5.5.1. MIG Kaynağı ile Yapılan Çalışmalar
Shaohua vd. [16] lazer hibrit MIG kaynağı ve geleneksek MIG kaynak yöntemleri ile 5083 alüminyum alaşımını birleştirdikleri ve birleştirmelerin mekanik özelliklerinden sertlik, çekme ve yorulma dayanımının yanı sıra mikroyapı özelliklerini inceledikleri çalışmada hibrit MIG kaynağı ile yapılan kaynakların yorulma dayanımlarının normal MIG kaynağı ile yapılan kaynaklara nazaran daha iyi olduğunu belirtmişlerdir. Bunun dışında yorulma dayanımını büyük ölçüde mikroyapı ve kusurların belirlediğini ve yorulma dayanımında azalmaya gözenek oluşumunun neden olduğunu ifade etmişlerdir.
Ilman vd. [17] % 3,5 NaCl çözeltisi ortamında ve hava ortamında MIG kaynağı ile 5083 alüminyum alaşımını birleştirdikleri araştırmada kuru hava ortamında birleştirilen MIG kaynaklarının yorulma çatlak ilerleme hızının NaCl ortamda yapılan birleştirmeye göre daha düşük olduğunu ifade etmişlerdir. Ayrıca NaCl çözeltisi içerisinde birleştirilen numunelerin yorulma kırık yüzeylerinde dentritik boşluklarda tercihli korozyon oluşumlarının görüldüğünü bildirmişlerdir.
58
Literatürde MIG ile 5083 alüminyum alaşımının birleştirildiği ve statik termal gerilimin yorulma çatlağı üzerindeki etkilerinin incelendiği çalışmada statik termal gerilme uygulanmış numunelerde yorulma çatlak gelişiminin yavaşladığı bunun ise statik termal gerilme tarafından indüklenen kalıntı gerilme ile ilişkili olduğunu rapor edilmiştir. Öte yandan hızlı soğumanın mikroyapıda ince taneler ürettiği için dayanımın arttığı belirtilirken statik termal gerilme işlemi sırasında uygulanan ısıtma ve soğutma uygulamalarının kaynak ısıl döngüsünü değiştirdiğini ve bununda mikroyapıyı ve mikroyapıdan dolayı da sertlik ve dayanımı etkilediği ifade edilmiştir [100].
5.5.2. SKK ile Yapılan Çalışmalar
Beytullah vd. [18] SKK yöntemi ile 5083 ve 6082 alüminyum alaşımlarını 6082-6082, 5083-5083 ve 6080-5083 olmak üzere üç farklı kombinasyonda birleştirdikleri çalışmada tüm kaynaklı numunelerde yorulma sınırlarının birbirine yakın çıktığını söylemişlerdir. Ayrıca 5083 ve 6082 ana metallerin ortalama mukavemetlerine göre birleştirmelerin maksimun kaynak performanslarının 5083-5083 kombinasyonunda % 86, 5083-6082 kombinasyonunda %65 ve 6082-6082 kombinasyonunda % 62 olduğunu bunun nedeninin ise yeniden kristalleşme sürecinin tavlama etkisi ile gerinim sertleşmeli alüminyum alaşımlarının kaynağında mukavemet kaybı içermesinin olduğu ifade edilmiştir.
Literatürde SKK ile 6013 alüminyum alaşımının birleştirildiği çalışmada yorulma deneyleri sonucunda elde edilen sonuçların ana malzemelerin yorulma dayanımına göre düşük olduğu buna ise kaynak sırasında oluşan ısı girdisinin sertlik ve dayanımda düşmeye neden olmasının sebep olduğu ifade edilmiştir. Bunun yanı sıra ısıdan etkilenen bölgenin daha düşük dayanıma sahip olması ve kaynak sırasında oluşan soğan halkalarının bu bölgede bulunması sebebiyle yorulma deneyi sonucunda kopmaların bu bölgede yaşandığı bildirilmiştir [101].
