Lazer, MIG ve TIG kaynaklı API 5L x60 çeliğinin mekanik ve mikroyapısal özelliklerinin incelenmesi

Petrol ve doğal gazın iletiminde kullanılan API 5L standardındaki borular genellikle kaynak yapılarak birleştirildiğinden yapılan kaynağın kalitesi büyük önem arz etmektedir. Bu yüzden, kullanılan kaynak teknolojilerinin uygunluğu çok önemlidir. Bu deneysel çalışmada, görece oldukça yeni bir teknoloji olan lazer kaynağının, kök kaynağı olarak kullanılmasının etkileri araştırılmıştır. Bu kapsamda, MIG, TIG ve Lazer kaynak teknolojileri kullanılarak API 5L X60 kalitesindeki çelik numuneler, farklı kaynak parametrelerinde kaynak edilmişlerdir. Çalışmanın maliyet-etkin olması amacıyla, kaynak parametreleri ve deney sayısı Taguchi optimizasyon yöntemine göre belirlenmiştir. MIG, TIG ve Lazer kaynak teknolojileri ile kaynak edilen numunelerin kaynak kalitelerinin belirlenmesi amacıyla, radyografi, çekme ve sertlik testleri yapılmıştır. Ayrıca, belirlenen kaynaklı numunelerin kırılma yüzeylerinin hem görüntülenmesi ve hem de analizi için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağıtıcı X-ışını (EDX) ünitesi kullanılmıştır. Radyografi testleri sonucunda, MIG ve TIG kaynaklı bağlantılarda birçok kaynak kusurunun olduğu görülmüştür. Diğer yandan, MIG+Lazer ve TIG+Lazer kaynaklı bağlantıların kaynak kalitelerinin, Lazer kök kaynağının olumlu etkisiyle çok daha iyi olduğu tespit edilmiştir. Çekme testleri sonucunda, MIG ve TIG kaynakları ile yapılan bağlantıların maksimum çekme kuvvetlerinin, lazer kök kaynaklı MIG+Lazer ve TIG+Lazer bağlantılarına göre daha düşük oldukları ortaya çıkmıştır. Taguchi optimizasyon yöntemine göre yapılan analizlerde, en yüksek SN oranına TIG+Lazer kaynağı ve en düşük SN oranına ise MIG kaynağı ile ulaşılmıştır. ANOVA analizi sonucunda, en yüksek yüzde katkı oranının (en önemli faktörün) %84,36 ile kaynak teknolojisi olduğu görülmüştür. MIG, TIG, MIG+Lazer ve TIG+Lazer kaynaklı bağlantıların kırılma yüzeylerinin çekilen SEM görüntüleri incelendiğinde, tüm görüntülerde, sünek kırılmanın olduğu anlaşılmıştır. MIG, TIG, MIG+Lazer ve TIG+Lazer kaynaklı bağlantıların ölçülen sertlik değerlerinin kaynak bölgelerine göre karşılaştırmaları yapıldığında, en yüksek sertlik değerlerinin genel olarak ITAB bölgesinde yoğunlaştığı görülmüştür.