BORULARIN PLAKALARA DIŞTAN BİR TAKIMLA SÜRTÜNME KAYNAK EDİLEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

Benzer belgeler
Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

TERMOPLASTİK POLİMERLERİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA NOKTA KAYNAĞINA BAKALİT ARA TABAKA TOZUNUN ETKİSİ

İlker EKER a ve İbrahim SEVİM b, * Geliş Tarihi/Received: , Kabul Tarihi/Accepted:

SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAĞI İLE YAPILAN ALÜMİNYUMUN KAYNAĞINDA KAYNAK BÖLGESİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Aydın ŞIK 1 Özgür KAYABAŞ 2

POLİETİLEN LEVHALARIN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA NOKTA KAYNAĞI İLE BİRLEŞEBİLİRLİĞİNE KARIŞTIRICI TAKIM DÖNME YÖNÜ VE KARIŞTIRMA SÜRESİNİN ETKİSİ

Anahtar kelimeler: Sürtünme karıştırma kaynağı, AA7075-T651, Alüminyum alaşımları, Mekanik özellikleri

Kaynak nedir? Aynı veya benzer alaşımlı maddelerin ısı tesiri altında birleştirilmelerine Kaynak adı verilir.

2.2 KAYNAKLI BİRLEŞİMLER


SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAĞINDA KAYNAK HIZININ BİRLEŞEBİLİRLİĞE ETKİSİ

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAĞI VE YENİ UYGULAMA ALANLARI

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 2 Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Basma ve sertlik deneyleri

PE LEVHALARIN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLMESİNDE DALMA VE BEKLEME SÜRESİNİN ETKİSİ

SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAK YÖNTEMİ İLE BİRLEŞTİRİLEN AA6061/AA7075 ÇİFTİNDE KARIŞTIRICI UÇ OMUZ GENİŞLİĞİNİN MEKANİK ÖZELLİKLER ÜZERİNE ETKİSİ

İki Farklı Metodla Üretilen Çelik Boru Profillerin Mikroyapı Ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

St 37 ÇELİĞİNİN SÜRTÜNMELİ VE GELENEKSEL DELME İŞLEMLERİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN ARAŞTIRILMASI

NAMIK KEMAL ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ BİYOSİSTEM MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

TERMOPLASTİK POLİMERLERİN SKNK YÖNTEMİ İLE KAYNAKLANABİLİRLİĞİNE KARIŞTIRMA SÜRESİNİN ETKİSİ

SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İSTATİSTİKSEL OLARAK İNCELENMESİ

METALURJİ VE MALZEME MÜH. LAB VE UYG. DERSİ FÖYÜ

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 8

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Bölüm-4 MALZEMELERDE ÇEKME-BASMA - KESME GERİLMELERİ VE YOUNG MODÜLÜ Malzemelerde Zorlanma ve Gerilme Şekilleri

SKK YÖNTEMİYLE BİRLEŞTİRİLEN ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA İŞLEM PARAMETRELERİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLER ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Kaynak Yöntem Onayları için Kullanılan Mekanik ve Teknolojik Testler, Güncel Standartlar ve Dikkat Edilmesi Gerekenler

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

^\VWN ZİRAAT FAKÜLTESİ

AISI 304L OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİĞİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAK EDİLEBİLİRLİĞİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLERİN İNCELENMESİ

MUKAVEMET-I DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ FİNAL ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI ARALIK-2018

THE PRODUCTION OF AA5049 ALLOY SHEETS BY TWIN ROLL CASTING

100 TL/adet ISO TL/adet Metalik Malzemelerde. Standard Specification. 200 TL/adet 99. Elyaf takviyeli plâstik.

SÜRTÜNME KARIŞTIRMA VE ELEKTRİK ARK KAYNAK TEKNİKLERİ İLE BİRLEŞTİRİLEN CuZn30 LEVHALARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

3. 3 Kaynaklı Birleşimler

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

Birleşim Araçları Prof. Dr. Ayşe Daloğlu Karadeniz Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

NAMIK KEMAL ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ BİYOSİSTEM MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JAİN - CNT SERİSİ. <}>90, PN 6 Sert PE. Yağmurlama Sulama Borusu

PERÇİN BAĞLANTILARI. Bu sunu farklı kaynaklardan derlemedir.

