Paslanmaz çelik malzeme ile düşük karbonlu alaşımsız çelik malzemelerin tozaltı kaynak metodu ile birleştirilmesi

Abstract

PASLANMAZ ÇELİK MALZEME İLE DÜŞÜK KARBONLU ALAŞIMSIZ ÇELİK MALZEMELERİN TOZ ALTI KAYNAK METODU İLE BİRLEŞTİRİLMESİ Bu çalışmada 304 türü ostenitik paslanmaz çelik ile düşük karbonlu alaşımsız çeliklerin toz altı kaynaklarının metalurjik karakteristikleri çekme, eğme, sertlik özellikleri değerlendirilmiştir. Bakır altlık kullanarak, Çift tarafı toz altı kaynak yöntemi ile 309L toz altı kaynak teli ve marathon 431 toz altı kaynak tozu kullanılarak kusursuz birleştirilmeler elde edilmiştir. Ana malzemenin bileşimlerine yakın kaynak teli ve tozu kullanıldığında, kaynak metalinin çekme dayanımı ve sünekliği bakımından güvenilir kaynaklar olabileceği görülmüştür. İki farklı metalin toz altı kaynağında düşük karbonlu alaşımsız çelikten parçanın koptuğu, kaynak bölgesi ve paslanmaz çelikte herhangi bir uzama ve kopmanın görülmediği tespit edilmiştir.180º eğme deneyine tabi tutulan parçalarda sırt bölgesinde herhangi bir çatlama veya kırılma olmamıştır. Metaloğrafik incelemelerde kaynak parametrelerinin kaynak girişimlerini ne şekilde etkilediği bariz bir şekilde görülmüştür. Mikro dağlama esnasında uygulanan reaktiflerin düşük karbonlu alaşımsız çeliği fazla etkilediğinden iki farklı reaktif ile metaloğrafik inceleme yapılması gerekliliği anlaşılmıştır ve elektrolitik dağlama yöntemi de kullanılmıştır. Metoloğrafik incelemeler sonucunda bazı parçalarda ısıdan etkilenen bölgelerinde krom karbür oluştuğu gözlenmiş ve dentrit yapılarında var olduğu görülmüştür. Sertlik ölçümlerinde kaynak bölgesinin 304 paslanmaz çeliğe yakın değerlerde çıktığı görülmüştür. Kaynak yüksekliği ve genişliğinin kaynak ilerleme hızı ile doğrudan orantılı olduğu ve düşük kaynak ilerleme hızlarında tel yığma oranından dolayı kaynak genişliğinin arttığı tespit edildi.

PASLANMAZ ÇELİK MALZEME İLE DÜŞÜK KARBONLU ALAŞIMSIZ ÇELİK MALZEMELERİN TOZ ALTI KAYNAK METODU İLE BİRLEŞTİRİLMESİ Bu çalışmada 304 türü ostenitik paslanmaz çelik ile düşük karbonlu alaşımsız çeliklerin toz altı kaynaklarının metalurjik karakteristikleri çekme, eğme, sertlik özellikleri değerlendirilmiştir. Bakır altlık kullanarak, Çift tarafı toz altı kaynak yöntemi ile 309L toz altı kaynak teli ve marathon 431 toz altı kaynak tozu kullanılarak kusursuz birleştirilmeler elde edilmiştir. Ana malzemenin bileşimlerine yakın kaynak teli ve tozu kullanıldığında, kaynak metalinin çekme dayanımı ve sünekliği bakımından güvenilir kaynaklar olabileceği görülmüştür. İki farklı metalin toz altı kaynağında düşük karbonlu alaşımsız çelikten parçanın koptuğu, kaynak bölgesi ve paslanmaz çelikte herhangi bir uzama ve kopmanın görülmediği tespit edilmiştir.180º eğme deneyine tabi tutulan parçalarda sırt bölgesinde herhangi bir çatlama veya kırılma olmamıştır. Metaloğrafik incelemelerde kaynak parametrelerinin kaynak girişimlerini ne şekilde etkilediği bariz bir şekilde görülmüştür. Mikro dağlama esnasında uygulanan reaktiflerin düşük karbonlu alaşımsız çeliği fazla etkilediğinden iki farklı reaktif ile metaloğrafik inceleme yapılması gerekliliği anlaşılmıştır ve elektrolitik dağlama yöntemi de kullanılmıştır. Metoloğrafik incelemeler sonucunda bazı parçalarda ısıdan etkilenen bölgelerinde krom karbür oluştuğu gözlenmiş ve dentrit yapılarında var olduğu görülmüştür. Sertlik ölçümlerinde kaynak bölgesinin 304 paslanmaz çeliğe yakın değerlerde çıktığı görülmüştür. Kaynak yüksekliği ve genişliğinin kaynak ilerleme hızı ile doğrudan orantılı olduğu ve düşük kaynak ilerleme hızlarında tel yığma oranından dolayı kaynak genişliğinin arttığı tespit edildi. SUMMARY JOİNNİNG OF STAINLESS STEEL WITH LOW CARBON NON ALLOYED STEEL MATERIALS BY SUBMERGED ARC WELDING METHOD In this study type 304 osthentic stainlees steel with with reduced low carbon non alloyed steel was valued according to