Zahit ÇOLAK, Yusuf AYAN, Nizamettin KAHRAMAN

Gerçek deniz ortamında su altı kaynağı ile birleştirilen Grade AH36 gemi sacının kaynak bölgesinin karakterizasyonu

Bu çalışmada, Grade AH36 gemi sacı atmosferik şartlarda ve su altında artan farklı derinliklerde (4, 8 ve 16 m) örtülü elektrodla ark kaynak yöntemi ile birleştirilmiştir. Birleştirmelerde E6013 rutil örtü tipli elektrod bantla kaplanarak kullanılmıştır. Kaynaklı numuneler ilk olarak gözle muayene edilmiş, devamında radyografik teste tabi tutulmuşlardır. Kaynaklı birleştirmelerin mekanik özelliklerini belirlemek için çentik darbe ve eğme testi testleri uygulanmıştır. Kaynak bölgesinde meydana gelen yapısal dönüşümleri gözlemlemek için mikroyapı çalışmaları, ayrıca kaynak bölgesinde sertlik taraması yapılmıştır. Kaynaklı numunelere yapılan tahribatsız muayene sonucunda kaynak yüzeyinde ve pasolar arasında cüruf kalıntısı, gaz boşluğu, yanma olukları, nüfuziyet azlığı gibi hatalara rastlanılmıştır. Su altında birleştirilen parçalarda derinlik farkı arttıkça kaynak metalinde oluşan kalıntı, gaz boşlukları vb. gibi hatalardan dolayı eğme testleri olumsuz sonuçlanmıştır. Çentik darbe test sonuçlarına göre, atmosferik şartlarda birleştirilen numunenin su altında farklı derinliklerde birleştirilenlere göre daha iyi tokluk dayanımına sahip oldukları görülmüştür. Yapılan sertlik testleri sonucunda, en yüksek sertlik değerleri kaynak metalinden ölçülürken onu sırasıyla ısının tesiri altında kalan bölge (ITAB) ve ana malzeme takip etmektedir. Mikroyapı incelemelerin sonucunda kaynak metalinin dentritik yapıda olduğu, ITAB’da ana malzemenin hadde yapısının bozulduğu ve bu bölgede tanelerin kısmen irileştiği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

