Dergiler / Mühendis ve Makina / 2022 / Cilt: 63 - Sayı: 706

Gaz Tungsten Ark Kaynaklı 9Ni Kriyojenik Çelik Bağlantının İçyapı ve Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi**

Determination of Microstructural and Mechanical Properties of Gas Tungsten Arc Welded 9Ni Cryogenic Steel Joint

Sayfa
117–137
Yayın Tarihi
2021-12-10
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Ayrıca, kaynaklı bağlantının -196 °C’deki darbe enerjisi Charpy çentikli darbe deneyi ile tespit edilmiş ve esas levhanın bu sıcaklıktaki kırılma tokluğu ile mukayese edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Sıvılaştırılmış doğal gaza (LNG) olan talebin sürekli artmasına paralel olarak LNG depolama tanklarının imalinde düşük sıcaklıklarda mükemmel tokluk, yüksek süneklik ve çatlama direnci gibi olağanüstü özelliklere sahip olan %9 Ni içerikli çelik levhaların kullanımı da artmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu malzemelerin kaynağında, hem ergime bölgesi hem de ısıdan etkilenen bölge dahil olmak üzere tüm kaynak bölgesinde düşük sıcaklık kırılma tokluğu, kabul edilebilir bir seviyede tutulmalıdır.
💡
Sonuç & Katkı:Ayrıca, kaynaklı bağlantının -196 °C’deki darbe enerjisi Charpy çentikli darbe deneyi ile tespit edilmiş ve esas levhanın bu sıcaklıktaki kırılma tokluğu ile mukayese edilmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Kriyojenik çelik · 9Ni çelik · Ni-bazlı ilave tel

Özet

Sıvılaştırılmış doğal gaza (LNG) olan talebin sürekli artmasına paralel olarak LNG depolama tanklarının imalinde düşük sıcaklıklarda mükemmel tokluk, yüksek süneklik ve çatlama direnci gibi olağanüstü özelliklere sahip olan %9 Ni içerikli çelik levhaların kullanımı da artmaktadır. Bu malzemelerin kaynağında, hem ergime bölgesi hem de ısıdan etkilenen bölge dahil olmak üzere tüm kaynak bölgesinde düşük sıcaklık kırılma tokluğu, kabul edilebilir bir seviyede tutulmalıdır. Bu çalışmada, Ni-bazlı bir dolgu teli kullanılarak gaz tungsten ark kaynağı (GTAK) yapılmış 10 mm kalınlığında %9 Ni içerikli düşük alaşımlı kriyojenik çelik kaynaklı bağlantının kaynak bölgesinde içyapıda meydana gelen değişimler ve mekanik özellikleri sunulacaktır. Kaynak bölgesinde oluşan içyapılar optik mikroskop ile detaylı olarak incelenmiştir. Elde edilen kaynaklı bağlantının mekanik özellikleri ve kaynak performans değerleri çekme deneyi ve mikrosertlik ölçümleri ile belirlenmiştir. Ayrıca, kaynaklı bağlantının -196 °C’deki darbe enerjisi Charpy çentikli darbe deneyi ile tespit edilmiş ve esas levhanın bu sıcaklıktaki kırılma tokluğu ile mukayese edilmiştir.

Abstract

In parallel to continuously increasing demand for liquefied natural gas (LNG) which is a clean energy source, the use of 9% Ni steel plates is also increasing in the production of LNG storage tanks, due to their outstanding combination of properties such as excellent toughness, high ductility and cracking resistance at very low temperatures. During the welding of this material, low temperature fracture toughness should be kept at an acceptable level within the weld region including both fusion and heat affected zones. This study introduces the result of microstructural evolution in the weld region and the mechanical properties of the gas tungsten arc welded 10 mm thick 9% Ni containing low alloy steel joint produced by using a Ni-based filler wire. The microstructures evolved in the weld region were examined by extensive optical microscopy investigations. Mechanical properties and joint performance values of the welded joints were determined by detailed microhardness measurements and transverse tensile tests. Moreover, impact energy of the joint fabricated was also determined at -196 °C by Charpy impact test (Charpy V-notch test) and compared with the fracture toughness of the base plate at the same temperature.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

