QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması

HARMAN, MUSTAFA; ADA, HAKAN; Cetinkaya, Cemil

doi:10.17341/gazimmfd.893705

QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması

Mustafa HARMAN, (Çankırı Karatekin Üniversitesi, Yapı İşleri ve Teknik Daire Başkanlığı, Çankırı, Türkiye)

Hakan ADA, (Kastamonu Üniversitesi, Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Kastamonu, Türkiye)

Cemil ÇETİNKAYA (Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

3 1

Yıl: 2022 Cilt: 37 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 2041 - 2056 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.893705 İndeks Tarihi: 29-07-2022

QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması

Öz:

Savunma sanayi, otomotiv sanayi gibi sektörlerde yaygın şekilde kullanılan ince taneli ve mikro alaşımlı yapıya sahip QSTE 420 TM kalitesinde imal edilmiş çelik sac plaka malzemeler, 3 farklı kimyasal kompozisyona sahip bazik tipte çubuk elektrod yardımıyla elektrik ark kaynak yöntemi kullanılarak ayrı ayrı birleştirilmiştir. Birbirinden farklı kimyasal kompozisyona sahip çubuk elektrodların belirli parametrelerde ergimesi sonrası oluşan kaynak bölgesi (ana malzeme, ısının tesiri altındaki bölge ve kaynak metali) üzerinde oluşan mekanik ve metalürjik etkiler; çekme, eğme, çentik - darbe, sertlik testleri ve makro grafik, mikro grafik muayeneler yapılarak incelenmiştir. Her bir elektrodla gerçekleştirilen kaynaklı birleştirmelere uygulanan testler sonucunda; seçilen bazik elektrodların, kaynaklı birleştirmelerin kendinden beklenen mekanik ve metalürjik özellikleri hangi oranda sağladığı irdelenmiş ve optimum sonuçlar yalnızca 3. deneyde elde edilmiştir.

Anahtar Kelime: Elektrik ark kaynağı makro yapı mikro yapı bazik elektrod QSTE 420 TM

Investigation of QStE 420 TM steel materials weldability using different basic electrodes by electric arc welding method

Öz:

