Ark kaynak yöntemleri ile kaynak edilmiş HY 80 çeliği bağlantılarının mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

ARK KAYNAK YÖNTEMLERİ İLE KAYNAK EDİLMİŞ HY 80 ÇELIGI BAĞLANTILARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Bülent ÇAKICI Anahtar Kelimeler: Yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelik, ısıdan etkilenmiş bölge (IEB), t 8/5 soğuma zamanı, özgül ısı girdisi, mekanik özellikler, HY 80, kaynak kabiliyeti. Özet: Alışılmış karbonlu çeliklerden daha iyi mekanik özellikler ve atmosferik korozyona daha fazla direnç sağlamak için, yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelikler (HSLA) diye bilinen bir grup çelik geliştirilmiştir. Bu çelikler Avrupa literatüründe ince taneli yapı çelikleri diye bilinirler. Islah edilmiş ince taneli yapı çeliği grubuna giren HY 80 çeliği yüksek mukavemetli düşük alaşımlı bir çeliktir. Birçok etkileyici özellikleri, iyi şekillendirilebilme, kaynak kabiliyeti, yüksek mukavemet ve korozyon dayanımı; bu çeliği denizaltı mukavim tekneleri de dahil olmak üzere deniz yapılarında ve birçok mühendislik uygulamasında iyi bir seçenek yapar. Bu iyi özelliklere karşılık bu çeliklerin kaynağı dikkatli bir şekilde kontrol edilmediğinde fabrika imalat koşullarında genellikle problem çıkartır. Bu çeliklerin metalurjik karakteristiklerine göre kaynak işleminin ısıl girdisi, ısıdan etkilenmiş bölge (IEB)'nin mekanik özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu çalışmada 27 mm kalınlığında HY 80 çeliği kullanılmıştır. Deney parçalarına K alın kaynak ağzı açılmış ve elektrik ark, gazaltı ve tozaltı ark kaynak yöntemleri kullanılarak düz pozisyonda kaynatılmışlardır. Çalışmada endüstriyel tecrübeler ve literatürden faydalanılarak belirlenmiş optimum kaynak parametreleri kullanılmıştır. Her bir deney parçasının kaynak bölgesinden çekme çubuğu, kaynak metali ve IEB' den Charpy-V deney numuneleri ile sertlik tarama deney parçası çıkartılmıştır. Çekme deneyi sonuçlarından, kaynak bağlantı mukavemetlerinin yeterli olduğu görülmüştür. Kaynak metalinden ve IEB 'den alınan çentikli parçaların düşük sıcaklıklarda ve özellikle geçiş sıcaklığında kırılma enerjileri esas metalden beklenen özellik değerlerini karşılamaktadır. Bir kaynaklı bağlantının en kritik bölgesini teşkil eden IEB'de elektrik ark kaynak yönteminde, tozaltı ve gazaltı ark kaynak yöntemlerine göre daha düşük sertlik değerleri elde edilmiştir. Araştırma bütün olarak değerlendirildiğinde uygulanan bütün yöntemlerde elde edilen sonuçların HY 80 kaynağı için tatmin edici düzeyde olduğu söylenebilir.

INVESTIGATION OF MECHANICAL PROPERTIES OF HY 80 STEEL JOINTS, WELDED BY USING ARC WELDING METHODS Bülent ÇAKICI Keywords: High strength low alloy steel, heat affected zone (HAZ), t s/s cooling time,, specific heat input, mechanical properties, HY 80, weldabilitiy. Abstract: A group of steel known as high strength low alloy steels, HSLA in short, has been developed to provide better mechanical properties and greater resistance to atmospheric corrosion than the conventional carbon steels. These steels are known as ` Fine grained structural steels` in European literature. HY 80, belonging to the group of tempered and guenched fine grained structural steel, is a high strenght low alloy steel. Its many attractive properties like good formability, weldability, high strength and corrosion resistance have made this steel a good selection for applications in many engineering and marine constructions, including submarine pressure hulls. Despite these useful properties, the welding of this steel, when not critically controlled, has often posed problems particularly in the shop floor conditions. According to the metallurgic characteristics, heat input of welding process significantly affects the mechanical properties of the HAZ. In this research, 27 mm thick HY 80 has been used. First, K groove has been prepared in the test specimens and then they have been welded by using the methods of Shielded Metal Arc Welding (SMAW), Gas Metal Arc Welding (GMAW) and Submerged Metal Arc Welding (SAW). Optimum welding parameters derived from industrial experiences and literature have been used in this research. For each condition, tension test specimens are prepared from the welded joint, charpy-V test specimens and hardness test specimens are also prepared from the weld metal and base metal and also heat affected zone (HAZ) of the weldments. From the results of the tension test, it is understood that the strength of the welded joints are satisfactory. Fracture energies of the nick specimens taken from the welded metal and HAZ meet the properties expected from the base metal in low temperatures and especially in the transient temperature. In the HAZ which is the most important area of the welded joint, it is found that the hardness is less in the method of Sheielded Metal Arc Welding comparing to the methods of Gas Metal Arc Welding and the Submerged Metal Arc Welding. Evaluating the research wholly, all the test results are satisfactory for the HY 80 welding in each welding method. in