ISSN: El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 4, No: 1, 2017 ( )

Benzer belgeler
Tozaltı Ark Kaynak Yöntemi ile Birleştirilen X60, X65 ve X70 Çeliklerin Kaynak Bölgesinin Etüdü

ARK KAYNAK YÖNTEMİ İLE BİRLEŞTİRİLEN OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİK İLE DÜŞÜK KARBONLU ÇELİĞİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

POLİTEKNİK DERGİSİ JOURNAL of POLYTECHNIC ISSN: (PRINT), ISSN: (ONLINE)

DÜŞÜK KARBONLU ÇELİKLERDE ELEKTRİK ARK VE MAG KAYNAK YÖNTEMLERİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Ahmet Durgutlu Accepted: March ISSN : ykaya@karabuk.edu.tr Karabuk-Turkey

Farklı özellikteki malzemelerin tozaltı ark kaynak yöntemi ile birleştirilmesi ve birleştirmelerin tahribatlı ve tahribatsız muayenesi

FARKLI MALZEMELERİN KAYNAĞININ DENEYSEL VE TEORİK İNCELENMESİ

FARKLI ÇELİKLERE UYGULANAN DEĞİŞEN ISITMA HIZLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

AISI 304 VE AISI 430 PASLANMAZ ÇELİKLERİN TIG, MIG VE ÖRTÜLÜ ELEKTROD ARK KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Araştırma Makalesi

KAZAN ÇELİKLERİNİN KAYNAK KABİLİYETİ 1. Kazan Çeliklerinin Özellikleri

ERDEMİR 3237 MALZEMESİNİN KAYNAK YÖNTEMLERİNE VE SICAKLIĞA BAĞLI KIRILMA DAVRANIŞININ BELİRLENMESİ

DUAL FAZLI ÇELİKLERDE MARTENZİT VE YÜKLEME HIZININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik. AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi.

THE EXAMINATION OF METALLURGICAL PROPERTIES OF WELDED 6351 ALUMINUM ALLOYS WITH INERT GAS METHODS

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

AISI 1030 Çelik Çiftinin Manuel (GMAW) Ve Sinerjik Kontrollü (GMAW-P) Kaynağında Tane Morfolojisinin Karşılaştırılması

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

BÖLÜM 4 KAYNAK METALURJİSİ

KAYNAKLI NUMUNELERİN TAHRİBATLI TESTLERİNİN GÜVENİLİRLİĞİ VE CİHAZ KALİBRASYONU

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler

Ark Kaynağı ile Kaynatılan Ferritik Küresel Grafitli Dökme Demirlere Öntav Sıcaklığının Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisi

AISI 430/AISI 1030 Çelik Çiftinin Manuel (MIG) ve Sinerjik Kontrollü Darbeli (MIG-P) Kaynağının Mikroyapı ve Sertlik Üzerine Etkisi

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

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 10 Yüksek mukavemetli yapı çelikleri. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

ISSN: El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 4, No: 1, 2017 (72-81)

Kaynak yöntemleri ile birleştirilen bir malzemenin kaynak bölgesinin mikroyapısı incelendiğinde iki ana bölgenin var olduğu görülecektir:

GAZALTI VE TOZALTI KAYNAK YÖNTEMLERİYLE BİRLEŞTİRİLMİŞ GEMİ SACININ MEKANİK ÖZELLİKLERİ ÖZET ABSTRACT

THE PRODUCTION OF AA5049 ALLOY SHEETS BY TWIN ROLL CASTING

Paslanmaz Çeliklerin. kaynak edilmesi. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 2 s Mayıs 2004

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

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

AA 5754 Alüminyum Alaşımının Robot (MIG) Kaynağı ile Birleştirilmesi ve Mikroyapısının İncelenmesi

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

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

Alüminyumun TIG Kaynağında Argon-Hidrojen Gaz Karışımının Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisi

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels)

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ/İMALAT MÜHENDİSLİĞİ (DR)

SPİRAL KAYNAKLI ÇELİK BORULARIN ÜRETİM SÜRECİ Spiral Kaynaklı Borular, spiral formda ve tamamıyla

% 0.03 Nb ve % 0.05 V lu bir boru hattı çeliğinde mikroyapı-mekanik özellik ilişkisi

Emre Yalçın (Odöksan ELBA) 7.Oturum: Süreçler ve Kontrol 7th Session: Process and Control

ÖRTÜLÜ ELEKTROT ARK KAYNAĞI VE MIG KAYNAĞINDA AKIM ŞİDDETİNİN KAYNAK NÜFUZİYETİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

