Experimental & Finite Element Analysis Of The Distortion Behavior Of Welded AISI 321 Type Austenitic Stainless Steels

Authors : Hüseyin Yavuz Yücesoy, Murat Vural

Pages : 65-80

View : 13 | Download : 7

Publication Date : 2014-04-01

Article Type : Research

Abstract :Ostenitik Paslanmaz Çelikler günümüzde sanayiinin bir çok kesiminde kullanılmasının yanında gemi inşaatı sektöründe de yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Özellikle tankerler ve kimyasal tankerlerde, kargo tanklarının ve korugeytlerin imalatlarında, kutup denizlerinde çalışacak olan gemilerde ve anti-manyetik olarak inşaa edilmesi gerekli olan askeri gemilerde, ve bu gemilerin boru donanımlarında kaynaklı birleştirmelerin önemi büyüktür. Bu kapsamda, ostenitik çeliklerin kaynaklı birleştirmelerinde oluşabilecek deformasyonlar ve bu deformasyonların kaynaklı birleştirme öncesi öngörülebilmesi de ön plana çıkan faktörlerden biri olmakatadır. Ostenitik Paslanmaz Çeliklerin birçoğu, Ark Kaynağı (Elektrik Ark Kaynağı, MIG & MAG Kaynağı, TIG Kaynağı, Tozaltı Kaynağı, v.b.), Direnç Kaynağı, Elektron ve Lazer Işını Kaynağı gibi çeşitli kaynak yöntemleri ile, düzgün kaynak yüzeyi temizliği yapılması ve uygun kaynak dolgu malzemesi kullanılarak yapılan kaynaklı birleştirmelerde kaynak kabiliyetleri yüksek olan malzemelerdir. Ostenitik Paslanmaz Çeliklerin Karbon Çeliklerine oranla % 50 daha fazla olan Termal Genleşme Katsayısı kaynaklı birleştirmelerde olası deformasyonun minimize edilmesinde oldukça yardımcıdır. Yine Ostenitik Paslanmaz Çeliklerin düşük Termal ve Elektrik geçirgenliği ise kaynak işlemi için oldukça faydalıdır. Bu tip çeliklerde kaynaklı birleştirmeler için gerekli ısı, karbonlu çeliklerde olduğu gibi kaynak bölgesinden dışa doğru ısının yayılımı daha az olduğundan, daha düşük düzeyde kalmaktadır. Ayrıca bu tip çeliklerin direnç kaynağında ise özdirenç katsayısı yüksek olduğundan daha düşük akımlar kullanılabilmektedir (1). Ostenitik çeliklerin kaynaklı birleştirmelerinde kullanılan dolgu malzemeleri genellikle ana metal ile uyumlu olmakla birlikte, alaşımların bir kısmı için sıcak çatlamaların önlenmesi amacıyla ferrit içeren bir mikro yapının oluşturulabileceği kompozisyonda olabilmektedir. Dolgu malzemeleri örtülü elektrod, çıplak tel elektrod veya özlü tel elektrod şeklinde temin edilebilmektedir (1). Bu çalışmada Ostenitik Paslanmaz Çeliklerin kaynaklı birleştirmeleri esnasında oluşabilecek deformasyonların, örnek tip bir çeliğin (AISI 321 – 1.4541– UNS: S32100) kaynaklı birleştirmelerinin iki farklı pozisyonda (Alın ve Köşe Kaynağı) deneysel gerçekleştirilmeleri ve Sonlu Elemanlar metodu ile bilgisayar ortamında yapılacak modelleme sonuçları ile birlikte karşılaştırmalı analizinin yapılması hedeflenmiştir.
Keywords : Sonlu Elemanlar Metodu, SMAW:Elektrik Ark Kaynağı, GMAW: Eriyen Elektrodla Gazaltı Ark Kaynağı, MIG: Metal inert Gaz, Östenitik Paslanmaz Çelik, Kaynak Çarpılmaları