ALÜMİNYUM, GAZ ALTI KAYNAĞINDA KISMİ NUFUZİYETLÎ ALIN KAYNAK BİRLEŞTİRMELERİNDE YIĞILAN KAYNAK METAL ORANININ BİLGİSAYARLA HESAPLANMASI

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

EN ISO e Göre Kaynakçı Belgelendirmesi Semineri (28 Mart 2014) SINAVIN YAPILIŞI, MUAYENE, KABUL KRİTERLERİ.

HASSAS KESME. Hassas kesme ile üretilmiş parçalarda kesilme yüzeyinin hemen hemen tamamı parlak ve dik açılıdır.

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

NAMIK KEMAL ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ BİYOSİSTEM MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JAİN - CNT SERİSİ. < ) 63, PN 6 Sert PE. Yağmurlama Sulama Borusu

HEATING ELEMENT TECHNOLOGIES CORP. PASLANMAZ ÇELİK BORU. Kaliteyi Biz Üretelim, Sizler İle Paylaşalım...

MAKİNE ELEMANLARI 1 GENEL ÇALIŞMA SORULARI 1) Verilen kuvvet değerlerini yükleme türlerini yazınız.

ÖZGEÇMĠġ VE ESERLER LĠSTESĠ

ÇELİK YAPILARDA BİRLEŞİMLER

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

Makine Elemanları I. Perçin bağlantıları. Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Erzurum Teknik Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

El Freni Spiral Bağlantı Sacının Bükme Kalıbınında Üretilmesinin Teorik ve Uygulamalı İncelenmes (Hand Brake Spiral Mounting Plate)

Sürtünme Karıştırma Kaynağı ile Yapılan Alüminyumun Kaynağında Kaynak Bölgesinin Eğmeli Yorulma Dayanımının İncelenmesi

BÖLÜM-2 ÇELİK YAPILARDA BİRLEŞİM ARAÇLARI

LABORATUAR DENEY ESASLARI VE KURALLARI

2. Gün. Oturum 7A. 21 Kasım 2015 KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER KİTABI. Oturum Başkanı Hülya Yıldız Güler

Talaş oluşumu. Akış çizgileri plastik deformasyonun görsel kanıtıdır. İş parçası. İş parçası. İş parçası. Takım. Takım.

BF ST-170 C ST-170 S-110 S-150 S-160 S-201A

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

PÜSKÜRTME ŞEKİLLENDİRME (SPRAY FORMING / SPRAY DEPOSITION)

PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Plastik Şekil Vermenin Temelleri: Başlangıç iş parçasının şekline bağlı olarak PŞV iki gruba ayrılır.

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

Kaynaklı Birleştirmelere Uygulanan Tahribatlı Deneyler

Aydın ŞIK, İbrahim ERTÜRK ve Murat ÖNDER* Geliş Tarihi/Received : , Kabul Tarihi/Accepted :

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Çekme Testi

Nida Katı Sermin Ozan Fırat University, Elazığ-Turkey

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ DERSİ LABORATUVARI. ( Güz Dönemi) NOKTA YÜK DAYANIMI DENEYİ

1 MAKİNE ELEMANLARINDA TEMEL KAVRAMLAR VE BİRİM SİSTEMLERİ

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TALAŞLI İMALAT LABORATUARI DENEY FÖYÜ

Cetvel-13 Güvenirlik Faktörü k g. Güvenirlik (%) ,9 99,99 99,999

Akreditasyon Sertifikası Eki. (Sayfa 1/4) Akreditasyon Kapsamı

MUKAVEMET-2 DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ VİZE ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI MART Burulma 2.Kırılma ve Akma Kriterleri

YORULMA HASARLARI Y r o u r l u m a ne n dir i?

