Test Numunelerinin Hazırlanması ve Deneylerin Uygulanışı

Kaynak edilen parçalar daha sonra, numunelerin çıkartılması amacıyla, dikkatlice sökülür ve soğumaya bırakılır, bu süre içerisinde önemli olan kaynak edilmiş parçamızın bir öngerilmeye maruz kalmamasıdır, aksi halde deney sonuçları bundan olumsuz yönde etkilenebilir.

Ardından numunelerin çıkarılma işlemlerine geçilir. Standartlarda belirtildiği üzere kaynak edilen her parçadan 6’sı eğme, 3’ü de çekme olmak üzere toplam 9 adet numune çıkartılır. Numuneler çıkarılırken, kaynak dikişinin başlangıç noktasından ve son bitiş noktasından 30’ar milimetre kadar pay bırakılarak numune alınmaz. Bunun nedeni kaynak dikişinin bu kısımlarının her zaman çok sağlıklı olmamasıdır.

Numuneler eğme deneylerinde ve çekme testlerinde kullanılmak üzere ayrılmışlardır. Üç nokta eğme ve çekme testin numunelerinin gerekli hazırlıkları yapılmıştır. Her bir numuneye kaynaklı parça üzerinden alındığı noktaya ve sıraya göre kodlama işlemi yapılmıştır. Bu numunelerin parça üzerinden alındığı yerlerin bilinmesi daha sonra deneylerin sonucunda bize önemli fikirler verebilir.

Numuneleri, kaynaklı parçadan çıkarırken en fazla 0.02 mm’lik ölçüm toleransı verilmiştir. Yine kaynaklı noktanın kesit ölçümlerinde de, kaynak merkezinden ölçüm değerleri elde edilmiştir. Daha sonra üç nokta eğme ve çekme testlerine geçilmiştir.

3.5.1 Numunelerin kodlanması

Numunelerin kodlanmasında belli bir sistematik oluşturmak için numunelere kaynak şekline (tek taraflı kaynak veya çift taraflı kaynak olduğunu belli edecek şekilde) kaynak parametrelerine (0°, 1°, 2°, 3°, 4° ve 5°’lik takım açıları ve 12.5 , 25 ve 40 mm/dak.’lik ilerleme hızlarını belirtmek üzere) ve kaynak edilen parçadan alındığı sıraya (bu hem numunenin parçanın hangi bölgesinden alındığını hem de çekme veya eğme deneylerinden hangisinde kullanılacağını belirtir) göre belli bir kodlama işlemi uygulanmıştır.

Numunelerin kodlama işlemi, tek taraflı kaynaklarda 4, çift taraflı kaynaklarda toplam 3 karakterden oluşmaktadır. Tek taraflı kaynak edilen parçaların kodlama işleminde fazladan olan karakter ilk karakterdir ve bu numunenin tek taraflı kaynak edilen parçadan çıkarıldığını belirtmek amacıyla kodlamanın en başına “T” harfi konularak gösterilir. Geri kalan 3 karakterden ilkinde, kaynak işlemi sırasında kullanılan takım açısını belirten 0’dan 5’e kadar rakam kullanılır. Sonraki karakter kaynak işleminin ilerleme hızını belirtir. 12.5 mm/dak.’lık ilerleme hızı “A”, 25 mm/dak.’lık ilerleme hızı “B”, 40 mm/dak.’lık ilerleme hızı “C” harfi kullanılarak belirtilmiştir. Son karakter ise numunenin parçadan alınış sırasını gösteren bir rakamdır. Bu rakamın tek sayı olması numunenin çekme, çift sayı olması ise eğme deneylerinde kullanıldığını belirtir. “6” rakamından büyük karakterle kodlanmış numuneler tek sayı veya çift sayı gözetilmeksizin eğme deneylerinde kullanılmıştır. Burada tek taraflı kaynak edilmiş numune üzerinde kodlama işlemini örnek vererek basitçe göstermek gerekirse;

Mesela T0A2 kodlu numune için; T: Tek taraflı kaynak edildiğini gösterir.

0: Parçanın 0°’lik takım açısı kullanılarak kaynak edildiğini gösterir. A: Kaynak sırasındaki 12.5 mm/dak’lık ilerleme hızını gösterir.

2: Parçadan ikinci ve eğme numunesi olarak kullanılmak üzere çıkarıldığını belirtir. Aşağıda tek taralı ve çift taraflı sürtünme karıştırma kaynağında kullanılan numune ve parametrelerin ilişkileri görülmektedir.

Tablo 3.1: Tek taraflı SKK uygulamasında kullanılan numune kodları ve parametrelerin alakası

Numune

kodu Takım açısı (°) İlerleme hızı (mm/dak.)

T0A 0 12.5 T0B 0 25 T0C 0 40 T1A 1 12.5 T1B 1 25 T1C 1 40

Tablo 3.2: Çift taraflı SKK uygulamasında kullanılan numune kodları ve parametrelerin alakası

Numune

kodu Takım açısı (°) İlerleme hızı (mm/dak.)