ISSN: El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 4, No: 1, 2017 ( )

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

Arda Çetin, Peyman Çelenkoğlu, Burcu Tunç, Ayhan Comart (Ekstra Metal)

SÜRTÜNME KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMİŞ AISI 1040/DUPLEX PASLANMAZ ÇELİK ÇİFTİNDE SÜRTÜNME SÜRESİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

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

Tozaltı Kaynak Yöntemiyle Birleştirilen Petrol ve Doğalgaz Borularının Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

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

ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA SİLİSYUMUN KAYNAK DİKİŞİ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

NOKTA DİRENÇ KAYNAK SÜRESİNİN IF 7114 ÇELİĞİ BİRLEŞTİRMELERİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AŞIRI PLASTİK DEFORMASYON METOTLARININ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

PLAZMA TRANSFER ARK YÖNTEMİYLE FeCr/FeCr+C TOZUNUN DÜŞÜK KARBONLU ÇELİK YÜZEYİNE ALAŞIMLANMASI. Serkan ÖZEL, Bülent KURT, İlyas SOMUNKIRAN

ÇELİKLERİN KAYNAK KABİLİYETİ

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

TERMOPLASTİK POLİMERLERİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA NOKTA KAYNAĞINA BAKALİT ARA TABAKA TOZUNUN ETKİSİ

An investigation on the weldability of S235JR carbon steels and aisi 430 ferritic stainless steels with gas metal arc welding

Dr. F. Can Akbaşoğlu, Serhat Adışen, Uğur Gürol, Eylem Subaşı (Akmetal) Prof. Dr. S. Can Kurnaz (Sakarya Üni.)

4000 SERİSİ ALÜMİNYUM LEVHALARIN TIG KAYNAĞINDA AKIM TÜRÜNÜN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

AISI 409 VE Ç1010 ÇELİĞİN ÖSTENİTİK ELEKTROD KULLANARAK MIG KAYNAK YÖNTEMİ İLE BİRLEŞTİRİLMESİ VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Orbital Kaynak Teknolojisi Kullanılarak Kaynak Edilen X65 ve X70 Çelik Boruların Mekanik ve Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

JOMINY DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ


MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik

Nida Katı Sermin Ozan Fırat University, Elazığ-Turkey

Sürtünme Kaynaklı Bakır ve AISI 1040 Çeliğinin Mekanik ve Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi

AISI 430 Çelik Çiftinin Manuel (GMAW) Ve Sinerjik Kontrollü (GMAW-P) Kaynağında Isı Girdisinin Mikroyapı Üzerindeki Etkisi

Fen Bilimleri Dergisi. Toz Altı Ark Kaynak Yöntemiyle Üretilen API 5L X70 Kalite Çelik Boruların Mikroyapı ve Mekanik Özellikleri

Paslanmaz Çeliklerin Kaynak İşlemi Esnasında Karşılaşılan Problemler ve Alınması Gereken Önlemler Paslanmaz çeliklerin kaynak işlemi esnasında

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

MAG Kaynağı ile Birleştirilmiş SAE 1020 nin Kaynak Bölgesinin İncelenmesi ve Uyumsuzluk Faktörünün Belirlenmesi, C. Meriç, M.

METAL KAYNAĞI METALİK MALZEMELERİ,

İnce ve Kalın Kesitli SiMo Küresel Dökme Demirlerin, Isıl İşlem Öncesinde ve Sonrasında Mikroyapı ve Mekanik Özellikleri

ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAĞI

DENEYİN ADI: Çeliklerin Isıl İşlemi. AMACI: Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin öğretilmesi.

ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

Selçuk Üniversitesi ISSN 1302/6178 Journal of Technical-Online

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

X52 TĐPĐ MĐKROALAŞIMLI ÇELĐKLERDE, YÜKSEK FREKANS KAYNAĞI SONRASINDA UYGULANAN ISIL ĐŞLEMĐN SĐMULASYON YOLUYLA KARAKTERĐZASYONU

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

DÜŞÜK KARBONLU BİR ÇELİĞİN KAYNAĞINDA TERMOMEKANİK İŞLEMİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

KATI HAL KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLEN AISI 3343 S 600 AISI 4140 ÇELİKLERİNİN KAYNAK KABİLİYETİNİN ARAŞTIRILMASI

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ

ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ KAYNAKLANABİLİRLİĞİ VE KAYNAK PARAMETRELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERE VE MİKROYAPIYA ETKİSİ ÖZET

Dubleks Paslanmaz Çeliklerin Statik Yaşlanma Davranışları

Sondaj Boru Çeliğinin Sürtünme Kaynak Kabiliyeti

15 th International Materials Symposium (IMSP 2014) October 2014 Pamukkale University Denizli - Turkey

