Laser welding characterization of 5083 aluminum alloys
5083 alüminyum alaşımlarının lazer kaynaklarının karakterizasyonu
- Tez No: 597264
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. METEHAN ERDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: 5083 Alüminyum alaşımı, ışın salınımı, lazer ışın kaynağı, gözenek, yalpalama kaynağı, 5083 Aluminum alloys, beam oscillation, laser beam welding, porosity, wobble welding
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Alüminyum alaşımları düşük ağırlık, yüksek mukavemet ve korozyon direnci özellikleri sayesinde havacılık ve savunma sanayi uygulamaları için ilgi çeken malzemelerdir. Bununla birlikte, yüksek termal iletkenlik, düşük viskozite ve zayıf emilim özellikleri; kaynak sırasında gözenekler, çatlaklar ve lekeler gibi kaynak hatalarına yol açar. Alüminyum lazer kaynağının kalitesini artırmak ve oluşan gözenekleri azaltmak için çeşitli yöntemler uygulanmıştır. Önceki çalışmalarda, 5083 alüminyum alaşımları için lazer gücü, kaynak hızı ve yüzey işlemleri gibi parametrelerin kaynak kalitesi üzerine etkileri incelenmiştir. Ayrıca, yüksek frekans seviyelerinde uygulanan salınım (yalpalama) şeklinin, çeşitli alüminyum alaşımlarının kaynak kalitesi üzerine etkileri çalışılmıştır. Bu çalışmada,“8”şeklinde düşük frekanslarda salınım tekniğinin, 5 mm kalınlığında 5083 alüminyum alaşımının kaynak kalitesi üzerindeki etkileri ilk kez araştırılmıştır. Testler, 25 ile 125 Hz arasında değişen beş farklı frekans seviyesinde, 3.0 ve 3.5 kW lazer güçleri altında, 0, -1 ve -2 mm olarak üç farklı odak noktası pozisyonunda gerçekleştirilmiştir. Kaynak kalitesi, gözle muayene, sıvı penetrant ve radyografik inceleme gibi tahribatsız muayene yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Ek olarak, mekanik özellikler çekme ve sertlik testleri kullanılarak belirlenmiştir. Mikroyapılar dijital video kamera ve optik mikroskop ile incelenmiştir. Sonuçlar, odak noktası konumundan bağımsız olarak 3 kW lazer gücünde ve 125 Hz frekansta, düşük penetrasyon derinliğine ve neredeyse gözeneksiz yapıya sahip kaynak yapısının elde edilebildiğini ortaya koyulmuştur.
Özet (Çeviri)
Aluminum alloys are attractive candidates for aerospace and defense applications due to their low weight, high strength and corrosion resistivity properties. However, high thermal conductivity, low viscosity and low absorptivity of aluminum alloys result in welding defects such as pores, cracks and spatters during welding. Various methods have been applied to improve the quality of aluminum laser welding and reduce the generated pores. The effect of laser power, welding speed and surface treatment on welding quality have been investigated for 5083 aluminum alloys, in the previous studies. Moreover, the effects of oscillation (wobbling) shape have been studied on weld quality for various aluminum alloys at high frequency levels. The effects of“8”shaped oscillation (wobbling) technique at low frequencies on the weld quality of 5 mm thick 5083 aluminum alloy was investigated for the first time in this study. Tests were conducted at five different frequency levels ranging from 25 to 125 Hz, three different focal point positions as 0, -1 and -2 mm, under 3.0 and 3.5 kW laser powers. Welding quality was characterized by non-destructive testing methods including visual, liquid penetrant and radiographic inspections. In addition, mechanical properties were determined by tensile and hardness tests and microstructures were examined by digital video camera and optical microscope. The results revealed that welds with low penetration depth and almost nonporous structure could be obtained at 3 kW laser power and 125 Hz frequency independent of the focal point position.
Benzer Tezler
- A Physics-Driven Model for the Closed-Loop Quality Control of Remote Laser Welding
Uzaktan Lazer Kaynağının Kapalı Çevrim Kalite Kontrolü için Fizik Odaklı Bir Model
ERKAN CANER ÖZKAT
Doktora
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiUniversity of WarwickMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAREK CEGLAREK
- SIC ve WC takviyeli kompozit kaplamalarin Nd: YAG lazeriyle geliştirilmesi ve karakterizasyonu
The development and characterization of SIC and WC reinforced composite coatings with Nd: YAG laser
SAMET ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA DURMUŞ
- The effect of cleaning chemicals on spatter phenomena at laser welding of stainless steels
Paslanmaz çeliklerin lazer kaynak prosesindeki sıçrama oluşumuna yıkama kimyasallarının etkileri
DERYA TABAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ TAPTIK
- Paslanmaz çeliklerin lazer nokta kaynak yöntemiyle birleştirilmesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi
The effect of welding stainless steels with lazer spot welding method on microstructure and mechanical properties
ESRA ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiDüzce ÜniversitesiKompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN APAY
- Ti6al4v titanyum alaşımının lazer kaynak kabiliyeti ve biyoaktivite özelliklerinin incelenmesi
Investigation of laser weldability and bioactivity characteristics of ti6al4v titanium alloy
ŞENNUR ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİYE ERTEK EMRE