Search

Paslanmaz çelik, üstün korozyon direnci, yüksek mekanik özellikleri, yüksek mukavemeti, şekillendirilebilirliği, ısıl ve elektriksel iletkenliği nedeniyle denizcilik, havacılık, sıhhi tesisat, endüstriyel ekipman ve inşaat sektörlerinde yaygın olarak tercih edilen bir malzeme türü haline gelmiştir. Bu çalışmada, kesme hızı, odak konumu, frekans ve görev döngüsü gibi fiber lazer kesim parametrelerini optimize etmek için Gri İlişkisel Analize (GRA) dayalı çok amaçlı bir optimizasyon yöntemi gerçekleştirilmiştir. Lazer kesim kalitesini belirleyen en önemli iki parametre olan yüzey pürüzlülüğü ve çentik genişliği aynı anda optimize edilmiştir. Her bir parametre için ayrı ayrı optimum seviyeyi belirlemek amacıyla Taguchi tekniği uygulanmıştır. 3D optik profilometre ile Gri İlişki Derecesine (GRA) bağlı olarak kesme yüzeyi morfolojisi incelenmiş ve kesme yüzeylerinin haritaları oluşturulmuştur. ANOVA ile elde edilen sonuçlara göre yüzey pürüzlülüğü ve çentik genişliği üzerinde en etkili parametrenin sırasıyla %49,01 etki oranı ile Duty cycle ve %31,2 etki oranı ile frekans olduğu görülmüştür. Çoklu yanıtlar üzerinde ise %18,55'lik etki oranı ile frekans en önemli parametredir. Görev döngüsü (Duty cycle) ve odak konumu (Focal position) sırasıyla ikinci ve üçüncü etkili parametrelerdir. 20 mm kalınlığındaki AISI 304 (DIN EN 1.4301) malzemenin fiber lazer kesiminde minimum yüzey pürüzlülüğü ve minimum kerf genişliği için optimum parametrelerin kesme hızı için 310 mm/dak, odak konumu için -11 mm, frekans için 105 Hz ve Duty cycle için de %60 olduğu belirlenmiştir. Stainless steel has become a widely preferred material type in the marine, automotive, aerospace, sanitary, aeronautics, industrial equipment and construction industries due to their superior corrosion resistance, high mechanic properties, high strength, formability, thermal and electrical conductivity. In this study, a multi-objective optimization method based on grey relational analysis is conducted to optimize the fiber laser cutting parameters of cutting speed, focal distance, frequency and duty cycle. Surface roughness and kerf width, which are the two most important parameters that determine laser cutting quality, are simultaneously optimized. In order to assign the optimum level for each parameter individually, the Taguchi technique was applied. The cutting surface morphology was examined depending on grey relational grade with 3D optical pro filometer as well as maps of the cutting surfaces were created. According to results achieved by ANOVA, the most effective process parameter on kerf width was frequency, with the ratio of 31,2%. Duty cycle found as the most effective parameter on surface roughness with an effect ratio of 49.01%. Additionaly frequency is the most important parameter on the multiple responses with an effect of 18.55%. It has been determined that the optimum parameters for minimum surface roughness and minimum kerf width for fiber laser cutting of 20 mm thick AISI 304 (DIN EN 1.4301) material were 310 mm/min for cutting speed, −11 mm for focal position, 105 Hz for frequency and 60% for duty cycle.