Ç8620 Ç4140. ÖLÇÜLEN SERTLİK DEĞERİ (HRc) ÖLÇÜLEN SERTLİK DEĞERİ (HRc) SERTLEŞTİRİLMİŞ UÇTAN MESAFE (mm) Ç1050 Ç1040. ÖLÇÜLEN SERTLİK DEĞERİ (HRc)

ALÜMİNYUMUN TIG KAYNAĞINDA AKIM TÜRÜNÜN KAYNAK METALİ MİKROYAPISI VE DARBE DAYANIMINA ETKİSİ

YAPI ÇELİKLERİNİN KAYNAKLANABİLİRLİĞİ

Pratik olarak % 0.2 den az C içeren çeliklere su verilemez.

Metalografi Nedir? Ne Amaçla Kullanılır?

EN ISO KAYNAKÇILARIN YETERLİLİK SINAVI ERGİTME KAYNAĞI - BÖLÜM 1: ÇELİKLER. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

Temperleme İşleminin Yağda Soğutulan Çeliklerin Mikroyapı ve Sertlik Özelliklerine Etkisi

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

KPTA Yöntemi ile Birleştirilen AISI 430/AISI 1040 Kaynaklı Bağlantılarda Enerji Girdisinin Mekanik Özellikler Üzerine Etkisi

Transkript:

www.tubiad.org ISSN:2148-3736 El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 4, No: 1, 2017 (108-115) El-Cezerî Journal of Science and Engineering Vol: 4, No: 1, 2017 (108-115) ECJSE Makale / Research Paper Farklı Kaynak Yöntemleri İle Birleştirilen Doğalgaz Borularının İncelenmesi Rıza KARA *, Fatih ÇOLAK *, Gökhan YILDIRIM *, Vedat HİÇYILMAZ * * Uşak Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Makine ve Metal Teknolojileri Bölümü UŞAK/TÜRKİYE, riza.kara@usak.edu.tr Özet: Doğalgaz kullanımının yaygınlaşması ile birlikte tesisat işlemlerinde kaynaklı birleştirme kalitesi önem kazanmıştır. Bu çalışmada çelik doğalgaz borularının kaynak kabiliyeti araştırılmıştır. Çalışmada API5L X52 kalite 1/2 inç yarıçapında 2,8 mm et kalınlığına sahip borular 100 mm boyutlarında hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler Oksi-Gaz, elektrik ark kaynağı ve MAG (Gaz altı) kaynak yöntemleriyle birleştirilmiştir. Farklı kaynak yöntemleriyle birleştirilen kaynaklı numuneler mikroyapı, sertlik, çekme ve yorulma deneyleri ile karakterize edilmiştir. Anahtar kelimeler: API5L X52, kaynak yöntemleri, mekanik özellikler. Investigation of Natural Gas Pipes with Different Welding Processes Abstract: The welded combining has gained importance in fitting processes with the widespread use of gas. In this study has investigated weldability of steel gas pipes. Samples have been prepared from API 5L X52 quality gas pipes. The samples prepared; 1/2 inch in diameter, thick of 2.8 mm, of size 100 mm. Samples has been combined with oxy-gas, electric arc welding and MAG (gmaw) welding process. The combined samples have been characterized with microstructure, hardness, tensile strength and fatigue strength test. Keywords: API5L X52, welding processes, mechanical properties. 1. Giriş Günümüzde boru hatları tüketimi büyük olan ve devamlı kullanılan sıvıların ve gazların (petrol, su, doğalgaz gibi) uzun mesafelere transfer edilmesinde dünya çapında kullanılan en yaygın yöntemdir [1,2,3,4,5]. Çağımız endüstrisinin vazgeçilmez malzemeleri arasına giren bu boruların kullanılması onların birleştirilmesini gerektirmektedir. Birleştirme yöntemi olarak kolaylığı, pratik olması, güvenli ve ekonomik olması sebebiyle kaynaklı birleştirme seçilmektedir [6,7,8]. Kullanıldıkları alan düşünüldüğünde ve taşınan yanıcı gazlar olduğundan küçük sızıntı veya toprak hareketiyle boruların hasara uğramaması gerekmektedir. Boruların kaynağında bir sorun olması durumunda sızıntı sonucu yangın veya patlama olması çok muhtemeldir. Buda birçok hayata veya ekonomik kayba sebep olur [9,10]. API 5L X52 çelik tipik petrol sektöründe gaz ve yakıt iletimi için boru hatlarında kullanılan yaygın bir malzeme olarak karşımıza gelmektedir [11]. API standardına göre X52 gibi psi olarak minimum akma dayanımını gösterir. Bu gösterimde akma dayanımı 52.000 psi Bu makaleye atıf yapmak için Kara, R., Çolak, F., Yıldırım, G., Hiçyılmaz, V., Farklı Kaynak Yöntemleri İle Birleştirilen Doğalgaz Borularının İncelenmesi El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi 2017, 4(1); 108-115. How to cite this article Kara, R., Çolak, F., Yıldırım, G., Hiçyılmaz, V., Investigation of Natural Gas Pipes with Different Welding Processes El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 2017, 4(1); 108-115.

