MAG kaynak yöntemi ile birleştirilen SPH440-OD çeliğinin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, SPH440-OD sıcak haddelenmiş otomotiv çeliğinin gazaltı ark yöntemlerinden biri olan Metal Aktif Gaz (MAG) kaynağı ile birleştirilmesiyle ortaya çıkan numunelerin mikroyapı ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Kaynak uygulamasında tel hızı, kaynak gerilimi değerleri değişken kaynak parametreleri olarak tercih edilmiş ve 9 farklı kombinasyonda kaynak işlemleri gerçekleştirilmiştir. Farklı kaynak parametrelerinde elde edilen kaynaklı plakalardan numuneler kesilerek, bu numuneler üzerinde optik mikroskopta Esas Metal (EM), Kaynak Metali (KM), Isı Tesiri Altındaki Bölge (ITAB) olmak üzere üç farklı bölgeden mikroyapı görüntüleri elde edilmiştir. Yapıların mekanik özellikleri, çekme deneyi ve Vickers mikrosertlik deneyi ile değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, farklı kaynak parametrelerinin çekme deneyi kapsamında yüzde uzama, çekme mukavemeti ve kaynak dikiş kalitesini etkilediği gözlemlenmiştir. 3C kodlu kaynaklı plakaya ait çekme numunesinde 6 m/dk tel hızı, 19 V kaynak gerilimi koşullarında 515,83 MPa ile en yüksek çekme gerilmesi değeri elde edilirken, en düşük çekme gerilmesi değeri 5,5 m/dk tel hızı, 19 V kaynak gerilimi koşullarında 487,83 MPa ile 2C kodlu kaynaklı plakaya ait çekme numunesinde gerçekleşmiştir. En yüksek yüzde uzama değeri %21,64 ile 5,5 m/dk tel hızı, 17 V kaynak gerilimi koşullarında 2B kodlu kaynaklı plakaya ait çekme numunesinde görüldü. En düşük uzama değerinin ise %17,85 ile 5,5 m/dk tel hızı, 15 V kaynak gerilimi koşullarında 2A kodlu kaynaklı plakaya ait çekme numunesinde gerçekleştiği görülmüştür. Genel anlamda tel hızının sabit tutulup, kaynak geriliminin kademeli olarak arttırılması, kaynaklı plakalar arasında kaynak dikişlerinin genişlemesini sağlamıştır. Numunelerde kopmanın genel olarak EM’de meydana geldiği görülmüştür. Metalografi deneylerinde, EM’ye göre ITAB’da tanelerin sıklaştığı ve büyüdüğü, KM’de ise kolonsal tane yapıları gözlemlenmiştir. Numunelerin sertliği EM’den ITAB’a, ITAB’dan KM’ye doğru artmıştır.In this thesis study, the microstructure and mechanical properties of the formations resulting from the joining of SPH440-OD hot rolled automotive steel with Metal Activated Gas (MAG) welding, one of the gas arc methods, were examined. In the welding application, wire speed and welding voltage values were preferred as variable welding parameters and welding processes were carried out in 9 different combinations. Then, samples were cut from the welded plates obtained from different welding parameters, and microstructure images were obtained on these samples under an optical microscope on three different regions: the Base Metal (BM), the Weld Metal (WM), and the Heat Affected Zone (HAZ). In order to examine the mechanical properties of the structures, tensile tests and Vickers microhardness tests were applied. As a result, it was observed that the different preferred welding parameters affected the percent elongation and tensile strength within the scope of the tensile test, and also affected the quality of the weld seam. In the tensile sample of the 3C coded welded plate, the highest tensile stress value was obtained with 515.83 MPa under 6 m/min wire speed and 19 V welding voltage conditions. The lowest tensile stress value was realized in the tensile sample of 2C coded welded plate with 487.83 MPa under 5.5 m/min wire speed and 19 V welding voltage conditions. The highest percentage elongation value, 21.64%, was seen in the tensile sample of the 2B coded welded plate under 5.5 m/min wire speed and 17 V welding voltage conditions. It was observed that the lowest elongation value, 17.85%, occurred in the tensile sample of the 2A coded welded plate under 5.5 m/min wire speed and 15 V welding voltage conditions. In general, keeping the wire speed constant and gradually increasing the welding voltage enabled the weld seams to widen. It was observed that the fracture in the samples generally occurred in the BM. In metallography experiments, it was observed that the grains in the HAZ became denser and larger compared to the BM, and columnar grain structures were observed in the WM. The hardness of the samples increased from the BM to the HAZ and from the HAZ to the WM.