ZKÜ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ KESİN RAPORU PROJE ADI

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