Yüksek frekanslı indüksiyon kaynağı yöntemiyle üretilen boyuna dikişli çelik borularda kullanılan mikro alaşımlı malzemelerin kaynak zayıflığının azaltılması

Abstract

Bu çalışmada çelik boru üretimi hakkında genel bilgi ve teorilere yer verilmiştir. Teorik bilgiler ışığında günümüzde gittikçe yaygınlaşan mikro alaşımlı malzemelerin yüksek deformasyon içeren işlemlere dayanabilecek kaynak kalitesi elde etmek için mikroskobik, makroskobik analizler ve mekanik deneyler yapılmıştır. Deneyler öncesi, kullanılacak malzeme için farklı malzeme denemeleri yapılmış ve kesilen boru çelik sac genişliğindeki değişimin etkileri incelenmiştir. Kaynak bölgesindeki segregasyon içeriğini ne tür malzemeler oluşturabileceğinden bahsedilmiş ve incelenen üretim için segregasyona sebep olan yapının içeriğinin ne olduğu saptanmıştır. Segregasyon ile baş edebilmek için yapılabilecekler ortaya konulmuştur. Deneyler için kritik 4 faktör; (a) boru makinesi hızı, (b) gücü, (c) kaynak altı makarası, (d) üst ve alt kılıçlı makaraları arası mesafe belirlenmiş ve bu faktörlere göre deney tasarımı çalışması yapılmıştır. Literatürdeki matematiksel ve teorik bilgiler ışığında bahsedilen faktörlerin birbirleri ile etkileşimi de göz önünde bulundurularak uygun kaynak faktörleri tahribatlı testler, kaynak dikişindeki metalografik muayene ve kaynak geometrik kontrolleri ile saptanmıştır. Ayrıca kaynak akımı, voltajı, frekansı, makine hızı ve kaynak bölgesindeki sıcaklık değerleri de incelenerek kaynak dayanımı, deney tasarımı çalışması ile ortaya konulmuştur.

In this study and theories are given general information about the production of steel pipes. In light of today's increasingly widespread in the theoretical micro alloyed materials can withstand high deformation processes including what can be done to obtain the weld for quality research and experiments were done. Material to be used prior to the experiments for different materials and slitting pipe steel sheet width change were investigated. What kind of segregation, the contents of the materials mentioned in the weld might pose, and examined for the production of what the content of the structure was found to be caused by segregation. Especially Mangan Sulphur is responsible segregated areas in weld zone. Another point is coarse grain of Ti and Nb based particles. These particles are non-homogeneous distribution in the steel and the sizes of them are 2-5 microns. The size of these particles can be assumed as coarse because the investigations say that desirable size of these particles smaller than 100 nanometer.In experiments, four factors are chosen as critical factors: pipe machine speed, welder unit power, welding pass roller diameter, fin pass roller gap. The experimental design study is carried out according to these factors. Mathematical and theoretical knowledge is researched in the literature. In light of the literature researches, these mentioned factors and interaction between them is taken into account. The significant factors are found by the method of destructive tests, welding and metallographic inspection of weld seam with geometric controls. In addition of that welding current, voltage, frequency, machine speed and temperature factors are taken into account to specify the weld strength in the experimental design.