ZIRH ÇELİKLERİN KAYNAĞINDA KAYNAK AĞZI GEOMETRİSİ VE İLAVE TEL OPTİMİZASYONU Kaynaklı İmalatta İyileştirme Çalışmasına Örnek

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ZIRH ÇELİKLERİN KAYNAĞINDA KAYNAK AĞZI GEOMETRİSİ VE İLAVE TEL OPTİMİZASYONU Kaynaklı İmalatta İyileştirme Çalışmasına Örnek"

Dilara Ersoy
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 ZIRH ÇELİKLERİN KAYNAĞINDA KAYNAK AĞZI GEOMETRİSİ VE İLAVE TEL OPTİMİZASYONU Kaynaklı İmalatta İyileştirme Çalışmasına Örnek Çağrı ÇELİK Makina ve Kaynak Mühendisi NUROL Makina Sanayi A.Ş / Ankara cagri.celik@nurolmakina.com.tr ÖZET Bu çalışmada otomotiv sektöründe geliştirilen monokok gövde kaynağında kaynak ağzı formu ve uygun ilave tel kullanımı sonucunda ortaya çıkan sonuçlar incelenmiştir. Paso sayısının azaltılmasının çekme çarpılmalarına ve tel maliyetine etkisi değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Kaynak Ağzı, İnce Taneli Yapı Çelikleri, Kaynak Teli. ABSRACT In this study, the effect of welding groove and welding wire usage on monocoque body weld, which is developed in automotive industry, is investigated. The effect of reducing number of pass on shrinkage, distortion and welding wire cost are evaluated. Keywords: Welding Groove, Fine Grain Structural Steel, Welding Wire. 89

2 1. GİRİŞ Haddelenerek şekillendirilen zırh çelikleri östenitleştirme, su verme ve temperleme ile istenilen mukavemet, sertlik ve tokluk değerlerine ulaştırılır. Uygulanan ısıl işlemlerle mekanik özelliklerinin geliştirilebilmesi de çeliklerin zırh malzemesi olarak kullanılmasında tercih sebebi olmaktadır (Manganello, Wilson, 1993).Çalışmada kullanılan malzeme ARMOX 500T zırh çeliğidir. ARMOX 500 T zırh çeliği metalürjik açıdan martenzitik karakterli olup ıslah çeliği kategorisinde yer almaktadır. Kaynak ağzı geometrisindeki yapılan değişikliklerin karşılaştırılması ve östenik yapıdaki kaynak telindenferritik yapıdaki tel kullanımına geçişte ortaya çıkan sonuçlar imalatı yapılan monokok gövde üzerinde gözlenmiştir. 2. ÇALIŞMALAR Çalışmaların temel amacı, var olan zırhlı araç gövdesinin kaynak yapısının iyileştirilmesine yönelik uygulamalardır. Bu uygulamalarda ilk olarak kaynak yükünün azaltılması düşünülmüş ve bu bağlamda kaynak ağzı tasarımı değiştirilmiştir. Temsili zırhlı araç gövde kesitinde detay alınarak uygulamaların önce ve sonraki gelişmeleri Şekil 2 ve Şekil 3 te gösterilmiştir. Ayrıca araç tavanından meydana gelen çarpılmalar iyileştirme öncesi ve sonrası durumu Şekil 5ve Şekil 6 da gösterilmiştir. Şekil 1. Zırhlı Araç Gövde Kesiti (Temsili) Kaynak ağzı geometrisi ile ilgili çalışmalar zırhlı araç gövdesinden enine alınmış kesit ile Detay A da gösterilmektedir. Bu çalışmadaki temel hedefler; Mukavemet değerlerini düşürmeden üretilebilirliği kolaylaştırmak Hata risklerini azaltmak İşçilik zamanlarını azaltmak 90

3 Bu amaçla yapılan çalışmalar aşağıdaki gibi açıklanmaktadır; Şekil 2 ve 3. Kaynak Pasolarının Gösterimi Şekil 2 de görüldüğü üzere araç dış kısmından 1. paso atıldıktan sonra,sırası ile araç iç kısmından diğer pasolar atılmaktaydı.iç kısımda yer alan bu yoğun kaynakta imalat esnasında birtakım sıkıntılar gözlemlenmiştir.kaynak yükünün fazla olması ve yoğun kaynak hacminin araç iç kısmındayer almasıydı. Araç iç kısmında erişim sıkıntıları kaynakçının hareket kabiliyetini ve pozisyon almasında zorluklara sebep oluyordu. Bu kapsamda kaynak ağız tasarımında değişiklik yapılarak Şekil 3 te görüldüğü üzere 2 paso kaynak araç dış kısmında,1 paso iç taraftan atılacak hale çevrilmiştir. Paso sayısının toplam 3 adet olması harcanan kaynak metali miktarının %20 azalmasını sağlamıştır. 91

