TUNGSTEN İNERT GAZ YÖNTEMİ İLE PASLANMAZ ÇELİKLERİN BENZER KAYNAĞINDA MİKRO YAPI VE MİKRO SERTLİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Creative Commons License

İçli E. C., Altay M., Aydın H.

4. INTERNATIONAL BLACK SEA COASTLINE COUNTRIES SCIENTIFIC ASSEMBLY by Center for Black Sea Research, Rize, Türkiye, 6 - 07 Haziran 2023, ss.411-421

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Rize
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.411-421
  • Bursa Uludağ Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada, 2 mm kalınlığında 304 östenitik paslanmaz çelikler, 3 mm kalınlığında 420 martenzitik paslanmaz çelikler ve 3 mm kalınlığında 430 ferritik paslanmaz çeliklerin birleştirilmesi Tungsten Inert Gaz (TIG) yöntemi ile kanal hazırlama ve dolgu metalleri olmadan alın konfigürasyonda similar (benzer) olarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan kaynaklı birleştirmede koruyucu gaz olarak saf argon gazı tercih edilmiştir. Kaynak işlemi manuel operatör tarafından, 100 A kaynak akımı ve 3.5 mm/s kaynak hızı parametreleri tercih edilerek gerçekleştirilmiştir. Mikro yapı incelemeleri, optik mikroskop ile çeşitli büyütme oranlarında yapılmıştır, ayrıca Vickers yöntemine göre mikro sertlik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel gözlemlerde kaynaklı birleştirilen parçaların erime bölgesi (EB) ve Isı Tesiri Altındaki Bölgesinde (ITAB) gözeneklilik ve çatlak gibi herhangi bir kaynak kusuru gözlemlenmemiştir. Kaynaklı birleştirmelerin mikro yapı ve mikro sertliği detaylı olarak incelenmiştir. Mikro yapı incelemelerinde optik mikroskop kullanılmıştır, mikro sertlik ölçümleri Vickers yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Kaynaklı plakalar, herhangi bir yüzey kusuru açısından görsel olarak incelenmiştir. Mikro yapı analizlerinde, erime bölgesi (EB) ve Isı Tesiri Altındaki Bölge (ITAB) iç yapıları detaylı olarak incelenmiştir. Benzer malzemelerin kaynaklı birleştirmelerinde genel olarak erime bölgesinin faz fraksiyonları temel malzemenin faz fraksiyonlarına benzer dendritik yapılardan oluşmaktadır. Mikro sertlik ölçümlerinde elde edilen maksimum değerler 304 östenitik paslanmaz çelikler, 420 martenzitik paslanmaz çelikler ve 430 ferritik paslanmaz çelikler için sırasıyla 326.6 𝐻𝑉଴.଴ହ, 483.4 𝐻𝑉଴.଴ହ, 381 𝐻𝑉଴.଴ହ’dir. En yüksek değerin elde edildiği bölge ince taneli ITAB bölgesidir. 420 paslanmaz çelik kaynaklı birleştirmelerinde diğerlerine göre daha yüksek mikro sertlik değerlerinin elde edilmesinde martenzit yapısının yüksek tetragonaliteye sahip olması etkili olmuştur. 

This study investigates the similar welding of 304 austenitic stainless steel (2 mm thickness), 420 martensitic stainless steel (3 mm thickness), and 430 ferritic stainless steel (3 mm thickness) without filler metal, using the Tungsten Inert Gas (TIG) welding process. The TIG welding method was selected due to its applicability to parts of varying thickness and position in stainless steels, with pure argon gas as the preferred shielding gas. The welding process was conducted manually by an operator, with a welding current of 100 A and a welding speed of 3.5 mm/s. Microstructure examinations were performed using an optical microscope at various magnification ratios, and microhardness measurements were taken using the Vickers method. In the experimental observations, no welding defects such as porosity and cracking were found in the weld metal (WM) or heat-affected zone (HAZ) of the welded parts. The microstructure and microhardness of the welded joints have been thoroughly examined. Microstructure examinations were performed using an optical microscope, while microhardness measurements were carried out using the Vickers method. Welded plates were visually inspected for any surface defects. In the microstructure analysis, the fusion zone (FZ) and the Heat Affected Zone (HAZ) internal structures were examined in detail. In general, the fusion zone of similar materials in welded joints consists of dendritic structures with phase fractions resembling those of the base material. The maximum microhardness values obtained in the measurements were 326.6 HV₀.₀₅, 483.4 HV₀.₀₅, and 381 HV₀.₀₅ for 304 austenitic stainless steel, 420 martensitic stainless steel, and 430 ferritic stainless steel, respectively. The region with the highest value is the fine-grained HAZ region. The higher microhardness values achieved in the welded joints of 420 stainless steel compared to the others can be attributed to the high tetragonality of the martensitic structure