Titanyum alaşımlarının farklı kaynak yöntemleriyle kaynağının incelenmesi

Bu çalışmada, 2,5 mm kalınlığındaki ticari saflıktaki titanyum (Grade-2) levhalar lazer kaynağı ve TIG kaynağı yöntemleriyle kaynak edilerek, farklı kaynak yöntemleriyle birleştirilen titanyumun mekanik özellikleri incelenmiştir. TIG kaynağı ile yapılan birleştirmeler ERTi-2 ilave kaynak teli kullanılarak 80A doğru akımda pozitif polaritede ve 220V voltajda çift taraflı olarak birer pasoda gerçekleştirilmiştir. Lazer kaynağı ile yapılan birleştirmeler ilave tel kullanılmadan, 5 ms pulse süresinde, 30 Hz tekrarlama oranında ve 270 W ortalama güç ile atımlı Nd:YAG lazeri kullanılarak çift taraflı olarak gerçekleştirilmiştir. Her iki kaynak yönteminde de Argon koruyucu atmosferi kullanılmıştır.Kaynak işlemleri gerçekleştirilen levhalardan TS 5789'a göre çekme ve eğme deney numuneleri elde edilmiş olup, lazer kaynaklı ve TIG kaynaklı numunelere çekme ve eğme deneyleri uygulanarak elde edilen sonuçlar ana malzemeye ait değerler ile mukayese edilmiştir. Yapılan çekme ve eğme deneyleri sonucunda; ana malzemeye ait mukavemet değerlerinin en yüksek olduğu, lazer kaynaklı numunelerin mukavemet değerlerinin ise TIG kaynaklı numunelerin mukavemet değerlerinden yüksek olduğu belirlenmiştir. Yapılan çekme deneyleri sonucunda kopmaların esas metal kısmından gerçekleştiği tespit edilmiştir. Ticari saflıkta titanyum levhaların kaynak işlemleri esnasında açığa çıkan ısı değişimlerinin neden olduğu sertlik değişimleri Vickers sertlik ölçümleri ile belirlenmiştir. Ana malzemenin sertliği yaklaşık olarak 190-200 HV iken, lazer kaynaklı numunelerin kaynak bölgesindeki sertliğin yaklaşık olarak 280-300 HV olduğu belirlenmiş ve TIG kaynaklı numunelerin kaynak bölgesindeki sertliğin 400 HV'nin üzerinde olduğu tespit edilmiştir. Numunelerdeki içyapı değişimlerini belirlemek amacıyla optik mikroskop ve SEM incelemeleri kaynak bölgesinden esas metal bölgesine doğru yapılmıştır.Yapılan mekanik testler ve metalografik incelemelerin sonucu olarak, ticari saflıktaki titanyumun (Grade-2) konstrüksiyonlarda kaynak edilerek kullanılmasının gerektiği durumlarda lazer kaynağının en uygun kaynak yöntemi olduğu belirlenmiştir.