2.1. Kaynak Dolgu Telleri Bu çalışmada zırh çeliğinin kaynağında 4 pasolu kaynak olan birleştirmede ER307 Östenitik paslanmaz çelik MIG kaynak teli kullanılırken, 3 pasolu uygulamada ferritik yapıda

4 2.1. Kaynak Dolgu Telleri Bu çalışmada zırh çeliğinin kaynağında 4 pasolu kaynak olan birleştirmede ER307 Östenitik paslanmaz çelik MIG kaynak teli kullanılırken, 3 pasolu uygulamada ferritik yapıda ER110SG kaynak teli kullanılmıştır. Koruyucu gaz olarak argon ve CO 2 den oluşan karışım gazı kullanılmıştır. Ferritik yapıda ER 110 SG kaynak teli C ön tavlama işlemi yapıldıktan sonra kaynak yapılmış ve pasolar arası sıcaklık 200 C yi geçmemesi için ısıölçer ile kontrol altına alınmıştır. Ferritik tel kullanılması Manyetik Parçacık Testi ile yüzey kusurlarının tespit edilmesini sağlamış ve Sıvı Penetrant Teste göre daha hızlı bir sonuç vermiştir. Tablo 1. Armox 500T Malzeme, ER307Si ve ER110SGKaynak Teli Mekanik Değerleri Mekanik özellik Sertlik (HB) Darbe Dayanımı (Joule) Akma Dayanımı (N/mm²) Çekme Dayanımı (N/mm²) Uzama (%) Armox 500T (-40 C) Si - 80(+20 C) ER110SG - 70(-30 C) min.690 min Uygulanan Testler Şekil 3 teki uygulamanın makro inceleme ve sertlik deneyleri ile kaynak sonrası nüfuziyet ve sertlik değerleri test edilmiştir. 92

5 Şekil 4. Makro İnceleme ve Sertlik Testi *Ana malzemenin kaynak öncesi sertlik değerleri ile karşılaştırılmıştır Çekme Çarpılmaları Uygulama 1 sonrasında yapılan ölçümler sonucunda Şekil 5 te görüldüğü üzere 8-10 mm araç tavanında sehimler gözlenmiştir. Şekil 6 da mevcut kaynak dikişlerinin araç dış kısmında olması, kaynakçının hızlı hareket edebilmesi durumunun yaratmış olduğu ısı girdisi faktörü en aza indirilmiştir ve düzlemsellik iyi bir duruma gelmiş 1-2 mm mertebelerinde kalmıştır. Şekil 5. Dört Pasolu Kaynak Sonrası Tavan Düzlemselliği 93

6 Şekil 6. Üç Pasolu Kaynak Sonrası Tavan Düzlemselliği 3. SONUÇ İmalat Mühendisliği bünyesinde Kaynak Mühendisliği fonksiyonunun süreçlerde ve iyileştirmelerdeki katkıları bu uygulamalarda gözlenmiştir. Kaynak yükünün azaltılması, doğru ilave tel ile desteklenmesi, ayrıca kaynakçının çalışma alanında yapılan iyileştirmeler sonucundaki kazanımlar ortaya konmuştur. Kaynak paso sayısının ve sıralamasının çekme çarpılmaları üzerindeki sonuçları zırhlı araç tavanında olumlu neticelerle sonuçlandırılmıştır. İyileştirme çalışmalarının getirileri; Mukavemet artışı İşçilik maliyetinde düşme Erişilebilirlik Araç tavanındaki çarpılmaların azalması Kaynakçı daha rahat ve hızlı hareket edebildiği için kaynak hızının artması ve ısı girdisinin daha düşük olması sağlanmıştır. Tahribatsız muayene yönteminin değiştirilmesi ile kalite kontrol süreçlerinde hızlanma Tamir maliyetinde azalma Tel maliyetinde düşme 4. KAYNAKÇA 1. SSAB, 2. Kobatek ER 307 Si MIG Kaynak Teli. 3. Esab ER 110 SG / 4. S.KARA, Mehmet H. Korkut 2012 Zırhlı Muharebe Araçlarında Kullanılan ZırhPlakalarında Kaynak Sonrası Isıl İşlemin Birleşim Mukavemetine Etkisinin Araştırılması. 5. Nurol Makina ve Sanayi A.Ş bünyesinde elde edilen deneyim. 94

Benzer belgeler

Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çelikler Yüksek mukavemetli ince taneli çelikler, yani