Kaynaklı imalatta proses öncesi sonlu elemanlar yöntemi ile analizler ve deneysel doğrulama

Abstract

Kaynaklı imalat sırasında kaynaklanan parçalarda ani bir ısı girdisi sonucunda hızlı bir ısınma olmaktadır. Sonrasında ortam sıcaklığına göre hızı değişen bir soğuma gerçekleşmektedir. Bunun sonucun da malzeme özelliklerinde ve şeklinde çeşitli değişimler meydana gelmektedir. Kaynak sonrasında kaynak metali ve ana malzeme bölgelerinde meydana gelen en önemli sonuçlardan birkaçı şu şekildedir; kaynak bölgesinde meydana gelen faz değişiklikleri, kalıntı gerilmeler, haz bölgesinin genişliği, parçalardaki nüfuziyet değerleri ve kaynaklanan parçalardaki deformasyon değerleridir. Sonlu elemanlar yöntemini kullanarak kaynak oprerasyonları öncesinde kaynak prosesi sonuçlarını öngörebiliriz. Sonlu elemanlar yazılımı ile gerçek kaynak parametrelerimizi kullanarak kaynak simülasyonları yapabiliriz. Simülasyonlardan aldığımız bilgilerle gerçek kaynak prosesinde ne gibi sorunlar ve zorluklarla karşılaşacağımız hakkında öngörü sahibi olabiliriz. Aldığımız bu simülasyon sonuçlarına göre gerçek proses öncesinde parametrelerimizi tekrar kontrol edebiliriz. Böylece uygun kaynak kalitesini sağlamak çok daha kolay olmaktadır. Bu çalışmada kaynak prosesi için Sysweld simülasyon yazılımını kullandık. Parça kalınlığına göre değişen sonuçları görmek için farklı kalınlıklarda parçalar kullandık. Simülasyon sonuçlarından bazılarını gerçek kaynak prosesi sonuçları ile karşılaştırdık ve yaptığımız bu karşılaştırma sonuçlarını inceledik.

During the welding process, materials have very fast warm up because of the high heat input. At the end of the process, velocity of the cooling down is much more slower than velocity of warming. The velocity of cooling down also changes acording to the environmental conditions. By virtue of these thermal events many changes occur in the materials property and its shape. Same of the most important results of welding process which come out after the welding operations are; phase changes of the materials in welded area, residual stresses, width of heat affected zones, penetrations values for each metarial and deformation of welded parts. We can predict these results of the welding process before the welding operations with using finite element method. With a finite element method software, we can do the simulation of welding process with using our real welding parameters. With these simulation informations we can see all issues and difficulties about our welding process which we can encounter during the real process. If we need something to change about the welding parameters acording to the simulation results, we can check all of process parameters again before the real welding process. In this way it will be much more easier to obtain the appropriate welding quality. In this study we used Sysweld simulation soft ware for welding processes. To see the changes of results which is acording to the part thickness, we used parts of different thicknesses. We compare some simulation results with the real process reults and lastly we exaime the results of the comparisons.