Cu/Al levhaların sürtünme karıştırma kaynağında Taguchi Metodu ile çekme mukavemeti ve sertlik için optimum kaynak parametrelerinin tahmini

Gökhan Başar, Selçuk Mıstıkoğlu
135 22

Öz


Bu çalışmada, Cu/Al levhaların sürtünme karıştırma kaynak işleminde, kaynak parametrelerinin performans karakteristiğine etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, Taguchi L9 ortogonal dizisine göre tasarlanmıştır. Deney sonuçlarının değerlendirilmesinde sinyal/gürültü (S/N) oranı esas alınmıştır. Taguchi metodu kullanılarak optimum çekme mukavemeti ve vickers sertlik değerlerini veren kontrol faktörleri belirlenmiştir. Kontrol faktörü olarak üç farklı dönme hızı (525, 1025 ve 1525 dev/min), üç farklı kaynak hızı (50, 75, 100 mm/min) ve üç farklı takım konumu (0, 0.75, 1.5 mm) seçilmiştir. S/N oranları kullanılarak tespit edilen değişkenlerin optimum değerleri, çekme mukavemeti ve sertlik için aynı seviyelerde bulunmuştur. Varyans analizi (ANOVA) sonuçlarına göre, çekme mukavemeti ve sertlik değerlerini etkileyen en önemli değişken takım konumu olarak belirlenmiştir. Ayrıca, çekme mukavemeti ve sertlik değerleri için MINITAB 17 programından yararlanılarak birinci dereceden regresyon modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan regresyon modeli ile de en etkin parametrenin takım konumu olduğu sonucuna varılmıştır.

Anahtar kelimeler


Cu, Al, Taguchi method 1; variance analysis 2; regression model 3

Tam metin:

PDF


Referanslar


Öcalır Ş. ve Külekci M.K., SKK ile yapılan AA1050 Al alaşımı birleştirmelerde optimum parametrelerin belirlenmesi, 4. Uluslararası Kaynak Teknolojileri Konferansı ve Sergisi, Gaziantep-Türkiye, 877-886, 11-13 Mayıs, 2016.

Çam G., Al-Alaşımları için geliştirilen yeni kaynak yöntemleri, Kaynak Teknolojisi III. Ulusal Kongresi, İstanbul-Türkiye, 267-277, 19-20 Ekim, 2001.

Çam G. ve Mistikoglu S., Recent developments in friction stir welding of Al-alloys, J. Mater. Eng. Perform., 23 (6), 1936-1953, 2014.

Külekci M.K., Esme U., Ocalir S., Ustun D., Kazancoglu Y., Tensile shear strength and elongation of FSW parts predicted by Taguchi-based fuzzy logic, Materials Testing, 58 (4), 351-356, 2016.

Barlas Z. ve Uzun, H., Investigation of microstuctural and mechanical properties of friction stir welded Cu/Al-1050 butt joint, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 25 (4), 857-865, 2010.

Mishra R.S. ve Ma Z.Y., Friction stir welding and processing, Mater. Sci. Eng., R, 50 (1-2), 1-78, 2005.

Liu P., Shi Q., Wang W., Wang X., Zhang Z., Microstructure and XRD analysis of FSW joints for copper T2/aluminium 5A06 dissimilar materials, Mater. Lett., 62 (25), 4106-4108, 2008.

Veerkamp W.E., Copper-to-aluminum transitions in high DC bus system, IEEE Trans. Ind. Appl., 33 (4), 1027-1034, 1997.

Wei Y., Li J., Xiong J., Zhang F., Investigation of interdiffusion and intermetallic compounds in Al–Cu joint produced by continuous drive friction welding, Engineering Science and Technology, an International Journal, 19 (1), 90-95, 2016.

Amani H. ve Soltanieh M., Intermetallic phase formation in explosively welded Al/Cu bimetals, Metall. Mater. Trans. B, 47 (4), 2524-2534, 2016.

Tadamalle A.P., Reddy Y.P., Ramjee E., Influence of laser welding process parameters on weld pool geometry and duty cycle, Advances in Production Engineering & Management, 8 (1), 52-60, 2013.

Wu X., Liu T., Cai W., Microstructure, welding mechanism, and failure of Al/Cu ultrasonic welds, J. Manuf. Processes, 20 (1), 321-331, 2015.

Ay İ., Çelik S., Çelik İ., Comparison of properties of friction and diffusion welded joints made between the pure aluminium and copper bars, BAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 1 (2), 1999.

