EN AW 6061 T6 Alüminyum malzemelerin MIG kaynak yöntemi ile birleştirilmesinde farklı kaynak parametrelerinin mekanik değerlere etkileri
Effects of different welding parameters on mechanical values in joining EN AW 6061 T6 aluminum materials with MIG welding method
Yazar: SEDAT DAĞLARAŞTI
Danışman: DOÇ. DR. FARUK VAROL
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Ülkemiz ve dünya sanayi endüstrisinde kaynaklı birleştirme işlemi oldukça yaygın kullanılan bir işlemdir. Kaynaklı birleştirme işlemi çok farklı çeşitler sayesinde hemen her metal malzemeye uygulanabildiği gibi bazı noktalarda plastik malzemelere de uygulanabilir. Endüstride en yaygın kullanılan kaynak yöntemleri Elektrik Ark kaynağı, Metal Inert Gaz kaynağı (MIG) ve Metal Aktif Gaz kaynağı (MAG) kaynağıdır.
Çelik malzemelerin birleştirilmesinde MAG (metal aktif gaz) yöntemi, alüminyum malzemelerin birleştirilmesinde ise MIG (metal inert gaz) kaynak yöntemi kullanılır.
Bu çalışmada demiryolu araçları sektöründe özellikle hızlı tren gövde ve şasilerinin imalatında kullanılan EN AW 6061 T6 serisi alüminyum alaşımları MIG (metal inert gaz) kaynak yöntemi ile birleştirilmiştir. Çalışma kapsamındaki tüm numunelere PA pozisyonunda BW (alın birleştirme) uygulanmış ve birleştirme işlemlerinde 150x300x3 mm ebatlarında plakalar kullanılmıştır. Kaynak işlemi boyunca her numune için bütün parametreler sabit kalmak kaydı ile bir tek değişken parametre tercih edilmiş ve belirlenen değişken parametrenin farklı değerleri ile 3' er adet numune bileştirilmiştir. Çalışmalarda su soğutmalı 500A güce sahip fronius marka kaynak makinası kullanılmıştır. Kaynak teli olarak 1,2 mm çapında 5356 (AlMg5) kaynak ilave metali, zirkonyum katkılı kontak meme kullanılmıştır. Ayrıca çalışma boyunca kaynak makinasının CMT (cold metal transfer) modu aktif tutulmuştur.
Mukavemet değerlerinin kıyaslanabilmesi için her bir kaynaklı numuneden 3 adet çekme test numunesi, 6 adet çentik darbe test numunesi ve bir adet sertlik test numunesi hazırlanmıştır. Çentik darbe test numuneleri 2 adet ana malzemeden, 2 adet ITAB (ısı tesiri altındaki bölge)'den ve 2 adet kaynak dikişinden çalışmıştır. Böylece kaynak bölgesinin ısı girdisinden etkilenip etkilenmediği, eğer etkilendi ise hangi bölgelerde çentik darbe enerjilerinde değişiklikler olduğu saptanmıştır.
Birleştirme bölgelerindeki nüfuziyet derinlikleri ve kaynak dikiş ölçüleri makrografi muayene ile tespit edilmiştir. Ayrıca kaynak dikişi, ITAB ve ana malzeme bölgelerinde oluşabilecek mikroyapı çökelmeleri veya kimyasal bileşenlerdeki değişiklikler mikrografi muayene ile incelenmiştir.
Çalışma sonunda tüm numunelerin mekanik değerleri kendi birbirleri ile kıyaslanarak yüksek mukavemet değerleri elde etmek için hangi kaynak parametrelerinin kullanılması gerektiği önerilerle sunulmaya çalışılmıştır. Ayrıca çalışma sonucunda alüminyum kaynağı için tespit edilen öneriler maddeler halinde sıralanmıştır. 
Anahtar Kelimeler: Alüminyum, Birleştirme, Kaynak, MIG, AW 6061

Abstract:
Welded joining is a widely used process in our country and the world's industrial industry. Welded joining process can be applied to almost every metal material thanks to many different types, and at some points it can also be applied to plastic materials. The most commonly used welding methods in the industry are Electric Arc welding, Metal Inert Gas welding (MIG) and Metal Active Gas welding (MAG).
MAG (metal active gas) welding method is used to join steel materials, and MIG (metal inert gas) welding method is used to join aluminum materials.
In this study, EN AW 6061 T6 series aluminum alloys, which are used in the railway vehicles industry, especially in the manufacturing of high-speed train bodies and chassis, were combined with the MIG (metal inert gas) welding method. BW (butt joining) was applied to all samples within the scope of the study in PA position and plates with dimensions of 150x300x3 mm were used in the joining process. During the welding process, a single variable parameter was preferred for each sample, provided that all parameters remained constant, and 3 samples were combined with different values of the determined variable parameter. A water-cooled Fronius brand welding machine with 500A power was used in the work. 1.2 mm diameter 5356 (AlMg5) welding filler metal and zirconium added contact nozzle was used as welding wire. In addition, the CMT (cold metal transfer) mode of the welding machine was kept active throughout the work.
In order to compare the strength values, 3 tensile test samples, 6 notch impact test samples and one hardness test sample were prepared from each welded sample. Notch impact test samples were tested from 2 main materials, 2 HAZ (heat affected zone) and 2 weld seams. Thus, it was determined whether the welding area was affected by heat input and, if so, in which areas there were changes in notch impact energies.
Penetration depths and weld seam dimensions in the joint areas were determined by macrographic examination. In addition, microstructure precipitations or changes in chemical components that may occur in the weld seam, HAZ and main material areas were examined by micrographic examination.
At the end of the study, mechanical values of all samples were compared with each other and recommendations were made on which welding parameters should be used to obtain high strength values. In addition, the recommendations determined for aluminum welding as a result of the study are listed in items.
Keywords: Aluminum, Joining, Welding, MIG, AW 6061