Kadir İMDAT, YAKUP KAYA, NİZAMETTİN KAHRAMAN

Grade A Gemi Sacının Örtülü Elektrod Ark Kaynak Yöntemi ile Sualtı ve Atmosferik Şartlarda Birleştirilebilirliğinin Araştırılması

Bu çalışmada, Grade A gemi sacı, örtülü elektrodla ark kaynak yöntemi ile, parafin kaplanmış E 6013 standardına sahip rutil örtü tipli elektrodla, atmosferik şartlarda ve su altında farklı derinliklerde birleştirilmiştir. Kaynaklı birleştirmelerin mekanik özelliklerini belirlemek için sertlik deneyi ve çekme testleri yapılmıştır. Ayrıca kaynak bölgesinde meydana gelen yapısal değişim ve dönüşümleri gözlemlemek için kaynaklı numuneler üzerinde mikroyapı çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Yapılan sertlik testleri sonucunda, en yüksek sertlik değerleri kaynak metalinden ölçülürken onu sırasıyla ısının tesiri altında kalan bölge (ITAB) ve ana malzeme takip etmektedir. Yapılan çekme testleri sonucunda, tüm numunelerde kopma kaynak metalinde gerçekleşmiş ve bütün bağlantı dayanımları, ana malzemeden düşük bulunmuştur. Mikroyapı incelemelerinde ilk pasoların ince taneli izotrop, dış kapakları oluşturan son pasoların ise ince sütunsal taneli olduğu gözlenmiştir. Ayrıca su altında birleştirilen numunelerde hızlı soğumadan kaynaklı martenzitik dönüşüm olduğu mikroyapı incelemelerinde gözlenmiştir. Deney sonuçları genel olarak değerlendirildiğinde, sualtı ark kaynak yöntemiyle birleştirilen numunelerin atmosferik şartlarda birleştirilen numuneye göre uzama değerlerinde yaklaşık % 30, çekmede ise yaklaşık % 12 daha düşük dayanım sergiledikleri gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Sualtı ark kaynak yöntemi, gemi sacı, sertlik ve çekme testi

An Investigation on Joinability of Grade A Ship Steel Through Shielded Metal Arc Welding Method in Underwater and Atmospheric Conditions

In this study, Grade A ship steel was joined at both the atmospheric conditions and underwater at various depths through shielded metal arc welding method using paraffin coated shielded rutile type electrode conforming to E 6013 standard. In order to determine the mechanical properties of welded joints hardness and tensile tests were carried out. In addition, microstructural examinations were performed on the welded specimens in order to observe structural the changes and transformations occurring in the welding zone. The hardness test results showed that the highest hardness values are seen for the weld metal and these are followed by heat affected zone (HAZ) and base material. After the tensile tests, it was seen that all the specimens fractured at the meld metal and that strength of the joints lower than that of base material. It was observed from the microstructural examinations that first passes are fine grained isotropic while the last passes are fine grained columnar. In addition, martensitic transformation due to rapid cooling was seen in the specimens joined at underwater. When the experimental results are generally evaluated, it is seen that the specimens joined through underwater arc welding method exhibited 30 % lower elongation and 12 % lower tensile strength than those joined at the atmospheric conditions.

Keywords:

Underwater arc welding, ship steel, hardness and tensile test,

PDF

___

[1] 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).
[2] 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).
[3] Özalp T., “Gemi elemanları”, Matbaa Teknisyenleri Basımevi, İstanbul, (1964).
[4] Ay T., Özsaraç U., Aslanlar S., “Gemi saclarına uygulanan kaynaklı bağlantıların mekanik özelliklerinin incelenmesi”, Sakarya Kaynak Teknolojisi IV. Ulusal Kongresi, Kocaeli, 19-29, (2003).
[5] 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).
[6] Kahraman N., Gülenç B., ‘‘Modern kaynak teknolojisi’’, Epa-Mat Basım Yayın Ltd. Şti., Ankara, (2016).
[7] Anık S., Tülbentçi K., Kulaç E., “Örtülü elektrod ile elektrik ark kaynağı”, Gedik Holding Yayını, İstanbul, (1991).
[8] Eryürek B. İ., “Kaynak teknolojisi” FSF Matbaacılık, Kocaeli, (2008).
[9] Ünlü B. S., Sargın F., Çivi C., “Elektrik ark kaynağı ile farklı akımlarda birleştirilmiş TS-Fe 37 çeliğinin kaynak bölgesinin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi” III. Ulusal Kaynak Sempozyumu Bildiri Kitabı, Manisa, 1082-1091 (2014).
[10] Gourd L. M., “Fundamentals of welding technology” Çeviri: Dikicioğlu A., Bodur O., Eryürek B., “Kaynak teknolojisinin esasları” Birsen Yayınevi, İstanbul, (1996).
[11] Gültekin N., “Kaynak tekniği” Engin Ofset, İstanbul, (1991).
[12] Yükler A. İ., “Kaynak metali’’, MÜTEF Matbaası, İstanbul, (1994).
[13] Özden N., “Kaynağın ısıl işlemi” Nurettin Uycan Cilt ve Basım Sanayii A.S., İstanbul, (1985).
[14] Oğuz B., “Ark kaynağı”, Oerlikon Yayını, İstanbul, (1989).
[15] Underwater Cutting & Welding Manual, Publıshed By Dırectıon Of Commander, Naval Sea Systems Command, Chapter 3/1-25, Chapter 4/1-20 (2002).
[16] Anık S., Tülbentçi K., “Elektrik ark kaynağı”, Gedik Holding Yayını, İstanbul, (1986).
[17] Oğuz B., Karbonlu ve alaşımlı çeliklerin kaynağı, , Oerlikon Yayını, (1985).
[18] Kalyoncu R., “Su Altı Kaynak-Kesme yöntemleri ve parametrelerinin incelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, (1997).
[19] Kasapoğlu H., “Su altı kaynak tekniğinin incelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Bülent Ecevit Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak, (1988).
[20] Ibarra S., Grupps C. E., Liu S., State-of-the-art and practice of underwater wet welding of steel, International Workshop on Under- water Welding of Marine Structures, New Orleans, Lousiana, 49-67, (1994).
[21] Christensen N., “The Metallurgy of MMA Hyperbaric Welding”, SINTEF Report No. STF34 F83032, Trondheim (1983).
[22] Pessoa E. C. P., Bracarense A. Q., Zica E. M., Liu S., Guerrero F. P., “Porosity variation along multipass underwater wet welds and its influence on mechanical properties” Journal of Materials Processing Technology, 179: 239-243, (2006).
[23] Callister W. D., Rethwish D. G., “Materials Science and Engineering”, Çeviri: Genel K., Malzeme bilimi ve mühendisliği, Nobel Akademik Yayıncılık, Ankara, (2015).
[24] Shitong W., Shanping L., “Effects of multiple normalizing processes on the microstructure and mechanical properties of low carbon steel weld metal with and without Nb”, Materials and Design, 35: 43-54, (2012).
[25] Liu S., Pope,A. M., Daemen R., “Welding consumables and weldability”, International Workshop on Underwater Welding of Marine Structures, Lousiana, USA, 321-350, (1994).