Mehmet Serkan YILDIRIM, Yakup KAYA, Ramazan ÇAKIROĞLU, Behçet GÜLENÇ, Nizamettin KAHRAMAN, Ahmet DURGUTLU

Nokta Direnç Kaynağı ile Birleştirilen Titanyum Levhaların Çekme-Makaslama Dayanımlarının Taguchi Metoduyla Optimizasyonu

Bu çalışmada; düşük yoğunluk, yüksek dayanım ve mükemmel korozyon direncinden dolayı havacılık, uzay ve kimya endüstrilerinde oldukça yaygın olarak kullanılan ticari saf titanyum(Grade 2) levhalar, nokta direnç kaynak yöntemi ile birleştirilmiştir. Birleştirme işlemlerinde; farklı elektrod kuvveti (3 ve 6 kN), kaynak akımı(3,5 ve 7 kA) ve kaynak süresi (10,20 ve 30 çevrim) kullanılarak, kaynak parametrelerinin çekme-makaslama dayanımında etkisi incelenmiştir. Çekme-makaslama testi sonuçları Taguchi metodunun en büyük-en iyi kontrol karakteristiği ile optimize edilmiştir. Maksimum çekme-makaslama dayanımı için belirlenen optimum test kombinasyonu, A2B3C3 (6kN-7kA-30 çevrim) olarak belirlenmiştir. Çekme-makaslama dayanımı sonuçlarına, kaynak parametrelerinin etkisi varyans analizi (ANOVA) metodu kullanılarak incelenmiş ve en etkin parametrenin %45.82 ile kaynak akımı olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Nokta direnç kaynağı, çekme dayanımı, ANOVA, Taguchi metodu

Optimization of Tensile Strength of Titanium Plates Jointed Resistance Spot Welding with Taguchi Method

In this study, commercial titanium (Grade 2) plates, which are commonly used in aviation, space and chemistry industries because of its low density, high resistance and perfect corrosion resistance, are jointed by using spot resistance welding. In the process, the effect of welding parameters on tensile strength using different electrode strengths (3 and 6 kN), welding current (3, 5 and 7 kA) and welding time (10, 20 and 30 cycles). The results of tensile strength test were optimized with the characteristic of maximum-best control of Taguchi method. Optimum test combination for maximum tensile strength was designated as A2B3C3 (6 kN-7 kA-30 cycles). Effects of welding parameters on tensile strength results were analyzed with analysis of variant (ANOVA) method and the most effective parameter was determined as welding current with %45.82.

Keywords:

Spot resistance welding, tensile strength, ANOVA, Taguchi method,

___

[1] Kaya Y., “Titanyum sacların nokta direnç kaynağı ile kaynaklana bilirliğinin araştırılması”, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2010).
[2] Gültekin N., ‘‘Kaynak tekniği’’, Yıldız Üniversitesi Yayınları, İstanbul, 1-27,(1985).
[3] Eryürek B., “Elektrik direnç nokta kaynağında temas direncinin etüdü”, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 10-46 (1976).
[4] Agwan V.S., “Resistance welding reliable technology for productivity”, Tool and Alloy Steels, 243-247, (1989).
[5] Kahraman N., ‘‘Titanyum levhaların patlamalı kaynak yöntemi ile farklı metallerle birleştirilmesi ve arayüzey özelliklerinin incelenmesi’’, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 1-23, (2003).
[6] Dogan İ., ‘‘Titanyum malzemelerin (kalite 265.2) TIG kaynak yöntemi ile kaynaklanabilirliğinin incelenmesi’’, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 1-4, (2002).
[7] Şirvancı M., “Kalite için deney tasarımı yaklaşımı, taguchi yaklaşımı”, Wisconsin Üniversitesi işletme Fakültesi, ABD, (1997).
[8] Canıyılmaz E., Kutay F., “Taguchi Metodunda Varyans Analizine Alternatif Bir Yaklaşım”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Dergisi, 18(3): 51-63, (2003).
[9] Anawa E.M., and Olabi A.G., “Using Taguchi Method To Optimize Welding Pool of Dissimilar Laser-Welded Components”, Optics & Laser Technology. 40(2): 379 –388, (2008).
[10] Casalino G., Curcio F. and Minutolo F. M. C., “Investigation on Ti6Al4V laser welding using statistical and Taguchi approaches”, Journal of Materials Processing Technology, 167(2-3): 422-428, (2005).
[11] Lin H.L. and Chou C.P., “ Optimisation of The GTA Welding Process Using The Taguchi Method and a Neural Network’’, Science and Technology of Welding & Joining, 11(1): 120 – 128, (2006).
[12] Eşme, U., Bayramoğlu , M., Geren N., Serin H., ‘‘TİG kaynağında kaynak dayanımının taguchi metoduyla optimizasyonu ”, Tasarım İmalat Analiz Kongresi, Balıkesir.(2006).
[13] Lin, H.L., Chou, T., Chou, C.P., “Optimization of Resistance Spot Welding Process Using Taguchi Method and a Neural Network’’, Experimental Techniques, 31(5): 30 – 36, (2007).
[14] Nandagopal K., Kailasanathan C., “Analysis of mechanical properties and optimization of gas tungsten Arc welding (GTAW) parameters on dissimilar metal titanium (6Al 4V) and aluminium 7075 by Taguchi and ANOVA techniques”, Journal of Alloys and Compounds, 682: 503-516, (2016).
[15] Pandiarajan, S., et al., “Interfacial microstructure and optimization of friction welding by Taguchi and ANOVA method on SA 213 tube to SA 387 tube plate without backing block using an external tool”,Journal of Alloys and Compounds, 654: 534-545, (2016).
[16] Çakıroğlu R., Acır A., “Al2014 malzemesinin delinmesinde takım talaş ara yüzey sıcaklıkları ve kesme kuvvetinin taguchi metodu ile optimizasyonu ”, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 10(2): 73-86, (2013).
[17] Thakur A.G., RaoL T.E., Mukhedkar M.S., Nandedkar V.M., “ Application of taguchi method for resistance spot welding of galvanized steel’’, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 5: 11, (2010).
[18] Yuan X., Li C., Chen J., Li X, Liang X., Pan X., “Resistance spot welding of dissimilar DP600 and DC54D steels’’, Journal of Materials Processing Technology, 239: 31–41, (2017).
[19] R. Çakıroğlu., and A. Acır., “Optimization of cutting parameters on drill bit temperature in drilling by Taguchi method”, Measurement, 9(46): 3525-3531, (2013).
[20] Yağmur S., et al., “AISI 1050 çeliğinin delinmesinde kesme kuvvetlerinin taguchi metodu ile optimizasyonu”, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 5(2): 241-246, (2017).
[21] Shafe S., Naikb B.B., Sammaiah K., “Resistance Spot Weld Quality Characteristics Improvement By Taguchi Method’’, Materials Today, 2: 2595 – 2604, ( 2015 ).
[22] Pandey A.K.,, Khan M.I., Moeed K.M., “Optimization of resistance spot welding parameters using taguchi method ‘’ , International Journal of Engineering Science and Technology, 5(2): (2013).
[23] Fanse S.V., Deshmukh D.D., Niphade D.V., “Experimental investigation and optimization of spot welding process parameters for maximum tensile strength’’, International Journal of Advance Research in Science and Engineering, 978-93-86171-05-4, (2016).
[24] M. Raut., V. Achwal., “Optimization of spot welding process parameters for maximum tensile strength’’, International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, 3(4): 2278 – 0149, (2014).