193119

Cu/Al levhaların sürtünme karıştırma kaynağında Taguchi metodu ile çekme mukavemeti ve sertlik için optimum kaynak parametrelerinin tahmini

Taguchi metodu kullanılarak optimum çekme mukavemeti ve vickers sertlik değerlerini veren kontrol faktörleri belirlenmiştir. Kontrol faktörü olarak üç farklı takım dönme devri (525, 1025 ve 1525 dev/dak), üç farklı takım ilerleme hızı (50, 75 ve 100 mm/dak) ve üç farklı takım konumu (0, 0,75 ve 1,5 mm) seçilmiştir. S/N oranları kullanılarak tespit edilen değişkenlerin optimum değerleri, çekme mukavemeti ve sertlik için aynı seviyelerde bulunmuştur. Varyans analizi sonuçlarına göre, çekme mukavemeti ve sertlik değerlerini etkileyen en önemli değişken takım konumu olarak belirlenmiştir. Ayrıca, çekme mukavemeti ve sertlik değerleri için MINITAB 17 programından yararlanılarak birinci dereceden regresyon modeli oluşturulmuştur.Bu çalışmada, Cu/Al levhaların sürtünme karıştırma kaynak işleminde, kaynak parametrelerinin performans karakteristiğine etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, Taguchi L9 ortogonal dizisine göre tasarlanmıştır. Deney sonuçlarının değerlendirilmesinde sinyal/gürültü (S/N) oranı esas alınmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Cu, Al, Taguchi metodu, varyans analizi, regresyon modeli

