Otomotiv sektöründe kullanılan crash boxların soğuk metal transfer yöntemi ile farklı koruyucu gazlar kullanılarak birleştirilebilirliği ve mekanik özelliğinin incelenmesi
Investigation of combinability and mechanical properties of crash boxes used in automotive industry using different protective gas with cold metal transfer method
Yazar: UFUK ÖZTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. FARUK VAROL ; DR. MELİH KEKİK
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Galvanizleme = Galvanization ; Koruyucu gazlar = Shielding gases ; Otomotiv sektörü = Automotive sector ; Çarpışma kutusu = Crash boxes ; Çelik sac = Steel sheet

Özet:
Otomotiv sanayisinde SCGA galvaniz kaplı çelikler, yüksek mukavemet, yüksek şekil değiştirme özelliği ve yüksek bir korozyon direncisi olduklarından araç üzerinde bir çok parçada yaygın olarak kullanılmaktadır. Araçlarda, çarpışma esnasında darbeyi sönümleyerek araç içerisindeki hasarın minimuma indirilmesini sağlayan crash boxla-rın üretiminde SCGA (DP) galvaniz kaplı çelikler tercih edilmektedir. 
Gazaltı ark kaynak teknolojisinde geleneksel MIG MAG yöntemlerine göre düşük ısı girdisi ve kararlı ark sağlayan CMT (Cold Metal Transfer) soğuk metal transfer yön-temi SCGA (DP) galvaniz kaplı çeliklerin birleştirilmesinde çinkonun buharlaşma oksidasyonunu azaltığından ve çarpılma riskini en aza indirgediğinden otomotiv en-düstrisinde kullanımı gün geçtikçe artmaktadır.  
Yapmış olduğum bu çalışmada araçların şasisi üzerine montajlanarak taşıtlarda güven-lik önleminin bir parçası olan crash box parçasının üretiminde kullanılan 2 mm kalın-lıklıklarda olan SCGA440 galvanizli çelik sac birleştirilmiştir. Birleştirme işlemi CMT soğuk metal transfer yöntemi uygulaması ile yapılmıştır. Bu uygulamada 1 mm çapın-da SG2 dolgu teli ile 60cm/dk, 70 cm/dk, 80 cm/dk 3 farklı kaynak hızıları seçilmiştir. Koruyucu gaz olarak karışım gaz (%93 Argon, %5 CO2, %2 O2) ve %100 CO2 gaz kullanılarak birleştirmeleri yapılmıştır. Birleştirmelerde alın birleştirme ve bindirme birleştime pozisyonları olarak iki farklı birleştirme yöntemi kullanılarak kaynak işlemi yapılmıştır. Soğuk metal transfer (CMT) yöntemi ile birleştirme işlemi yapılırken uy-gulanan parametreler, akımın şiddeti, kaynak hızı, voltaj, tel sürme hızı olarak belir-lenmiştir.
Soğuk metal transfer yöntemi ile birleştirme işlemleri yapıldıktan sonra, bağlantı böl-gelerindeki sıçrantı miktarları, ITAB bölgelerin analizi, buharlaşan çinko miktarları, çekme mukavemeti (MPa), sertlik değerlerin (HV) incelenmesi, eğme testleri yapıla-rak incelenmiştir. Makroyapı ve mikroyapı incelemelerinde optik mikroskop, SEM mikroskobu (taramalı elektron mikroskobu) ve EDS cihazı (noktasal element analiz cihazı) kullanılması ile çalışma sonuçlandırılmıştır.

Abstract:
In the automotive industry, SCGA galvanized steels are widely used in many parts on the vehicle as they have high strength, high deformation properties and high corrosion resistance. In vehicles, SCGA (DP) galvanized steels are preferred in the production of crash boxes, which absorb the impact during a collision and minimize the damage inside the vehicle.
CMT (Cold Metal Transfer) cold metal transfer method, which provides low heat input and stable arc compared to traditional MIG MAG methods in gas arc welding technology, is increasing day by day in the automotive industry since it reduces the evaporation oxidation of zinc and minimizes the risk of warping in the joining of SCGA (DP) galvanized steels. .
In this study I have done, SCGA440 galvanized steel sheet with 2 mm thickness used in the production of the crash box part, which is a part of the safety measure in vehicles, is assembled on the chassis of the vehicles. Joining process was done by using CMT cold metal transfer method. In this application, 3 different welding speeds of 60 cm/min, 70 cm/min, 80 cm/min were selected with 1 mm diameter SG2 filler wire. Combinations were made by using mixed gas (93% Argon, 5% CO2, 2% O2) and 100% CO2 gas as shielding gas. Welding was performed by using two different joining methods as butt joint and overlap joint positions in the joints. The parameters applied during the joining process with the cold metal transfer (CMT) method were determined as the intensity of the current, welding speed, voltage, wire feed speed.
After joining processes with cold metal transfer method, the amount of spatter in the connection areas, analysis of the HAZ areas, the amount of evaporating zinc, tensile strength (MPa), hardness values (HV) were examined by performing bending tests. The study was concluded by using optical microscope, SEM microscope (scanning electron microscope) and EDS device (point element analyzer) in macrostructure and microstructure investigations.