Soğuk metal transfer kaynağı (CMT) ile X10crmonbv9-1 (P91) – X5CrNi18-10 (S304) malzeme çiftinin kaynatılabilirliğinin ve gerilim giderme ısıl işlem gereksiniminin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada; x10CrMoNbV9 (P91) – X5CrNi18-10 (S304) malzeme çiftleri ön ısıtma ve gerilim giderme ısıl işlemleri uygulanarak ve uygulanmaksızın CMT ve MIG kaynak yöntemleri ile birleştirilmiştir. CMT ve MIG kaynağı ile birleştirilen malzeme çiftlerine çekme testi, çentik darbe testi ve mikrosertlik testleri uygulanmıştır. Ayrıca kaynak metali, ana metal ve geçiş bölgeleri optik mikroskop (OM), (SEM), (EDS) ve SEM elementel haritalama analizleri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Kaynak morfolojilerine yapılan (OM) ve (SEM) analizlerinde ısıl işlemsiz Kaynak yapılan birleşimlerin mikroyapısında mikro çatlaklar olduğu ve yoğun martenzitik yapı oluşumu tespit edilmiştir. Bu oluşumların CMT yönteminde daha az olduğu yapılan mekanik testlerin sonuçları ile de desteklenmiştir. Isıl işlemli yapılan birleşimlerde mikro çatlakların olmadığı mikroyapıda martenzitin yanı sıra beynitik yapılarında olduğu tespit edilmiştir. (EDS) ve elementel haritalama analizlerinde ana metal, kaynak metali ve geçiş bölgelerinde elementel difüzyonun olduğu ve kaynaklanabilirliğin iyi olduğu anlaşılmaktadır. CMT ile birleştirilen malzeme ciftlerinin çekme mukavemeti ve mikrosertlik değerlerinin yakın olduğu ön ısı yapılmaksızın Kaynak yapılan CMT kaynağında mikro çatlaklardan dolayı sünekliğinin iyi olmadığı tespit edilmiştir. Gerilim giderme ısıl işlemi gereksinimi MIG' e göre CMT de daha az olduğu yapılan mikrosertlik testinden ve mikroyapı analizlerinden anlaşılmaktadır.

In this study; X10CrMoNbV9 (P91)- X5CrNi18-10 (S304) material pairs were combined with CMT and MIG welding methods with and without preheating and stress relieving heat treatments. Tensile test, notch impact test and micro hardness tests were applied to the material pairs joined with CMT and MIG welding. Interface weld metal, base metal and transition regions optical microscope (OM), (SEM), (EDS) and SEM elemental mapping analyzes were examined in detail. In the analysis of the weld morphology (OM) and (SEM), it was determined that there were micro cracks in the micro structure of the welded joints without heat treatment and the formation of dense martensitic structure. The fact that these occurrences were less in the CMT method was supported by the results of the mechanical tests. It was found that in the heat treated joints, there were no micro-cracks, but martensite as well as bainitic structures. In EDS / EDS and elemental mapping analyzes, it is understood that elemental diffusion is good in base metal, weld metal and transition regions. It has been found that the ductility of the CMT welds, which are welded without preheating, where the tensile strength and microhardness values of the material pairs joined with CMT are close, is not good due to micro cracks. The need for stress relief heat treatment can be understood from the microhardness test and micro structure analysis, which is less in CMT than MIG.