AA 7075 yüksek korozyon direnci, düşük yoğunluğu ve yüksek mukavemet gibi özelliklerinden dolayı havacılık ve savunma sanayinde yaygın olarak kullanılan önemli yapısal alaşımlardandır. Fakat bu alaşımın, kaynaklı birleştirme yönteminde kullanımı ile ilgili birçok problem halen çözüme kavuşturulamamıştır. Kaynaklanabilirlik problemlerinin başlıca sebepleri alaşımların kimyasal kompozisyonundan kaynaklanmaktadır. Alaşım malzemeye yüksek mukavemet ve düşük yoğunluk gibi özellikleri kazandıran ağırlıkça %8 Mg-Zn elementleri kaynak esnasında buharlaşarak kaynak bölgesinden uzaklaşmaktadır. Alaşımdaki element kaybı, özellikle yüksek ısıdan etkilenen bölgedekinde ortaya çıkan metalurjik olumsuzluklara sebep olur. Bunlar; mukavemet kaybı, gözeneklilik oluşumu, katılaşma çatlaması ve oksit oluşumudur.
ND: YAG darbeli lazer ışını AA7075’in kaynaklanabilirliğini arttırma açısından etkili bir yöntem sunmaktadır. Lazer kaynağının ana avantajı, geleneksel kaynak yöntemlerine kıyasla düşük ısı girdisidir. Özellikle kısa darbeler ile uygulanan yüksek enerji, daha düşük ısı girişi ve yüksek kaynak hızları ile gerçekleştirilebilmektedir. Bu neden ile, bu çalışma için parametre belirleme sürecinde en aza indirgenmiş ortalama güç yaklaşımı kullanılarak bir kaynak prosesi geliştirilmiştir. Deneylerde 2 mm kalınlığında AA 7075 bağlantı parçaları ilk olarak, alın kaynağı ile birleştirildi ardından 0.6 mm kalınlığında ER4043 dolgu teli kullanılarak kaynak tamamlandı. Deneylerde lazer gücü, ışın çapı, darbe süresi ve darbe frekansı gibi proses parametreleri değiştirilerek kaynaklar yapılmıştır. Kaynaklı metaller optik mikroskopta incelendiğinde, lazer ışın çapı büyüdükçe penetrasyon derinliği azaldığı gözlemlenmiştir. Kaynak hızı artıkça katılaşma çatlaklarının arttığı ve lazer darbe süresine bağlı olarak gözenekliliğin arttığı gözlemlenmiştir. Yüksek darbe frekansı ile ortalama enerji girişi azaltılarak homojen düzgün kaynak dikişleri, daha az alaşım kaybına sebep olacak şekilde oluşturulmuştur. Karakterizasyon sürecinde, radyografik muayene sonuçlarına bakılmış sonrasında sıvı penetrasyon testleri ile kaynak bölgesindeki gözeneklilik ve süreklilik değerlendirilmiştir. Mekanik özelliklerini değerlendirme amacı ile hidrostatik patlatma testleri ve çekme testleri gerçekleştirilmiştir.
ORCID NO: 0000-0002-0272-100X
Anahtar Kelimeler: Alüminyum alaşım, Darbeli lazer ışını, Işın çapı, Gözeneklilik, Hidrostatik patlatma, Ortalama güç yoğunluğu
|
