Tıg kaynak yöntemiyle birleştirilen inconel 625 ve aisi 316 l malzemelerin mekanik özelliklerinin ve korozyon davranışlarının incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında nükleer, kimya ve petrokimya endüstrilerinde sık kullanılan nikel esaslı süper alaşım Inconel 625 ile östenitik paslanmaz çelik AISI 316L malzemelerinin birbirleri ile kaynağı konusunda çalışılmıştır. Kaynak tipi olarak sürekli akım ve darbeli akım olmak üzere iki farklı TIG (Tungsten Inert Gas) süreci kullanılmıştır. Her bir kaynak tipi için ERNiCr-3, TIG 316L ve burgu (ERNiCr-3) olmak üzere üç farklı dolgu metali kullanılmıştır. Toplam 6 deney düzeneği, makro yapı, mikro yapı, mekanik ve korozyon direnci konularında incelenmiştir. Çalışma sonucunda sürekli akım TIG kaynak yöntemi yerine darbeli akım TIG kaynak yöntemi kullanmanın zararlı ikincil faz oluşumunu azalttığı tespit edilmiştir. Inconel 625 malzemesinin ve ERNiCr-3 malzemenin içinde bulunan Nb elementinin ikincil faz oluşumunu arttırdığı bilinmektedir. Bu sebeple dolgu tellerinden bir tanesi Nb elementinden yoksun TIG 316L teli olarak seçilmiştir. Fakat buna rağmen kaynak bölgesinde yüksek miktarda Nb elementi içeren ikincil fazlar tespit edilmiştir. Bu duruma kalın parçaları kaynatmak için gerekli çok paso uygulamasının fazla ısı girdisinin neden olduğu anlaşılmıştır. Kaynak neticesinde bazı numunelerin SEM/EDAX analiz sonuçlarında ana metal ve ya dolgu metali kimyasal kompozisyonunda bulunmayan elementler tespit edilmiştir. Bu durumu önlemek için kaynak ekipmanlarının kaynaktan önce mutlaka temizlenmesi ve kaynak işleminin çevrede bulunan tozlara karşı yalıtılmış bir bölgede yapılması gerekmektedir. Yapılan bütün mikro yapı, mekanik testlere göre en iyi sonuçlar, korozyon testine göre de en az malzeme kaybı burgu dolgu metalinin darbeli akım TIG ile kullanıldığı deneyde tespit edilmiştir.

In this thesis it was studied on dissimilar metal welding of nickel based super alloy Inconel 625 and austenitic stainless steel AISI 316L which are commonly used in nuclear, chemical and petrochemical industries. Two types of TIG (Tungsten Inert Gas) welding processes as continuous and pulsed current were used. Three filler types used for each welding processes as; ERNiCr-3, TIG 316L and twisted (ERNiCr-3 + TIG 316L). Totally 6 experimental setups were investigated as macro structural, micro structural, mechanical and corrosion behavioural properties. As a result of study it is detected that using pulsed current type instead of continuous type TIG is reduce formation of harmful secondary phases. It is known that Inconel 625 and ERNiCr-3 filler metal consist Nb element which cause formation of Nb based secondary phases. Therefore, TIG 316L selected as Nb free filler metal. But despite this it was determined Nb based secondary phases at the weld zone. It was convinced that excess heat input because of multipass welding process for thick plates caused this case. After the welding process several elements detected at the SEM/EDAX analsys of some experiments which are not in chemical compositions of base and filler metals. Welding equipments are must be cleaned before welding and welding process should be carry out inside an insulated area. According to the all micro structural, mechanical and corrosion tests, twisted filler metal showed the best results.