QStE 420 TM quality steel sheet plate materials, which are widely used in sectors such as defense industry and automotive industry, are made of fine-grained and micro-alloyed structure and are joined separately using the shielded metal arc welding method with the help of basic type rod electrodes with 3 different chemical compositions (E11018-G H4, E7018-1 H4R and E7018 H8 AWS coded). Mechanical and metallurgical effects on the welding zone (base material, heat-affected zone and weld metal) formed after the melting of electrodes with different chemical compositions in specified parameters; the samples were examined by applying macrostructure and microstructure examinations, as well as mechanical tests by applying tensile, bending, notch impact and hardness tests. As a result of the tests, the mechanical and metallurgical effects occurring in the weld zone were investigated by performing macro-micro structure examinations and applying tensile, bending, notch impact and hardness tests. In these tests, the fulfillment of the expected mechanical and metallurgical properties of the welded joints obtained from the basic electrodes of different compositions was examined in terms of weldability. Based on the comparative test results, the most appropriate results are; It was obtained from test samples that were combined in 4 passes with the electrode coded E7018 H8, at an average current intensity of 190 A, an arc voltage of 33 V and an average welding speed of 2.93 mm/second.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Türker, M., The Effect of Welding Parameters on Microstructural and Mechanical Properties of HSLA S960QL Type Steel with Submerged Arc Welding, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21 (3), 673-682, 2017.
2. İnternet: Yüksek Mukavemetli Çeliklerin Üretimi Ve Sınıflandırılması. URL: http://docplayer.biz.tr/58749677-Yuksek-mukavemetliceliklerin-uretimi-ve-siniflandirilmasi-dr-canerbatigun.htmlSon Erişim Tarihi: 09.03.2021.
3. Aktarer, S.M., Küçükömeroğlu, T., The microstructure and mechanical properties of FSPed HSLA steel, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 75 (2), 55-60, 2016.
4. Taş, Z., Yüksek dayanımlı düsük alaşımlı çeliklerde metalürjik mukavemet artırma, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 28 (2), 97-101, 2012.
5. İnternet: Ympress S420mc Teknik Özellikleri. Tata Steel. URL: http://www.webcitation.org/query?url =https%3A%2F%2Fwww.tatasteeleurope.com%2Fstati c_files%2FDownloads%2FGeneral%2520Industry%25 20Strip%2FStrip% 2520Products%2FEnglish%2FTata %2520Steel%2520-%2520YMPRESS% 2520S420 MC %2520-%2520data%2520sheet.pdf&date=2019-03-0, Son Erişim Tarihi: 09.03.2021.
6. İnternet: S420 Steel Plate. Leeco SteeL. URL: https://www.leecosteel.com/s420-steel-plate/ Son Erişim Tarihi: 09.03.2021.
7. İnternet: Termomekanik haddeleme prosesi, Nb etkisi. URL: http://www.webcitation.org/query?url=http%3A %2F%2Fispatguru.com%2Fthermo-mechanical-control -processing-in-rolling-mills%2F&date=2019-04-09 Son Erişim Tarihi: 09.03.2021.
8. İnternet: Termomekanik haddeleme. URL: https://www. leonghuat.com/articles/Thermomechanical%20Control %20Process.htm Son Erişim Tarihi: 09.03.2021.
9. İnternet: YMDA Kaynağı. Mesleki Eğitim Platformu. URL: http://www.webcitation.org/query?url=http %3A %2F%2Fwww.e-mep.com%2Fwp-content% 2Fuploads %2F2017%2F02%2FY%C3%BCksek-MukavemetliD%C3%BC%C5%9F%C3%BCk-Ala%C5%9F%C4 %B1ml%C4%B1-Celiklerin-Kaynagi-OzlemKaraman.pdf&date=2019-03-04, Son Erişim Tarihi: 09.03.2021.
10. Yalçın, M. İnce Taneli Yüksek Mukavemetli Yapı Çeliklerinde Kaynaklı Bölgenin Mekanik ve Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı, 2008.
11. N. Mebarki. N, Lamesle. P, Delagnes. D, Levaillant. C, Delmas. F, Relationship Between Microstructure and Mechanical Properties Of A 5%Cr Hotwork Tool Steel, 6th International Tooling Conference, France, 737-754, 2002.
12. J.G.Silva, F., Santos, J., Gouveia, R., Dissolution Of Grain Boundary Carbides By The Effect Of Solution Annealing Heat Treatment and Aging Treatment On Heat-Resistant Cast Steel, Hk30. Metals, 7 (251), 1-12, 2017.
13. Kendirci, M. F., İnce Taneli Yüksek Mukavemetli Yapı Çeliklerinde Kaynaklı Bölgelerin Isıl İşlem Mekanik ve Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı, 2008.
14. TS EN 9606-1, Kaynakçıların Yeterlilik Sınavı-Ergitme Kaynağı - Bölüm 1: Çelikler, 2017.
15. Dündar, B., Tozaltı Kaynak Yönteminde Altlık Olarak Kullanılan Kaynak Yöntemlerinden Kaynak Yeterliliklerinin ve Maliyetlerinin Karşılaştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Esntitüsü, 2010.