Kara, R., Çolak, F., Yıldırım, G., Hiçyılmaz, V. ECJSE 2017 (1) 108-115 olan malzeme anlaşılır [12,13]. X52 tipi çelikler günümüz endüstrisinin vazgeçilmez malzemeleri arasına giren, yüksek akma mukavemetleri ve toklukları nedeni ile kullanımı giderek artan önemli bir çelik gurubunu oluşturmaktadır. Bu çeliklerin kaynağında karşılaşılabilecek sorunların en önemlisi ısı tesiri altındaki bölgede (ITAB) oluşabilecek sertleşme eğilimidir. Bu çeliklerin ısı tesiri altındaki bölgesinde yüksek karbonlu martenzit ve östenitten oluşan mikro boyuttta adacıklar oluşabilmektedir [14].Bu oluşuma doğrudan tesir eden soğuma hızı en etkin faktör olmaktadır. Ti, B gibi mikroalaşım elementlerinin ısı tesiri altındaki bölgenin tokluğu üzerine etkisi, çeliğin karbon eşdeğeri ile ilişkili olup iyi bir tokluk için uygun bir karbon eşdeğerliği aralığı vardır [15,16]. Bu çalışmada; endüstride doğalgaz boru hatlarında kaynaklı imal edilip geniş yelpazede tercih edilen API 5L X52 kalite çeliklerin; oksigaz, rutil elektrotla ark kaynağının, selülozik elektrotla ark kaynağının ve MAG yönteminin kaynak kabiliyeti araştırılmıştır. Bu amaçla farklı kaynak yöntemleri ile yapılan birleştirmelerin mekanik özelliklerinden çekme ve yorulma dayanımı tespit edilerek sertlik dağılımı belirlenmiştir. Ayrıca birleştirmenin metalografik incelemesi yapılarak, mikroyapı mekanik özellik ilişkisi belirlenmiştir. 2. Deneysel Malzeme ve Metot 2.1. Deneysel Çalışmada Kullanılan Malzeme Çalışmada X52 doğalgaz çelik borusu kullanılmıştır. X52 doğalgaz çelik boruya ait spektro analiz sonucu Tablo 1 de, bu çelik borunun ferrit ve perlit oranları Tablo 2 de verilmiştir. Tablo 1. X52 doğalgaz çelik borusuna ait spektro analiz sonuçları AP5L C Mn Si Nb V P S Cr Cu Al X52 0,106 0,91 0,24 0,020 0,0017 0,013 0,007 0,017 0,021 0,039 Tablo 2. X52 çeliklerin ferrit ve perlit oranları Çelik Tipi Ferrit Oranı fa % Perlit Oranı fp % X52 83,5 16,5 ± 6 2.2. Deney Numunelerinin Kaynak İçin Hazırlanması ve Birleştirilmesi Çalışmada ½ inç dış çapa sahip 2.80 mm et kalınlığındaki borular 100 mm boyutlarında kesilmiş ve daha sonra karışmaması için aşağıda Tablo 3 deki koşullarda ve numune numaralandırma işlemi yapılarak Oksigaz, Örtülü elektrot ark ve MAG yöntemleriyle kaynatılmıştır. Tablo 3. Numunelerin numaralandırılması ve kaynak koşulları Numune No Kaynak Yöntemi İlave Metal Akım Şiddeti 1 Oksigaz 2 mm Çelik Tel - 2 Örtülü Elektrot Ark 3,25 Rutil Elektrot 115 A Kaynağı 3 Örtülü Elektrot Ark 3,25 Selülozik Elektrot 115 A Kaynağı 4 MAG 1 mm Çelik Tel 126 A Tüm numunelerin boru uçlarına standart kaynak ağzı açılmış daha sonra boruların iç ve dış kısmında 5 cm lik bir mesafede yüzey temizliği yapılmıştır. 1 numaralı numuneler oksijen ve asetilen gazı kullanılarak Oksigaz kaynağıyla tek pasoda kaynaklanmıştır. 2 ve 3 nolu numuneler 109