29- Eylül KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü ( 1. ve 2. Öğretim 2. Sınıf / B Şubesi) Mukavemet Dersi - 1.

SÜRTÜNME ETKİLİ (KAYMA KONTROLLÜ) BİRLEŞİMLER:

3.KABARTILI DİRENÇ KAYNAĞI Dr.Salim ASLANLAR 1

ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

Plastik Şekil Verme

Çekme Elemanları. 4 Teller, halatlar, ipler ve kablolar. 3 Teller, halatlar, ipler ve kablolar

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

LABORATUVARDA YAPILAN ANALİZLER

FARKLI MALZEMELERİN KAYNAĞININ DENEYSEL VE TEORİK İNCELENMESİ

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri

Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

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

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK ve DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Makine Elemanları. Sökülemeyen Bağlantı Elemanları

Prof.Dr.İrfan AY. Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU. Öğr. Murat BOZKURT. Balıkesir

Destructive and Non-Destructive Inspection of Dissimilar Aluminium Joints Welded by Friction Stir Welding Process

SÜRTÜNMELİ DELME İŞLEMİNDE VİDA SIYIRMA KUVVETİNİN ARAŞTIRILMASI INVESTIGATE THE PULLOUT FORCE OF SCREWS IN FRICTION DRILLING

ÇELİK YAPILAR 2. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

ÇELİK YAPILARDA BİRLEŞİM ARAÇLARI

SANAL ÖLÇME UYGULAMASI

Transkript:

BORULARIN PLAKALARA DIŞTAN BİR TAKIMLA SÜRTÜNME KAYNAK EDİLEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ Prof.Dr. Cemal MERAN 1, Arş.Gör. Emre KORKMAZ 2, Doç.Dr. Tevfik KÜÇÜKÖMEROĞLU 3 Mehmet Arda AKSOY 4, Murat KESTEL 4, İlter AKDER 4 1 Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü, 20160, Denizli, E-posta: cmeran@pau.edu.tr 2 Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü, 20160, Denizli, E-posta: ekorkmaz@pau.edu.tr 3 Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü, Trabzon, E-posta: tkomer@ktu.edu.tr 4 Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü, 20160, Denizli, ÖZET Bu çalışmada AlMgSi0,5 (EN AW 6060)alüminyum alaşımı malzemeden üretilmiş boruların yine aynı malzemeden plakalara dışarıdan bir takım yardımı ile sürtünme kaynak yapılabilirliği incelenmiştir. Çalışma esnasında 4x50x70 mm boyutlarında plakaya 2 mm at kalınlığında ve 20 mm çapındaki 40, 41ve 42 mm uzunluğunda 3 farklı boru 900, 1180ve 1500 min-1 olmak üzere 3 farklı devir sayısında kaynak yapılmıştır. Deneyler esnasında baskı yükü sabit tutulmuştur. ABSTRACT In this study, the friction weldability of Al-tube to Al-plate using an external tool is investigated. 2 mm thickness and 20 mm diameter tube with three length as 40, 41, and 42 mm, changed three tool rotational speed was friction welded using with an external tool to 4x50x70 mm plate. The tool vertical force was keep constant during welding experiments. 471

