Hardox 450 ve s355j2c+n çeliklerinin robotik olarak gazaltı ark kaynak yöntemi ile birleştirilebilme kabiliyetinin deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of the ability to join hardox 450 and s355j2c+n steels robotically using gas arc welding method
Yazar: ERAY BAYRAKDAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL SARAÇ
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada yüksek aşınma direncine sahip Hardox 450 ve düşük karbonlu genel yapı
çeliği S355J2C+N'nin robotik gazaltı ark kaynak yöntemi ile birleştirilebilme
kabiliyeti araştırılmıştır. Çalışmada kaynak parametreleri olarak, ön tavlama sıcaklığı
(20 °C, 50 °C, 100 °C) akım (200 A, 220 A, 240 A) ve gerilim (26 V, 27 V, 28 V)
kullanılmıştır. Her parametre için 3 seviye belirlenerek Taguchi L9'a göre deney
tasarımı yapılmıştır. Taguchi L9'a uygun olarak üretilen kaynaklı plakalardan çekme
deneyi numuneleri üretilmiş ve çekme deneyleri yapılmıştır. Çekme deneyi
sonucunda numunelerin hasar yükleri ve hasar yerleri belirlenmiştir. Kaynak
parametrelerinin sonuçlara etkisini analiz etmek amacıyla Varyans analizi (ANOVA)
yapılmıştır. Buna göre, sonuçlar üzerinde en etkili parametrelerin sırasıyla kaynak
gerilimi ve akım olduğu saptanmıştır. Yapılan çalışma sonucunda optimum kaynak
parametreleri kullanıldığından hasarın kaynak bölgesinde oluşmadığı gösterilmiştir.
Ön tavlama sıcaklığının kaynak kalitesi üzerinde belirgin bir etkisi
gözlemlenmemiştir. Bu çalışma kapsamında Hardox 450 ve S355J2C+N
malzemelerinin gaz altı kaynak yöntemi ile kaynak edilmesinde kaynak bölgesinde
hasar oluşmasına neden olan kaynak parametre seviyeleri 28 V ve 240 A olarak
bulunmuştur.
Hasar yerleri ve hasar yüklerine göre belirlenen 7 ve 8 nolu deneylere mikrosertlik
testi yapılmıştır ve mikroyapıları incelenmiştir. Deneysel parçalar metalografik
numune hazırlama cihazı ile hazırlanarak bakalite alınmıştır. Kaynak üst bölgesi ve
kaynak alt bölgesi olmak üzere ana metal, kaynak bölgesi ve ITAB bölgelerinden
sertlik ölçümleri alınmıştır ve değerleri incelenmiştir. Mikroyapı görüntülemeleri ile
ana metal, ısı tesiri altındaki bölge, geçiş bölgesi ve kaynak bölgesinden 100X
büyütme ile görüntüleri alınmıştır ve tane yapıları incelenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Hardox 450, S355J2C+N, Gazaltı ark kaynağı, Taguchi yöntemi,
Mikrosertlik, Mikroyapı Isı tesiri altındaki bölge.
Aralık, 2024; 72 sayfa

Abstract:
In this study, the ability to combine high wear resistance Hardox 450 with low carbon
general structural steel S355J2C+N by robotic gas arc welding method was
investigated. In the study, pre-annealing temperature (20 °C, 50 °C, 100 °C), current
(200 A, 220 A, 240 A) and voltage (26 V, 27 V, 28 V) were used as welding
parameters. Experimental design was made by determining 3 levels for each parameter
according to Taguchi L9. Tensile test samples were produced from welded plates
produced in accordance with Taguchi L9 and tensile tests were performed. As a result
of the tensile test, the damage loads and damage locations of the samples were
determined. Analysis of variance (ANOVA) was performed to analyze the effect of
welding parameters on the results. Accordingly, it was determined that the most
effective parameters on the results were welding voltage and current, respectively. As
a result of the study, it was shown that damage did not occur in the welding area since
optimum welding parameters were used. No significant effect of pre-annealing
temperature on weld quality was observed. Within the scope of this study, the welding
parameter levels that cause damage in the weld area when welding Hardox 450 and
S355J2C+N materials with the gas arc welding method were found to be 28 V and 240
A.
Microhardness tests were carried out in experiments no. 7 and 8, which were
determined according to damage locations and damage loads, and their microstructures
were examined. Experimental parts were prepared with a metallographic sample
preparation device and bakelite. Hardness measurements were taken from the base
metal, the weld zone and the areas under heat influence, including the upper weld zone
and the lower weld zone, and their values were examined. With microstructure
imaging, images of the base metal, heat affected zone, transition zone and weld zone
were taken at 100X magnification and their grain structures were examined.
Keywords: Hardox 450, S355J2C+N, Gas arc welding, Taguchi method,
Microhardness, Microstructure, Area under heat influence.
December, 2024; 72 pages