Çelik E. ve Kıvak T., Effect of minimum quantity lubrication on surface roughness in turning of 17-4 Ph stainless steel, 7th International Symposium On Machining, Istanbul-Turkey, 214-221, November 3-5, 2016.

Meral G., Sarıkaya M., Dilipak H., Delme işlemlerinde kesme parametrelerinin Taguchi yöntemiyle optimizasyonu, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 27(4), 332-338, 2011.

Murr L.E., Li Y., Flores R.D., Trillo E.A., McClure J.C., Intercalation vortices and related microstructural features in the friction-stir welding of dissimilar metals, Material Research Innovations, 2 (3), 150-163, 1998.

Abdollah-Zadeh A., Saeid T., Sazgari B., Microstructural and mechanical properties of friction stir welded aluminum/copper lap joints, J. Alloys Compd., 460 (1-2), 535-538, 2008.

Saeid, T., Abdollah-zadeh, A., Sazgari, B., Weldability and mechanical properties of dissimilar aluminum–copper lap joints made by friction stir welding, J. Alloys Compd., 490 (1-2), 652-655, 2010.

Bisadi H., Tavakoli A., Sangsaraki M.T., Sangsaraki K.T., The influences of rotational and welding speeds on microstructures and mechanical properties of friction stir welded Al5083 and commercially pure copper sheets lap joints, Materials & Design, 43, 80-88, 2013.

Zhang Q-z., Gong W-b., Liu W., Microstructure and mechanical properties of dissimilar Al–Cu joints by friction stir welding, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 25, 1779-1786, 2015.

Muthu M.F.X., Jayabalan V., Tool travel speed effects on the microstructure of friction stir welded aluminum-copper joints, J. Mater. Process. Technol., 217, 105-113, 2015.

Sahu P.K., Kumari K., Pal S., Pal S.K., Hybrid fuzzy-grey-Taguchi based multi weld quality optimization of Al/Cu dissimilar friction stir welded joints, Adv. Manuf., 4 (3), 237-247, 2016.

Celik S., Cakir R., Effect of friction stir welding parameters on the mechanical and microstructure properties of the Al-Cu butt joint, Metals, 6 (6), 133, 1-15, 2016.

Shojaeefard M.H., Khalkhali A., Akbari M., Tahani M., Application of Taguchi optimization technique in determining aluminum to brass friction stir welding parameters, Materials & Design, 52, 587-592, 2013.

Esme U., Sagbas A., Kahraman F., Kulekci M.K., Use of artificial neural networks in ball burnishing process for the prediction of surface roughness of AA 7075 aluminum alloy, Materiali in tehnologije, 42 (5), 215-219, 2008.

Kahraman F., Application of the response surface methodology in the ball burnishing process for the prediction and analysis of surface hardness of the aluminum alloy AA 7075, Materials Testing, 57 (4), 311-315, 2015.

Kumar S.S., Ashok S.D., Development of acoustic emission and motor current based Fuzzy Logic model for monitoring weld strength and nugget hardness of FSW joints, Procedia Engineering, 97, 909-917, 2014.

Naghibi H.D., Shakeri M., Hosseinzadeh M., Neural network and Genetic algorithm based modeling and optimization of tensile properties in FSW of AA 5052 to AISI 304 dissimilar joints, Trans. Indian Inst. Met., 69 (4), 891-900, 2016.

Montgomery D.C., Design and Analysis of Experiment, Wiley, A.B.D. 2008.

Kuş A., Motorcu A.R., Ekici E., Wire electrical discharge machining of a hybrid composite: Evaluation of kerf width and surface roughness, Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 21 (1), 243-257, 2016.

Mehta K.P., Badheka V.J., A Review on dissimilar friction stir welding of copper to aluminum: process, properties, and variants, Mater. Manuf. Processes, 31 (3), 233-254, 2016.

Yurdakul M.,Güneş S., İç Y.T., Improvement of the surface quality in the honing process using Taguchi method, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (2), 347-360, 2016.

Asiltürk İ., Akkuş H., Determining the effect of cutting parameters on surface roughness in hard turning using the Taguchi method, Measurement, 44, 1697–1704, 2011.

Kuş A., Motorcu A.R., Nikel esaslı waspaloy alaşımının tel erozyon yöntemiyle işlenmesinde Taguchi metodu ile yüzey pürüzlülüğü için optimum kesme parametrelerinin tahmini, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32 (1), 195-204, 2017.

Yaka H., Uğur L., Akkuş H., AISI 1040 Çeliğinin Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğünün Çoklu Regresyon ile İncelenmesi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16, 770-775, 2016.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.