an optimal fixture was used with the ideal welding method. Thus, time and cost savings were achieved in complex welding manufacturing processes.