Ark kaynak yöntemiyle birleştirilen çelik malzemelerin nümerik olarak modellenmesi

Abstract

Kaynak işlemi günümüzde en yaygın olarak kullanılan birleştirme yöntemlerinden birisidir. Bu nedenle, kaynak edilmiş parçaların emniyetinin olması, kullanıldığı tüm yapının güvenilirliği açısından büyük önem taşımaktadır.Isıl gerilmeler kaynak metalinde ve ana malzemedeki makro ve mikro yapıyı değiştirmektedir. Bu değişim malzemelerin mekanik özelliklerini de etkiler. Bu çalışmada, St 37 çelik malzeme MAG, TIG ve Tozaltı kaynak yöntemleriyle birleştirilerek makro incelemeleri yapılmıştır.Malzemelerin ısıl özellikleri sıcaklığa göre değişim göstermektedir. Bu sebeple ABOQUS programına St 37 tipi çelik malzemenin özellikleri tanımlanırken sıcaklığa bağlı olarak tanımlanmıştır. Kaynak esnasında oluşan ısıl gerilimleri hesaplamak için termal analizin yapılması ve sonuçların deneysel olarak elde edilen sıcaklık değerleri ile kıyaslanması gerekmektedir. Termal analizler ABAQUS programında fortran dilinde özel programlar yazılarak gerçekleştirilmiştir.Deneysel ve modelleme sonuçları karşılaştırıldığında sonuçların birbiri ile oldukça benzer olduğu görülmüştür.

Welding is one of the most used methods to join metal parts in Metal world. So, The quality of welded parts is very important for the safety of whole welded construction.Thermal stresses affect the microstructure and macrostructure of filler and base metals. These changes also affect mechanic properties of the material. In this study, macro structural investigations of MIG, TIG and SAW for ST 37 steel were also studied.Thermal properties of the materials changes as a function of temperature. Thus, in this study, the properties of St 37 steel part were defined in accordance with temperature, which were taken from the reliable literature in FEA. In order to see heat stress during welding operation, ABAQUS software was used for thermal analysis.According to the experiments and FE Analyses, it is concluded that experimental and modeling results are very similar.