Experimental Investigation of the Joining of SPH440-OD Steel with MAG Welding in the Scope of Microstructure and Mechanical Properties

Abstract

In this study, the microstructure and mechanical properties of SPH440-OD steel joined by MAG welding method were experimentally examined with tensile, metallography and microhardness tests. In the welding process, welding voltage and wire speed were accepted as variable welding parameters and welding applications were carried out in 9 different variations. After the welding process, test samples were cut from the welded plates obtained from variable welding parameters and tensile and microhardness tests were applied to experimentally examine the mechanical properties of the samples. With the metallography experiment on the samples, Base Metal (BM), Weld Metal (WM), Heat Affected Zone (HAZ) microstructure images were obtained under an optical microscope. As a result of experimental investigations, it has been observed that different welding parameters set also affect the mechanical properties of the structures (percent elongation/tensile strength) and the quality of the weld seam. When the samples were examined in tensile tests, it was seen that the rupture generally occurred in BM. Unlike BM, denser and larger in grain forms were observed in HAZ. Columnar grain structure formations were observed in the WM microstructure. It was observed that the hardness of the samples increased from BM to HAZ and from HAZ to WM.

Bu çalışmada, MAG kaynak yöntemi ile birleştirilen SPH440-OD çeliğinin çekme, metalografi ve mikrosertlik deneyleri ile mikroyapı ve mekanik özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. Kaynak işleminde kaynak gerilimi, tel hızı değişken kaynak parametreleri olarak kabul edilmiş ve 9 farklı varyasyonda kaynak uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Kaynak işlemlerinden sonra değişken kaynak parametrelerinden elde edilen kaynaklı plakalardan tel erozyon tekniği ile deney numuneleri kesilerek, numunelerin mekanik özelliklerini deneysel olarak inceleyebilmek için çekme ve mikrosertlik deneyleri uygulanmıştır. Numuneler üzerinde metalografi deneyi ile optik mikroskopta Esas Metal (EM), Kaynak Metali (KM), Isı Tesiri Altındaki Bölge (ITAB) mikroyapı görüntüleri elde edilmiştir. Deneysel incelemeler sonucunda, ayarlanmış farklı kaynak parametrelerinin yapıların mekanik özelliklerini (yüzde uzama/çekme dayanımı) ve kaynak dikişinin kalitesini de etkilediği görülmüştür. Numuneler incelendiğinde kopmanın genel olarak EM’de gerçekleştiği görülmüştür. Ek olarak, EM’den farklı olarak ITAB’da tane formlarında sıklaşma ve büyüme olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca KM mikroyapısında ise kolonsal tane yapı oluşumlarının olduğu görülmüştür. Numunelerde EM’den, ITAB’a, ITAB’dan KM’ye doğru sertliğin arttığı gözlemlenmiştir.