Taguchi Tekniği Kullanılarak SAE 1021/ Dillidur 400 / Dillimax 500 Çeliklerinin Sürtünme Kaynağı için İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu

Bu çalışmanın amacı sürtünme kaynağı ile birleştirilen SAE 1021 karbonlu çelikler ile aşınma direnci yüksek Dilludur 400 ve yüksek dayanıma sahip Dillimax 500 çeliklerin mekanik özellikleri üzerine etki eden parametrelerin optimizasyonunu Taguchi analiz yöntemi ile sağlamaktır. Taguchi analizi, yığma basıncı ve sürtünme devir hızı gibi kaynak parametreleri ile birleştirilen malzeme türlerini optimize etmek için istatiksel deneysel tasarım olarak kullanılmaktadır. Bu amaçla çelikler 1250, 1500 ve 1750 dev/dak sürtünme devirlerinde ve 4, 6 ve 8 MPa yığma basınçlarında birleştirilmiştir. Bağlantının mekanik özelliklerini belirlemek için çekme testi ve mikro sertlik ölçümleri uygulanmıştır. Analiz sonuçlara göre malzeme çifti olarak Dillidur 400-Dilimax 500, sürtünme devri olarak 1500 dev/dak ve yığma basıncının 6 MPa seçilebileceği tespit edilmiştir. Ayrıca deneysel sonuçlara göre maksimum çekme dayanımı 651 MPa ile Dillidur 400- Dillidmax 500 çiftinde elde edilmiştir. Aynı malzeme çiftinde kaynak ara yüzeyi sertlik değeri 353 HV’dir.

Anahtar Kelimeler:

Sürtünme kaynağı, Taguchi, Kaynak parametreleri, SAE 1021, Dillidur 400, Dillimax 500

PDF

___

Handa, A. ve Chawla, V., “Experimental evaluation of mechanical properties of friction welded AISI steels”, Cogent Engineering, 1(1), 93699, 2014.
Arivazhagan, N., Singh, S., Prakash, S. ve Reddy, G. M., “An assessment of hardness, impact strength, and hot corrosion behaviour of friction-welded dissimilar weldments between AISI 4140 and AISI 304”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 39(7-8), 679-689, 2008.
Meshram, S. D., Mohandas, T. ve Reddy, G. M., “Friction welding of dissimilar pure metals”, Journal of Materials Processing Technology, 184(1), 330-337, 2007.
Kırık, I. ve Ozdemir, N., “Weldability and joining characteristics of AISI 420/AISI 1020 steels using friction welding”, International Journal of Materials Research, 104(8), 769-775, 2013.
Mercan, S., Aydin, S. ve Özdemir, N., “Effect of welding parameters on the fatigue properties of dissimilar AISI 2205–AISI 1020 joined by friction welding”, International Journal of Fatigue, 81, 78-90 2015.
Yan, J. H., Zheng, X. L. ve Zhao, K., “Prediction of fatigue life and its probability distribution of notched friction welded joints under variable-amplitude loading”, International Journal of Fatigue, 22(6), 481-494, 2000.
Celik, S. ve Ersozlu, I., “Investigation of the mechanical properties and microstructure of friction welded joints between AISI 4140 and AISI 1050 steels”, Materials & Design, 30(4), 970-976, 2009.
Mumin Sahin, H., Akata, E. ve Gulmez, T., “Characterization of Mechanical Properties in AISI 1040 Parts Welded by Friction Welding”, Materials Characterization, 5, 1033-1038, 2007.
Satyanarayana, V. V., Reddy, G. M. ve Mohandas, T., “Dissimilar metal friction welding of austenitic–ferritic stainless steels”, Journal of Materials Processing Technology, 160(2), 128-137, 2005.
Paventhan, R., Lakshminarayanan, P. R. ve Balasubramanian, V., “Fatigue behaviour of friction welded medium carbon steel and austenitic stainless steel dissimilar joints”, Materials & Design, 32(4), 1888-1894, 2011.
Tarng, Y. S., Juang, S. C. ve Chang, C. H., “The use of grey-based Taguchi methods to determine submerged arc welding process parameters in hard facing”, Journal of Materials Processing Technology, 128(1), 1-6, 2002.
Montgomery D.C., “Design and analysis of experiments”, Wiley, Singapore, 1991.
Ross P.J., “Taguchi techniques for quality engineering”, McGraw-Hill Book Company, New York, 1988.
Javadi, Y., Sadeghi, S. ve Najafabadi, M. A., “Taguchi optimization and ultrasonic measurement of residual stresses in the friction stir welding”, Materials & Design, 55, 27- 34, 2014.
ASTM E8M-03, Standard test methods for tension testing of metallic materials, vol 01.02., 2003.
Mercan, S., Aydin, S. ve Özdemir, N., “Effect of welding parameters on the fatigue properties of dissimilar AISI 2205–AISI 1020 joined by friction welding”, International Journal of Fatigue, 81, 78-90, 2015.
Minitab 17. User Manual Making Data Analysis Easier. Minitab Inc. State College, USA, 2014.
Koilraj, M., Sundareswaran, V., Vijayan, S. ve Rao, S. K., “Friction stir welding of dissimilar aluminum alloys AA2219 to AA5083–Optimization of process parameters using Taguchi technique”, Materials & Design, 42, 1-7, 2012.
Campanelli, L. C., Suhuddin, U. F. H., Santos, J. F. D. ve Alcântara, N. G. D., “Parameters optimization for friction spot welding of AZ31 magnesium alloy by Taguchi method”. Soldagem & Inspeção, 17(1), 26-31, 2012.
Mercan, S. ve Özdemir, N., “AISI 2205/AISI 1020 Malzeme Çiftinin Sürtünme Kaynağı İle Birleştirilmesi”, Technological Applied Sciences, 8(2), 15-34, 2013.