Yüksek frekans indüksiyon boru üretiminde proses parametrelerinin kaynak kalitesi üzerindeki etkileri

Abstract

YÜKSEK FREKANS İNDÜKSİYON BORU ÜRETİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN KAYNAK KALİTESİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ Kahraman ŞİRİN Anahtar Kelimeler: Yüksek Frekans (YF), îndüksiyon Boru Kaynağı özet : Teknolojik gelişmelerle birlikte, çelik boruların kullanım yerlerindeki performansları ile ilgili kalite talepleri her geçen gün artmaktadır. Sahip oldukları boyutsal hassasiyet, yüzey kalitesi, kaynak güvenirliliği ve düşük üretim maliyetleri nedeni ile yüksek frekans indüksiyon kaynaklı borular, artan bu kalite taleplerine kolaylıkla cevap verebilecek düzeye ulaşarak çok değişik alanlarda kullanıma girmişlerdir. Bu metot, günümüzde 650 mm çap ve 25 mm et kalınlığına kadar boru üretimine olanak sağlamaktadır. Bu kaynak yönteminde, metal şeritlere form verme ruloları ile açık boru sekili verildikten sonra bu kaynak işlemi gerçekleştirilir. Kaynak öncesi, indüktör yardımı ile açık boruya indüklenen 400 kHz civarındaki YF alternatif akımı, yakınlaşma etkisi ve yüzey etkisi nedeni ile bant kenarlarında ve birleşme noktasında yoğunlaşarak bu bölgelerin kaynak için gerekli olan ergime sıcaklığına kadar ısınmasını sağlar. Daha sonra, kaynak baskı merdaneleri ile ısıtılmış olan bu bant kenarları basınç yolu ile birleştirilerek kaynak işlemi tamamlanır. Yüksek frekans indüksiyon kaynaklı bora üretim yönteminde, kaynak dikiş kalitesi üzerinde oldukça etkili olan proses parametrelerinin çok iyi bilinmesi ve kontrol altında tutulması yüksek kaynak güvenirliliği açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada, V-açıklığının geometrisi, birleşme noktasının kaynak noktasına olan uzaklığı, bant kenarlarının birleşme pozisyonu, indüktif enerji girdisi, indüktör ve impeder tasarımı ve yerleşimi, oksit oluşumu ve diğer yabancı kalıntıların, kaynak sıcaklığı ve kontrol sistemi gibi çeşitli kaynak parametrelerinin kaynak dikiş kalitesi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Ayrıca, ısı tesiri altıdaki bölgenin özelliklerini tespit amacı ile kaynak dikişi incelenmiştir. Bunların yanı sıra, bu parametrelerin yüksek frekans indüksiyon kaynağı ile imal edilen boruların soğuk şekil alma kabiliyeti üzerindeki etkileri, teknolojik ve metalografik deneyler yardımı ile incelenmiştir.

THE EFFECT OF PROCESS PARAMETERS ON WELDING QUALITY IN THE HIGH FREQUENCY INDUCTION PIPE WELDING PROCESS Kahraman ŞİRİN Keywords : High Frequency (HF), Induction Pipe Welding Abstract ; Because of the technological development, expectations from the performance of steel pipes is greatly increasing. Since high frequency ERW tubes are excellent in dimensional accuracy, surface quality and low in production cost, they have been easily matched with this increasing demand and also used various purposes. Nowadays, high frequency induction welding allows to produce pipes, until 650 mm in diameter and 25 mm wall thickness. In that process, firstly the tube is formed, called as open pipe from metal strip in a continuos roll-forming mill and than enters the weld area. Before welding, HF alternating current, around 400 kHZ is induced to open pipe by means of a coil, called inductor. This induced current tends to flow open pipe edges and to concentrate convergence point, because of two physical phenomena, skin effect and proximity effect. By this way, open pipe edges heated up to welding temperature. After that, edges are forced by squeezing rollers and welding is completed. In high frequency pipe welding process, to know and control welding conditions is essential to obtain high welding reliability. In this thesis, welding parameters such as geometry of V-opening, the distance between convergence point and welding point, inductive energy input, inductor and impeder design and locations, oxide formation and other foreign impurities, welding temperature and its control system are examined. The welded zone is also investigated in order to determine heat affected zone properties. Addition to that, formability of characteristics of welded pipes as a function of above parameters are also investigated by some technological and metallographicai examination.