Yapı çeliğinden T profili imalatinda MAG kaynağinda distorsiyonun sonlu elemanlar metoduyla analizi

Kaynak teknolojisinde ortaya çıkan gelişmeler, kaynaklı birleştirmenin sanayi sektöründe artarak yaygınlaşmasına neden olmuştur. Kaynaklı birleştirmelerde termal analizlerinin yapılarak modellenmesi ve davranışlarının belirlenmesi mühendislik tasarım sürecinde önemli bir aşamadır. Genel yapı ve yapılan imalat özellikleri hakkında fikir sahibi olabilmek, araştırmak ve geliştirmek için sonlu elemanlar yöntemi en uygun çözümdür. Çalışmada kullanılan malzeme S355J2+N olup, yüksek mukavemetli yapısal çeliktir. Genel olarak mühendislik ve inşaat endüstrilerinde yaygın olarak kullanılır. Otoyol köprüleri, kaldırma ekipmanları ve liman ekipmanları gibi birçok alanda karşımıza çıkmaktadır. S355J2+N malzemesi ile kaynak işleminin kaynak bölgesine uyguladığı ısıl çevrim, bu bölgenin içyapısını değiştirmekte ve mikroyapısını etkilemektedir. Bu sorunları önceden belirlemek önemlidir. Önceden belirleme deneyerek yanılma sürecini de kapsadığından yüksek maliyet ve uygulama zamanı gerektirir. Bu sebeple sonlu elemanlar yöntemi üreticilere fayda sağlamakta kaynak işlemi sırasında oluşabilecek problemlerin önüne geçmede ek önlemler alınmasını öngörebilmektedir. Bu çalışmada, günümüzde yaygın olarak kullanılan birleştirme yöntemlerinden biri olan gazaltı kaynak işleminin çelik yapı imalatında kullanılan T profilinin imalatında kullanılması ve termal analizlerin sonlu elemanlar analizi (FEA) kullanılarak simülasyonunu gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, alaşımsız yapı çeliği olan S355J2+N malzemesinin özelliklerinden ve çeliklerin soğuma sırasındaki oluşan içyapılarından hakkında bilgi verilmiştir. Kullanılan gazaltı kaynak yöntemi ele alınarak avantaj ve dezavantajlarından bahsedilmiştir. Sonlu elemanlar yöntemiyle ısı transferi analizi tanıtılmış ve daha önce yapılan literatür çalışmaları incelenerek kaynaklı yapılardaki çarpılmaların analizi üzerine yapılan çalışmalar ele alınmıştır. Sonlu elemanlar analizi ve deneysel çalışmalar neticesinde elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Proses parametrelerinin kaynak sonrası çarpılmaya etkisi incelenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde deneysel çalışma sonuçları ile sonlu elemanlar yönteminin sonuçlarının birbirine yakın olduğu tespit edilmiştir. Anahtar sözcükler: Distorsiyon, MAG kaynağı, Sonlu elemanlar yöntemi, S355J2+N