Alüminyum 6061 T6 özelliğindeki malzemenin elektron ışın kaynağı yöntemi ile kaynaklanabilirliğin incelenmesi
Investigations of weldability of aluminum 6061 T6 conditions material with electron beam welding process
- Tez No: 675379
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN KÜÇÜKTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Elektron ışın kaynağı yöntemi birleştirme işleminin 6 mm kalınlığındaki Al6061-T6 malzemeye etkileri sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Sayısal çalışmalarda üç boyutlu Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) modeli geliştirilmiş ve ANSYS 20 R1 aracılığıyla ile derlenip, çözülmüştür. Hazırlanan model, sayısal ve deneysel olarak elde edilen ısıl etkilenmiş bölgelerin, boyutları karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Bu çalışmada üç farklı işlem parametresi olarak voltaj, akım ve hız parametreleri incelenmiştir. Voltaj parametresinde 54kV'dan başlayarak belirli artışlar ile 60 kV'a kadar voltaj değerleri kullanılarak analiz ile çözümlenmiş ve elektron ışın kaynağı uygulanmıştır. Akım parametresi 40mA'den başlayarak 44mA'e kadar çözümlenmiş ve kaynak işlemi uygulanmıştır. Son olarak ise diğer parametreler sabit tutulup hız parametresi 27 mm/s'den 33 mm/s'ye kadar hem analiz ile çözümlenmiş hem de elektron ışın kaynağı uygulanmıştır. Akımın etkisine bağlı olarak HAD modeline göre 60 kV ve 30 mm/s kaynak hızında 42 mA üzerinde ışın akımı kullanılarak kalınlığın tamamının ergitilebildiğini, deneysel çalışmalarda ise 44 mA'dan fazla ışın akımı kullanılmasını numunenin alt yüzeyinde kusurlara neden olabileceği gösterilmektedir. Bu veriler eşiğinde Taguchi Metodu kullanılarak Minitab 18.0 programı aracılığı ile parametrelerin etkileri incelenmiştir. Bütün bu çalışmalar sonucunda, yüzey kalitesine bağlı olarak, 6 mm kalınlığa sahip Al 6061-T6 malzemesi için elektron ışın kaynağı işleminin belirlenen en uygun parametre setinin 60 kV, 30 mm/s ve 42 mA olduğu belirlenmiştir. Makro yapı analizi sonucunda, ısıdan etkilenen dar bir bölge olduğu görülmüş ve temel malzeme ile ısıdan etkilenen bölge arasında hiçbir belirgin sınır görülememiştir. Bu durum hem analiz hem de test ile 11% oranında hata ile doğrulanmıştır. Ayrıca tüm bu verileri desteklemek ve elektron ışın kaynağı parametre setinin uygunluğunu doğrulamak için mikro sertlik ve çekme testleri de bu çalışmada incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
The effects of Electron Beam Welding of Al6061-T6 plate with 6 mm thickness was investigated numerically and experimentally. For the numerical study, 3D Computational Fluid Dynamics (HAD) model has been developed to study, compiled and solved with ANSYS 20 R1. The model was validated numerically and experimentally by comparing the size of the thermally affected areas. In this study, three different process parameters, voltage, current and speed parameters, were examined. In the voltage parameter, voltage values starting from 54kV with certain increases up to 60 kV have been shown by analysis and electron beam welding has also been applied on tensile specimen. The current parameter has been applied starting from 27mA up to 33mA. Finally, the other parameters were kept constant and the speed parameter was applied from 27 mm/s to 33 mm/s by both analysis and electron beam welding method. Depending on the effect of the electron beam current, the entire thickness can be melted by using a beam current over 30 mA at 60 volts and 30 mm/s welding speed according to the CFD model, and experimental studies show that using a beam current of more than 44 mA may cause defects on the bottom surface of the sample. At the threshold of these data, the effects of the parameters were investigated by using the Taguchi Method with Minitab 18.0 software. As a result of the studies, the electron beam source suitable parameter for the 6 mm thickness Al 6061-T6 material was determined as 60 volts, 30 mm / s and 42 mA, depending on the surface quality. The macrostructure analysis shows that there is a narrow heat affected zone and that barely clear boundaries can be seen between the base material and the heat affected zone. This situation was confirmed with 11% error both by analysis and test. In addition, micro hardness and tensile test were also examined in this study to verify the most appropriate electron beam source parameters to support all these data.
Benzer Tezler
- Sürtünme karıştırma kaynağında takım kaynak hızı parametrelerinin ve omuz tasarımının mekanik özelliklere etkisinin alüminyum 6061 T6 özelliğindeki malzeme için incelenmesi
Investigation of tool welding speed parameters and shoulder design on mechanical properties of aluminum 6061 T6 material in friction stir welding
TOLGA ARIBAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN KÜÇÜKTÜRK
- Alüminyum 6061-T6 alaşımının sürtünme karıştırma nokta kaynağı ile farklı parametrelerde birleştirilmesi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Welding of 6061 T6 aluminum alloy with friction stir spot welding in different parameters and investigation of its mechanical properties
BURAK ŞENTÜRKEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RUKİYE ERTAN
- Alaşımlara uygulanan farklı metalik pıgmentler içeren kaplamaların korozyon dirençlerinin incelenmesi
An investigation on corrosion resistance of coatings containing different metallic pigments on alloys
ALİ AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKafkas ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BENEK HAMAMCI
- Savunma sanayiinde kullanılan su araçlarının Al 6061 malzeme yüzeylerinde kaplama yöntemleri uygulanarak korozyon ve aşınma etkilerinin deneysel incelenmesi
Başlık çevirisi yok
KENAN KOÇYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENAİ YALÇINKAYA
- Experimental analysis and finite element modelling of mechanical stoppers under impact loading
Mekanık durdurucuların çarpışma yükü altında davranışının deneysel analizi ve sonlu elemanlar modellemesi
CAN KÖKSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA YILDIRIM