Yapısal çeliklerin kaynağında mukavemet uyuşmazlığının kırılma davranışı üzerindeki etkisi

Birçok metalik malzemenin kaynağında lazer ışını (LB) klasik kaynak yöntemleriyle karşılaştırıldığında oldukça fazla avantajlara sahiptir. Bu avantajlar arasında düşük ısı girdisi, dar kaynak dikişi ve ısıdan etkilenmiş bölge (HAZ), şekil bozukluğunun azlığı ve yüksek hızda düzgün kaynak sayılabilir. Buna rağmen, benzer ve farklı metalik bağlantıların mekanik test yöntemleri ve alışılmış malzemelerin bu yeni kaynak işlemine olan tepkileri henüz tam olarak belirlenmemiştir. Lazer kaynaklı bağlantılar Türkiye'de henüz ticari amaçlı olarak kullanılmamaktadır. Bu tür bağlantıların kullanımı deney amaçlı yapılabilmektedir. Bu projenin amaçlan kırılma mekaniği yöntemlerini izleyerek deneysel yollarla kaynak bölgesinin heterojenitesi hakkında bilgi edinmek, kıırılma mekaniği açısından lazer kaynaklı bağlantıların mekanik ve metalurjik özellilderinin belirlenmesine yardımcı olmak ve aynca lazer kaynaklı bağlantılar için Standard bir test yöntemi geliştirilmesine katkıda bulunmaktır. Birçok araştırmacı, erişilmesi güç yerlerde ve ağır dış ortam koşullarında kullanılabilen, otomatik ve robotize edilmiş bir kaynak yöntemi olan lazer kaynağının yakın gelecekte en çok tercih edilen ve kabul edilmiş tekniklerden biri olacağına inanmaktadır. Bu çalışmada lazer kaynağı sırasında meydana gelen mikroyapı ve benzer ve farklı, ostenitik ve ferritik lazer kaynaklı bağlantıların mekanik özellikleri ve kırılma davranışlan incelenmiştir. Kaynak bölgesinin çekme ve kırılma tokluğu özelliklerinin tam olarak belirlenmesi, kaynağın yeterliliğinin ve bağlantı performansının servis çalışma durumunda tam olarak anlaşılabilmesi ve böylesine bir dar kaynak dikişine sahip bağlantılar için hata belirleme prosedürlerinin uygulanabilmesi açısından son derece önemlidir. Lazer kaynağı yapılmış bağlantıların kaynak ve ısıdan etkilenmiş bölgelerinin mekanik özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla düz mikroçekmenumuneleri kullanılarak çekme deneyleri yapılmıştır. Elde edilen değerler standart çekme ve yuvarlak çekme numuneleri ile elde edilen değerlerle karşılaştınlmıştır. Bunun için 6 mm kalınlığında çelik plakalardan üç benzer ve iki farklı CO2 lazer kaynaklı bağlantı elde edilmiştir. Mekanik özellikler ayrıca mikroyapı incelemeleri ve mikrosertlik ölçümleri ile de araştırılmıştır. Benzer ve farklı lazer kaynaklı bağlantıların kırılma tokluklarının ve kırılma davranışlarının sıcaklıkla değişiminin belirlenebilmesi için oda sıcaklığında ve -40 °C'de üç noktalı eğilme numuneleri kullanılarak Çatlak Ucu Açılma (CTOD) ve Çatlak Ağzı Açılma (CMOD) ölçümleri yapılmıştır. Çatlak ucu bölgesindeki mekanik heterojenitenin (mis-match) CTOD üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu çalışma Dokuz Eylül Üniversitesi ile Almanya, GKSS Araştırma Merkezi arasında Lazer Kaynağı konusunda yürütülen ortak projenin bir bölümünü oluşturmaktadır. Türkiye'den TÜBİTAK, Almanya'dan Jülich Araştırma Merkezi tarafından parasal olarak desteklenmektedir.