Sürtünme kaynak yöntemi ile alüminyum ve alaşımlarının kaynak edilebilirliği

Abstract

ÖZET Alüminyum alaşımlarının diğer alüminyum alaşımları veya diğer metaller ile birleştirilerek kullanılan endüstriyel taleplerden doğmuştur. Bu metaller değişik yöntemlerle birleştirilmektedir. Her birleştirme yönteminin kendine has avantajı ve dezavantajı olduğundan kullanılmaları sınırlı olmaktadır. Sürtünme kaynağı da bu metallerin birleştirmesinde kullanılan bir kaynak yöntemidir. Sürtünme kaynağı ile birleştirme genellikle dairesel kesitli çubuklarda geniş uygulama alanı bulmuştur. Hazırlanan tezin teorik inceleme bölümünde sürtünme kaynağının prensipleri, makine türleri ve metallerin birleştirme mekanizmaları tanınılmıştır. Alüminyum alaşımlarının kendi aralarında yaptığı birleştirmeler detayla açıklanmıştır. Ayrıca alüminyum alaşımlarının çelik ve bakır alaşımları ile sürtünme kaynak özellikleri açıklanmıştır. Tezin deneysel kısmında sürekli dönmeli konvansiyonel sürtünme kaynak makinası kullanılmıştır. Kullanılan makine çelik supap başlarını çelik sap çubuğuna kaynatma maksadı ile tasarlanmış endüstriyel tip makinadır. Deneysel çalışmalarda 3 tip alüminyum alaşımı, az karbonlu transmisyon çeliği, bakır ve çelik çubuklar kullanılmıştır. Kaynaklar gözle, metalografik, çekme deneyi ve mikrosertlik yöntemleri ile incelenmiş ve aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir. 1. Alüminyum- çelik kaynaklarında sağlam dikiş elde etmek için dönme devir sayısı 2200 d/d üzerine çıkmalıdır. 2. Alüminyum-alüminyum kaynaklarında kaynak ve darbeleme basıncı ile süresinin artması kaynaklı parçaların boy kısalmasını arttırmaktadır. 3. Pens (dönel kısma) tarafına bağlı çubukta oluşan boy kısalması, klemp (sabit kısım) tarafına bağlı çubuğa nazaran daha fazla olmaktadır. 4. Kaynaklı parçaların mukavemeti kaynaksızları %85'i kadar olurken süneklik sadece %70 kadar olmaktadır. VIII

THE WELDABILITY OF ALUMINIUM AND ITS ALLOYS BY FRICTION WELDING Friction welding is a solid-state welding process in which the heat for welding is produced by the relative motion of the two interfaces being joined. This method relies on the direct conversion of mechanical energy to thermal energy to form the weld, without the application of heat from any other source. Under normal conditions no melting occurs at the interface. Similar and dissimilar metals can be joined by this welding process. In this thesis friction weldability of wrought aluminium alloys and their mechanical properties were investigated. Aluminium-steel, aluminium-copper and aluminium- aluminium alloys were friction welded. The weldments were mechanically tested and metallogrsphically examined. With the exception of Al-Al alloys, other welding trials gave poor results, because the welding machine used in welding was built for only steel weldments. Joining dissimilar aluminium alloys gave fair results. The metal lose in welding was closely examined in the tests. The following results were obtained from the experiments: 1. Aluminium-stell weldments need high rotational velocity. 2. Aluminium-aluminium welds can be achieved at a low rotational velocity. 3. Metal lose in welding increases with friction forces and welding time. 4. Mechanical properties of welded samples are poorer than unwelded samples. IX