Journals / Politeknik Dergisi / 2021 / Cilt: 24 - Sayı: 1

Joining of Titanium Pipes with Laser Welding Method and Characterization of the Welding Zone

Titanyum Boruların Lazer Kaynak Yöntemi ile Birleştirilmesi ve Kaynak Bölgesinin Karakterizasyonu

Pages
255–262
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

As a result of the hardness tests on the welded samples, the highest hardness values were taken from the weld metal and the lowest hardness values were taken from the base material.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:The aim of this study is to investigate the joinability of titanium pipes with laser beam welding.
📊
Key Findings & Data:Welding processes were carried out in three different laser beam power (130, 140 and 160 W).
💡
Conclusion & Impact:As a result of the hardness tests on the welded samples, the highest hardness values were taken from the weld metal and the lowest hardness values were taken from the base material.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Titanyum · lazer ışın kaynak yöntemi · kaynak metali

Abstract

The aim of this study is to investigate the joinability of titanium pipes with laser beam welding. Welding processes were carried out in three different laser beam power (130, 140 and 160 W). Filler metal was used and during welding, the pipe was rotated at constant speed and the torch was positioned in horizontal position. In order to determine the welding quality and mechanical properties of the titanium pipes which were subjected to joining process, visual inspection, tensile test and hardness test were performed. In addition, microstructural investigations of the weld zone and SEM (EDS) image analyses were performed to determine the defects in the microstructure. As a result of tensile tests on welded samples, fracture was formed on the welding metal on the samples which were joined at low laser power, whereas at welded sample joined at high laser power, fracture occurs in outside the weld zone. As a result of the hardness tests on the welded samples, the highest hardness values were taken from the weld metal and the lowest hardness values were taken from the base material.

Özet

Bu çalışmanın amacı titanyum boruların lazer kaynak yöntemi ile birleştirilebilirliğinin araştırılmasıdır. Kaynak işlemleri üç farklı lazer ışın gücünde (130, 140 ve 160 W) gerçekleştirilmiştir. Kaynak işlemleri esnasında ilave metal kullanılmış ve boru sabit hızda döndürülerek, torç yatay pozisyonda konumlandırılmıştır. Birleştirme işlemi yapılan titanyum borulara kaynak işlemi sonunda kaynak kalitesini ve mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla, gözle muayene, çekme testi ve sertlik testi yapılmıştır. Ayrıca içyapıdaki kusurların belirlenmesi için kaynak bölgesinin mikroyapı incelemeleri ile SEM (EDS) çalışmaları yapılmıştır. Çekme testleri sonucunda, düşük lazer gücünde birleştirilen numunelerde kopma kaynak metalinden gerçekleşirken, yüksek lazer gücünde birleştirilen kaynaklı numunede kopma kaynak bölgesi dışından gerçekleşmiştir. Kaynaklı numunelere yapılan sertlik testleri sonucunda en yüksek sertlik değerlerinin kaynak metalinde, en düşük sertlik değerleri ise ana malzemede olduğu tespit edilmiştir.

🔖

Cite This Article

UYGUNTÜRK, E., KAHRAMAN, N., DURGUTLU, A., GÜLENÇ, B. (2021). Joining of Titanium Pipes with Laser Welding Method and Characterization of the Welding Zone. Politeknik Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 1, 255–262. https://ajindex.com/articles/306998

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (13)

  1. Lina J., Mab N., Liuc X., Leia Y., “Modification of residual stress distribution in welded joint of titanium alloy with multi electron beam heating”, Journal of Materials Processing Tech. 278: 116504, (2020)
  2. Henriquesa V. A. R., Camposa P. P., Cairoa C. A. A., Bressianib J. J., “Production of titanium alloys for advanced aerospace systems by powder metallurgy”, Materials Research, 8(4): 443-446, (2005)
  3. Yang X., Li W., Fu Y., Ye Q., Xu Y., Dong X., Hu K., Zou Y., “Finite element modelling for temperature, stresses and strains calculation in linear friction welding of TB9 titanium alloy”, Journal of Materials research and Technology, 8(5): 4797–4818, (2019)
  4. Lia J. N., Lib J. S., Qib W. J., Liua K. G., “Characterization and mechanical properties of thick TC4 titanium alloy sheets welded joint by vacuum EBW”, Vacuum 168, 108812, (2019)
  5. Lu L., Li J., Su C. Y., Sun P. Y., Chang L., Zhou B. B., He X. H., Zhou C. Y., “Research on fatigue crack growth behavior of commercial pure titanium base metal and weldment at different temperatures”, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 100: 215–224, (2019)
  6. Szusta J., Tüzün N., Karakaş Ö., “Monotonic mechanical properties of titanium grade 5 (6Al-4V) welds made by microplasma”, Theoretical and Applied Fracture Mechanics 100: 27–38, (2019)
  7. Subaşı, M., Karataş, Ç., “Titanyum ve titanyum alaşımlarından yapılan implantlar üzerine inceleme”, Politeknik Dergisi, 15(2), 87-103 (2012)
  8. Uzun, R. O., Durmuş, H., Meriç C., “CO2 lazer kaynağıyla birleştirilmiş Ti64 titanyum alaşımının optimum kaynak şartlarının belirlenmesi”, SMYO Teknik Bilimler Dergisi, 1-10 (2006)
  9. Kaya Y., Kahraman N, “Titanyum sacların nokta direnç kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak parametrelerinin çekirdek oluşumuna etkisi”, Gazi Üniversitesi, Politeknik Dergisi, 14 (4): 263-270, (2011)
  10. Lee W. B., Lee C. Y., Chang W. S., Yeon Y. M., Jung, S. B., “Microstructural investigation of friction stir welded pure titanium”, Mater. Lett. 59(26), 3315-3318, (2005)
  11. Liu H., Wang H., Zhanga Z., Liu Y., Huang Z., Wang Q., Chen Q., “Tensile and fatigue behavior of electron beam welded TC17 titanium alloy joint”, International Journal of Fatigue, 128, 105210, (2019)
  12. Şirin S. Y., Sarı N. Y., Kaluç E., Titanyum ve alaşımlarının kaynağı 1, Makine Magazin, 19: 62-70, (1997)
  13. Kaya Y., Durgutlu A., Kahraman N., Gülenç B., “Titanyum levhaların TIG kaynağı ile birleştirilmesinde akım türünün mikroyapı ve mekanik özellikler üzeri