AH36 gemi inşa çeliğinde kaynak sonrası ısıl işlemlerin mekanik, metalürjik ve termofiziksel özellikler üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of PWHT on the mechanical, metallurgical, and thermophysical properties of AH36 shipbuilding steel
- Tez No: 1020721
- Danışmanlar: PROF. DR. ADNAN ÇALIK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kaynaklı birleştirme, Kaynak sonrası ısıl işlem, Gerilim giderme, Normalizasyon, Mekanik özellikler, Termofiziksel özellikler, Ark kaynağı, Askeri gemiler, MAG kaynak arkı, Metalik malzemeler, Mikromekanik, Termomekanik özellikler, Tozaltı kaynağı, Welded joint, Post-weld heat treatment, Stress relief, Normalization, Mecanical properties Thermophysical properties, Arc welding, Naval ships, MAG welding, Metallic materials, Micromechanic, Thermomechanical properties, Submerged arc welding
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu deneysel çalışmada, mikro alaşımlı düşük karbonlu gemi inşa çeliği olan 8 mm kalınlığındaki AH36 çeliği kullanılmıştır. Numuneler gerçek üretim koşullarında MAG ve SAW kaynak yöntemleriyle birleştirilmiş, kaynak sonrası uygulanan gerilim giderme (380 °C, 1 saat) ve normalizasyon (880 °C, 1 saat) ısıl işlemlerinin kaynak bölgesinin mekanik, metalürjik ve termofiziksel özellikleri üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Isıl işlem uygulanmayan çift taraflı kaynaklı numuneler her iki kaynak yönteminde de en yüksek mekanik performansı göstermiş, maksimum çekme dayanımları MAG için 552.70 MPa, SAW için ise 545.50 MPa olarak belirlenmiştir. Her iki yöntemde ısı tesiri altındaki bölgede (ITAB) tane irileşmesi gözlenirken, özellikle SAW kaynaklı numunelerde gevrek kırılma eğilimi tespit edilmiştir. Ayrıca çift taraflı kaynaklı numunelerin ısıl iletkenlik katsayısı bakımından daha üstün performans sergilediği belirlenmiştir. Gerilim giderme ısıl işlemi, çekme, eğme ve darbe dayanımlarını artırırken akma dayanımı ve mikro sertlik değerlerini düşürmüş, kırılma yüzeylerinde sünek kırılma davranışını artırmıştır. Bu işlem tane boyutunda belirgin bir değişime neden olmamakla birlikte α-ferrit fazının artmasına, süneklik ve tokluğun gelişmesine ve ısıl iletkenlik katsayısının iyileşmesine katkı sağlamıştır. Normalizasyon ısıl işlemi ise akma ve çekme dayanımları ile mikro sertlikte azalmaya, buna karşılık süneklik ve toklukta artışa neden olmuştur. Ayrıca tane yapısını incelterek tüm bölgelerde daha homojen bir mikro yapı oluşturmuş, α-ferrit ve kaba perlit fazlarının artmasını sağlamış ve kaynak bölgesinin ısıl iletkenlik katsayısını olumlu yönde etkilemiştir. Elde edilen sonuçlar, uygun kaynak sonrası ısıl işlemlerin AH36 çeliğinin kaynak mekanik, metalürjik ve termofiziksel özelliklerini önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This experimental study investigated the effects of post-weld heat treatments on the mechanical, metallurgical, and thermophysical properties of the weld region in 8 mm-thick AH36 microalloyed low-carbon shipbuilding steel. The specimens were welded under actual production conditions using Metal Active Gas (MAG) and Submerged Arc Welding (SAW) processes. Stress-relief heat treatment (380 °C for 1 h) and normalization heat treatment (880 °C for 1 h) were applied, and their effects were comparatively evaluated. Among the as-welded specimens, double-sided welded joints exhibited the highest mechanical performance for both welding methods, with maximum tensile strengths of 552.70 MPa for MAG and 545.50 MPa for SAW. Grain coarsening was observed in the heat-affected zone (HAZ) for both welding processes, while brittle fracture behavior was particularly evident in the SAW specimens. In addition, double-sided welded joints exhibited superior thermal conductivity compared with the other welding configurations. Stress-relief heat treatment improved the tensile, bending, and impact properties of the welded joints while reducing the yield strength and microhardness. It also promoted ductile fracture behavior without causing significant grain growth, increased the fraction of the α-ferrite phase, enhanced ductility and toughness, and improved the thermal conductivity of the weld region. In contrast, normalization reduced the yield strength, tensile strength, and microhardness while further enhancing ductility and toughness. Moreover, it refined and homogenized the grain structure, increased the proportions of α-ferrite and coarse pearlite, and positively influenced the thermal conductivity of the weld region. The findings demonstrate that appropriate post-weld heat treatments significantly modify the microstructure and improve the overall performance of AH36 welded joints, providing valuable guidance for enhancing the mechanical, metallurgical, and thermophysical of welded shipbuilding steels.
Benzer Tezler
- Kaynaklı çelik yapıların deprem sırasındaki davranışı
The Behavior of welded steel structures under seismic load
SELÇUK ALTAN ÖZOĞUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT VURAL
- AH ve DH kalite gemi saclarının değişik kaynak yöntemleri ve kaynak pozisyonlarındaki mekanik özelliklerinin ve mikroyapılarının irdelenmesi
Examination of mechanical characteristic and microstructure of AH and DH grade high strength hull steels in different welding methods and positions
NURİ ÖZAKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiZonguldak Karaelmas ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HANDAN BAYCIK
- Koruyucu gaz kompozisyonunun özlü tel ark kaynak yöntemi ile birleştirilen paslanmaz çeliklerin mekanik ve mikroyapı özelliklerine etkisi
The effect of sheilding gas composition on microstructure and mechanical properties of stainless steels welded by flux cored arc welding
MUSTAFA TÜMER
Doktora
Türkçe
2012
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAMAZAN YILMAZ
- Gemi inşaatındaki kaynaklı bağlantıların yapısal ve mekanik özelliklerinin optimizasyonu
Optimization of structural and mechanical properties of welded joints in shipbuilding
AHMET FATİH YILMAZ
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA GÜNAY
- Su altı kaynak yöntemi ile birleştirilen düşük karbonlu çelik malzemelerin tahribatlı ve tahribatsız muayenesi
Destructive and non-destructive testing of the low carbon steels joined by underwater welding
ZAHİT ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİZAMETTİN KAHRAMAN