Temel olarak, kaynak işlemi, katı hal kaynak tekniği ve ergitmeli kaynak
tekniği olarak iki gruba ayrılmaktadır. Ergitmeli kaynak yöntemlerinde kaynak ara
yüzeyinde tam olarak bir ergime söz konusuyken, katı hal kaynak tekniğinde ise
kısmi bir ergime söz konusudur. Kırılgan ve düşük ergime noktalı metallerin oluşumu,
metalurjik uyumsuzluk, erime noktalarındaki büyük fark ve termal uyumsuzluk
yüzünden metallerin birleştirilmesinde geleneksel ergitmeli kaynak yöntemleri bazen
uygun değildir. Katı hal birleştirme yöntemlerinden olan sürtünme kaynağı, benzer ve
farklı malzemelerin birleştirilmesinde en etkili yöntemlerden biridir. Bu yöntemde
malzemelerin birleşmesi işlemi, iki iş parçasının basınç ve nispi hareketinin kombine
etkileri, bağlantı ara yüzünün ısıtılması ve malzemenin plastik deformasyonunu yoluyla
elde edilir. Otomotiv ve havacılık sanayi uygulamalarında yaygın olarak
kullanılmaktadır.
Tez üç bölümden oluşmaktadır. Tezin birinci bölümünde; konu hakkında
literatür araştırması verilmiştir. İkinci bölümde deneysel çalışmalar detaylı olarak
sunulmuştur. Üçüncü bölümde ise deney sonuçları verilmiştir. Bu çalışmada; AISI1040
çeliği ile yüksek kromlu beyaz dökme demir, farklı devir sayıları kullanılarak sürtünme
kaynak yöntemiyle birleştirilmiştir. Kaynak ara yüzeyinde meydana gelen değişimler;
Optik Mikroskop (OM), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılım
Spektrometresi (EDS), X-Işını Kırınımı (XRD) ve Mikrosertlik analizleri ile
incelenmiştir. Ayrıca kaynaklı bağlantıların mekanik dayanımını belirlemek için çekme
testi yapılmıştır. Çekme testi sonrası kırılma yüzey morfolojisi SEM, EDS ve
haritalandırma analizleriyle incelenmiştir.
Basically, welding processes are divided into two groups as solid-state
welding and fusion welding. In the fusion welding technique, there is a full melting
in the weld interface while there is a partial melting in the solid-state welding
technique. The traditional melting welding methods for joining metals are sometimes
unsuitable due to the formation of brittle and low melting metals, metallurgical
incompatibility, large differences in melting points, and thermal mismatch. Friction
welding which is a solid-state joining process is one of the most effective processes
for joining similar and dissimilar materials. In this method, the combination of
materials is achieved by the combined effects of the pressure and relative movement
of the two workpieces, by heating the connection weld interface and by plastic
deformation of the material. It is widely used in the automotive and aerospace
industrial applications.
The thesis consists of three parts; in the first part, a literature searches on the
subject are given. In the second part, experimental studies are presented in detail. In
the third part, experimental results are given. In this study; AISI1040 steel and high
chromium white cast iron were welded with friction welding method by using
different rotational speeds. Structural changes in the weld interface were examined
by Optical Microscope (OM), Scanning Electron Microscope (SEM), Energy
Distribution Spectrometer (EDS), X-Ray Diffraction (XRD) and microhardness
analysis. In addition, tensile tests were performed to determine the mechanical
strength of welded joints. Fracture surface morphology was analyzed by SEM, EDS
and mapping.
