Patlamalı kaynakta patlayıcı oranı, ara boşluk mesafesi ve altlık cinsinin çelik/çelik Birleştirilmesi kalitesine etkisi

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler: Patlamalı kaynak, patlamalı kaplama, patlamalı birleştirme, patlamalı kaynak işlem parametreleri Bu çalışmada, patlamalı kaynak işlem parametrelerinin birleşmenin mekanik ve metalurjik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Çalışmada patlamalı kaynak işlem parametrelerinden olan patlayıcı oranı olan R, ara boşluk mesafesi; s ve altlık değişken olarak kullanılmıştır. Patlayıcı olarak M.K.E.'ye bağlı Barutsan A.Ş.'de üretilen ELBAR-5 toz patlayıcısı kullanılmıştır. Birleştirilecek malzeme olarak Ç 1010 standardında 2 ve 6 mm'lik çelik saçlar kullanılmıştır. Patlama ile birleştirilen numunelerin hem ısıl işlemli hem de ısıl işlemsiz halde mikroyapısı ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Patlayıcı oranı ve ara boşluk mesafesi değiştirildiğinde birleşme ara yüzeyinde de değişiklikler olduğu gözlenmiştir. Patlayıcı oranı ve ara boşluk mesafesi artırıldığında birleşme düz ara yüzeyden dalgalı ara yüzeye geçmiştir. Dalgalı ara yüzeye sahip birleşmelerde patlayıcı oranı artırıldığında dalga boyu ve genliğinde bir artış olduğu gözlenmiştir. Levhalar arasındaki ara boşluk mesafesi artırıldığında dalga genliğinde bir artış olmuştur. Aşırı patlayıcı oranlarında birleşme ara yüzeyinde sürekli ergimiş katılaşmış bir intermetalik bileşen oluşmuştur. Birleşmeden sonra ısıl işleme tabi tutulmayan numunelerin birleşme ara yüzeyinde tanelerin patlatma yönünde uzadığı görülmüştür. Yeniden kristalleşme ısıl işlemine tabi tutulan birleşmelerde taneler yeniden oluşmuştur. Ayrıca deformasyonun fazla olduğu bölgelerde taneler deformasyonun az olduğu bölgelere göre daha küçük olduğu gözlenmiştir. Alt levha ile altlık arasına tampon tabaka olarak kullanılan lastik sayesinde elde edilen birleşmelerde altlığın birleşmeye pek fazla etki etmediği görülmüştür. Mikro sertlik incelemelerinde, genelde, patlayıcı oranının artırılmasıyla sertlikte bir azalma görülmüştür. Isıl işlem görmüş numunelerin mikro sertlik incelemelerinde sertliğin malzemenin orijinal sertliğine dönüştüğü görülmüştür. Makaslama ve eğme deneylerinde ısıl işlem görmüş numunelerin dayanımları ısıl işlem görmeyen numunelere göre daha iyi sonuç vermiştir. Makaslama deney sonuçlarına göre düz yada dalgalı ara yüzeyin birbirine eşit dayanım gösterdikleri tespit edilmiştir

Keywords: Explosive welding, explosive bonding, explosive coating, high strain rate mechanism, explosive welding parameters. In this study, effects of explosive welding parameters on mechanical and metallurgical properties of bonding were investigated. Explosive loading (R), stand off distance (s) and anvil were used explosive welding parameters. Elbar-5 explosive that is produced by BARUTSAN A.Ş. was used. 2 and 6 mm thickness sheets, which are called on Ç 1010, were used for welding materials. Microstructure and mechanical properties of explosive welded materials were investigated either heat- treated or not heat-treated. When explosive loading and stand-off distance were changed there were some differences on bonding interface. It was shown that bonding interface changed from straight to wavy structure when explosive loading and stand-off distance were increased. On wavy interface, when explosive loading was increased wavy length and amplitude increased. Also, when stand-off distance was increased wavy amplitude increased. With excessive explosive quantities continuous melted-solidified inter metallic structure occurred on interface. After the welding, bonded materials, which were not heat-treated, had extended grains. However when the bonded materials were heat-treated new fine grains occurred. Experimental results showed that only two types interfaces were encountered in explosive welded materials at microscopic level: metal-metal and metal/solidified metal. It was observed that anvil didn't effect to bonding when buffer was placed between anvil and parent plate. On micro hardness testing, generally, when explosive loading was increased micro hardness was decreased. On micro hardness of heat- treated specimen, hardness has original materials hardness. Results of tensile shear and bending tests shoved that heat-treated specimens are more strength than which of not heat-treated. According to tensile shear test results, straight and wavy interfaces have similar strength. xm