Characterization and Analysis of Welding Area Between Alloy Steel Main Part and Bended End Part

Year 2016, Volume: 31 Issue: ÖS1, 89 - 98, 15.08.2016

Emre Yalamaç , Ufuk İnceli Mustafa Karaağaç Selçuk Yıldız

https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.311891

Abstract

In this study, 51CrV4 alloy steel bar was heated up to 900°C and rolled to produce round shape at the end of the steel bar. A gap takes place inevitably between the end and main part of steel. The gap should be closed by welding to avoid displace of bushing during the service life of tool. Therefore, rolled end part was welded to main body by gas-metal arc welding (GMAW-MIG) and the shielded metal arc welding (SMAW) methods. After filling the gaps, welded steels were annealed at 920°C for 50 minutes. In order to investigate the microstructure of welding regions, some samples were taken from welding areas. Present elements and chemical changing of the areas were analyzed by optical emission spectrometry. Sectional micro hardness was applied by Rockwell hardness unit. The residual stresses on the welded samples were investigated by X-ray stress analyzer based on solid state linear sensor technique.

Keywords

51CrV4 alloy steel, MIG and SMAW, X-ray, Residual stress analysis

Çelik Alışımı Ana Kısımı ile Kıvrılmış Uç Kısım Arasındaki Kaynak Bölgesinin Karakterizasyonu ve Analizi

Abstract

Bu çalışmada 51CrV4 alışım çeliğinden üretilmiş çubuklar 900°C’ye kadar ısıtıldı ve daha sonra bu çubukların uçları kıvrılarak sonlarında bir yuvarlak şekil oluşturulmuştur. Bu yuvarlak tamamen kapanmadığı için kaçınılmaz olarak ana malzeme ile ucu arasında bir aralık oluşur. Bu yuvarlak kısıma yerleştirilen burcun kullanım ömrü boyunca yerinden çıkmaması için bu aralığın kaynak ile kapatılmalıdır.

Dolayısıyla kıvrılmış uç ana gövdeye gaz altı ark kaynağı (GMAW-MIG) ve korunmalı metal ark kaynağı (SMAW) metotları ile birleştirilmiştir. Aralıklar doldurulduktan sonar kaynaklanmış çelikler 920°C’de 50 dakika tavlanmıştır. Kaynak bölgelerinin mikroyapısı incelenmesi için örnekler alınmıştır. Optik emisyon spektrometresiyle kaynak ve çevre bölgelerindeki mevcut elementler ve kimyasal kompozisyon değişimi analiz edilmiştir. Rockwell sertlik yöntemiyle kesit alanın mikro sertlikleri ölçülmüştür. Kaynak numunelerindeki kalıntı gerilimleri X-ışını stres analizörünün katı hal doğrusal sensör tekniği ile araştırılmıştır.

Keywords

51CrV4 alaşım çeliği, MIG ve SMAW, X-ışını, Kalıntı stress analizi

References

• 1. Welding Hand Book, 2001. 9th Edition, Welding Science and Technology Vol.1, American Welding Society, Miami.
• 2. Kou, S., 2002. Welding Metallurgy, Second Edi. Wiley Interscience.
• 3. Blondeau, R., 2008. Metallurgy and Mechanics of Welding. Wiley.
• 4. Pathak, A.K., Ansari, M.S., and Khan, M.R., 2014. Experimental Study of Weldability of Austenitic Stainless Steel Using SMAW and MIG Welding, in 3rd International Conference on Welding Technologies and Exhibition, ICWET’14, Manisa-Turkey, pp. 115-125.
• 5. Gürsel A., and Kurt, A., 2014. Radiation Exposures From SMAW Applications on SS304 And A36 Materials, in 3rd International Conference on Welding Technologies and Exhibition ICWET’14, Manisa-Turkey, pp.84-93.
• 6. Determination Of Residual Stresses By X-Ray Diffraction, http://www.npl.co.uk/upload/pdf/.
• 7. SSAB Swedish Steel. Ltd., Domex Hardenable Steel - High Carbon Steel Hot Rolled Sheet For Quenching and Tempering.
• 8. Salzgitter Flachstahl Gmbh, 51CrV4 Quenched and Tempered Steels, http://www.salzgitter-flachstahl.de/warmgewalzte_produkte/eng/51crv4.pdf