Su altı kaynağı, gemi sacı, mekanik özellikler

PDF

___

1. İmdat K., Grade A gemi sacının örtülü elektrod ark kaynak yöntemi ile su altı ve atmosferik şartlarda birleştirilmesi ve kaynaklı birleştirmelerin mekanik/mikroyapı özelliklerinin karşılaştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük, 2017.
2. Kaya Y., Patlamalı kaynak yöntemi ile üretilen Grade A gemi sacı-paslanmaz çelik kompozitlerin mikroyapı, mekanik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi, Doktora Tezi, Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük, 2014.
3. Crupi V., Guglielmino E., Maestro M., Marino A., Fatigue analysis of butt welded AH36 steel joints: Thermographic method and design S–N curve, Marine Structures, 22, 373–386, 2009.
4. İmdat K., Kaya Y., Kahraman N., Grade A gemi sacının örtülü elektrod ark kaynak yöntemi ile su altı ve atmosferik şartlarda birleştirilebilirliğinin araştırılması, Politeknik Dergisi, 21 (3), 543–552 2018.
5. Hayat F., Masif ve özlü kaynak telleri ile birleştirilen çift-fazlı çeliklerin mekanik ve mikroyapı özellikleri, Doktora Tezi, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, 2009.
6. Pazooki A.M.A, Hermans M.J.M., Richardson I.M., Control of welding distortion during gas metal arc welding of AH36 plates by stress engineering, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 88, 1439–1457, 2017.
7. Ribeiro A.C.N., Henein H., Ivey D.G., Brandi S.D., Evaluation of AH36 microalloyed steel welded joint by submerged arc welding process with one and two wires, Materials Research, 19 (1), 143-152 2016.
8. Yılmaz A.F, Gemi inşaatındaki kaynaklı bağlantıların yapısal ve mekanik özelliklerinin optimizasyonu, Doktora Tezi, Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük, 2018.
9. Wu L., Cheon J., Kiran D.V., Na S.J., CFD simulations of GMA welding of horizontal fillet joints based on coordinate rotation of arc models, Journal of Materials Processing Technology, 231, 221–238, 2016.
10. Badogiannis E., Tsiourva D., Papazoglou V.J., Pantelis D.I, Tsouvalis N.G., Corrosion and its effects on the mechanical properties of AH36 steel welds, 12th International Congress of the International Maritime Association of the Mediterranean, Varna-Bulgaria, 145-151, 2008.
11. Okawa T., Shimanuki H., Funatsu Y., Nose T., Sumi Y., Effect of preload and stress ratio on fatigue strength of welded joints improved by ultrasonic impact treatment, Weld World, 57, 235–241, 2013.
12. Lee H.K., Kim K.S, Kim C.M, Fracture resistance of a steel weld joint under fatigue loading, Engineering Fracture Mechanics, 66, 403-419, 2000.
13. Tsirkas S.A., Papanikos P., Kermanidis T., Numerical simulation of the laser welding process in butt-joint specimens, Journal Of Materıals Processıng Technology, 134 (1), 59-69, 2013.
14. Unta A., Lappalainena E., Salminena A., Autogeneous laser and hybrid laser arc welding of T-joint low alloy steel with fiber laser systems, Physics Procedia, 41, 140–143, 2013.
15. Unta A., Poutiainena I., Salminena A., Influence of filler wire feed rate in laser-arc hybrid welding of T-butt joint in shipbuilding steel with different optical setups, Physics Procedia, 78, 45–52, 2015.
16. Özakın N., AH ve DH kalite gemi saclarının değişik kaynak yöntemleri ve kaynak pozisyonlarındaki mekanik özelliklerinin ve mikroyapılarının irdelenmesi, Yüksek Lisans Tezi Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak, 2010.
17. Wanga J, Suna Q., Panb Z., Yang J., Feng J., Effects of welding speed on bubble dynamics and process stability inmechanical constraint-assisted underwater wet welding of steel sheets, Journal of Materials Processing Technology, 264, 389-401, 2018.
18. Li H., Liu D., Ma Q., Gua N., Song X., Fenga J., Microstructure and mechanical properties of dissimilar welds between 16Mn and 304L in underwater wet welding, Science and Technology of Welding and Joining, 24 (1), 1–7, 2019.
19. Fu Y., Guo N., Du Y., Chen H., Xu C., Feng J., Effect of metal transfer mode on spatter and arc stability in underwaterflux-cored wire wet welding, Journal of Manufacturing Processes, 35, 161-168, 2018.
20. Chen H., Guo N., Shi X., Du Y., Feng J., Guodong Wang G., Effect of hydrostatic pressure on protective bubble characteristic and weld quality in underwater flux-cored wire wet welding, Journal of Materials Processing Technology, 259, 159-168, 2018.
21. Winarto W., Pumama D., Churniawan I., The effect of different rutile electrodes on mechanical properties of underwater wet welded AH-36 steel plates, 3rd International Conference on Materials and Metallurgical Engineering and Technology (ICOMMET 2017), Surabaya-Indonesia, 30-31 October 2017, 2018.
22. İmdat K., Kaya Y., Yıldırım M.S., Kahraman N., Sualtı ve atmosferik şartlarda birleştirilen Grade A gemi sacının mekanik/mikroyapı özelliklerinin incelenmesi, II. Uluslararası Multidisipliner Çalışmaları Sempozyumu (ISMS), Roma-Italy, 69-81, 18-21 May, 2017.
23. Kahraman N. ve Gülenç B., Modern kaynak teknolojisi, Epa-Mat Basım Yayın Ltd. Şti., 3. baskı, Ankara, 2016.
24. Wang J., Sun Q., Wu L., Liu Y., Teng J., Feng J., Effect of ultrasonic vibration on microstructural evolution and mechanical properties of underwater wet welding joint, Journal of Materials Processing Technology, 246, 185–197, 2017.
25. Anık S., Tülbentçi K., Kaluç E., Örtülü Elektrod İle Elektrik Ark Kaynağı, Gedik Holding Yayını, İstanbul, 1991.
26. Özden N., Kaynağın ısıl işlemi, Nurettin Uycan Ciltce Basım Sanayii A.Ş., İstanbul, 1985.
27. Li H., Liu D., Song Y., Yan Y., Guo N., Feng J., Microstructure and mechanical properties of underwater wet welded high-carbon-equivalent steel Q460 using austenitic consumables, Journal of Materials Processing Technology, 249, 149–157, 2017.