ECJSE 2017 (1) 108-115 Farklı Kaynak Yöntemleri İle Birleştirilen Doğalgaz Borularının kaynatılmadan önce 115 A de ve 90 0 lik açılarla 4 yerinden puntalama işlemi yapıldıktan sonra soğutulup cürufları kırılıp sonrasında tek pasoda kaynatılmışlardır. 4 nolu numuneler ise CO 2 gazı kullanılarak 115 A de 1,5 m/s tel çekme hızında 90 o lik açı ile 4 yerinden puntalanmıştır. Puntalar tamamen temizlendikten sonra tek pasoda kaynatılmıştır. Her numune kaynaktan sonra kaynak bölgeleri tel fırça yardımıyla tamamen temizlenmiştir. Çalışmada kaynaklanmış numunelerin görünümü aşağıda Şekil 1 de verilmiştir. Şekil 1. Kaynaklanmış doğalgaz borularına ait resim 2.3. Birleştirmelere Uygulanan Mekanik Testler ve Metalografik İncelemeler Birleştirmelerden standart çekme numuneleri hazırlanmıştır. Çekme deneyi INSTRON 8801 model çekme test cihazında tek eksende, 0.5 mm/dak çekme hızında ve sabit sıcaklıkta gerçekleştirilmiştir. Deneysel hataları minimize edebilmek amacıyla her bir şart için 3 deney numunesi test edilmiştir. Çalışmada, ayrıca kaynaklı boruların yorulma dayanım sınırını tespit edebilmek için standartlarına uygun olarak yorulma numunesi hazırlanarak yorulma deneyi uygulanmıştır. Yorulma deneyinde Instron 8801 Model Çekme deneyi cihazı kullanılmıştır. Bu çalışmada ayrıca farklı kaynak yöntemleri ile kaynatılan numunelerin kaynak bölgelerinde oluşan sertlik incelenmiştir. Bu nedenle mikroyapı için hazırlanmış numunenin kaynak bölgelerinden Mettest- HT- RSR marka ve model sertlik cihazı ile sertlik değerleri ölçülmüştür. Metalografik inceleme numuneleri ise kaynak ilerleme yönüne dik olacak konumda klasik metalografi inceleme yöntemindeki sıralama takip edilerek hazırlanmıştır. Zımparalama işlemlerinde 80-120-240-320-400-600-800-1000-1200 gridlik zımparalar kullanılmıştır. Daha sonra parlatma aşamasında çuha bezi kullanılmıştır. Parlatılan numuneler asit çözeltisinde dağlanmıştır. Metalografik incelemelerde Olympus marka Bx60 Model, alttan ve üstten aydınlatmalı mikroskop kullanılmıştır. 3. Sonuçlar ve İrdelenmesi 3.1. Mekanik Özellik Test Sonuçları Standardına göre test edilen numunelerin çekme test sonuçları Şekil 2 de gösterilmiştir. Grafikteki her bir değer test edilen üç numunenin ortalamasıdır. Şekil 2 deki grafikten görüldüğü gibi en yüksek akma dayanımı 160 MPa olarak MAG kaynağı ile yapılan birleştirmede ölçülmüştür. En düşük akma dayanımı ise 70 MPa ile selülozik örtülü elektrot ile yapılan kaynaklı birleştirilmiş numunede bulunmuştur. Oksigaz kaynağı ve rutil örtülü elektrik ark kaynağı ile yapılan birleştirmelerde ise akma dayanımı birbirine çok yakın bulunmuştur. Oksigazla birleştirmede 90 MPa rutil elektrot ile birleştirmede ise 95 MPa bulunmuştur. Sonuçlara bakıldığında akma dayanımı en iyi MAG kaynağı ile yapılan birleştirmede tespit edilmiştir. Tozaltı kaynağı ile her iki taraftan kaynaklı numunelerin akma dayanımının 420-520 MPa arasında olduğu belirtilmiştir [17]. MAG kaynak yöntemi ile farklı kaynak pozisyonlarında kaynaklanmış X52 malzemesinden imal edilmiş çelik boruların çekme deneyi sonrasında en yüksek değerlerin yatay oluk pozisyonunda (457 MPa akma gerilmesi 552 MPa çekme gerilmesi) elde edilmiştir [18]. 110