caharacteristics of pull, bending and strength properties.using a copper base,with a double sided welding system 309L welding wire and marathon 431 dust perfect results were achieved.when main ingredients using close welding wire and dust are used in the binding process the metals' stretching resistance and elasticity can be seen to be reliable. When tested no stretching or breaking abnormalities were found in the stainlees steel material in the break or weld area in 180º bending tests no cracks or breaks were found mettallurgy tests proved positive.micro and electronic tests were used and no adverse effects were found in metallurgic tests welding parameters were clearly shown.during microetching tests no problems were found as with electronic tests.the result of the metal tests showed that some places which are heat effected have a build up of chrome carbide In hardness measurements the welding area with 304 stainlees steel close values went up.welding height and breadth development speed showed normal values under testing and reduced welding development speeds because of the wire rate the breadth of the overall form was increased and shown conclusively. SAYFA NO ÖNSÖZ……………………………………………………………….I ABSTRACT .....................................................................................VI YENİLİK BEYANI .................................................................. VII SEMBOL LİSTESİ .......................................................................VIII KISALTMALAR LİSTESİ .............................................................IX ŞEKİL LİSTESİ.................................................................................X TABLO LİSTESİ..............................................................................XI BÖLÜM I.GİRİŞ ……………………………………………………..1 I.1 GİRİŞ......………………………………………….…………………1 BÖLÜM II. PASLANMAZ ÇELİKLER…………………………...3 II.1 GENEL..................................................................................................................3 II.2 PASLANMAZ ÇELİKLERİN SINIFLANDIRILMASI..................................3 II.2.1 Martenzitik Paslanmaz Çelikler...........................................................................4 II.2.2 Ferritik Paslanmaz Çelikler.................................................................................5 II.2.3 Ostenitik Paslanmaz Çelikler...............................................................................9 II.2.3.1 Süper Ostenitik Paslanmaz Çelikler...............................................................12 II.2.4 Dubleks Paslanmaz Çelikler..............................................................................13 II.2.5 Çökelme Sertleşmeli Paslanmaz Çelikler..........................................................14 II.3 PASLANMAZ ÇELİKLERİN ÖZELLİKLERİ…………………………….16 II.3.1 Paslanmaz Çeliklerin Mekanik Özellikleri........................................................16 II.3.2 Paslanmaz Çeliklerin Fizikler Özellikleri..........................................................21 II.4 PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAKLANABİLİRLİĞİ………………24 II.4.1 Martenzitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı.......................................................25 II.4.2 Ferritik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı..............................................................26 II.4.3 Ostenitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı...........................................................27 II.4.3.1 Krom Karbür Oluşumu...................................................................................28 II.4.3.2 Sıcak Çatlak Oluşumu....................................................................................29 II.4.3.3 Sigma Fazı Oluşumu......................................................................................31 II.4.4 