ZKÜ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ KESİN RAPORU : AH ve DH kalite gemi saclarının değişik kaynak yöntemleri ve kaynak pozisyonlarındaki mekanik özelliklerinin ve mikroyapılarının irdelenmesi. : 2009-45-02-07 PROJE ADI PROJE NO : Yrd. Doç. Dr. Handan BAYCIK Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü : Nuri ÖZAKIN PROJE YÜRÜTÜCÜSÜ PROJE PERSONELİ BAŞLAMA TARİHİ : 02.09.2009 BİTİŞ TARİHİ : 02.09.2010 GELİŞME RAPORU : Kesin Rapor RAPOR DÖNEMİ 2 EYLÜL 2010 - 2 ARALIK 2010 BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ FONU 10.000,00 TL TARAFINDAN SAĞLANAN DESTEK PROJE DÖNEMİNDE HARCANAN 10.000,00 TL KALAN 0,00 TL Ek 1 ARAŞTIRMA SONUÇLARI Gemi blok imalat aşamasında aynı bölge için standartlar dahilinde farklı kaynak yöntem ve pozisyonları uygulanmaktadır. Bu projede, 1G yatay, 2G korniş, 3G dik ve 4G tavan kaynak pozisyonları için elektrik ark kaynağı, tozaltı ve gazaltı kaynak yöntemleri ile AH36 ve DH36 kalite saclar birleştirilerek karşılaştırma yapılmıştır. Özellikle yapılması zor olan 3G ve 4G pozisyonları yerine, yapılması daha kolay olan 1G ve 2G pozisyonlarının genel olarak daha iyi sonuçlar verdiği saptanmıştır. Bundan dolayı, blok imalat aşamasında parçalar birbirine kaynatılırken mümkünse 1G ve 2G pozisyonlarında birleştirilmeleri tercih edilmelidir. Fakat pozisyon seçimi yapılamayan durumlarda, örneğin kızak montajı esnasında farklı kaynak yöntemleri uygulanabilir. Örneğin, 3G pozisyonlarında elektrik ark kaynağının gazaltı kaynağına göre dayanım değerlerinin daha düşük olduğu belirlenmiştir. İç yapıdaki kalıntıların, yüksek kalıntı gerilmelerinin ve yüksek ısı girdilerinin kaynaklı bağlantıların dayanımını düşürdüğü, kırılmalara sebep olduğu bilinmektedir. Isı girdisi, kaynaklı bağlantılarda ana metal ile kaynak metali arasında fazla miktarda üniform olmayan sıcaklık dağılımına sebep olduğundan dolayı, ITAB’da östenit fazının büyüdüğü ve tokluk değerlerinin aşırı derecede düştüğü bilinmektedir. Projede, 3G pozisyonunda elektrik ark kaynağında yüksek ısı girdisi ve dolayısıyla dayanım değerlerinin düşük olduğu saptanmıştır ve sonuçlar literatürle uyumludur. Literatürde pozisyonlar arası karşılaştırmaya rastlanmamıştır. AH36 çeliği DH36 çeliğine göre uygulanan kaynak yöntem ve pozisyonlarında genel olarak daha düşük değerler vermiştir. Bazı kaynak yöntem ve pozisyonlarında ise DH36 çeliği daha düşük dayanım değerleri vermiştir. DH36 çeliğinin Fe-Fe3C denge diyagramına göre HMK kristal yapıya sahip olduğu, yani çeliğin özelliklerinin mikroyapısına bağlı olduğu, gerilme hassasiyeti içerdiği ve mekanik özelliklerinin kalıntılara da kuvvetle bağlı olduğu bilinmektedir. Bu durum yapılan çalışmayı desteklemektedir. Genel Sonuçlar: Mikroyapı incelemelerinde ana metallerin ferritik-perlitik yapıya sahip oldukları görülmüştür. Kaynaklı bağlantılarında ise farklı kaynak yöntem ve pozisyonları farklı mikroyapılar oluşturmuştur. Kaynak yöntem ve pozisyonlarına göre, parçalar standartlara göre farklı pasolarda kaynatılmıştır. En düşük ısı girdi değerleri, elektrik ark kaynağı 1G pozisyonlarında, en yüksek ısı girdi değerleri ise elektrik ark kaynağı 3G pozisyonlarında saptanmıştır. Paso sayısı arttıkça ısı girdileri de artmıştır. Çekme deneyinde, deney parçalarının tamamı kaynaklı bağlantılardan değil ana metalden kopma göstermiştir. Parçaların akma dayanım değerleri, genel olarak ana metalden daha fazla, çekme dayanım değerleri ise ana metallere yaklaşık değerler 2 göstermiştir. Farklı kaynak yöntem ve pozisyonları için kaynaklı bağlantıların dayanımlarının ana malzemeden daha yüksek olduğu anlaşılmıştır. Eğme deneylerinde, kep eğme dayanımlarının kök eğme dayanımlarından daha yüksek olduğu görülmüştür. DH36 sacına rutil elektrod ile 3G pozisyonunda yapılan elektrik ark kaynağı en yüksek ısı girdisine sebep olarak (10,67 kJ/mm) kep ve kök eğme deneyleri sonucunda çatlama görülmüştür. AH36 sacının da aynı kaynak yöntemi ve pozisyonunda ısı girdisi yüksek olup (5,67 kJ/mm) kep eğme deneyinde çatlama görülmüştür. Çentik darbe deneylerinde, ITAB’daki darbe dayanımlarının kaynak metaline göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Farklı kaynak yöntem ve pozisyonlarında, kaynaklı bağlantıların farklı darbe dayanımları verdiği sonuçlardan anlaşılmaktadır. Özellikle elektrik ark kaynağı yöntemi ile 3G pozisyonunda kaynatılan çeliklerin darbe dayanımlarının düşük değerler verdiği görülmektedir. Kaynaklı bağlantıların sertlik incelemesi yapıldığında, uygulanan kaynak yöntemleri ve pozisyonları için kaynak metali ve ITAB’ın ana metalden daha yüksek sertliklere sahip olduğu görülmüştür. 3