Thermal and mechanical analysis with a finite element method of submerged arc welded joint

Günümüzde en yaygın olarak kullanılan birleştirme yöntemlerinden biri olan kaynak işleminde malzemenin kaynak sonrası davranışlarını önceden tahmin edebilmek, kaynaklı yapının mukavemeti ve çalışma verimi açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada, tozaltı kaynağı yöntemi kullanılarak kaynak edilmiş parçaların kaynak metali, ısının tesiri altında kalan bölge ve esas metal bölgelerinin mekanik özelliklerini, düz çekme numuneleri kullanılarak belirlemek amacıyla deneysel bir araştırma yapılmıştır. Çekme deneylerinden elde edilen sonuçlar kullanılarak tozaltı kaynağı işleminin sonlu eleman modeli oluşturulmuştur. Modellemede ANSYS sonlu eleman paket programı kullanılmıştır. Analiz iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk olarak kaynak işleminde meydana gelen ısıl çevrimden hareketle termal analiz yapılmıştır. Termal analiz sonucunda elde edilen veriler mekanik analize girdi olarak ikınci aşamada kullanılmıştır. Modelleme ile kaynak sonrası malzemenin durumu önceden tahmin edilebildiği gibi kaynak parametrelerinin optimizasyonu da sağlanabilmektedir.In the welding process, which is one of the most widespreadly utilised joining process, to estimate the behaviours of the material after welding is very important for the strength and workıng productivity of weldments. In this study, an experimental investigation on the mechanical properties of submerged arc welded joints using flat tensile specimens was carried out to determine the tensile properties of the base metal, weld metal and heat-affected zone of weldments and a finite element model of the submerged arc welding process was carried out using the results of the experiments ANSYS finite element package program was used in modelling. Analysis was realized in two steps. Initially, thermal analysis was made by the thermal cycle that occurs in the welding process. Then the results those obtained from the thermal analysis have been used in the second step as inputs for the mechanical analysis. The situation of the material after welding can be estimated by modelling, also the optimisation of welding parameters can be done