S700MC çeliklerin özlü tel ile robotik mag kaynak yöntemiyle birleştirilmesi ve mekanik özelliklerin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, robot teknolojisi ark kaynağı yöntemi kullanılarak, Strenx S700 MC yüksek mukavemetli yapı çeliğinin özlü kaynak telleriyle kaynak edilebilirlik yetenekleri deneysel olarak incelenmiştir. 1.2 mm kalınlığında kaynak teli, %82 Argon ve %18 karbondioksitten oluşan koruyucu gaz kullanılarak iterek kaynak metodu ile yapılan alın kaynaklarında on farklı numune kullanılmıştır. Kaynak hızı 300 mm/dk ile 550 mm/dk arasında altı farklı hızda, Tel hızı 500 mm/dk ile 750 mm/dk arasında beş farklı hızda ve akım değeri 160 amper ile 220 amper arasında beş farklı değerde değiştirilerek deneysel çalışmalar tamamlanmıştır. Kaynak boğazı ile kaynak dikiş genişlikleri ölçülerek değerlendirilmiştir. Kaynak dikişi, ara yüzey ve ana malzemeden alınan mikro sertlik değerleri incelenmiştir. Kaynak hızının sabit tutularak, tel hızının ve kullanılan akımın artırılması ile kaynak dikiş genişliğinin arttığı ve nüfuziyetin daha fazla olduğu sonuçları elde edilmiştir. Yanı sıra, ölçülen sertlik değerleri incelendiğinde, hem kaynak dikişi hem de ara yüzey bölgesinde sertlik değerlerinin arttığı görülmüştür. Tel hızı ve akımın daha fazla artırılmasıyla homojen yapılı bir kaynak dikişinin meydana geldiği ve kök bölgesinde daha fazla nüfuz etme ve ayrıca kaynak bölgesindeki enerji yoğunluğunun artmasıyla numunenin tüm bölgelerinde sertlik değerlerinde artış gözlemlenmiştir. İlaveten, kaynak kökünün daha oval hale geldiği gözlemlenmiştir. Sabit tel hızı ve akım değerlerinde, kaynak hızının kademeli artırılmasıyla, en düşük kaynak hızına (350 mm/dk) maruz kalan numunede, kaynak dikişi bölgesinde oluşan mikroyapı ince taneli dağılım göstermektedir. Kaynak hızının en yüksek (550 mm/dk) olduğu numunede ise, homojen yapı içerisinde kalın ferrit matrisin oluştuğu görülmektedir. Isı Tesiri Altındaki Bölge (ITAB), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelendiğinde, mikroyapıda tane irileşmesinin varlığı ile birlikte perlit yapının daha ince ve homojen oluştuğu görülmüştür. Yüksek tel hızı ve akım uygulandığında, ITAB bölgesinde oluşan mikroyapının ince taneli ve homojen dağılım göstermesi nedeniyle sertliğin artmasına neden olduğu gözlemlenmiştir.

In this study, the weldability capabilities of S650 steel and Strenx S700MC high-strength structural steel with solid welding wires were experimentally investigated using robotic technology arc welding method. Ten different samples were used in butt welds made by the push welding method using a 1.2 mm thick welding wire and a shielding gas consisting of 82% Argon and 18% carbon dioxide. Experimental studies were completed by changing the welding speed at six different speeds between 300 mm/min and 550 mm/min, the wire speed at five different speeds between 500 mm/min and 750 mm/min, and the current value at five different values between 160 amperes and 220 amperes. The throat of the weld and the widths of the weld seam were evaluated by measuring. Micro hardness values taken from the weld seam, interfacial surface, and base material were examined. As a result of keeping the welding speed constant and increasing the wire speed and the current used, it was obtained that the weld seam width increased and the penetration was more. In addition, when the measured hardness values were examined, it was observed that the hardness values increased in both the weld seam and the interfacial region. With the further increase of wire speed and current, it was observed that a homogeneous structured weld seam was formed, there was more penetration in the root region, and with the increase in energy density in the welding region, there was an increase in hardness values in all regions of the sample. In addition, it was observed that the weld root became more oval. With the gradual increase of the welding speed at constant wire speed and current values, the microstructure formed in the weld seam region of the sample exposed to the lowest welding speed (350 mm/min) shows a fine-grained distribution. In the sample where the welding speed is the highest (550 mm/min), it is seen that a thick ferrite matrix is formed within the homogeneous structure. When the Heat Affected Zone (HAZ) was examined with Scanning Electron Microscope (SEM), it was observed that the perlite structure was thinner and more homogeneous with the presence of grain growth in the microstructure. It was observed that the hardness increased due to the formation of a fine-grained and homogeneous microstructure in the HAZ region when high wire speed and current were applied.