Kubilay KARACİF, Alpay ÖZER, Tayfun FINDIK, Yusuf ÖZÇATALBAŞ, Adem KURT, Halil İbrahim VURAL

Kaynaklı birleştirmeli konstrüksiyonların çarpılma eğilimlerinin belirlenmesi için deneysel bir yaklaşım

Bu çalışmada, kaynaklı birleştirmeli konstrüksiyonların imalat sürecinde ve sonrasında oluşan çarpılma eğilimlerinin, çarpılma kuvvetleri vasıtasıyla belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, rijit bir kafes hücre sistemi ve kaynaklı konstrüksiyonlarda oluşan çarpılma kuvvetlerini ölçebilen kuvvet algılayıcı plakalar (KAP) hazırlanmıştır. Kuvvet algılayıcı plakalarda gerinim-ölçer uygulaması yapılmış ve tam Wheatstone köprüsü kurulmuştur. Hazırlanan KAP’lar, 0,36 N hassasiyette eksenel çekme ve basma kuvvetlerini algılayabilmektedir. Puntalanmış bir kafes kiriş, numune kiriş olarak, rijit kafes hücre içerisine asılmıştır. Çarpılma kuvvetlerini ölçmek için, numune kiriş ve rijit kafes arasına iki doğrultuda KAP’lar bağlanmıştır. Düğüm noktalarına uygulanan kaynak işlemlerinin numune kirişte oluşturduğu çarpılmalar, KAP’larda kuvvet değişimleri olarak algılanmıştır. Veri toplama cihazı vasıtasıyla ölçülen çarpılma kuvvetleri, ALMEMO Win Control programı vasıtasıyla kişisel bilgisayara aktarılmış ve kirişin çarpılma analizleri yapılmıştır. Bu sayede bir konstrüksiyonun, kaynaklı birleştirme anında ve soğuma sürecinde oluşan çarpılma eğilimlerinin belirlenmesi sağlanmıştır.

An experimental approach for determining the distortion tendency in welded structures

The aim of this study was to determine the distortion tendencies, by means of distortion forces, caused by welding process in welded structures. For this purpose, a rigid lattice frame and force measuring plates (FMPs), which can perceive the distortion forces in the welded structures, were fabricated. Strain-gauge applications with full Wheatstone bridge on the FMPs were carried out. Fabricated FMPs were able to perceive axial tensile and compressive forces in accuracy of 0.36 N. A tackle welded lattice beam was suspended in the rigid frame. FMPs were connected between the rigid frame and the lattice beam for measuring distortion forces. Distortions in the lattice beam, which occurred at the welding of connection points, were perceived as forces by means of FMPs. Distortion forces measured by data logger were transferred to PC by ALMEMO Win Control programme and then distortion analysis was carried out. Distortion effect created during welding and cooling, were determined by using this system.

PDF

___

1. Yükler, İ., “Çok Pasolu Köşe Kaynaklarında Çatlamalar”, Böhler Kaynak Dünyası, 9-10, 1998.
2. Külekçi, M.K., ve Ertürk, İ., “Kaynaklı Yapılarda Çekme ve Çarpılmalar”, Kaynak Teknolojisi I. Ulusal Kongresi, Ankara, 179-189, 1997.
3. Anık, S., Tülbentçi, K., ve Kaluç, E., “Örtülü Elektrot İle Ark Kaynağı”, İstanbul, 1991.
4. Michaleris, P., Dantzig, J., Tortorelli, D., “Minimization of Welding Residual Stress and Distortion in Large Structures”, Welding Journal, 78, 11, 361-366, 1999.
5. Deo, M.V., Michaleris, P., “Mitigation Welding Induced Buckling Distortion Using Transient Thermal Tensioning”, Science and Technology of Welding and Joining, 1-17, 2002.
6. Hackmair, C., Werner, E., Ponisch, M., “Application of Welding Simulation for Chassis Components within the Development of Manufacturing Methods”, Computational Materials Science, 28, 540-547, 2003.
7. Liang Teng, T., Hsiang Chang, P., Cheng Tseng, W., “Effect of Welding Sequences on Residual Stresses”, Computers and Structures, 81, 273-286, 2003.
8. Tsai, C.L., Park, S.C., Cheng, W.T., “Welding Distortion of a Thin-Plate Panel Structure”, Welding Research Supplement, 156-165, 1999.
9. Voutchkov, I., Keane, A.J., Bhaskar, A., Olsen, T.M., “Weld Sequence Optimization:The Use of Surrogate Models for Solving Sequential Combinatorial Problems”, Computer Methods Application Mechanical Engineering, 194, 3535-3551, 2005.
10. Bachorski, A., Painter, M.J., Smailes, A.J., Wahab, M.A., “Finite-Element Prediction of Distortion During Gas Metal Arc Welding Using the Shrinkage Volume Approach”, Journal of Materials Processing Technology, 92-93, 405-409, 1999.
11. Tseng, K.H., Chou, C.P., “The Study of Nitrogen in Argon Gas on the Angular Distortion of Austenitic Stainless Steel Weldments”, Journal of Materials Processing Technology, 142, 139-144, 2003.
12. Measurements Group, “Strain Gage Temperature Effects”, TN-504-1, USA, 1989.
13. TML, “Strain Gauges”, TML Pam E-101P, Tokyo Sokki Kenkyujo Co., Ltd.