Nikel Kaplanmış Alüminyum Levhaların Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynağı ile Birleştirilebilirliğinin İncelenmesi

Yıl 2020, Cilt: 32 Sayı: 4, 478 - 487, 01.11.2020

Murathan Kalender , Halil Ulupınar , Yahya Bozkurt

https://doi.org/10.7240/jeps.730774

Öz

Endüstride üretilen ürünlerin üzerinde çok çeşitli kaynaklı birleştirmeler yapılabilmektedir. Klasik ergitme kaynak yöntemlerinde oluşan sıcaklığa bağlı olarak kaynak bölgesinde gözenek, sıcak çatlak, yüksek ısı girdisi nedeniyle çarpılma ve kimyasal element kaybı gibi problemler meydana gelmektedir. Sürtünme karıştırma nokta kaynağında bu hatalar elimine edildiğinden dolayı farklı malzemelerin birleştirme işlemlerinde sıklıkla kullanılmaktadır. Yöntem ile hem aynı cins hem de farklı malzeme kombinasyonlarında kaynak yapmak mümkündür. Sürtünme karıştırma nokta kaynağı, birçok avantajı nedeniyle, otomotiv ve havacılık sektörleri dâhil olmak üzere çeşitli endüstrilerden büyük ilgi görmüş olan bir katı hal kaynak prosesidir. Al, Cu, Mg ve polietilen gibi malzemelerin kaynağı bu kaynak yöntemi ile sorunsuz bir şekilde yapılabilmektedir.
Bu çalışmada, nikel kaplanmış ve kaplanmamış AA2024-T3 levhalar sabit kaynak parametreleri kullanılarak sürtünme karıştırma nokta kaynak tekniği ile birleştirilmiştir. Elde edilen mekanik ve mikroyapısal deneyler sonucunda birleştirilen parçaların mekanik özellikleri değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Alüminyum, kaynak teknolojileri, nikel, sürtünme karıştırma nokta kaynağı

Kaynakça

• [1] Coşkun M. H. (2009). Otomotiv endüstrisinde kullanılan IF 7114 ve DP 600 çelik sacların direnç nokta kaynağı ve sürtünme karıştırma nokta kaynağı yöntemleri ile birleştirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye.
• [2] Kurt, A. (1990). Katı hal kaynak teknikleri. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Ders Notları, Ankara, 1-10.
• [3] Bilici, M. K., Bakır, B., Bozkurt, Y., Çalış, İ. (2016). Taguchi analysis of dissimilar aluminum sheets joined by friction stir spot welding, Pamukkale Üniversitesi Müh. Bilim Dergisi. 22(1), 17-23.
• [4] Matsuyama, K. (2006). Trends of automobile vehicles and the joining technologies. International Institute of Welding Document, IIW Doc. III- 1386-06,.
• [5] Yamamoto, M., Gerlich, A., North, T.H., Shinozaki, K. (2007). Mechanism of cracking in AZ91 friction stir spot welds. Science and Technology of Welding and Joining, 12, 208-216.
• [6] Thornton, P., Krause, A., Davies, R. (1996). ”Aluminium spot weld”, Welding Journal, 75, 101-108.
• [7] Spinella, D.J., Brockenbrough, J.R., Fridy, J.M. (2005). Trends in aluminium resistance spot welding for auto ındustry. Welding Journal, 84, 35-40.
• [8] Oruç, E., Kalender, M., Ulupınar, H., Bozkurt, Y. (2019). Sürtünme karıştırma nokta kaynağı ile birleştirilen ara katmanlı AA2024-T3 levhaların mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi. Uluslararası Fen Matematik ve Mühendislik Bilimleri Kongresi, İzmir, Türkiye.
• [9] Meran, C., Çolak, M. (2008). Tool holder design for friction stir welding. Gazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23(3): 671-679.
• [10] Kalender, M., Kılıç, S.E., Bozkurt, Y., Salman, S., Turker, A. (2009). Design and development of portable fixture for various dimensions specimens joining by friction stir welding. Orta Doğu Uluslararası Multidisipliner Çalışmalar Konferansı.
• [11] Kalender, M., Kılıç, S.E., Bozkurt, Y., Ersoy, S., Salman, S. (2018). Farklı malzemelerin sürtünme karıştırma kaynağında takım geometrisinin mekanik özelliklere etkisi. International Conference on Welding Technologies and Exhibition, Saraybosna, Bosna Hersek.
• [12] Kahraman, B. (2009). Otomotiv endüstrisinde kullanılan 5754 alüminyum alaşımı sacların direnç nokta kaynağı ve sürtünme karıştırma nokta kaynağı yöntemleri ile birleştirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli.
• [13] Khan, N. Z., Siddiquee, A. N., Khan, Z. A. (2017). Friction stir welding dissimilar aluminum alloys, CRC Press Taylor & Francis Group.
• [14] Badarinarayan, H., Hunt, F., Okamoto, K. (2007). Friction stir welding and processing. American Society for Metals, 235-250, America.
• [15] Bozkurt, Y. (2008). Sürtünme karıştırma kaynak tekniği ile birleştirilen AA2124/SiCp/25 kompozit levhaların mekanik özellikleri ve mikroyapı karakterizasyonu. Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi Metal Eğitimi Bölümü, İstanbul.
• [16] Dawes, C.J. (1999). Friction stir welding. The Welding Institute, TALAT Lecture 4410 Cambridge, 1-13.
• [17] Dawes, C.J., Thomas, W.M. (1996). Friction stir process welds aluminum alloys. Welding Journal, 75 (3),41-45.
• [18] Bozkurt, Y., Salman, S., Turker, A. (2018). The investigation and comparison of friction stir spot welding and electrical resistance spot welding of AA2024 aluminum alloy joints. ICENS 4th International Conference on Engineering and Natural Science, Kiev, Ukraine.
• [19] Kaçar, R., Emre, H., Demir, H., Gündüz, S. (2011). Al-Cu-Al malzeme çiftinin sürtünme karıştırma nokta kaynak kabiliyeti. J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ., Vol 26, No 2, 349-357.
• [20] Arıcı, G. (2013). Nikel alüminatların sürtünme kaynağı ile birleştirilebilirliklerinin araştırılması. Yüksek lisans tezi, Metalurji Mühendisliği Anabilim Dalı, Ocak.
• [21] Chung-Wei, Y., Fei-Yi, H., Truan-Sheng, Lui., Li-Hui, C., Jiun-Yu, J. (2009). Weibull statistics for evaluating failure behaviors and joining reliability of friction stir spot welded 5052 aluminum alloy. Materials Transactions, Vol. 50, No. 1, 145-151.
• [22] Yuyang Chen, W. (2015). Refill friction stir spot welding of dissimilar alloys”, Ontario, Canada, pp.18.
• [23] Yan, J. (2004). Fundamental study in fsw processing and fsw process-structure property relationship for AA2024 and AA2524. PhD Thesis, Department of Mechanical Engineering and Information Technology, University of South Carolina.
• [24] Tümer, M., Kerimak, M.Z.. (2017) Nikel bazlı süper alaşım inconel 625 ile AISI 304L paslanmaz çelik malzeme çiftinin birleştirilmesinde farklı ilave metallerin tokluk ve mikroyapısal özelliklere etkisi, El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 4, No: 1, 116-126.
• [25] Bozkurt, Y., Salman, S., Cam, G. (2013). Effect of welding parameters on lap shear tensile properties of dissimilar friction stir spot welded AA 5754-H22/2024-T3 joints. Science and Technology of Welding and Joining, Vol 18, No 4, pp. 337-345.