PDF

___

1. Öcalır Ş., Külekci M.K., SKK ile yapılan AA1050 Al alaşımı birleştirmelerde optimum parametrelerin belirlenmesi, 4. Uluslararası Kaynak Teknolojileri Konferansı ve Sergisi, Gaziantep-Türkiye, 877-886, 11-13 Mayıs, 2016.
2. Çam G., Al-Alaşımları için geliştirilen yeni kaynak yöntemleri, Kaynak Teknolojisi III. Ulusal Kongresi, İstanbul-Türkiye, 267-277, 19-20 Ekim, 2001.
3. Karagöz İ., Öksüz M., Microstructures occurring in the joined thermoplastics sheets with friction stir welding, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33(2), 503-515, 2018.
4. Çam G., Mistikoglu S., Recent developments in friction stir welding of Al-alloys, J. Mater. Eng. Perform., 23 (6), 1936-1953, 2014.
5. Bozkurt Y., Uzun H., Salman S., Effect of tool wear on mechanical properties of friction stir welded AA2124/SiCp/25 composite plates, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 26 (1), 139-149, 2011.
6. Kulekci M.K., Esme U., Ocalir S., Ustun D., Kazancoglu Y., Tensile shear strength and elongation of FSW parts predicted by Taguchi-based fuzzy logic, Materials Testing, 58 (4), 351-356, 2016.
7. Barlas Z., Uzun H., Investigation of microstuctural and mechanical properties of friction stir welded Cu/Al-1050 butt joint, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 25 (4), 857-865, 2010.
8. Ouyang J., Yarrapareddy E., Kovacevic R., Microstructural evolution in the friction stir welded 6061 aluminum alloy (T6-temper condition) to copper, J. Mater. Process. Technol., 172(1), 110-122, 2006.
9. Al-Roubaiy A.O., Nabat S.M., Batako A.D.L., Experimental and theoretical analysis of friction stir welding of Al–Cu joints, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 71 (9-12), 1631-1642, 2014.
10. Mishra R.S., Ma Z.Y., Friction stir welding and processing, Mater. Sci. Eng., R, 50 (1-2), 1-78, 2005.
11. Liu P., Shi Q., Wang W., Wang X., Zhang Z., Microstructure and XRD analysis of FSW joints for copper T2/aluminium 5A06 dissimilar materials, Mater. Lett., 62 (25), 4106-4108, 2008.
12. Veerkamp W.E., Copper-to-aluminum transitions in high DC bus system, IEEE Trans. Ind. Appl., 33 (4), 1027-1034, 1997.
13. Lee W.B., Bang K.S., Jung S.B., Effects of intermetallic compound on the electrical and mechanical properties of friction welded Cu/Al bimetallic joints during annealing, J. Alloys Compd., 390 (1-2), 212-219, 2005.
14. Amani H., Soltanieh M., Intermetallic phase formation in explosively welded Al/Cu bimetals, Metall. Mater. Trans. B, 47 (4), 2524-2534, 2016.
15. Tadamalle A.P., Reddy Y.P., Ramjee E., Influence of laser welding process parameters on weld pool geometry and duty cycle, Adv. Prod. Eng. Manage., 8 (1), 52-60, 2013.
16. Tsujino J., Ueoka T., Ultrasonic butt welding of aluminum, anticorrosive aluminum and copper plate specimens, Proceeding IEEE 1988 Ultrasonics Symposium, New York, A.B.D., 493-496, 1988.
17. Ay İ., Çelik S., Çelik İ., Comparison of properties of friction and diffusion welded joints made between the pure aluminium and copper bars, BAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 1 (2), 88-102, 1999.
18. Murr L.E., Li Y., Flores R.D., Trillo E.A., McClure J.C., Intercalation vortices and related microstructural features in the friction-stir welding of dissimilar metals, Material Research Innovations, 2 (3), 150-163, 1998.
19. Abdollah-Zadeh A., Saeid T., Sazgari B., Microstructural and mechanical properties of friction stir welded aluminum/copper lap joints, J. Alloys Compd., 460 (1-2), 535-538, 2008.
20. Saeid T., Abdollah-zadeh A., Sazgari B., Weldability and mechanical properties of dissimilar aluminum–copper lap joints made by friction stir welding, J. Alloys Compd., 490 (1-2), 652-655, 2010.
21. Bisadi H., Tavakoli A., Sangsaraki M.T., Sangsaraki K.T., The influences of rotational and welding speeds on microstructures and mechanical properties of friction stir welded Al5083 and commercially pure copper sheets lap joints, Mater. Des., 43, 80-88, 2013.
22. Zhang Q.Z., Gong W. B., Liu W., Microstructure and mechanical properties of dissimilar Al–Cu joints by friction stir welding, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 25 (6), 1779-1786, 2015.
23. Muthu M.F.X., Jayabalan V., Tool travel speed effects on the microstructure of friction stir welded aluminum-copper joints, J. Mater. Process. Technol., 217, 105-113, 2015.
24. Sahu P.K., Kumari K., Pal S., Pal S.K., Hybrid fuzzy-grey-Taguchi based multi weld quality optimization of Al/Cu dissimilar friction stir welded joints, Advances in Manufacturing, 4 (3), 237-247, 2016.
25. Celik S., Cakir R., Effect of friction stir welding parameters on the mechanical and microstructure properties of the Al-Cu butt joint, Metals, 6 (6), 133, 1-15, 2016.
26. Mehta K.P., Badheka V.J., A review on dissimilar friction stir welding of copper to aluminum: process, properties, and variants, Mater. Manuf. Processes, 31(3), 233-254, 2016.
27. Montgomery D.C., Design and analysis of experiment, Wiley, A.B.D. 2008.
28. Kuş A., Motorcu A.R., Ekici E., Wire electrical discharge machining of a hybrid composite: Evaluation of kerf width and surface roughness, Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 21 (1), 243-257, 2016.
29. Yurdakul M., Güneş S., İç Y.T., Improvement of the surface quality in the honing process using Taguchi method, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (2), 347-360, 2016.
30. Kahraman F., Optimization of cutting parameters for surface roughness in turning of studs manufactured from AISI 5140 steel using the Taguchi method, Materials Testing, 59(1), 77-80, 2017.
31. Yaka H., Uğur L., Akkuş H., AISI 1040 çeliğinin tornalanmasında yüzey pürüzlülüğünün çoklu regresyon ile incelenmesi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16, 770-775, 2016.
32. Xue P., Ni D.R., Wang D., Xiao B.L., Ma Z.Y., Effect of friction stir welding parameters on the microstructure and mechanical properties of the dissimilar Al-Cu joints, Mater. Sci. Eng., A, 528, 4683-4689, 2011.
33. Xue P., Xiao B.L., Ni D.R., Ma Z.Y., Enhanced mechanical properties of friction stir welded dissimilar Al-Cu joint by intermetallic compounds, Mater. Sci. Eng., A, 575, 5723-5727, 2010.
34. Galvao I., Loureiro A., Verdera D., Gesto D., Rodrigues D.M., Influence of tool offsetting on the structure and morphology of dissimilar aluminum to copper friction stir welds, Metall. Mater. Trans. A, 43 (13), 5096–5105, 2012.
35. Çakır R., AA1050/Cu malzeme çiftinin birleştirilmesinde sürtünme karıştırma kaynak parametrelerinin mekanik ve mikroyapı özelliklerine etkisinin incelenmesi, Doktora Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013.
36. Kumar N., Dhuria G. K., Singh R., Evaluation of tensile strength in friction stir welded aluminum alloy 6101-T6 and commercially pure copper joints, Mater. Today:. Proc., 5 (9), 19230-19236, 2018.