Ark ve Lazer Kaynak Yöntemlerinin Kaynak Dikişi Geometrisi ve Gerilme Dağılımlarına Etkisinin Sonlu Elemanlar Analiziyle İncelenmesi
Keywords:
Lazer Kaynağı, Ark Kaynağı, Sonlu Elemanlar Analizi, Termomekanik Analiz, Termal AnalizAbstract
Kaynaklı imalat, özellikle basınca ve tekrarlanan yüklemelere maruz kalan bileşenlerde güvenilir
hidrolik sistemler üretmenin önemli bir parçasıdır. Bu çalışmada, bir hidrolik silindirin kapak ve mil
parçaları lazer ışın kaynağı ve gaz metal ark kaynağı kullanılarak birleştirilmiş, termal ve termomekanik
etkileri sonlu elemanlar analizi ile incelenmiştir. Her iki kaynak yönteminde de farklı ısı girdileri ile yapılan
analizler sonucunda yüksek enerji yoğunluğu ve odaklanmış ısı kaynağı sayesinde, lazer ışın kaynağı
beklenildiği gibi daha küçük bir kaynak dikişi ve daha dar bir ısıdan etkilenen bölge oluşturmuştur. Ayrıca
lazer kaynağı daha düşük kalıntı gerilimler ve soğutma sonrası daha az deformasyon üretmiştir. Diğer
yandan, GMAW daha geniş ısı yayılımına, daha yüksek gerilimlere ve daha belirgin bozulmalara neden
olmuştur. Bu çalışma sonucunda uygun parametreler altında, lazer kaynağının hidrolik silindir
uygulamaları için önemli olan düşük deformasyon, yüksek boyutsal kararlılık ve yeterli nufuziyet
sağlayabileceği görülmüştür.
Downloads
References
A. Bayram, O. Tokay, S. Gömeç, and C. Yüce, “Dorse Amortisörlerinde Kaynak Dikiş Uzunluğunun Dayanıma Etkisi,” in 3rd International Conference on Recent Academic Studies December 03-04, 2024, Konya, Turkey, 2024, pp. 3–8.
F. Vollertsen, S. Grünenwald, M. Rethmeier, A. Gumenyuk, U. Reisgen, and S. Olschok, “Welding thick steel plates with fibre lasers and GMAW,” Weld. World, vol. 54, no. 3–4, pp. 61–70, 2010, doi: 10.1007/BF03263489.
C. Yuce, “The Effect of Laser Beam Wobbling Mode on Weld Bead Geometry of Tailor Welded Blanks,” Acad. Perspect. Procedia, vol. 3, no. 1, pp. 282–290, 2020, doi: 10.33793/acperpro.03.01.58.
M. K. Turan, A. Bayram, O. Tokay, S. Gömeç, and C. Yüce, “Gaz Metal Ark Kaynak Yönteminde Isı Girdisinin Kaynak Dikiş Geometrisi Üzerindeki Etkisinin Nümerik Olarak İncelenmesi,” in 11th International Automotive Technologies Congress OTEKON 2024 9-10 September 2024, 2024, pp. 1–6.
G. Feng, Y. Wang, W. Luo, L. Hu, and D. Deng, “Comparison of welding residual stress and deformation induced by local vacuum electron beam welding and metal active gas arc welding in a stainless steel thick-plate joint,” J. Mater. Res. Technol., vol. 13, pp. 1967–1979, 2021, doi: 10.1016/j.jmrt.2021.05.105.
G. U. Uranga, M. A. Oiartzun, M. J. Cabello, C. Molpeceres, and M. Morales, “General Methodology for Laser Welding Finite Element Model Calibration,” 2024.
M. K. Turan, C. Yuce, and F. Karpat, “Numerical and experimental investigation of the effect of heat input on weld bead geometry and stresses in laser welding,” Mater. Test., vol. 66, no. 9, pp. 1463–1474, Sep. 2024, doi: 10.1515/mt-2024-0080.
L. Chen, G. Mi, X. Zhang, and C. Wang, “Numerical and experimental investigation on microstructure and residual stress of multi-pass hybrid laser-arc welded 316L steel,” Mater. Des., vol. 168, p. 107653, 2019, doi: 10.1016/j.matdes.2019.107653.
X. Fan, G. Qin, Z. Jiang, and H. Wang, “Comparative analysis between the laser beam welding and low current pulsed GMA assisted high-power laser welding by numerical simulation,” J. Mater. Res. Technol., vol. 22, pp. 2549–2565, 2023, doi: 10.1016/j.jmrt.2022.12.116.