Otomotiv sektöründe sürekli iyileştirilmesi hedeflenen unsurlar enerji tasarrufundan dolayı hafiflik ve araç güvenliğidir. Bu unsurları iyileştirmek için farklı malzemeler üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. AISI 304 paslanmaz çelikleri korozyon direncinin yanı sıra yüksek şekillendirilebilme, kaynak kabiliyeti ve enerji emme kapasitesi gibi önemli özellikleri bir arada bulundurmaktadır. Otomotiv sanayinde AISI 304 paslanmaz çelikleri egzoz sisteminde ve birçok küçük bileşeni oluşturmak için kullanılmaktadır. Araç güvenliğini arttırmak için alışılagelmiş malzemeler yerine uygun tasarımlar ile maliyet dengelenerek kullanım popülaritesi artacağı düşünülmektedir. Bu araştırmada, AISI 304 paslanmaz çeliklerinin elektrik direnç nokta kaynak dayanımını etkileyen optimum parametreler belirlenerek hegzagonal yapılı çarpışma kutuları elektrik direnç nokta kaynağı ile birleştirilmiştir. Birleştirilen çarpışma kutularına çeşitli testler uygulanmış, sönümlenen enerji ve çarpışma karakteristiği üzerine etkisi incelenmiştir. Deneysel ve sayısal sonuçlar incelenip optimum elektrik direnç nokta kaynak tasarımı belirlenmiş, doğrulanmış bir sonlu elemanlar modeli elde edilmiştir. The elements that are aimed to be continuously improved in the automotive sector are lightness and vehicle safety due to energy savings. In order to improve these elements, studies are carried out on different materials. In addition to corrosion resistance, AISI 304 stainless steels have important properties such as high formability, weldability and energy absorption capacity. Although AISI 304 stainless steels are used in the automotive industry to create many small components in the exhaust system, it is thought that the popularity of use in vehicle safety will increase by balancing the cost with appropriate designs instead of conventional materials to increase vehicle safety. In this research, the optimum parameters affecting the spot weld strength of AISI 304 stainless steels were determined and hexagonal collision boxes were combined with electric spot resistance welding. Various tests were applied to the combined collision boxes, and their effects on the absorbed energy and collision characteristics were investigated. Experimental and numerical results were examined and optimum electric spot welding design was determined and a verified finite element model was obtained.

Laser welding is used in industrial application areas. Laser welding, one of the modern joining methods, continues to be developed and offers important advantages such as precision, speed and flexibility over existing welding methods. In this paper; the existing studies in the literature on the joining stainless steel by using laser welding method has been investigated in detail. Evaluated studies were systematically analyzed and grouped and presented to the attention of the researchers. The researchers are mainly focused on the examination of the keyhole obtained by the deep penetration method in laser welding, the examination of the effect of laser welding parameters on the mechanical properties of the welds, the tensile strength, fatigue strength and temperature distribution of the material and the examination of the effect of laser welding parameters on the microstructural properties of the welded joint concentrated., Lazer kaynağı endüstriyel uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Modern birleştirme yöntemlerinden biri olan lazer kaynağı geliştirilmeye devam etmektedir ve mevcut kaynak yöntemlerine karşı hassasiyet, hız ve esneklik gibi önemli avantajlar sunmaktadır. Bu çalışmada; lazer kaynağı yöntemiyle paslanmaz çeliklerin birleştirilmesi hakkında literatürde mevcut çalışmalar detaylı şekilde araştırılmıştır. Değerlendirilen çalışmalar sistematik şekilde analiz edilmiş ve gruplandırılarak araştırmacıların dikkatine sunulmuştur. Araştırmalar özellikle lazer kaynakta derinlemesine nüfuziyet yöntemiyle elde edilen anahtar deliğinin incelenmesi, lazer kaynak parametrelerinin kaynakların mekanik özellikleri, malzemenin çekme dayanımı, yorulma dayanımı ve sıcaklık dağılımına etkilerinin incelenmesi ve lazer kaynak parametrelerinin kaynaklı bağlantının mikroyapısal özellikleri üzerindeki etkisinin incelendiği konulara yoğunlaşmıştır

