90/10 CuNi alaşımının A-TIG ve FB-TIG kaynak tekniklerine uygun aktif örtü bileşiklerinin ve kaynak parametrelerinin belirlenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çukurova Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: RİFKİ BAYRAM
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Melik Koyuncu
Eş Danışman: Durmuş Ali Bircan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Cupronickel olarak da bilinen 90/10 CuNi alaşımı, savunma, otomotiv, kimya, petrol ve doğalgaz, çelik üretimi, çevre teknolojileri, denizcilik ve enerji gibi çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu alaşım, olağanüstü mekanik özellikleri, çeşitli üretim yöntemleriyle uyumluluğu ve önemli ölçüde deniz suyundaki korozyona ve biyolojik kirlenmeye karşı yüksek direnci nedeniyle tercih edilmektedir. Tungsten İnert Gaz (TIG) kaynağı, demir dışı ve paslanmaz çelikleri kaynaklamak için kullanılan ve daha düşük yatırımla yüksek kaliteli kaynaklar üreten birincil birleştirme yöntemidir. Bununla birlikte, nispeten sığ nüfuziyet kabiliyeti ve düşük verimlilik TIG kaynağının ana dezavantajlarıdır. Geleneksel TIG kaynağının sağladığı üstün kaynak kalitesine ek olarak yüksek üretkenliği garanti etmek için A-TIG ve FB-TIG gibi aktif örtü kullanan yeni teknolojiler geliştirilmiştir. Ancak; ilgili literatür ve pratik uygulamalar incelendiğinde, 90/10 CuNi alaşımının A-TIG ve FB-TIG kaynağı için önerilen uygun aktif örtü malzemeleri ve ilgili kaynak parametreleri hakkında kapsamlı bilgi eksikliği olduğu açıktır. Bu çalışmada, 8 mm kalınlığında 90/10 CuNi parçaların kaynak işlemi sırasında farklı aktif örtü kullanımının kaynak dikişi geometrisini ve mekanik özelliklerini nasıl etkilediği incelenmiştir. Başlangıçta, çeşitli kalınlık ve farklı kalitelerdeki alaşımlar için A-TIG ve FB-TIG tekniklerinde çok sayıda aktif örtü bileşiği kullanılmıştır. Elde edilen kaynak dikişlerinin geometrik parametreleri, kaynak penetrasyon derinliği (H) kaynak penetrasyon derinliğinin genişliğine oranı (H/W), geleneksel TIG kaynaktan elde edilen ölçümlerle karşılaştırılarak analiz edildi. Deneysel çalışmalar sonucunda aktif örtü olarak AI₂O₃, Cr₂O₃, MgO ve %50 SiO + %50 Cr₂O₃ bileşikleri öne çıkmıştır. Her bileşik farklı deney setlerinde farklı etkiler yapmıştır. Cr₂O₃ ile FB-TIG kaynağında tam penetrasyon (H=8,36 mm) sağlanırken, SiO₂+ Cr₂O₃ ile A-TIG kaynağında tam penetrasyon (H=8,10 mm) elde edilmiştir. Geleneksel TIG kaynağının H değerleri ile mukayese edildiğinde; AI₂O₃ ile A- TIG kaynağında %160, FB-TIG kaynağında ise %177 oranında; MgO ile A-TIG kaynağında %144, FB-TIG kaynağında %130 oranında; Cr₂O₃ ile A-TIG kaynağında %161, FB-TIG kaynağında %215 oranında ve SiO₂+ Cr₂O₃ ile A-TIG kaynağında %181, FB-TIG kaynağında ise %151 oranında penetrasyon derinliğinin arttığı tespit edilmiştir. Bu sonuçlara paralel olarak aktif örtü kullanımının kaynak derinlik/genişlik oranını dolayısıyla kaynak dikişi geometrisini ve sertlik ile çekme mukavemetini de iyileştirdiği saptanmıştır.