0A 0 12.5 0B 0 25 0C 0 40 1A 1 12.5 1B 1 25 1C 1 40 2A 2 12.5 2B 2 25 2C 2 40 3A 3 12.5 3B 3 25 3C 3 40 4A 4 12.5 4B 4 25 4C 4 40 5A 5 12.5 5B 5 25 5C 5 40

3.5.2. Numune sayısı

Tek taraflı kaynak yalnızca 0° ve 1° takım açılarında ve 12.5, 25, 40 mm/dak. ilerleme hızlarında uygulanmıştır. Tüm parametreleri ayrı ayrı ele alabilmek için toplam 6 levha kaynak edilmiştir. Çift taraflı kaynak ise 0° ve 1° dışında 2°, 3°, 4° ve 5° takım açılarında ve yine aynı şekilde 12.5, 25, 40 mm/dak. ilerleme hızlarında uygulanmıştır. Çift taraflı kaynak için de yine tüm parametreleri ayrı ayrı ele alabilmek için toplam 18 levha kaynak edilmiştir. Her bir levhadan 3’ü çekme 6’sı eğme olmak üzere toplam 9 numune çıkarılmıştır. Deneyler sırasında çıkarılan toplam numune sayısı 216’dır.

3.5.3. Üç nokta eğme deneyi

Eğme deneyleri ISO 178 baz alınarak gerçekleştirilmiştir ve deneylerde Instron 4411 test makinesi kullanılmıştır. Kullanılan eğme açıklığı 80 mm ve eğmeyi gerçekleştiren piston kafasını malzemeye basma hızı 50 mm/dak.’dır. Çift taraflı kaynak edilen numunelerin 54 tanesi eğme işlemi ilk kaynak edilen yüzeyden uygulanacak şekilde (yani piston kafası ilk kaynak edilen yüzeye basacak, biz bunu “yüz eğme” olarak adlandıracağız), diğer 54 tanesi ise eğme işlemi ikinci kaynak edilen yüzeye uygulanacak şekilde (kök eğme) ayrılmıştır. Aynı şekilde tek taraflı kaynak edilen 6 plakadan çıkarılan 36 numunenin 18 tanesi eğme işlemi ilk kaynak edilen yüzeyden uygulanacak şekilde (yüz eğme), diğer 18 tanesi de eğme işlemi kaynaksız yüzeye uygulanacak şekilde (kök eğme) eğme deneyine tabi tutulmuşlardır. Eğme deneyi için kullanılan tüm numuneler standartlara uygun 100 mm. uzunluğunda hazırlanmıştır ve her bir numunenin boyutu 10x5x100 mm.’dir. Bu iş için kullanılan eğme cihazı, bilgisayar kontrollü bir sisteme sahip olan ve bu sayede çekme deneyine tabi tuttuğumuz numunelere ait çekme ve eğme grafiklerini otomatik olarak çizebilen ve bu numunelerin her birine ait bilgiyi daha sonradan gerektiğinde kolayca elde etmemizi sağlayan bir sistemdir. Uygun takım uçları kullanılarak cihaz, hem eğme hem de çekme deneyleri için hazır hale getirilebilmektedir. Eğme deneyi için gerekli aparatların değişikliği cihaz üzerinde yapıldıktan sonra ve hazır hale getirildikten sonra hazırlanan numunelerin eğme işlemlerine başlamıştır.

3.5.4. Çekme deneyi

Çekme deneyleri ISO 527 baz alınarak gerçekleştirilmiştir ve deneylerde eğme deneyinde de kullandığımız Instron 4411 test makinesi kullanılmıştır. Çekmeyi gerçekleştiren piston kafasının hızı 1000 mm/dak.’dır. Çekme deneyi için hazırlanan numunelerin sayısı, 3 nokta eğme deneyinin yarısı kadardır. Bunun nedeni çekme sırasında numunelerin kaynak bölgelerine etkiyen gerilme kuvvetleri homojen şekilde etkimektedirler.

Buna göre 0°, 1°, 2°, 3°, 4° ve 5°’lik takım açılarıyla 12.5, 25 ve 40 mm’lik ilerleme hızlarında çift taraflı sürtünme karıştırma uygulanmış malzememizden toplam 54 numune, 0° ve 1° takım ilerleme açılarında ve 12.5, 25 ve 40 mm/dak.’lık ilerleme hızlarında tek taraflı sürtünme kaynağı uygulanan malzememizden ise toplam 18 tane numune çıkarılmıştır. Bu numunelerin boyutları ise yine standartlara uygun şekilde 10x5x160 mm.‘dir. Çekme deneyinde kullanılan numunelerin uzunluğunun daha fazla olmasının nedeni, bu numunelerin, çekme cihazının çenelerine tutturulacak olmasıdır. Bu yüzden aynı zamanda numunelerin bu çenelerden kurtulmaması için de numuneler iki uçtan çenelere üçer santim sokulur ve öyle sıkıştırılır. Daha sonra sistem hazır hale getirildiğinde çekme işlemlerine başlanmıştır.