Hüdayim BAŞAK, Yusuf KAYIR, Esra Hilal TÜRKYILMAZ

Sürtünme Karıştırma Kaynağında Farklı Karıştırma Uç Formlarının Oluşturduğu Kuvvetlerin Ve Birleşmeye Etkisinin Deneysel İncelenmesi

İleri teknolojilerin uygulandığı gelişmiş endüstride mekanik parçaların kaynaklı birleştirilmelerinde faz dönüşümleri ve malzemede deformasyon genellikle istenmeyen bir durumdur. Bu olumsuzlukları gidermek, ancak malzemelerin mekanik ve metalurjik özelliklerini etkilemeyecek kadar düşük sıcaklıklarda yapılan birleştirme işlemleri ile mümkündür. Sürtünme karıştırma kaynağı (SKK), metal malzemelerin ergitilmeden katı faz ya da yarı katı halde birleştirilerek özellikleri korunur ve daha dayanıklı ve güvenli birleştirmeler elde edilebilir. Bu yöntemde kullanılan kaynak pimlerinin seçimi ve özellikleri de malzemenin birleştirme kalitesinde önemli ölçüde etkilidir. Bu çalışma ile SKK’da kullanılan pim tasarımları gerçekleştirilerek tasarlanan pimlerin imalatları gerçekleştirilmiştir. Altı farklı tipte karıştırıcı uç(pim) tasarlanmıştır. Kaynak esnasında oluşan kuvvetler bir dinamometre yardımıyla ölçülerek en iyi performans gösteren uç tespit edilmiştir. Aynı zamanda yapılan birleştirmelerden çekme deneyi için numuneler alınıp çekme testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen tüm sonuçlardan faydalanılarak en uygun uç tasarımına karar verilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Sürtünme Karıştırma Kaynağı, Karıştırıcı uç profili, Kuvvet Ölçümü

PDF

___

[1] G. Çam: Sürtünme karıştırma kaynağı (SKK) :Al-alaşımları için geliştirilmiş yeni bir kaynak Teknolojisi, Mühendis ve Makine,46-541 (2005), pp. 30-39 [2] H. Uzun, R. Özbekmez: Sürtünme Karıştırma ve Elektrik Ark Kaynak Teknikleri ile Birleştirilen CuZn30 Levhaların Mekanik Özelliklerinin Karşılaştırılması, SAÜ Fen Bilimleri Dergisi, 12-1, (2008), pp. 9-16. [3] W.M. Thomas, E.D. Nicholas, J.C. Needham, M.G. Murch, P. Temple-Smith, C.J. Dawes: Friction Stir Butt Welding. International Patent Application No PCT/GB92/02203, GB Patent Application No.9125978.8, (1991) [4] W. M. Thomas, E.D. Nicholas: Friction Stir Welding For The Transportation Industries, Metarials and Design, 18-4 (1998), pp. 269-273. [5] A. Kurt, M. Boz, M. Özdemir: Sürtünme Karıştırma Kaynağında Kaynak Hızının Birleşebilirliğe Etkisi, Gazi Ün. Müh. Fak. Der., 19-2, (2004), pp. 191-197. [6] A. Şık: Sürtünme Karıştırma Kaynağı İle Birleştirilen Alüminyum Levhaların Eğme Ve Yorulma Özelliklerinin İncelenmesi, SAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9-2, (2005), pp. 12-17. [7] M. Çakır, A. Kurt, H. Ateş: Toz Metal Al Malzemelerin Sürütnme Karıştırma Kaynağında Devir Sayısının Kaynaklanabilirliğe Etkisi, Mühendis ve Makine, 49-580, (2008), pp. 3-8. [8] M. K. Yadava, R. S. Mishra, Y. L. Chen, B. Carlson, G. J. Grant: Study of friction stir welding of thin aluminium sheets in lap joint configuration, Sci. Technol. Weld Join, 15-1, (2010), pp. 70–75. [9] D. H. Choi, B. W. Ahn, C. Y. Lee, Y. M. Yeon, K. Song, S. B. Jung: Effect of pin shapes on joint characteristics of friction stir spot welded AA5J32 sheet, Mater. Trans., 51-5, (2010), pp. 1028–1032. [10] S. Hirasawa, H. Badarinarayan, K. Okamoto, T. Tomimura, T. Kawanami: Analysis of effect of tool geometry on plastic flow during friction stir spot welding using particle method, J. Mater. Process. Technol., 210-11, (2010), pp. 1455–1463. [11] M. Aissani, S. Gachi,F. Boubenider, Y. Benkedda: Design and optimization of friction stir welding tool, Materials and Manufacturing Processes, 25-11, (2010), pp. 1199–1205. [12] A. Kumar, L. Suvarna Raju: Influence of Tool Pin Profiles on Friction Stir Welding of Copper, Materials and Manufacturing Processes, 27, (2012), pp. 1414–1418. [13] M. Boz, A. Kurt: The influence of stirrer geometry on bonding and mechanical properties in friction stir welding process, Materials & Design, 25-4, (2004), pp. 343–347. [14] H. Okuyucu, A. Kurt, E. Arcaklioglu: Artificial neural network application to the friction stir welding of aluminum plates, Materials & Design, 28-1, (2007), pp. 78–84. [15] M. Melendez, W. Tang, C. Schmidt, J. C. McClure, A. C. Nunes, L. E. Murr: Tool Forces Developed during Friction Stir Welding, Nasa Technical Reports Server, (2003), Document ID: 20030071631. [16] Y. Yang, P. Kalya, R. Landers, K. Krishnamurthy: Automatic Gap Detection in Friction Stir Butt Welding Operations, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 48, (2008), pp.1161–1169. [17] S. Mandal, J. Rice: Experimental and Numerical Investigation of the Plunge Stage in Friction Stir Welding, Journal of Materials Processing Technology, 203, (2008), pp. 411–419. [18] H. Badarinarayan, Y. Shi, X. Li, K. Okamoto: Effect of Tool Geometry on Hook Formation and Static Strength of Friction Stir Spot Welded Aluminium 5754-0 sheets, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 49, (2009), pp. 814–823. [19] H. Basak, K. Kaptan: Analyzing The Effects Of Different Stirrer Pin Forms Over The Quality Of Joining In Frictıon Stir Welding Joints, Materiali in tehnologije / Materials and Technology, 49-5, (2015), pp. 693-701. [20] H. Basak, S. Ozkan, A. Taskesen: Application of burnishing process on friction stir welding and investigation of the effect of burnishing process on the surface roughness, hardness and strength, Experimental Techniques, 35,1, (2011), pp. 8-16. [21] Turkish Standard Instituation organization TSE 138