16. TS EN 3834-2, Metalik malzemelerin ergitme kaynağı için kalite şartları - bölüm 2 : Kapsamlı kalite şartları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2007.
17. Ada, H., Api Borularının Kaynaklı Birleştirmelerinde Kaynak Parametrelerinin Taguchı Metodu İle Optimizasyonu, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2017.
18. Elektronik Kitap, Uluslararası Kaynak Mühendisliği Eğitim Notları, O.D.T.Ü K.T.M.-GSI-SLV-TR, Ankara, 2013.
19. Dunđer, M., Vuherer, T., and Samardžıć, I., Weldability of microalloyed high strength steels tste 420 and s960 ql. Metalurgıja, 53 (3), 335-338, 2014.
20. Samardžıć, I., Čıkıć, A., Dunđer, M., Accelerated Weldability Investigation Of Tste 420 Steel By Weld Thermal Cycle Simulation, Metalurgıja, 52 (4), 461- 464, 2013.
21. TS EN 18275, Kaynak sarf malzemeleri- Yüksek mukavemetli çeliklerin- Elle metal ark kaynağı için örtülü elektrotlar- Sınıflandırma, Türk Standartlarıı Enstitüsü, Ankara, 2018.
22. TS EN 2560, Kaynak sarf malzemeleri - Alaşımsız ve ince taneli çeliklerin elle yapılan metal ark kaynağı için örtülü elektrotlar – Sınıflandırma, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2008.
23. Komaç, E., Teknik Eğitim El kitabı, Askaynak, 6-8, Kocaeli, 2009.
24. SEW088:1993, Weldable Fine Grained Steels; Guidelines For Processing, Particular For Fusion Welding, 1993.
25. TS EN 14731, Kaynak koordinasyonu - Görevler ve sorumluluklar, 2010.
26. Akkurt, A., Waterjet Cutting Systems And Assesment of Their Industrial Applications, Journal of Polytechnic, 7 (2), 129-139, 2004.
27. TS EN 17639, Metalik Malzemelerdeki Kaynaklarda Tahribatlı Muayene - Kaynakların Makroskopik ve Mikroskopik Muayenesi, 2014.
28. TS EN 9015-1, Metalik Malzemelerdeki Kaynaklar Üzerinde Tahribatlı Deneyler-Sertlik Deneyi-Bölüm 1: Ark Kaynaklı Birleştirmelerde Sertlik Deneyi, 2011.
29. TS EN 4136, Metalik Malzemelerin Kaynakları Üzerinde Tahribatlı Deneyler-Enine Çekme Deneyi, 2013.
30. TS EN 9016:2012, Metalik malzemelerde kaynaklar üzerinde tahribatlı deneyler - Vurma deneyleri - Deney numunesi yeri, çentik yönü ve muayene, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2012.
31. TS EN 5173:2010/A1, Metalik Malzemelerde Kaynak Dikişleri Üzerinde Tahribatlı Muayeneler- Eğme Deneyleri, 2012.
32. İnternet: Basic Metallurgy of Fusion Welding The National Programme on Technology Enhanced Learning (NPTEL).URL:http://www.webcitation.org/query?url= https%3A%2F%2Fnptel.ac.in%2Fcourses%2F1121010 05%2Fmodules%2Flec4-3%2F1.3.html&date=2019- 02-21, Son Erişim Tarihi: 09.03.2021.
33. Dong, H., Hao, X., Deng, D., Effect of Welding Heat Input on Microstructure and Mechanical Properties of HSLA Steel Joint, Springer Science+Business Media, 3, 138-146, 2014.
34. D. Callister, W., G. Rethwisch, D., Malzeme bilimi ve mühendisliği 8. basımdan çeviri, Nobel Akademik Yayıncılık Eğitim Danışmanlık Tic.Ltd.Şti, Ankara, 343-390, 2014.
35. Zhang, Z., Farrar, R.A., Influence of Mn and Ni on the Microstructure and Toughness of C-Mn-Ni Weld Metals, Welding Research Supplement, 183-196, 1997.
36. İnternet: Türedi, E. (2012). Mikroyapısal Görüntüleme ve Tanı Ek Ders Notları. URL: http://www.webcitation. org/query?url=https%3A%2F%2Fdocplayer.biz.tr %2F13903329-Mikroyapisal-goruntuleme-ve-tani. html&date = 2019-02-08. Son Erişim Tarihi: 09.03.2021.
37. İnternet: Importance of Austenitic Grain-Size of Steels. URL:http://www.webcitation.org/query?url=http%3A %2F%2Fwww.engineeringenotes.com%2Fmetallurgy %2Fsteel%2Faustenitic-grain-size-of-steelmetallurgy%2F25901&date=2019-04-11. Son Erişim Tarihi: 09.03.2021.
38. Kang, B.Y., Kim, H.J., Hwang,S.K, “Effect of Mn and Ni on the Variation of the Microstructure and Mechanical Properties of Low-carbon Weld Metals”, ISIJ International, 40 (12), 1237–1245, 2000.
39. Faes K., Maas F., De Waele W., De Baets P.,Verstraete M.,Delbaere D.,Van Der Donckt E., “Weldability of Micro-Alloyed High-Strength Pipeline Steels Using a New Friction Welding Variant”, The 2nd South-East European IIW International Congress, Sofia, Bulgaria, 2010.
40. TS EN 10025-6+A1, Sıcak Haddelenmiş Yapı Çelikleri - Bölüm 6: Suverilmiş ve Temperlenmiş Durumdaki Yüksek Akma Dayanımlı Yapı Çeliklerinden İmal Edilmiş Yassı Mamullerin Teknik Teslim Şartları, 2013.
41. Popović, O., Prokić, C., Burzić, R.M., Milutinović, Z., The Effect of Heat Input on the Weld Metal Toughness of Surface Welded Joint, 14th International ResearchExpert Conference, Mediterranean Cruise, 61- 64, 2010.
42. A. Hakan, T. Mümin, D. Kemal, Bayram. A, Effect of welding current on microstructure and mechanical properties of 15% deformed TWIP steel joined with electrical resistance spot welding, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 35 (2), 803-81, 2020.

