Investigation of microstructure and mechanical properties of 3000 series aluminium alloy plates joined by different welding methods

Bu tez çalışması Pamukkale Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Kordinasyon Birimi tarafından 2020FEBE023 nolu proje ile desteklenmiştir. Son yıllarda otomotiv endüstrisi hafif ve aynı zamanda dayanımı yüksek araçlar üreterek, yakıt tasarrufu ve düşük gaz salınımı hedeflemektedir. Bu hedef doğrultusunda otomobillerde hafif metallerin kullanımı artış göstermektedir. Bu çalışmada otomotiv endüstrisinde özellikle soğutma sistemlerinde kullanılan 3005 serisi alüminyum alaşımının farklı kaynak yöntemleri ve farklı kaynak parametreleri kullanılarak birleştirilmesinin mekanik dayanımlara ve mikroyapıya etkisi incelenmiştir. Kaynaklı birleştirmeler MIG (Metal Inert Gas) ve CMT (Cold Metal Transfer) kaynak yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kaynaklı birleştirmelerde üç farklı kaynak akımı (100 A, 110 A ve 120 A) ve üç farklı kaynak hızı (550 mm/dk, 600 mm/dk ve 650 mm/dk) kullanılmıştır. Numunelere uygulanan çekme testi ile mekanik dayanımları belirlenmiş olup ayrıca optik ve elektron (SEM, EDS) mikroskopları ile yapılan incelemelerle mikroyapı karakterleri ortaya çıkarılmıştır. MIG kaynak yöntemi ile birleştirilen M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8 ve M9 kodlu numunelerin sırasıyla çekme dayanımları 115, 106, 108, 138,126, 112, 143, 123, 146 MPa ve CMT kaynak yöntemi ile birleştirilen C1, C2, C3, C4,C5, C6, C7, C8 ve C9 kodlu numunelerin çekme dayanımları sırasıyla 84, 62, 139, 85, 97, 125, 113, 143,120 MPa olarak ölçülmüştür. MIG kaynak yöntemi ile gerçekleştirilen birleştirmelerde en yüksek çekme dayanımı 120 A kaynak akımı ve 550 mm/dk kaynak hızı parametrelerine sahip M9 kodlu numunede olduğu tespit edilmiştir. CMT kaynak yöntemi ile gerçekleştirilen birleştirmelerde en yüksek çekme dayanımı C8 kodlu, 120 A kaynak akımına ve 600 mm/dk kaynak hızına sahip numunede olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmada yüksek ısı girdisi ile iyi bir mikroyapı ve yüksek mekanik özellikler elde edildiği saptanmıştır. In recent years, the automotive industry has aimed for fuel saving and low gas emission by producing lightweighted and high-strenght vehicles. In line with this aim, the usage of light metals in the automotive industry is increasing. In this study, the effect of the joining the 3005 series aluminium alloy, which is used in the automotive industry especially in cooling systems, on the mechanical strength and microstructure by using various welding methods and welding parameters was examined. Welded joints were made using MIG (Metal Inert Gas) and CMT (Cold Metal Transfer) welding methods. Three different welding currents (100 A, 110 A and 120 A) and three different welding speeds (550 mm/min, 600 mm/min and 650 mm/min) were used in welded joints. The mechanical strength of the samples was determined by the tensile test applied to the samples, and the microstructural characteristics were revealed by the examinations made with optical and electron (SEM, EDS) microscopes. Tensile strengths of M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8 and M9 coded samples joined by MIG welding method, respectively, are 115, 106,108, 138, 126, 112, 143, 123, 146 MPa and C1 joined by CMT welding method.The tensile strengths of, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 and C9 coded samples were measured as 84, 62, 139, 85, 97, 125, 113, 143,120 MPa, respectively.It has been determined that the highest tensile strength in the joints made with the MIG welding method is in the M9 coded sample, which has 120 A welding current and 550 mm/min welding speed parameters.It was determined that the highest tensile strength in the joints made with the CMTwelding method was found in the C8 coded sample with a welding current of 120 A and a welding speed of 600 mm/min. In this study, it was determined that a good microstructure and high mechanical properties were obtained with high heat input.