5083 serisi alüminyum alaşımlarında lazer wobble hareketi ile gözenekliliğin azaltılması
Porosity reduction with laser wobble action in 5083 seriesaluminum alloys
- Tez No: 841676
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHARREM YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
Alüminyum ve alaşımlarının düşük ağırlık, yüksek mukavemet ve iyi korozyon direnci özellikleri sayesinde otomotiv, savunma sanayi ve havacılık uygulamalarında kullanımı oldukça artmıştır. Ayrıca ülkemizde yüksek hızlı trenlerin gövde imalatında alüminyum malzemeler kullanılmaktadır. Ulaşım sanayide seri üretimde konvansiyonel kaynak yöntemleriyle kaynaklı birleştirilen alüminyum ve alaşımı malzemelerin avantajlarının yanında sahip olduğu yüksek termal iletkenlik, düşük yoğunluk ile kaynak sırasında gözeneklilik, çatlak oluşumu gibi kaynak hatalarını dezavantaj olarak getirmektedir. Konvansiyonel kaynak yöntemlerinin getirdiği zafiyetleri azaltmak amacıyla seri üretimde hızlı, mekanik özelliklerinden ödün vermeden düşük ısı girdisiyle kaynaklı birleşimi elde edilen lazer kaynak yönteminin kullanımı ülkemizde de yaygınlaşmaktadır. Ön çalışmalarda 4,5 mm kalınlığında AA5083 alüminyum alaşımının lazer kaynağında odak noktası mesafesinin etkisini incelemek için +4, 0 ve -4 odak noktası mesafesinde dairesel (O) lazer wobble (salınım) hareketi ile ilave telsiz kaynak edilmiştir. Literatürde yapılan bazı çalışmalar incelendiğinde eksi (–) yönlü odak noktası mesafeleri ile yapılan kaynaklı birleştirmelerin daha derin nüfuziyetli kaynak dikiş özellikleri sergilediği görülmüştür. Bundan dolayı dairesel salınım hareketinin dışında yatay sonsuz (∞) lazer wobble hareketi ile -4 odak noktası mesafesi ayarlanarak kaynak işlemi yapılmıştır. Kaynak işlemleri tamamlanan numunelerin mikro ve makro yapıları incelenmiş, radyografik testleri ve çekme testleri de yapılmıştır. Ön çalışmaların sonuçları incelendiğinde 0 odak noktası mesafesi ile yapılan kaynaklı birleştirmenin çekme mukavemeti ve %uzama sonuçlarının diğerlerine göre daha yüksek değerde olduğu görülmüştür. Diğer kaynak dikişlerinde görülen görsel hatalar 0 odak noktası mesafesi ile yapılan kaynak dikişinde görülmemiştir. Yatay sonsuz (∞) wobble hareketi ile yapılan kaynak dikişi mikroyapıları incelendiğinde kaynak metali tane yapısının kar tanesine benzer dentritik yapılar oluştuğu görülürken dairesel wobble hareketinde ise kaynak metalinde mikroyapıların eşeksenli ve ince taneli olduğu görülmüştür. Ön çalışmalar ışığında odak noktası mesafesini 0 olarak sabit tutmanın görsel muayenede ve mekanik özelliklerde daha iyi sonuçlar vermesi sebebiyle çalışmada odak noktası mesafesi 0 olarak sabitlenerek devam edilmiştir. Bu çalışmanın amacı lazer kaynağında wobble hareketinin AA5083 alaşımının kaynaklanabilirliği üzerinde etkisi dairesel (O), yatay sonsuz (∞), zigzag (I) ve sekiz (8) şeklindeki wobble hareketleri kullanılarak incelenmiştir. Ayrıca wobble çapı da değiştirilerek minimum poroziteli kaynak dikişi elde etmek amaçlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
Due to their low weight, high strength, and good corrosion resistance properties, the use of aluminum and its alloys has become widespread in automotive, defense, and aerospace applications. Aluminum materials are also used in the manufacturing of high-speed train bodies in our country. However, along with the advantages of aluminum and alloy materials joined by conventional welding methods in mass production in the transportation industry, such as high thermal conductivity and low density, they bring disadvantages during welding, such as porosity and crack formation. In order to mitigate the weaknesses introduced by conventional welding methods, the use of laser welding, which achieves welded joints with low heat input while maintaining mechanical properties, is also gaining popularity in our country. In preliminary studies, additional autogenous welds were performed with circular (O) laser wobble modes at +4, 0, and -4 focal point distances to examine the effect of focal point distance on laser welding of AA5083 aluminum alloy with a thickness of 4.5 mm. When examining some of the studies in the literature, it was observed that welded joints made with negative (-) focal point distances exhibited deeper penetration characteristics. Therefore, in addition to circular wobble mode, welding was performed by adjusting the focal point distance to -4 with horizontal infinite (∞) laser wobble mode. The micro and macro structures of the completed welded samples were examined, and radiographic and tensile tests were conducted. Upon examining the results of the preliminary studies, it was observed that the welded joint made with a focal point distance of 0 exhibited higher tensile strength and elongation results compared to the others. The visual defects observed in the other weld seams were not present in the weld seam made with a focal point distance of 0. When the microstructures of the weld seam made with horizontal infinite (∞) wobble mode were examined, dendritic structures resembling snowflakes were observed. in the grain structure of the weld metal, whereas in the circular wobble mode, the microstructures in the weld metal were axisymmetric and fine-grained. In light of the preliminary studies, considering that keeping the focal point distance at 0 yielded better results in visual inspection and mechanical properties, the focal point distance was fixed at 0 and continued in the study. The aim of this study was to investigate the effect of wobble mode on the weldability of AA5083 alloy in laser welding using circular (O), horizontal infinite (∞), zigzag (I), and eight (8) wobble modes. Additionally, by varying the wobble diameter, the goal was to obtain a weld seam with minimal porosity.
Benzer Tezler
- T4 ve T6 ısıl işlemli 6061 alüminyum levhanın iki eksenli gerilmeler altında şekil değiştirmesinin incelenmesi
Investigation of deformation of T4 & T6 heat treated 6061 aluminum plate under biaxial stress
EGEMEN UZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ
- Investigation of bending characteristic of 5xxx – series aluminum alloys
5xxx serisi alüminyum alaşımlarının büküm karakteristiğinin incelenmesi
MEHMET ALİ ÇİFTCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET OKAN GÖRTAN
- Gemi inşaatında kullanılan alüminyum alaşımlarının kaynak parametrelerinin belirlenmesi
Determination of welding parameters of aluminum alloys used in shipbuilding
CANER FARUK ÇAKICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gemi MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEYNEP TAŞLIÇUKUR ÖZTÜRK
- 5083 kalite alüminyum alaşımının homojenize edilerek sertlik değerlerinin ve mikroyapılarının incelenmesi
Investigation of hardness values and microstructure of homogenised 5083 aluminum alloy
CEM MISIRLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YILMAZ ÇAN
- Düşük magnezyumlu 5XXX serisi alaşımlarda manganın termomekanik proseslere ve nihai ürüne etkisi
Effect of mangane on thermomechanical processes and final product in low magnesium 5XXX series alloys
EREN TORAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA AKÇİL