Kara, R., Çolak, F., Yıldırım, G., Hiçyılmaz, V. ECJSE 2017 (1) 108-115 350 300 250 200 150 100 50 0 1 Nolu Numune 2 Nolu Numune 3 Nolu Numune 4 Nolu Numune Akma Gerilmesi 90 95 70 160 Çekme Gerilmesi 215 312 270 313 % Uzama Miktarı 10 14,7 11 3,5 Şekil 2. Çekme deneyi sonuçlarının grafiksel olarak gösterimi Birleştirmelerin ortalama % uzamaları oksigaz yöntemiyle birleştirilen numunede 10 iken rutil elektrot ile kaynatılan birleştirmenin %14.7, selülozik elektrot ile birleştirilenin % 11, MAG kaynağıyla birleştirilen numunenin ise % 3,5 olarak tespit edilmiştir. Çalışmada yapılan yorulma test sonuçları aşağıda Tablo 4 de verilmiştir. Tablo 4. Yorulma deneyi sonuçları Numune No Cycle (Tekrar Sayısı) Kopma Bölgesi 1 1000 Kaynak Bölgesi 2 1291 Kaynak Bölgesi 3 3700 Kaynak Bölgesi 4 26298 ITAB Birleştirmelerin yorulma sonuçları incelendiğinde en uzun tekrar sayısı 4 nolu numune yani MAG kaynağıyla yapılan birleştirmede görülmüştür. Bu sonuç çekme deneyi sonuçları bakımından en yüksek akma dayanımı sergilemiş olan MAG yöntemi ile değerlendirilebilir. Diğer kaynak yöntemleri ile birleştirilen numuneler incelendiğinde en zayıf tekrar sayısı 1 nolu numune oksigazla kaynatılan birleştirmede ölçülmüştür. MAG kaynağıyla birleştirilen numune hariç diğer kaynak yöntemleri ile birleştirilen numuneler de kaynak bölgesinden kopmaların gerçekleştiği gözlemlenmiştir. MAG kaynak yöntemi ile birleştirilen numunede ise kopmanın ITAB bölgesinden olduğu tespit edilmiştir. Kullanılan ilave tel (elektrot) içerisindeki Mn ve karbon içeriğinin de kaynaklı numunelerin çekme ve yorulma deney değerlerine etkisi görülmektedir. Bu etki MAG yönteminde özellikle belirgin bir şekilde gözlemlenmiştir. Ayrıca elektrot özelliklerinin değişmesi ile mikroyapı incelemelerinde kaynak mikroyapılarında değişimler ortaya çıkmıştır. Birleştirmelerin sertlik dağılımı da araştırılmıştır. Her bir birleştirmenin sertlik deneyinin kıyaslayabilmek için ilk olarak kaynaksız ana malzeme ölçülmüş ve sonra diğer kaynak yöntemleri ile birleştirilen numunelerin sertlikleri ölçülmüştür. Ölçülen sertlik değerleri aşağıda Tablo 5 de verilmiştir. Tablo 5' deki sertlik değerleri ana malzemeyle kıyaslandığında 1 nolu numunenin 111

ECJSE 2017 (1) 108-115 Farklı Kaynak Yöntemleri İle Birleştirilen Doğalgaz Borularının sertliğinin ana malzemeye yakın olduğu gözlemlenmiştir. Ancak diğer kaynak yöntemleri ile birleştirilen numunelerin kaynak bölgesinin sertlik değerlerinin artmış olduğu görülmüştür. Sertlik açısından incelendiğinde 1 nolu numunenin sertliğinin düşme sebebi ısı girdisi ile tane irileşmesidir. Diğer numunelerin sertliklerinin yüksek olmasının sebebi ise ilave tel olarak kullanılan malzemelerin içindeki alaşımların sertlik artışına neden olmasıdır. MAG kaynak yöntemi ile yatay oluk pozisyonunda kaynaklanmış X52 çelik boruların mikrosertlik deneyi değeri 155-160 HV 5 olarak elde edilmiştir [18]. 2,3 ve 4 nolu numunelerde Mn ve karbon oranı açısından pertlit oranının artması ile sertlik değeri ana malzeme ve oksigaz yöntemine göre daha yüksek çıkmıştır. 3.2. Metalografik İnceleme Sonuçları Tablo 5. Sertlik testi sonuçları Numune No Rockwell (A) Ana Malzeme 23,2 1 Nolu Numune 22,5 2 Nolu Numune 40,6 3 Nolu Numune 41,8 4 Nolu Numune 40,7 Mekanik özellik mikroyapı ilişkisini tayin edebilmek amacıyla numunelerin metalografik incelemesi yapılmış ana malzemenin mikroyapı resmi Şekil 3 de verilmiştir. Kaynaklı numunelerin mikroyapı resimleri ITAB ve kaynak metalinden ayrı ayrı alınarak verilmiştir. Kaynaklı numunelerden 1 nolu Oksigaz ile kaynatılan numunenin Şekil 4 (a) da ITAB ve Şekil Şekil 4 (b) de kaynak metalinin mikroyapısı görülmektedir. Şekil 4 de oksi-gaz kaynak yöntemi ile birleştirilen numunenin tane boyutunun belirgin bir şekilde irileştiği gözlemlenmiştir. Şekil 3. Ana malzemenin 200 büyütmede çekilmiş mikroyapı fotoğrafı (a) (b) Şekil 4. Oksigaz kaynağı ile birleştirilen numunelerin a) ITAB (100X) b)kaynak metali mikroyapısı (100X) 112

