MAG yöntemi ile yapılan kaynak işleminin sonlu elemanlar destekli analizi ve deneysel incelenmesi

Gazaltı kaynağı metal malzemelerin birleştirilmesinde en çok tercih edilen yöntemlerden biridir. Kaynak işlemi yapılan parçaların; nüfuziyetinin, çatlak kontollerinin yapılması parçanın emniyeti için fazlaca önem arz etmektedir. Kaynak işlemi sırasındaki ısıl gerilmelerin, kaynak metali ve esas malzemenin makro ve mikroyapıya doğrudan etki etttiği bilinmektedir. Dolayısıyla malzemelerin mekanik özelliklerini de etkilemektedir. Deneysel çalışmalar ile bu etkileri incelenebilmekte ancak önceden sanal çalışmaların yapılması zaman ve maliyet açısından kazanç sağlamaktadır. Bu çalışmada; Metal Active Gas (MAG) kaynak yöntemi ile S355MC yapı çeliğine çift taraflı köşe kaynağı yapılmıştır. Kaynak esnasındaki değişiklikler gözlemlenerek, malzemelerin sıcaklığa göre değişimi, kaynak sırasındaki çarpılması incelenmiştir. Kaynak imalatı ile birleştirilen çelik plakalar; kaynak metali, ısının tesiri altında kalan bölge (ITAB) ve esas metal bölgeleri şeklinde üç ayrı bölgeye ayrılarak makro, mikroyapı ve mikrosertlik deneyleri yapılmıştır. Kaynaklı bölgenin mikroyapıları için; dağlamalı kaba inceleme optik mikroskop (OM) kullanılmış olup, nüfuziyeti için makro incelemeler gerçekleştirilmiştir. Kaynak işleminden sonra, optimizasyon metodu ile kaynak parametrelerinin simülasyonu sağlanabilmektedir. Deneysel çalışmalar sonrasında, sonlu elamanlar metodu (SEM) kullanılarak Simufact Welding programı ile deney şartlarına uygun üç boyutlu modellemeler yapılmıştır. Deneylerden alınan sonuçlar ile simülasyon sonuçları karşılaştırılarak mukayese edilmiş ve sonuçların sayısal model ile karşılaştırma verileri tartışılmıştır. Bu alanda önemli olan konu ise; simülasyon teknolojilerinin kaynak gibi önemli bir imalat alanında üretim verileri ve tasarım girdileri dikkate alınarak dijital-sayısal olarak doğrulama çalışmalarında kullanılabileceği ve sonuçlarının özellikle termal gerilme, nüfuziyet, distorsiyon noktalarının tespitinde kaynak metodu ve malzeme özellikleri dikkate alınarak kullanılabileceği yönündedir.