1. GİRİŞ Sürtünme Karıştırma Kaynağı (SKK) günümüzden yaklaşık 15 yıl önce İngiliz Kaynak Enstitüsü nde (TWI) geliştirilen ve halen üzerinde oldukça fazla araştırma yapılan bir katı hal kaynak yöntemidir. Geleneksel ergitmeli kaynak yöntemleriyle kaynağı güç olan özellikle yaşlanma sertleştirmesine tabi tutulmuş alüminyum alaşımlarının kaynağında başarı ile kullanılmaktadır [1]. Bu yöntem kısa kaynak süresi, minimum yüzey hazırlama ve otomasyon kolaylığı gibi kendine özgü avantajlarından dolayı uygun bir alternatif kaynak olarak günümüzde kullanılmaktadır [2]. Bu yöntemden bazı alüminyum alaşımlarının yanı sıra bakır alaşımlarının, titan alaşımlarının ve bazı tür çeliklerin birleştirilmesinde kullanılmaktadır [3]. Sürtünme karıştırma kaynağının uygulanışı şematik olarak Şekil 1 de gösterilmektedir. Birleştirilecek parçalar alın alına arada boşluk kalmayacak şekilde sabitlendikten sonra parça hareketi ile veya takımın dönme ve ilerleme hareketi ile kaynak yapılabilmektedir [4]. Şekil 1. Sürtünme karıştırma kaynağını şematik gösterimi Sürtünme karıştırma kaynağında kullanılan omuz ve karıştırıcı uçtan (pim) oluşan tükenmeyen takım, iş parçalarının birleştirme bölgesinden daldırılır ve birleşme çizgisi boyunca dönerek ilerletilir. Takımın iki ana görevi vardır: (a) iş parçasının ısıtılması, (b) kaynaklı birleştirmenin oluşması için malzeme akışı [5].Pim, malzemelere temas ettiğinde sürtünme kaynağında ki duruma benzer bir durum oluşarak temas noktasında ısı sürtünmesinde etkisi ile artarak malzemenin plastik şekil değişimine sebep olur. Bu malzemelerin akışına olanak sağlar. Karıştırıcı uçtan omuza kadar olan bölgedeki sürtünme ısısı, karıştırıcı çevresi ile malzeme üst yüzeyi ve omuzun temas yüzeyi arasında yumuşamış (hamurlaşma) bir metal oluşturur ve bu 472

malzeme pimin ucundan arkaya doğru karıştırılır. Karıştırılan malzeme, hidrostatik basınç yardımı ile soğuyarak katılaşır ve birleşme sağlanır [3]. Sürtünme kaynağında ise birleştirme ergimeye bağlı olmadan birleştirilecek parçaların ara yüzeylerinde meydana gelir. Sürtünme kaynağı esnasında malzeme ara yüzeyleri düşük yük altında temas haline getirilir ve deformasyon işlemi sağlanır. Daha sonra uygulanan yükler artırılarak kaynaklanacak parçaların ara yüzeyleri boyunca sürtünme ısısı oluşumu sağlanır. Bu aşamadan sonra sürtünme ısısı üretimi sona erer ve kaynaklanacak parçaların ara yüzeylerinin her iki tarafında ısınan malzemeye uygulanan gerilme yavaşça artırılır ve kaynaklı birleşme sağlanır. İşlem sonrası birleşme bölgesinde oluşan metal yığılması torna ile alınarak düzensizlik giderilir [6]. Dıştan bir takım yardımıyla sürtünme kaynağı(dtysk) ise yukarıda açıklanan sürtünme ve sürtünme karıştırma kaynaklarının bir nevi karışımından oluşmaktadır. Bu yöntemde ise sürtünme karıştırma kaynağına benzer şekilde omuz ve uçtan oluşan bir takım boru yüzeyine farklı baskı yükleri ve devirde sürtünerek boruda sürtünme sebepli yumuşama sağlamaktadır. Sürtünme karıştırma kaynağından farklı olarak ise takım ucun yani pin karıştırma işlemi yapmamakta boru içinde boşta dönmekte ve takıma yada iş parçasına ilerleme hareketi verilmemektedir. Şekil 2. Şekil 2. DTYSK Mekanizması [7,8] İşlem öncesi plaka üzerine boru çapından örneğin 1 mm daha büyük delik açılır. Devamında boru plaka yüzeyinden hafif çıkıntı yapacak şekilde elle montajı yapılır. Devamında boru iç çapından daha küçük çapa sahip uca sahip (sadece yataklama amaçlı) takım boru içine 473