Kara, R., Çolak, F., Yıldırım, G., Hiçyılmaz, V. ECJSE 2017 (1) 108-115 2 nolu rutil elektrot ile örtülü elektrik ark kaynak yöntemiyle kaynatılan numunenin Şekil 5 (a) da ITAB ve Şekil 5 (b) de kaynak metalinin mikroyapısı görülmektedir. ITAB bölgesinde tane irileşmesi belirgin bir şekilde ortaya çıkmıştır. Tane şekilleri selülozik tip elektrot kaynağına göre daha belirgin bir şekilde ortaya çıkmıştır. 3 nolu selülozik elektrot ile örtülü elektrik ark kaynak yöntemiyle kaynatılan numunenin Şekil 6 (a) da ITAB ve Şekil 6 (b) de kaynak metalinin mikroyapısı görülmektedir. 4 nolu MAG kaynak yöntemiyle kaynatılan numunenin Şekil 7 (a) da ITAB ve Şekil 7 (b) de kaynak metalinin mikroyapısı görülmektedir. Kaynak ilave tel içerisindeki karbon ve Mn gibi elementlerinin oranının artması ile mikroyapıda perlit oranı artmıştır. (a) (b) Şekil 5. Rutil elektrot kullanılarak elektrik ark kaynağı yöntemiyle birleştirilmiş numunelerin mikroyapısı a) ITAB (50X) b)kaynak metali mikroyapısı (100X) (a) (b) Şekil 6. Selülozik elektrot kullanılarak elektrik ark kaynağı yöntemiyle birleştirilmiş numunelerin mikroyapısı a) ITAB (100X) b)kaynak metali mikroyapısı (100X) (a) (b) Şekil 7. MAG kaynağı yöntemiyle birleştirilmiş numunelerin mikroyapısı a) ITAB (100X) b) kaynak metali mikroyapısı (200X) 113

