Ti6Al4V alaşımının PTA kaynağında 1800 W kaynak gücünde birleştirilebilirliğin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, elektrik enerji endüstrisi, nükleer enerji, petro kimya, otomotiv, uzay araçları ve medikal endüstrisinde yaygın kullanım alanına sahip Ti ve alaşımlarından Ti6Al4V alaşım çifti Plazma Transfer Ark (PTA) kaynak yöntemiyle kaynak edilmiştir. Plazma transfer ark kaynağında, torçla elektrodun etrafından gelen argon gazı tungsten elektrod ve nozul arasındaki pilot ark sayesinde iyonize olmaktadır. Çalışma esnasında PTA kaynakları, argon koruyucu gaz atmosferinde, sabit 1800 W kaynak gücünde ve 0,50-0,75-1 m/dk. kaynak hızlarında yapılmıştır. Kaynak sonrası ITAB'da meydana gelen mikro yapı değişiklikleri optik mikroskop, SEM, EDS ve XRD analizleri ile incelenmiştir.Malzemenin birleşme mukavemetini belirlemek için çekme deneyi yapılmıştır. Mikrosertlik ölçümleri Vickers skalasında 50 gr'lık yük altında yapılmıştır. Yapılan incelemeler sonrasında, mikro ya da makro çatlaklara rastlanmamıştır. Numuneler kaynak dikiş karakterizasyonu açısından değerlendirildiğinde kot farkı altında oluşan kaynak çukurunun tüm numunelerde oluşmadığı, ergimiş bölge genişliğinin ve ITAB'ın kaynak hızındaki artışla ters orantılı olarak arttığı tespit edilmiştir. Mikrosertlik değerlerinin ana metalden ergimiş bölgeye ilerledikçe arttığı ve en yüksek değere ergimiş bölgede ulaştığı görülmüştür.Ayrıca mikrosertlik değerlerinin kaynak hızına bağlı olarak ters orantılı arttığı, yüksek kaynak hızında düşük değerde, düşük kaynak hızında ise yüksek değerde olduğu tespit edilmiştir. Bütün kaynaklarda, kaynak hızı arttıkça kaynağın mekanik özelliklerinin kötüleştiği tespit edilmiştir. Sabit kaynak gücünde, 0,50 m/dk. kaynak hızıyla yapılan PTA kaynağının, metalurjik açıdan kaynak kalitesi en yüksek birleştirme olduğu görülmüştür