Investigation of submerged arc welding application parameter at vertical position on steel material and modelling of application

Günümüzde yaygın olarak kullanılan birleştirme yöntemlerinden biri olan kaynak işlemi, endüstrinin önemli uygulama alanlarından biridir. Kaynak uygulamasının diğer birleştirme yöntemlerine göre önemli üstünleri bulunmaktadır. Kaynak problemlerini doğru tanımlamak, kaynaklı birleştirme sonrası konstrüksiyonun güvenilirliğini kontrol altında tutabilmek için çok önemlidir. Kaynak prosesinin en önemli problemleri kaynak sonrası meydana gelen artık gerilme ve distorsiyonlardır. Artık gerilmeler, konstrüksiyonun güvenirliğini olumsuz yönde etkiler. Distorsiyonlar ise, parçanın boyut hassasiyetini olumsuz yönde etkiler. Bu sebeple, kaynak prosesini daha iyi anlamak, kaynak sonrası oluşan artık gerilme ve distorsiyonların etkilerini önceden tahmin etmek önemli bir araştırma konusu olmuştur. Sonlu elemanlar yöntemi ile modelleme, kaynak işlemini fiziksel kurallara göre simule edebilmek için önemli bir araçtır.Bu çalışmada, tozaltı kaynağının dik (saat 3 yönünde) pozisyonda kaynağının, termo-mekanik analizi sonlu elemanlar yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. İlk olarak 2 boyutlu termal analiz ısıl çevrime göre gerçekleştirilmiştir. Kaynak edilmiş parça üzerindeki sıcaklık dağılımı zamana bağlı olarak bulunmuştur. Termal analiz sonuçları kaynak sonrası parça üzerinde oluşan kalıntı gerilmeri ve distorsiyonların belirlenmesi amacıyla mekanik analize girdi olarak kullanılmıştır. Sonlu elemanlar modeli, yapılan deneysel çalışma ile doğrulanmıştır.Modelleme ile malzemenin kaynak sonrası davranışları önceden tahmin edilebilmektedir. Kaynak parametrelerinin optimizasyonu da gerçekleştirilebilmektedir.Welding process, which is one of widespreadly utilised joining process, is one of the important application area for industry. Welding process has some important advantages from other joining application. Identification of welding problem is very important to take under control of structure reliability after welding. The most important problems of welding are residual stress and distortion after welding application. Residual stresses are negatively impact to reliability of structure.Distortions are negatively impact to accuracy of weldment. In this reason, In order to better understand the welding process and its effects on structure, is an important research subject. Finite Element Modelling is a special tool to do simulation of welding.In this study, thermo-mechanic analysis of submerged arc welding at vertical position (3 o?clock direction) has been made using finite element method. First, 2D thermal analysis has been made by the thermal cycle that occurs in welding process. Thermal analysis has been made as transient analysis. Then the results those obtained from thermal analysis have been used in mechanical analysis as input to define residual stress and distortion after welding. Model has been comfirmed by experimental results.The situation of the material after welding can be estimated by modelling. The optimisation of welding parameters can be made.BAYKAL MAKİNA A.Ş