ECJSE 2017 (1) 108-115 Farklı Kaynak Yöntemleri İle Birleştirilen Doğalgaz Borularının Mikroyapı incelemesinde numune içyapılarının ferrit ve perlitten oluştuğu görülmüştür. İçyapıların genelinde oluşan iğnesel yapıların asiküler ferrit olduğu gözlemlenmiştir. Bu yapının oluşmasının nedeni numunelerin kaynak sonrasında hızlı katılaşmasıdır. 4. Sonuç ve Öneriler Yürütülen bu çalışmada genel olarak elde edilen bulgular aşağıdaki gibi özetlenebilir. Kaynak bölgesinin soğuma süresi oluşan içyapı değişiminde önemli bir faktör olduğu ve kaynak bölgesinin ani soğutulması ile iğnesel ve yönlenmiş epitaksiyel içyapının oluştuğu görülmüştür. Yöntemlerde kullanılan ilave tel (elektrot) içeriğindeki karbon ve alaşım elementlerinin etkisi ile kaynak bölgesinde oluşan faz miktarları ve tane yapısı değişim sergilemiştir. Bu değişiklikler mekanik deney değerlerine de etki etmiştir. Piyasada yaygın olarak kullanılan oksigaz yönteminin yapılan deneyler sonucu mekanik özelliklerinin diğer kaynak yöntemlerine göre düşük olduğu gözlemlenmiştir. Oksigaz ile yapılan kaynaklar daha düşük ısı girdisi ile yapılan ark kaynakları ile karşılaştırıldığında kullanılan elektrotların içerisinde bulunan oksitlerin ve alaşım elementlerinin de etkisiyle hem tane içi yapılar incelmiş hem de daha ince taneler oluştuğu gözlemlenmiştir. Oksigaz, Elektrik Ark ve MAG kaynakları kullanılarak elde edilen birleştirmelerin ortalama çekme dayanımları karşılaştırıldığında en yüksek çekme dayanımı MAG yöntemiyle birleştirilen parçada 313 MPa bulunurken, en düşük çekme dayanımı ise 215 MPa ile oksigaz kaynağı ile birleştirilen parçada görülmüştür. Birleştirmelerin ortalama % uzamaları en yüksek çekme dayanımı elde edilen MAG ile birleştirilmiş parçada %3.5, en düşük çekme dayanımı elde edilen oksigaz ile birleştirilmiş parçada % 10 olarak belirlenmiştir. Bu iki çekme dayanımı ve % uzama miktarlarındaki fark kaynaklı bağlantıların mikroyapısında oluşan ferrit miktarındaki farklılıktan kaynaklanmaktadır. Kaynaklar [1] Abedi, S. S., Abdolmaleki, A., Adibi, N., Failure analysis of SCC and SRB induced cracking of a transmission oil product pipeline, England, Fail. Analy. 14 (2007) 250-261. [2] Beak, J. H., Kim, Y.P., Kim, C. M., Kim, W. S., Seok, C.S., Effects of pre-strain on the mechanical properties of API 5L X65 pipe, Mater. Sci. England, A 527 (2010) 1473-1479. [3] Javidi, M., Horeh, S.B., Investigating the mechanism of stress corrosion cracking in nearneutral and high ph environments for API 5L X52 steel, Corrosion Science; 80(2014) 213-220. [4] Kurttepeli, İ.B., Boruların Kaynağı, Metal ve Kaynak, Makine ve Otomasyon Teknolojileri Uluslararası Aylık Dergisi, İstanbul, (1997) 35-40. [5] Candan, İ., Durgutlu, A., Kahraman, N., Gülenç, B., Farklı Pozisyonlarda MAG kaynağı ile birleştirilen boruların kaynak dikişlerinin Ultrasonik ve Mekanik Muayenesi, Politeknik Dergisi, 9 (2006); s. 203-209. [6] Hydrogen energy systems, Production and utilization of hydrogen and future aspects, The Netherlands: Kluver Academic Publisher, (1995) p.352. [7] Mulder, G., Hetland, J., Lenaers, G., Towards a Sustainable Hydrogen economy: Hydrogen pathways and Infrastructure, International Journal of Hydrogen Energy, 32(2007) 1324-1331. [8] Capella, J., Dmytrakh, I., Azari, Z., Pluvinage, G., Evaluation of electrochemical hydrogen absorption in welded pipe with steel API X52, International Journal of Hydrogen Energy, 38(2013), 14356-14363. [9] National Transportation safety Board, Pipeline incident report, natural gas Pipeline rupture and fire, near Carlsbad, New Mexico, (2000). Virginia: National Technical Information Service (2000). [10] National Transportation Safety Board, Pipeline incident report, natural gas pipeline rupture and fire in south riding, Virginia, 1998. Virginia: National Technical Information Service, (1998). 114

Kara, R., Çolak, F., Yıldırım, G., Hiçyılmaz, V. ECJSE 2017 (1) 108-115 [11] Gladman, T., The physical Metallurgy of MicralloyedStels, 1st edition, The Institute of Materials, London, (1997 [12] Lancaster, J. F., Handbook of Structural Welding, Mc-Graw-Hill, Inc.US,(1993). [13] Jang-Bog, J., Jung-Suk, L., Jae-il, J., Woo-sik, K., Dongil, K, International Journal of Pressure Vessels and Piping, 80-9 (2003); 641-646. [14] Fairchild, D.P., Welding Journal, (1991) 321-329. [15] Chang, W.S., Chang, R.W., Microsture and Tough ness in the HAZ of Ti-B Bearing Q vented and Tempered Steels, Proceedings of the Second International Conference on HSLA steels, Beijing,China (1990) 507-512. [16] Yılmaz, M., Çöl, M., X52 Tipi Mikroalaşımlı Çeliklerde, Yüksek Frekans Kaynağı Sonrasında Uygulanan Isıl İşlemin Simülasyon Yoluyla Karakterizasyonu, Mühendis ve Makine 513 (2002), 37-42. [17] Vargas-Arista, B., Balvantin, A., Baltazar, A., García-Vázquez, F., On the use of ultrasonic spectral analysis for the characterization of artificially degraded API 5L X52 steel pipeline welded joints, Materials Science and Engineering A, 550 (2012) 227 234 [18] Gülenç, B., Candan İ., Kahraman N., MIG-MAG Kaynağı ile Birleştirilen Boruların Tahribatlı Ve Tahribatsız Muayenesi, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., (2006) Cilt 21, No 4, 631-637. 115