Costa vd. [19] 6082 alüminyum alaşımını SKK ile birleştirdikleri uygulamada oda sıcaklığında ve değişken genlik ve sabit genlikli olarak yorulma testleri gerçekleştirmişler ve tünel kusurlarının yorulma ömrünün kısalmasına neden olduğu
59
ve SKK kaynakları ile ana malzeme yorulma dayanımları arasındaki farkı azaltarak yorulma dayanımını arttırmak için tünel kusurlarının ve diğer ciddi kaynak kusurlarının oluşumunu önlemenin çok önemli olduğunu rapor etmişlerdir.
5.5.3. MIG ve SKK ile Yapılan Çalışmalar
Caizhi vd. [20] SKK ve MIG kaynak yöntemleri ile 5083 alüminyum alaşımını kaynattıkları çalışmada SKK ile yapılan kaynaklarda kaynak çekirdeğinin daha ince tanelerden oluştuğu için SKK ile birleştirilen numunelerin yorulma ömrünün darbeli MIG kaynağı ile birleştirilen numunelere oranla daha yüksek yorulma ömrüne sahip olduğunu ifade etmişlerdir. Ayrıca SKK numunelerinde kırılmaların aşırı yüklenme bölgelerinde oluşan çatlak başlangıçlarının ve kararlı çatlak oluşumlarının bulunduğu bölgelerde meydana geldiğini söylemişlerdir.
Jesus vd. [66] MIG “T” kaynağı ile birleştirdikleri ve SKK yöntemi ile güçlendirdikleri 5083 alüminyum alaşımlarının yorulma davranışlarına SKK yönteminin etkilerini inceledikleri çalışmada sabit genlikli yükleme ve R= -1 yorulma dayanımının yaklaşık olarak % 41 artığını R=0’da ise yaklaşık olarak % 34 artığını bildirmişlerdir.
Literatürde MIG kaynağı ile birleştirilmiş ve daha sonra SKK işlemi uyguladıkları çalışmada güçlendirilmiş ve güçlendirilmemiş 6082 alüminyum alaşımlarının yorulma davranışları incelenmiştir. Bu çalışmada güçlendirilmemiş numunelerin, güçlendirilmiş numunelere oranla daha uzun yorulma ömrü sergiledikleri ve ayrıca SKK işleminin tane incelmesine, daha önceden oluşmuş olan gözeneklilik, ıslanma eksikliği gibi kaynak kusurlarını ortadan kaldırması sebebiyle güçlendirilmiş ve güçlendirilmemiş MIG kaynaklarının yorulma ömürlerini uzattığı rapor edilmiştir [102].
Costa vd. [103] 6082 alüminyum alaşımını MIG “T” kaynağı ile birleştirip SKK sürecinin kaynaklı bağlantının yorulma ömrü üzerine etkilerini inceledikleri çalışmada SKK sürecinin mikroyapıdaki taneleri artırması, gözeneklilik gibi kusurları azaltması sebebiyle numunelerin yorulma ömrünü uzattığını ve ayrıca SKK’nın taneleri inceltmesi, MIG kaynağının sebep olduğu kusurları gidermesi nedeniyle yorulma dayanımının artığını rapor etmişlerdir.
60
BÖLÜM 6
DENEYSEL ÇALIŞMALAR
Bu çalışmada, endüstriyel üretimde birçok alanda bir arada kullanılan AA6013-T6 alüminyum alaşımı ile AA5754-H111 alüminyum alaşımı levhalar SKK ve MIG kaynak yöntemleri ile birleştirilmişlerdir. Kaynak işlemleri, SKK yönteminde 3 farklı karıştırıcı takım ilerleme hızı (kaynak hızı), MIG kaynak yönteminde ise 3 farklı kaynak akımında, 2 farklı kaynak hızı kullanılarak yapılmıştır. Öncelikle kaynak bölgesini doğru anlayabilmek için kaynaklı numunelere, gözle muayene, mikroyapı ve sertlik testleri gerçekleştirilmiştir. Bu testlerdeki amaç kaynak bölgesinde (kaynak metali ve ITAB) meydana gelen şekil ve yüzey kaynak hataları ile metalurjik dönüşümleri incelemektir. Kaynaklı bağlantıların mekanik özelliklerini belirlemek için ise hem SKK hem de MIG kaynaklı numunelere mekanik testler (çekme, eğme ve yorulma testi) uygulanmıştır.