Farklı kaynak yöntemleri ile kaynaklanan X60 çeliğinin mekanik ve içyapı özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada ham petrol ve doğalgaz boru hatlarında kullanılan API 5L X60 çeliğinden imal edilmiş 24'' çapında borular farklı kaynak yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Bu borulardan oluşturulan üç ayrı numune farklı kaynak planları ile kaynaklanmıştır. Bu kaynak planlarında uygulanan kaynak yöntemleri örtülü elektrot kaynağı ve TIG kaynağıdır. Kaynak planında; kök, sıcak, dolgu ve kapak olmak üzere her bir numuneye toplam dört paso kaynak yapılmıştır. Kök ve sıcak paso birer kaynak sırasından oluşurken, dolgu paso iki, kapak paso ise üç pasodan oluşmuştur. Toplamda her numuneye yedi sıra kaynak yapılmıştır. Birinci numunede kök ve sıcak pasolar selülozik elektrot, dolgu ve kapak pasolar ise bazik elektrot ile yapılırken, ikinci numunede kök ve sıcak pasolar TIG kaynağı, dolgu ve kapak pasolar bazik elektrot ile yapılmıştır. Üçüncü numunede ise tüm pasolar TIG kaynağı ile yapılmıştır. Sonrasında, bu kaynaklı bağlantılara tahribatsız (ultrasonik ve radyografik inceleme) ve tahribatlı incelemeler (çekme, sertlik, mikro, makro ve çentik darbe) uygulanmıştır. Tüm sonuçlar irdelenmiş ve sonrasında en uygun kaynak değerlerini sağlayan yöntemin belirlenmesi amaçlanmıştır. Deneysel sonuçlara göre; çekme dayanımları 603–625 MPa aralığında değişirken, darbe tokluğu değerleri 48,4–76 J aralığında bulunmuştur. Ek olarak, sertlik değerleri 163,4–175,3 HV değerleri arasında bulunmuştur. Sonuç olarak 2 no'lu numune diğer iki numuneye kıyasla daha iyi sonuçlar göstermiştir.

In this study, 24'' diameter pipes produced from API 5L X60 steel, used in crude oil and natural gas pipelines, were investigated after various welding applications. Three specimens were prepared using different welding plans. IWelding methods used in welding plans are SMAW and TIG. In the welding plan; all specimens were welded with four beads namely; root pass, hot pass, fill pass and cap pass. Root pass and hot pass are one bead, whereas fill pass was applied as two beads and cap pass was formed as three beads. Totally all specimens were welded with seven beads. In the first specimen the root pass and the hot passes were welded with cellulosic electrod, the fill pass and the cap passes were welded with basic electrod. The second specimen's root and hot passes were welded with TIG, the fill and the cap passes were welded with basic electrod, whereas the third specimen's all passes are welded with TIG method. After the weldments, non destructive testing (ultrasonic and radiographic testing) and destructive testing (tensile, hardness, micro, macro and impact testing) were applied for all specimens. All the welded samples and test results were examined to obtain the best method giving the superior mechanical properties. According to the experimental results; the tensile strength values changed between 603–625 MPa and the notch impact toughness values were found to be in the range of 48.4–76 J depending on the samples. In additon, the hardness values were obtained between 163.4–175.3 HV for the investigated samples. As a result; the specimen 2 exhibited better properties compared to the other two samples.