daldırılır ve omuzlardan boru yüzeyine sürtünerek çıkıntı boru kısmını sürtünme ısısı yardımıyla hamurlaştırır. Hamurlaşan metal takım omzunun aşağı yönlü baskı yüküyle boru ile plaka çapları arasındaki boşluklu kısımdan aşağı doğru akmaya başlar ve kaynak işlemi gerçekleştirilir. 2. MATERYAL VE METOD Deneyler için kullanılan boru ve plaka malzemesi EN AW 6060 (AlMgSi0,5) alüminyum alaşımıdır. Plaka boruya dıştan bir takım yardımıyla sürtünme kaynağı (DTYSK) yöntemiyle kaynak edilmiştir. DTYSK deneylerinde dik başlı freze, sıcaklık ölçme sistemi, yük ölçer, sürtünme için takım ve deney numunesi bağlama aparatları kullanılmıştır. DTYSK deneylerinde Şekil 3 de görülen dik başlı freze tezgahı kullanılmıştır. Kaynak edilecek plakalar4x50x70 mm boyutlarında kesilmiş, plaka üzerine 21 mm çapında delik açılmış ve 20 mm çapında 2 mm et kalınlığında 3 farklı boyda (40, 41 ve 42 mm) boru bu delik içerisine arada 0,5 mm boşluk kalacak şekilde yerleştirilerek kaynak edilmeye çalışılmıştır, Şekil 4. Şekil 3. Deney düzeneği; freze (a), alt tabla (b), numuneleri bağlama tertibatı (c) 474

Şekil 4. Kaynakları yapılan plaka (a)ve boru (b) boyutları Kaynak esnasında Şekil 5 de görülen soğuk iş takım çeliklerinden X210Cr12 (1.2080) yapılmış tek bir takım kullanılmıştır. Talaşlı imalat sonrası takıma ısıl işlem yapılmıştır. Şekil 5. DTYSK esnasında kullanılan takım 475

3. DENEYLER VE SONUÇLAR Dıştan bir takım yardımıyla boruların plakalara sürtünme kaynağı üzerine ülkemizde yapılmış herhangi bir çalışmaya şu ana kadar rastlanmamıştır. Uluslararası alanda ise bu çalışmaları ilk defa yapan S. Muthukumaran a ait iki adet çalışmaya rastlanmıştır [7,8]. Deneylerde bir boru plakaya DTYSK yöntemiyle birleştirilmiştir. Bu çalışmada çalışılan deney parametreleri Tablo 1 de verilmiştir. Toplam 9 farklı parametrede 27 deneyin yapıldığı çalışmada boru uzunlukları sırasıyla 40, 41 ve 42 mm olarak değiştirilirken (plaka yüzeyinden sırasıyla 1, 2 ve 3 mm taşma), takım devir sayıları da 950, 1180 ve 1500 min -1 olarak değiştirilmiştir. Deneyler esnasında takım omzu tarafından boruya uygulanan dikey yük ortalama 1,2-1,5 kn arasında ve oluşan sıcaklık ise 300 C civarında yaklaşık olarak sabit tutulmuştur. Tablo 1. Deney parametreleri Deney No Takım Dönme Devri (rpm) Boru uzunluğu(mm) Plaka Yüzeyinden taşma miktarı (mm) 1 950 40 1 2 1180 40 1 3 1500 40 1 4 950 41 2 5 1180 41 2 6 1500 41 2 7 950 42 3 8 1180 42 3 9 1500 42 3 40 mm uzunluğundaki alüminyum boru ile yapılan kaynakların görüntüleri Şekil 6 da verilmiştir. Esas itibariyle çıplak gözle yapılan incelemelerde boruların levhalara kabul edilebilir ölçüde kaynak yapıldığı görülmüştür. 476

Şekil 6. 40 mm uzunluğundaki alüminyum boruların DTYSK görüntüleri Numunelerin birleşme bölgelerinin makro yapıları genel olarak Şekil 7 de verilmiştir. Şekil 7. Farklı parametrelerde yapılan DTYSK birleştirmelerin kesit görüntüleri 477

