Titanyum levhaların patlamalı kaynak yöntemi ile farklı metallere birleştirilmesi ve arayüzey özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, ülkemiz endüstrisinde istenilen yeri alamayan ve büyük öneme sahip, özellikle gelişmiş ülkelerde yaygın bir biçimde kullanılan patlamalı kaynak yöntemi ile kompozit levha üretmektir. Bu çalışmada patlamalı kaynak yöntemi ile eğik geometri kullanılarak, değişik patlayıcı oranlarında paslanmaz çelik-titanyum, düşük karbonlu çelik-titanyum ve alüminyum-titanyum birleştirmeleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen birleştirmeler optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobunda (SEM) incelenmiş, ayrıca çekme-makaslama, eğme, sertlik ve korozyon testleri yapılmıştır. Çalışmalar sonucunda, optik mikroskop ve SEM incelemelerinde artan patlayıcı oranı ile birlikte düz birleşme arayüzeyinden dalgalı birleşme arayüzeyine geçildiği ve arayüzeye yakın bölgedeki tanelerin patlama yönüne paralel uzadığı görülmüştür. Çekme-makaslama testleri sonucunda numunelerin arayüzeylerinden sıyrılma olmamış, dayanımı diğerine göre düşük olan malzemeden kopma gerçekleşmiştir. Eğme testlerinde de birleşme arayüzeyinde ayrılma, yırtılma vb. bir hataya rastlanmamıştır. Kaynaklı numuneler üzerinde yapılan mikro sertlik ölçümlerinde artan patlayıcı oranı ile birlikte sertliklerin arttığı ve ayrıca en yüksek sertlik değerlerinin birleşme arayüzeyine yakın bölgelerde olduğu belirlenmiştir. Korozyon testleri sonucunda paslanmaz çelik-titanyum birleştirmelerinde oluşan kararlı oksit tabakası sebebiyle ağırlık artışı olurken, diğer birleştirmelerde ağırlık kaybının olduğu ve bu ağırlık kayıplarının artan patlayıcı oranı ile arttığı tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler : Patlama kaynağı, titanyum, korozyon, arayüzey

The purpose of this study is to produce composite plates through explosive welding process widely used in developed countries and is of great importance to produce such plates and unfortunately currently its use in our country is not common. In this study, stainless steel-titanium, low carbon steel-titanium and aluminium-titanium plates were joined explosively employing oblique geometry route at different explosive ratios. The bondings were investigated using optical and scanning electron microscopy and tensile-shearing, bending, hardness and corrosion tests were carried out. Optical and scanning electron microscopy examinations showed that a transition was observed from smooth bonding interface to a wavy one with increasing explosive ratio. It was also observed that grains near the interface were elongated parallel to the explosion direction. No shearing within the interface was seen from the tensile-shear tests and fracture took place within the low strength material. The bended specimens showed that defects such as separation and tearing were not observed. It is seen from microhardness measurements on the welded specimens that hardness was increased with increasing explosive ratio and the highest hardness values were obtained near IV the bonding interface. Weight increase due to formation of a stable oxide layer on the welded stainless steel-titanium plates was seen from corrosion tests while weight loss was seen from the other specimens and this loss was increased with increasing explosive ratio.Key words Explosive welding, titanium, corrosion, interface