Östenitik Paslanmaz Çelik ile Düşük Karbonlu Çeliğin Kaynak Edilebilirliğinin Araştırılması ve Kaynak Parametrelerinin Optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, östenitik paslanmaz çelik (AISI 304) ve düşük karbonlu çelik (S235JR) malzemenin gaz metal ark kaynak yöntemi kullanılarak farklı akım-voltaj (kaynak enerjisi) değerleri ve tel besleme hızlarında kaynak edilebilirliği araştırılmıştır. Kaynaklı numunelere çekme testi ve sertlik deneyleri yapılarak birleştirilen malzemelerin mekanik özellikleri incelenmiş, sonuçlar Taguchi ve varyans analizi (ANOVA) metodu kullanılarak değerlendirilmiştir. Ayrıca kaynak bölgesinin mikroyapısı  incelenerek, ısı tesiri altındaki bölgenin (ITAB) sertlik davranışı açıklanmaya çalışılmıştır. Çekme deneyi sonuçlarına göre deformasyon, kaynak bölgesi dışında, düşük karbonlu çelik bölgesinde meydana gelmiştir. Sertlik değerlerinin analizinde enerji girdisi artışının sertliği azalttığı, tel besleme hızındaki artışın ise sertliği artırdığı belirlenmiştir. Mikroyapı çalışmaları sonucunda, kaynak bölgesinde tane büyümesinin meydana geldiği tespit edilmiştir. ANOVA sonuçlarına göre kaynak bölgesi enerji miktarı ve tel besleme hızı parametreleri kaynak bölgesinin sertlik davranışını %70 oranında açıklayabilmektedir.In this study, weldability of austenitic stainless steel (AISI 304) and low carbon steel (S235JR) by using gas metal arc welding method under different current-voltage (welding energy) values and wire feed speeds were investigated. The mechanical properties of the joined materials were examined by carrying out tensile tests and hardness tests to the welded specimens and the results were evaluated using Taguchi and analysis of variance (ANOVA) method. In addition, the microstructure of the weld zone was examined and the hardness behavior of the heat affected zone (HAZ) was tried to be explained. According to the tensile test results, deformation was occured in low carbon steel zone outside of welding zone. In the analysis of hardness values, it was determined that increase of energy input decreased hardness and increase of wire feed rate increased hardness. As a result of the microstructure studies, it was observed that the grain growth phenomenon occurred in the welding zone. According to the ANOVA results, the amount of energy in the welding zone and the wire feed rate parameters can explain 70% of the hardness behavior of the welding zone.