Şekil 7 deki görünümler dikkatlice incelendiğinde boru boyunun 40 mm olduğu (borunun plakadan 1 mm çıktığı) birleştirmelerde boruların birleşme bölgelerinde 1180 min -1 takım devir sayısında kısmi çatlaklara ve yetersiz birleşme belirtilerine rastlanırken, 950min -1 takım devir sayısında birleştirmelerde birleşme bölgesinin mekanik olarak daha iyi bağ oluşturmuş olduğu ve çatlaklara rastlanılmadığı Şekil 8 de daha ayrıntılı görülmektedir. Şekil 8. 950 min -1 ve 1180 min -1 takım devrinde, 40 mm uzunluğundaki boru ile yapılan kaynak kesiti Gerçekleştirilen birleştirmelerden elde edilen numunelere uygulanan çekme deneyinde elde edilen mukavemet değerleri Tablo 2 de verilmiştir. Den ey No Takım Dönme Devri (min -1 ) Tablo 2. Çekme deneyi sonuçları Boru uzunluğu (mm) Plaka Yüzeyinden taşma miktarı (mm) Çekme Dayanımı, R m (MPa) Akma Sınırı, R p0,2 (MPa) Esas malzeme EN AW 190 150 AlMgSi0,5 1 950 40 1 270 110 2 1180 40 1 41 25 3 1500 40 1 275 115 4 950 41 2 195 85 5 1180 41 2 194 84 6 1500 41 2 268 108 7 950 42 3 225 92 8 1180 42 3 165 82 9 1500 42 3 118 47 EN 573-2 standardına göre esas malzeme olarak kullanılan AA 6060 (EN AW AlMgSi0,5)alaşımın T6 ısıl işlem koşullarında çekme dayanımı ortalama 190 MPa, akma sınırı ise 150 MPa olarak verilmektedir[9]. Kaynaklı birleştirmelerin dayanımını hesaplamak 478

açısından numuneyi çekme cihazına bağlarken kaynaklı bağlantıdan kopacak şekilde bir tutturma tertibatı kullanılmıştır. Bu sebeple ortaya çıkan değerler boru ile plaka arasındaki bağlantının kesme dayanımını içermektedir. 1,4 ve 7 nolu sıralarda verilen sonuçlardan görüleceği üzere 950 min -1 takım devrinde yapılan kaynak işlemleri sonucunda 40 mm boyuna sahip boruyla yapılan kaynakta daha başarılı sonuçlar elde edilmiştir.2,5 ve 8 no.lu sıralarda verilen sonuçlardan görüleceği üzere 1180 min -1 takım devrinde yapılan kaynak işlemleri sonucunda 41 mm boyuna sahip boruyla yapılan kaynakta daha başarılı sonuçlar elde edilmiştir. 1180 min -1 takım devrinde yapılan kaynakta 40 mm uzunluğundaki borunun kaynağında çok düşük dayanım değerleri elde edilmiştir. Bu sonucun kaynak bölgesinin yetersiz birleşmesinden, kaynak dikişinde çatlak olmasından kaynaklanmış olabileceği düşünülmektedir, Şekil 8. 3,6 ve 9 no.lu sıralarda verilen sonuçlardan görüleceği üzere 1500 min -1 takım devrinde yapılan kaynak işlemleri sonucunda ise yine 40 mm boyuna sahip boruyla yapılan kaynakta daha başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Tüm deneylerde doğal olarak kopmalar boru plaka birleşim yerlerinden gerçekleşmiştir, Şekil 9. Elde edilen dayanım sonuçları esas malzemenin çekme dayanımı ve akma sınırları göz önünde bulundurulduğunda kabul edilebilir değerlerdedir. Şekil 9: Kopan kaynaklı numunelerin çekme deneylerinden sonraki görünümü 4. TARTIŞMALAR Boruların plakalara dışarıdan bir takım yardımıyla sürtünme kaynağı üzerine yapılan bu çalışma yöntem olarak ülkemizde uygulanan ilk çalışma olma özelliği taşımaktadır. Çalışmalarda bazı geliştirilmesi gereken noktaların bulunduğu görülmüştür. Özellikle çalışmalar esnasında uygulanan dikey yükü sabit tutan bir sistemin gerçekleştirilecek birleştirmelerin daha istikrarlı ve tekrar edilebilir olmasını sağlayacaktır. Ayrıca birleştirme esnasında erişilen sıcaklık mertebesinin farklı noktalardan daha hassas olarak ölçülmesi malzemelerde ortaya çıkacak olan yaşlanma etkisinin yorumlanmasını kolaylaştıracaktır. 479