SERİNDAĞ, H. T., TARDU, C., KIRÇİÇEK, İ. Ö., ÇAM, G. (2021). Gaz Tungsten Ark Kaynaklı 9Ni Kriyojenik Çelik Bağlantının İçyapı ve Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi**. Mühendis ve Makina, Cilt: 63 - Sayı: 706, 117–137. https://ajindex.com/articles/693067

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Park, J.Y., Lee, J.M., Kim, M.H. 2016. “An investigation of the mechanical properties of a weldment of 7% nickel alloy steels”, Metals, 6(285), pp. 1-10.
  2. Hany, S., Duponchel, B., Poupin, C., Abou Kais, A., Dewael, D., Vogt J.B., Bouquerel, J., Kacem, H., Mouftiez, A., Hariri, S., Milochova, M., Bychkov, E., Abi Aad, E. 2014. “Microstructural and mechanical properties of 9%Ni steels used for the construction of LNG storage tanks”, Advanced Materials Research, 936, pp. 1953-1957.
  3. Kumar, S., Kwo, H.T., Choi, K.H., Lim, W., Cho, J.H., Tak, K., Moon, I. 2011. “LNG: An eco-friendly cryogenic fuel for sustainable development”, Applied Energy, 88, pp. 4264-4273.
  4. Shin, H.S., Lee, H.M., Kim, M.S. 2000. “Impact tensile behaviors of 9% nickel steel at low temperature”, International Journal of Impact Engineering, 24, pp. 571-581.
  5. Hoshino, M., Saitoh, N., Muraoka, H., Saeki, O. 2004. “Development of super-9% Ni steel plates with superior low-temperature toughness for LNG storage tanks”, Shinnittetsu Giho, 90, pp. 17-20.
  6. Mu, W., Li, Y., Cai, Y., Wang, M. 2018. “Cryogenic fracture toughness of 9% Ni steel flux cored arc welds”, J. Mater Process Technol., 252, pp. 804-812.
  7. El-Batahgy, A.M., Gumenyuk, A., Gook, S., Rethmeier, M. 2018. “Comparison between GTA and laser beam welding of 9%Ni steel for critical cryogenic applications”, J. Mater. Process. Technol., 261, pp. 193-201.
  8. Yoon, Y.K., Kim, J.H., Shim, K.T. 2012. “Mechanical characteristics of 9% Ni steel welded joint for LNG storage tank at cryogenic”, Int. J. Mod. Phys. Conf. Ser., 6, pp. 355-360.
  9. Khourshid, A.F.M., Ghanem, M.A.A. 2013. “The influence of welding conditions on mechanical properties of 9% Ni steel welded joints of liquefied natural gas tank”, Int. J. Eng. Sci., 2(1), pp. 179-185.
  10. Mu, W., Cai, Y., Wang, M., Hua, X. 2020. “Microstructure characteristics and properties of fusion boundary in 9%Ni steel joint filled with Ni-based alloy”, Materials Characterization, 165, 110390. Ohkita, S. 2003. “Control of strength and toughness in weld metals”, Weld. Int., 17(9), pp. 693-698.
  11. Kim, Y.K., Kim, Y.W., Kim, J.H. 2014. “Welding residual stress and strength of thick 9% nickel steel plate”, J. Kor. Soc. Power Syst. Eng., 18, pp. 85-90. 13. Arivazhagan, B., Vasudevan, M.J. 2015. “Studies on A-TIG welding of 2.25Cr-1Mo (P22) steel”, J. Manuf. Process., 18, pp. 55-59.
  12. Kim, S.H., Kang, C.Y., Bang, K.S. 2001. “Weld metal impact toughness of electron beam welded 9% Ni steel”, J. Mater. Sci., 36, pp. 1197-1200.
  13. Khodir, S