Bor mineralleri metalürji sanayinden otomotiv sektörüne, kompozit malzeme üretiminden nükleer sanayiye kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle metalürji alanında malzemelerin mekanik özelliklerini iyileştirmek amaçlı kullanılmaktadır. Metalik malzemelerin yüzeylerinde kaplama malzemesi olarak kullanılması sıklıkla karşılaşılan durumlardandır. Yüzey kaplama malzemesi olarak bor yüzeye fırın içeresinde borlama ısıl işlemi ile kaplanabildiği gibi kaynaklı birleştirmelerde ilave malzeme olarak da kaplanabilmektedir. Kaynaklı yöntemlerde, TİG, MİG-MAG, Plazma transfer ark kaynak ve lazer kaynak yöntemleri örnek olarak verilebilir. Bu çalışmada AISI 304 paslanmaz çelik mil malzeme üzerine Bor Karbür ve Bor Oksit tozu 3 farklı akım değerlerinde kaplanmıştır. Sinerjik pulse MİG kaynak yöntemi ile 60 mm uzunluğunda, 8 mm çapında paslanmaz çelik millerine 2 mm derinliğinde ve 7 mm çapında boşluklar açılmıştır. Tepe noktalarına açılan bu boşluklara bu tozlar eklenerek kaynaklı işlem gerçekleştirilmiştir. Açılan boşluklardan tozların uçmasını önlemek amacıyla tozlar saf alkolle macun kıvamına getirilip sürülmüştür. Tozlar ilave edildikten sonra mil üstlerine normal, tek ve double pulse olmak üzere kaynak işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaynak işlemi sonucunda optik mikroskopla görüntüler çekilmiştir. Numunelere optik inceleme sonrasında mikro sertlik ölçümü işlemi uygulanmıştır. Kaplama ara yüzü incelemeleri neticesinde, kaynak dikişi ile paslanmaz mil malzemenin metalürjik olarak bağlandığı ve kaynak dikişinde dentritik yapılar olduğu görülmüştür. Kaynak dikişi mikro sertlikleri incelendiğinde double pulse akım ile yapılan kaplamanın, normal akım ve pulse akım ile yapılanlara göre daha sert olduğu tespit edilmiştir. Boron minerals and their constituents are used in many fields from metallurgical industry to automotive industry, from composite material production to nuclear industry. Boron and boron minerals are especially used in the field of metallurgy to improve the mechanical properties of materials. For example, the use of metallic materials as a coating material on the surfaces is often encountered. Boron surface as surface coating material can be coated with boron heat treatment inside the furnace as well as additional material in welded joints. In welding methods, TIG, MIG-MAG, plasma transfer arc welding and laser welding methods can be given as examples. In this study, Boron Carbide and Boron Oxıde powder is coated on three different flow values on AISI 304 stainless steel shaft material. With the synergic pulse MIG welding method, the holes of 60 mm distance, 8 mm diameter stainless steel rod were drilled in 2 mm depth and 7 mm diameter. B4C and B2O3 powder was added to these cavities opening to the peaks and the welded process was carried out. In order to prevent the B4C and B2O3 dust from flying into the cavities opened, it was put into a paste with pure alcohol and applied. After the addition of powder, welding was performed on the shaft tops as normal, single and double pulse. Because of the welding process, optical microscope images were taken. Micro hardness measurement was applied to the samples after optical examination. As a result of the examination of the coating interface, it was seen that the welded seam and stainless shaft material were metallurgical bonded and the welded seam was dendritic structures. When welding micro stiffness was examined, it was determined that the coating with double pulse current was harder than the ones with normal current and pulse current.

Kaynaklı birleştirme teknolojilerindeki gelişmeler ışığında, sürtünme kaynağı birçok sanayi ve endüstride geniş uygulama alanı imkânı bulmuş katı hal kaynak yöntemidir. Sürtünme kaynağı özellikle otomotiv, savunma sanayi, havacılık ve uzay endüstrilerinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Geleneksel kaynak teknikleri ile birleştirilmesi güç ve problemli olan özellikle silindirik parçaların kaynaklarında başarılı bir şekilde uygulanmaktadır. Alüminyum–çelik, alüminyum–bakır, çelik–seramik, alüminyum–seramik gibi malzemeler, bu yöntemle birleştirilebilir. Bu yöntem malzemelerin tam ergime oluşmadan birleştirilmesine olanak sağlar ve avantaj oluşturur. Mekanik ve fiziksel özellikleri farklı olan iki metal malzeme kusursuz bir şekilde birleştirilebilir. Aşınmanın, yorulmanın ve mekanik diğer zorlamaların çok olduğu birçok makine parçası imalatında sürtünme kaynağı başarılı bir şekilde uygulanmaktadır. Deniz suyu altında çalışacak olan bir su pompası fanı için aşınmanın çok olduğu yerde aşınmaya dayanıklı malzeme kullanmak (paslanmaz, titanyum vb.), diğer kısımda ise normal kalite (S235, S355 vb.) bir malzeme kullanmak imalatı olumlu yönde iyileştirebilmektedir. Bu iyileşme çalışma performansı olarak daha sonrada mevcut imalatın maliyeti olarak kendini gösterecektir. Bu çalışmada farklı özelliklere sahip 20 mm çapında AISI 420 ve E 360 çeliği sürtünme kaynağı ile birleştirilmiştir. Kaynaklı birleştirmelerde devir sayısı, sürtünme basıncı, sürtünme süresi gibi parametreler literatür çerçevesinde değerleri değiştirilerek farklı mikroyapı ve mekanik özelliklere sahip birleştirmeler elde edilmiştir. İncelemeler sonucunda iki farklı malzeme türünün boşluksuz olarak birleştiği ve parametrelerin birleşme kalitesinde önemli role sahip olduğu tespit edilmiştir. Farklı özelliklere sahip çelik alaşımlarının sürtünme kaynak yöntemi ile birleştirilmesinde uygun parametrelerin kullanılarak kaynak kalitesini artırmanın mümkün olduğu görülmüştür. In the light of developments in welded joining technologies, friction