Bununla beraber yapılan çalışmalar göstermiştir ki dışarıdan bir takım yardımıyla boruların plakalara sürtünme kaynağı ile birleştirilebileceği görülmüştür. Elde edilen dayanım sonuçları da memnun edici sınırlar içindedir. Kaynak işleminin kolay uygulanabilir olması sebebiyle alüminyum ve alaşımları ile başlayan çalışmaların hızla çeliklere doğru yönlendirilmesi özellikle kazan, eşanjör vb. ürünler imal eden firmalar açısından önem teşkil edecektir. Yapılan deneysel çalışmalarda borunun flanştan taşma miktarı incelenmeye çalışılmış olmakla birlikte boru dış çapı ile plaka üzerine açılan delik çapları arasındaki fark değişiminin incelenmesi bir sonraki çalışılması gereken parametre olarak düşünülmektedir. Bununla birlikte farklı baskı kuvvetlerinde, takım omuz çapı ve profilinin etkileri de yine çalışılabilecek parametreler arasında düşünülmektedir. Elbette ki çalışılabilecek diğer bir parametre ise bu yöntemin diğer malzemelere uygulanabilirliğidir. Sonuç itibariyle yapılan çalışma göstermiştir ki boruların plakalara dışarıdan bir takımla birleştirilebilirliği üzerine kullanılan borunun plaka yüzeyinden taşma miktarı (yani boru boyu) kaynaklı bağlantı mukavemetini etkileyen önemli bir parametredir. 5. KAYNAKÇA 1. Çam, G.,Sürtünme Karıştırma Kaynağı Uygulamaları, 9. Malzeme Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 8-10 Mayıs 2002, Pamukkale Üniversitesi, 450-458, 2002, Denizli. 2. Çam, G., Sürtünme Karıştırma Kaynağında Kullanılan Takımlardaki Geliştirmeler, TMMOB Makine Mühendisleri Odası, Kaynak Teknolojisi IV. Ulusal Kongre ve Sergisi, 47-62 2003, Kocaeli. 3. Şık, A. ve Kayabaş, Ö., Sürtünme Karıştırma Kaynağı ile Yapılan Alüminyumun Kaynağında Kaynak Bölgesinin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi, Gazi Üniv. Endüstriyel Sanatlar Eğitim Fak. Der., 2003, 11, 30-43. 4. http://bilginform.com/surtunme-karistirma-kaynagi.html 5. Mishra, R. S. and Ma, Z. Y., Friction Stir Welding and Processing, Materials Scienceand Engineering R 50, 2005,1-78. 6. Kang C.Y., North T.H., Perovic D.D., Microstructual Features Of Friction Welded MA 956 Superalloy Material Metall. And Mater. Trans. A, V26A, 1996, 4019-4029. 7. Muthukumaran, S., Athul, P., Venukumar, S.,Friction Welding of Cu-Tube To Al-Tube Plate Using An External Tool By Threaded Tube Interference Method, Proceedings of the 1 st International Joint Symposium on Joining and Welding, 2013, 129-135. 8. Senthil Kumaran, S, Muthukumaran, S., Vino, S.,Optimization of Friction Welding Of Tube To Tube Plate Using An External Tool By Hybrid Approach, Journal of Alloys and Compounds, Volume 509, Issue 6, 10 February 2011, Pages 2758-2769. 9. Yüksel, M., Meran, C., Malzeme Bilgisine Giriş, Malzeme Bilimleri Serisi -Cilt 2, MMO yayını, yayın No: MMO/545/2, Temmuz 2013, Ankara, 568 Sayfa. 480