Dubleks Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı............................................................35 II.4.5 Çökelmeli Sertleşmeli Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı......................................36 BÖLÜM III. TOZALTI KAYNAĞI..............................................38 III.1 TOZALTI KAYNAK YÖNTEMİNİN ÜSTÜNLÜKLERİ………………..39 III.1.1 Ana Metalden Daha Yüksek Mekanik Özellikleri ..........................................39 III.1.2 Yüksek Kaynak Gücü ve Kaynak Hızı............................................................39 III.1.3 Derin Nüfuziyet................................................................................................40 III.1.4 Enerji Ekonomisi..............................................................................................40 III.1.5 Güvenli ve Düzgün Görünüşlü Kaynak Dikişi................................................40 III.1.6 Yüksek Ark Kararlılığı.....................................................................................40 III.1.7 Özel Koruyucu Donanımlara Gerek Duyulmaması.........................................40 III.2 PASLANMAZ ÇELİKLERİN TOZALTI KAYNAĞI İÇİN KAYNAK TELLERİ…………………………………………………………41 III.3 PASLANMAZ ÇELİKLERİN TOZALTI KAYNAĞI İÇİN KAYNAK TOZLARI………………………………………………………...41 III.3.1 Erimiş Kaynak Tozları ....................................................................................42 III.3.2 Aglomere Edilmiş Kaynak Tozları..................................................................43 III.3.2.1 Aktif Tozlar...................................................................................................43 III.3.2.2 Nötr Tozları...................................................................................................44 III.3.2.3 Karışık Kaynak Tozları.................................................................................44 III.4 KAYNAK BANYOSUYLA CÜRUF ARASINDAKİ REAKSİYONLAR……………………………………………………………44 III.5 PASLANMAZ ÇELİKLERİN TOZALTI KAYNAĞINDA KULLANILAN KAYNAK AĞIZLARI…………………………………….46 III.6 TOZALTI KAYNAK METODU İLE FARKLI METALLERİN KAYNAĞI…………………………………………………………………….49 BÖLÜM IV. DENEYSEL ÇALIŞMALAR...................................53 IV.1 DENEYDE KULLANILAN TOZ ALTI KAYNAK MAKİNALARI….…..53 IV.1.1 NA-3 Kaynak Sistemi ve Redresörü ...............................................................53 IV.2 DENEYSEL MALZEMELER………………………………….…………….55 IV.2.1 Deneysel Çalışmalarda Kullanılacak Tozaltı Tozu .........................................55 IV.2.2 Deneysel Çalışmalarda Kullanılacak İlave Tel................................................56 IV.2.3 Deneyde Kullanılacak Kaynak Metodu ..........................................................56 IV.3 DENEY NUMUNELERİNİN HAZIRLANMASI…………………………..57 IV.3.1 Çekme Deneyi Numunelerinin Hazırlanması ve Yapılması ...........................57 IV.3.2 Sertlik Ölçüm Deneyi Numunelerinin Hazırlanması ve Ölçümü....................58 IV.3.3 Metaloğrafik İncelemeler.................................................................................58 IV.3.3.1 Metaloğrafik İncelemede Kullanılan Numunelerin Hazırlanması ...............58 IV.3.4 Eğme Numunelerinin Hazırlanması.................................................................60 BÖLÜM V. DENEYSEL SONUÇLARI........................................61 V.1 KAYNAKLI NUMUNELERİN MAKRO YAPI FOTOĞRAFLARI………61 V.2 KAYNAKLI NUMUNELERİN MİKRO YAPI FOTOĞRAFLARI……….64 V.3 KAYNAKLI NUMUNELERİN ÇEKME DENEYİ SONUÇLARI………...70 V.4 KAYNAKLI NUMUNELERİN SERTLİK ÖLÇÜMÜ SONUÇLARI…….73 V.5 KAY. NUM. KAYNAK YUKSEKLİĞİ VE GENİŞLİĞİ SONUÇLARI….74 V.6 KAY. NUM. EĞME DENEYİ SONUÇLARI……………………………….75 V.7 KAYNAKLI NUMUNELERİN X-RAY SONUÇLARI…………………….76 BÖLÜM VI. SONUÇLAR………………………………………78 VI.1 SONUÇLAR VE DEĞERLENDİRMELER............................78 ÖNERİLER………………………………………………………...79 KAYNAKLAR…………………………………………………….80 ÖZGEÇMİŞ