welding is a solid state welding method that has found wide application in many industries and industries. Friction welding is widely used in the automotive, defense industry, aerospace and aerospace industries. It is successfully applied especially in the welding of cylindrical parts, which are difficult and problematic to join with traditional welding techniques. Materials such as aluminum-steel, aluminum-copper, steel-ceramic, aluminum-ceramic can be combined with this method. This method allows the materials to be joined before full melting occurs and is advantageous. Two metal materials with different mechanical and physical properties can be seamlessly combined. Friction welding is successfully applied in many machine parts manufacturing where abrasion, fatigue and other mechanical stresses are high. For a water pump fan that will operate under sea water, using abrasion resistant material (stainless, titanium, etc.) where abrasion is abundant, and using a normal quality material (S235, S355 etc.) in the other part can improve the manufacturing positively. This improvement will manifest itself as operating performance and then as the cost of the current manufacturing. In this study, 20 mm diameter AISI 420 and E 360 steel with different properties were combined with friction welding. In welded joints, the values of parameters such as speed, friction pressure, friction time were changed within the framework of the literature, and joints with different microstructure and mechanical properties were obtained. As a result of the investigations, it has been determined that two different material types join without gaps and the parameters have an important role in the quality of the joint. It has been seen that it is possible to increase the welding quality by using appropriate parameters in joining steel alloys with different properties by friction welding method.

Paslanmaz çelik beyaz eşyadan otomobile hayatın her alanında kullanılan katma değeri yüksek olan bir malzemedir. Fiyattaki sapmalar gibi herhangi bir değişikliğin paslanmaz çelik tedarik zincirine güçlü etkileri bulunmakta ve bu da bizlerin yaşantılarını doğrudan etkilemektedir. Bu çalışma paslanmaz çelik fiyat tahmini üzerine yapılmıştır. Çalışmada mevsimsel otoregresif entegre hareketli-ortalama (SARIMAX) ve uzun kısa vadeli hafıza (LSTM) zaman serileri tahminleme yöntemleri olarak kullanılmıştır. Çelik endüstrisinde tahminleme üzerine yazılmış birçok çalışma olmasına rağmen, paslanmaz çelik üzerine literatürde herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Bu nedenle bu çalışma, gelecekte bu alanda yapılacak çalışmalara örnek olması açısından da önemli olmaktadır.Bu çalışmanın amaçlarından bir tanesi de klasik ve yapay sinir ağları metodlarının performanslarını sırasıyla SARIMAX ve LSTM kullanarak kıyaslamaktır. Modellerin performanslarını ölçmek için iki paslanmaz çelik grubu olan 304 ve 430 serileri için farklı alt veri kümeleri ile birlikte 6 farklı senaryo oluşturulmuştur. Modellerin performansları ise hata kareler ortalamasının karekökü (RMSE), R-kare (R2), ortalama mutlak hata (MAE) ve ortalama mutlak yüzde hata (MAPE) gibi metrikler kullanılarak ölçülmüştür. 304 serisinde 5 yıllık veri kümesi ile birlikte SARIMAX, 430 serisinde ise 7 yıllık veri ile LSTM yöntemi daha iyi sonuçlar ortaya koymaktadır. Nihai olarak, uygun tahminleme metodunun verinin tipine ve boyutuna göre seçilmesi gerektiği sonucuna varılabilir. Stainless steel is a high value-added material used in various fields of life from white goods to cars. Any changes like price deviations have strong effects on supply chain in stainless steel and it directly affects our lives as well. This study is carried out in order to forecast the price of stainless steel. Seasonal auto-regressive integrated moving average with exogenous factors (SARIMAX) and long short-term memory (LSTM) are used as time series forecasting methods in this study. Although there are many studies written on forecasting in steel industry, none of the studies is about stainless steel in the literature. That is why this study is also important to be an example for future studies in this field.One of the purposes of this study is to compare the performance of classical and neural network methods by using SARIMAX and LSTM, respectively. We built 6 different scenarios for both 304 Series and 430 Series by creating subsets with different training and test set sizes in order to measure the performance of models. The performances of models are measured by using metrics such as root mean square error (RMSE), R-squared(R2), mean absolute Error (MAE) and mean absolute percentage error (MAPE). SARIMAX performs better for 304 series with 5 years of data set while 430 series is forecasted with high performance by LSTM model with 7 years of data set. Finally, it can be concluded that proper forecasting method should be chosen based on the data type and size.