TIG kaynağı yöntemi ile birleştirilmiş inconel 718 süper alaşım malzemenin kaynak sonrası özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Inconel 718 nikel esaslı süper alaşım malzemenin TIG kaynağı uygulaması sonrası optimum özellikleri ve bu özellikleri oluşturan şartlar incelenmiştir. 1 mm kalınlığında, 3 mm genişliğinde ve 6 mm uzunluğundaki, dikdörtgen şeklindeki sac parçalar, 3 ayrı kaynak akımı ve 3 ayrı frekans değerinde, TIG kaynağı yöntemi ile birleştirilmiştir. Bu 9 numuneye mikroyapı incelemeleri, mikrosertlik ve çekme testleri yapılmış, aralarında en iyi mekanik özelliklere sahip olduğu belirlenen şartlardaki numune seçilmiştir. 80 A akım ve 240 Hz frekans değerleri ile birleştirilen bu numunenin özelliklerinin iyileştirilmesi için, kaynak torcu otomatik kontrollü bir frezeye bağlanmış, bu sayede ilerleme hızı, torç açısı, ark mesafesi gibi değerler ayarlanabilir duruma getirilmiştir. Parametreler frezede ayarlandıktan sonra, direk yaşlandırma ve solüsyona alıp yaşlandırma ısıl işlemleri, kaynak öncesi ve kaynak sonrası olmak üzere, 2 farklı aşamada uygulanmıştır. Isıl işlem uygulanmamış, kaynak öncesi direk yaşlandırılmış, kaynak öncesi solüsyona alıp yaşlandırılmış, kaynak sonrası direk yaşlandırılmış ve kaynak sonrası solüsyona alıp yaşlandırılmış olmak üzere 5 numuneye mikrosertlik ve çekme testleri yapılmış, mikroyapıları incelenmiştir. Optimum özellikleri sağlayan kaynak sonrası solüsyona alıp yaşlandırılmış numunenin SEM, EDS ve XRD ile karakterizasyonu yapılmıştır. Nihai numunede oluşan fazlar, çökelen karbürler ve intermetalik bileşikler karakterizasyon yöntemleri ile belirlenmiş ve malzeme özelliklerine etkileri tespit edilmeye çalışılmıştır.

In this study, optimum properties and the conditions that generate these properties of Inconel 718 nickel based super alloy material after TIG welding were investigated. 1 mm thick, 3 mm wide and 6 mm long, rectangular sheet metal parts are joined by TIG welding method with 3 different welding currents and 3 different frequency values. Microstructure investigations, microhardness and tensile tests were performed on these 9 samples and the sample was selected under the conditions determined to have the best mechanical properties. In order to improve the properties of this sample, which is combined with 80 A current and 240 Hz frequency values, the welding torch is connected to an automatic controlled milling machine, so that values such as feed rate, torch angle, arc distance can be adjusted. After the parameters were adjusted in milling, direct aging and heat treatment of aging by solution were applied in 2 different stages as before and after welding. Microhardness and tensile tests were carried out on 5 specimens, which were not heat treated, aged directly before welding, aged to the pre-weld solution, aged directly to the post-weld solution and aged after solution. Characterization of the post-weld solution and aged sample with SEM, EDS and XRD was carried out after welding which provided optimum properties. The phases formed in the final sample, precipitated carbides and intermetallic compounds were determined by characterization methods and their effects on material properties were determined.