APA	HARMAN M, ADA H, Cetinkaya C (2022). QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması. , 2041 - 2056. 10.17341/gazimmfd.893705
Chicago	HARMAN MUSTAFA,ADA HAKAN,Cetinkaya Cemil QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması. (2022): 2041 - 2056. 10.17341/gazimmfd.893705
MLA	HARMAN MUSTAFA,ADA HAKAN,Cetinkaya Cemil QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması. , 2022, ss.2041 - 2056. 10.17341/gazimmfd.893705
AMA	HARMAN M,ADA H,Cetinkaya C QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması. . 2022; 2041 - 2056. 10.17341/gazimmfd.893705
Vancouver	HARMAN M,ADA H,Cetinkaya C QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması. . 2022; 2041 - 2056. 10.17341/gazimmfd.893705
IEEE	HARMAN M,ADA H,Cetinkaya C "QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması." , ss.2041 - 2056, 2022. 10.17341/gazimmfd.893705
ISNAD	HARMAN, MUSTAFA vd. "QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması". (2022), 2041-2056. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.893705

APA	HARMAN M, ADA H, Cetinkaya C (2022). QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37(4), 2041 - 2056. 10.17341/gazimmfd.893705
Chicago	HARMAN MUSTAFA,ADA HAKAN,Cetinkaya Cemil QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37, no.4 (2022): 2041 - 2056. 10.17341/gazimmfd.893705
MLA	HARMAN MUSTAFA,ADA HAKAN,Cetinkaya Cemil QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.37, no.4, 2022, ss.2041 - 2056. 10.17341/gazimmfd.893705
AMA	HARMAN M,ADA H,Cetinkaya C QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(4): 2041 - 2056. 10.17341/gazimmfd.893705
Vancouver	HARMAN M,ADA H,Cetinkaya C QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(4): 2041 - 2056. 10.17341/gazimmfd.893705
IEEE	HARMAN M,ADA H,Cetinkaya C "QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37, ss.2041 - 2056, 2022. 10.17341/gazimmfd.893705
ISNAD	HARMAN, MUSTAFA vd. "QStE420TM çelik malzemelerin farklı bazik elektrodlar kullanılarak örtülü elektrodla ark kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliğinin araştırılması". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37/4 (2022), 2041-2056. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.893705