Yüksek frekans kaynak metodu ile kaynak yapılan boruların farklı standartlarda çelikler kullanılarak karakterizasyonu

Abstract

Günümüz demir çelik sektöründe önemli yer tutan çelik boru üretimi, yıllar geçmesine rağmen sektör içindeki payı artmaktadır. Çelik malzemenin gerek mekanik özellikleri gerek fiyat/performans oranının yüksek olmasından ötürü müşterilerin tercihi olmaktadır. Demir çelik sektörü dışında büyük bir kullanıma sahip sektör ise Otomotiv sektörüdür. Çelik borular araçların birçok kısmında gerek konstrüksiyon gerekse sıvı/gaz taşınmasında kullanılmaktadır. Çelik borular, sanayide geniş bir kullanım alanına sahip olan önemli bir malzemedir. İnşaat, petrol ve doğalgaz endüstrilerinde sıkça kullanılan borular, sıvıların ve gazların taşınmasında hayati bir rol oynar. Özellikle petrol ve doğalgaz boru hatları, enerji nakliyesi için vazgeçilmezdir. Bunun yanı sıra, kimya endüstrisinde de kimyasal maddelerin taşınması ve işlenmesinde kullanılırlar. Boruların esnek ve dayanıklı yapısı, çeşitli sıcaklık ve basınç koşullarına uyum sağlayabilme özellikleri, onları endüstriyel süreçlerde güvenilir bir seçenek haline getirir. Ayrıca, boruların kolaylıkla montajı ve bakımı yapılabilmesi, endüstriyel tesislerde iş verimliliğini arttırır. Dolayısıyla, borular sanayide hem malzeme taşıma hem de işleme süreçlerinde kritik bir rol oynarlar ve modern endüstrinin temel yapı taşlarından birini oluştururlar. 1960'lı yıllarda "Electric Resistance Welding (ERW)" yöntemi, yüksek frekanslı alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Kullanılmaya başlanmasıyla birlikte, özellikle boru ve profil üretiminde yaygın olarak tercih edilen bir üretim metoduna dönüşmüştür. Yüksek frekans kaynak prosesi, alternatif akımın 200 kHz ile 500 kHz aralığında uygulanması ve bu sayede kaynak bölgesine ısı enerjisi aktarılması prensibine göre çalışmaktadır. Bu kaynak metodunda basınç ve ısı aynı anda uygulanır. Borunun ek yerlerinde oluşturulan ısı ile borunun birleşme yüzeyi ergitilerek kaynak yapılması sağlanır. Bu kaynak işleminde önemli kazanımlardan biri de, kaynak sırasında ayrıca ek dolgu teli ya da kaynak elektrotu kullanılmamasıdır. Diğer kaynak teknolojilerinden en önemli farklılık ise şekil veren sistem ile kaynak işlemi için gerekli ısıyı boruya aktaran sistemlerin farklı bağımsız sistemlerdir. Ve kaynak hızı diğer metodlara göre nispeten daha yüksektir. Bu nedenle çok daha önemli yanı ise uygulama ve üretim maliyetleri kapsamında sağladığı avantajlardır. Deneysel çalışmalar kapsamında ulusalararası standartlara göre üretilen farklı çeliklerden üretilmiş boruların 4 farklı hızda yapılmış kaynaklarının kaynak bölgelerinin mekanik, kimyasal, metalografik incelemeleri yapılmıştır. Yapılan çalışmada hız-standart tercih matrisi çizilmiştir. Standartlarda üretim için hangi hızın daha optimum olduğu belirlenmiştir.