Kaynak Teknolojisi

ODTÜ
Kaynak Teknolojisi ve Tahribatsız Muayene
Araştırma-Uygulama Merkezi
( 1988 - .... )
C. Hakan GÜR (Prof.Dr.)
Merkez Bşk.
http://www.wtndt.metu.edu.tr
KAYNAK TEKNOLOJİSİ VE TAHRİBATSIZ MUAYENE ARAŞTIRMA-UYGULAMA MERKEZİ
IIW Member
ASNT Corporate Partner
AWS Educational Institute Member
TARİHÇE
KTTMM Türk-Alman Hükümetler arası proje (1988-96) çerçevesinde kuruldu.
BAM-Berlin (Federal Malzeme Araştırma ve Test Kurumu), DGZfP (Alman
Tahribatsız Muayene Cemiyeti) ve SLV München (Kaynak Enstitüsü),
Merkezin kuruluşuna aktif katkıda bulundu (Alman uzmanlar 2-3 yıl süre ile
ODTÜ ‘de kaldı; 12 ODTÜ personeli 2-3 yıl süre ile Almanya ‘da eğitim aldı).
Kuruluşundan bu yana kesintisiz faaliyet gösteren ve alanında bir ekol
oluşturan bu Merkez, uluslararası kaynak mühendislerini, kaynakçıları, seviye
1 ve seviye 2 tahribatsız muayene uzmanlarını yetiştirerek sanayimize önemli
katkılar yapmaktadır.
KAYNAK TEKNOLOJİSİ VE TAHRİBATSIZ MUAYENE ARAŞTIRMA-UYGULAMA MERKEZİ
EĞİTİM VE BELGELENDİRME FAALİYETLERİ
Tahribatsız Muayene
Kaynak Teknolojisi
Uluslararası Kaynak Mühendisi
 Uluslararası Kaynak Uzmanı
 Uluslararası Kaynak Teknisyeni
 Kaynak İnspektörü
 Gözle Kaynak Muayenesi
 Kaynakçı ve operatörlerin uluslararası ve
ulusal standardlara göre belgelendirilmesi
ISO 9606, EN 287-1, EN 1418

UT, RT, MT, PT
Seviye 1 ve 2
•
•
EN ISO 9712
ASNT SNT-TC-1A ya göre firma
bazında belgelendirme
Kaynak ve Tahribatsız Muayene Personel Belgelendirme Merkezi (2004 -..)
(TÜRKAK akreditasyonu - EN ISO 17024)
EN 473:2008
EN ISO 9712:2012 Tahribatsız Muayene),
EN ISO 9606, EN 287-1 (çelik ve aluminyum kaynakçıları)
KAYNAK TEKNOLOJİSİ VE TAHRİBATSIZ MUAYENE ARAŞTIRMA-UYGULAMA MERKEZİ
İSTATİSTİKSEL DEĞERLENDİRME
• Kaynak Teknolojisi
IWE (Uluslararası Kaynak Mühendisi) > 1100
Kaynakçı belgesi > 4,600
• Tahribatsız Muayene
Kurs katılımcı sayısı (UT, RT, MT, PT – Seviye 1 ve 2) > 2,400
• Araştırma (lisansüstü tez) ve lisans dersleri için laboratuvar desteği :
Metalurji ve Malzeme Müh. Bl. Ve Makina Müh. Bl.
• Bitirilen M.S./PhD. Tezleri = 39
• Yayınlar (Uluslararası/Ulusal) > 65
KAYNAK TEKNOLOJİSİ VE TAHRİBATSIZ MUAYENE ARAŞTIRMA-UYGULAMA MERKEZİ
SANAYİ İÇİN YAPILAN TESTLER
• Tahribatsız yöntemlerle hata tespiti: UT, RT, MT, PT
• Kaynak testleri
• Mekanik testler
Çekme (EN 895, EN 15614-1, EN 10002, API 1104, ASME Sec IX, AWS D1.1, AWS D1.4)
Brinell & Vickers Sertlik (EN 1043, EN 15614-1, ASTM E92, ASTM E10),
Çentikli Darbe (EN 875, EN 15614, EN 10045),
Eğme (EN 910, EN 15614, API 1104, ASME SecIX, AWS D1.1, AWS D1.4),
Kaynaklar için Darbe (API 1104).
• Hasar Analizi (gevrek kırılma, yorulma, sürünme, korozyon)
KAYNAK TEKNOLOJİSİ VE TAHRİBATSIZ MUAYENE ARAŞTIRMA-UYGULAMA MERKEZİ
CİHAZ ALTYAPISI
Kaynak Teknolojisi
•
•
•
•
•
Hibrid-plasma ark kaynak sistemi + Robot
Gaz kaynağı için konvansiyonel kaynak ekipmanları
Elle ark kaynak, MIG/MAG, TIG ve Nokta Kaynağı ekipmanları
Sıcak ve soğuk çatlak deney sistemleri
Çekme-Eğme, Sertlik, darbe test cihazları
UT Lab
•
•
•
•
Phased Array sistemi
Dijital: 3* USM 35X, USD 15, 2 * UT-Pod, DATA SYS 740,
Analog: Krautkraemer USK 7, USK 7S, USM 3, USM, USIP 12; Karl Deutsch 1023, 1025, 1030,
PHILIPS PM 3365A, PHILIPS PM 3208, GOULD ADVANCE J3B
RT Lab
•
•
4* Eresco X-ışını cihazı: 42 MS4 (200 kV), 150 kV, 300 kV, 420 kV (Radioscopy)
2* Ir 192 Gammamat; Dark room, 4* Wilnos Densitometer, 4* Wilnos Film viewer
MT-PT-ET Lab
•
•
•
•
•
Magnet Bank (Karl Deutsch)
2* Current source (Tiede, Karl Deutsch); 3* Elecromagnet (Tiede)
3* Tangential Field Strength Measurement Equipment (Tiede)
FÖRSTER: Permascope, Defectomat F, 2* Defectomat H, Ferritscope MP3
Karl Deutsch RMG 4011 (Crack Depth Meter), ELO TEST B1
VT Lab Boroscope (CLASSEN ENDOLUX)
KAYNAK TEKNOLOJİSİ VE TAHRİBATSIZ MUAYENE ARAŞTIRMA-UYGULAMA MERKEZİ
ARAŞTIRMA: MSc, PhD, Ar-Ge

Malzeme Karakterizasyonu:
Ultrasonik (1997-…) & Manyetik Barkhausen Noise (2005-…)

Konvansiyonel Kaynak Teknikleri (1991-..): Al alaşımları, çelikler,
dökme demir, sıcak çatlak, hidrojen çatlağı.

Hibrid Plasma Ark Kaynağı (2009-…): alaşımsız, yüksek alaşımlı ve
paslanmaz çeliklerin kaynağı.

Sürtünme karıştırma kaynağı (2012-..): Al alaşımları, Mg alaşımları,
intermetalik oluşumu.

Kaynak Proses Simulasyonu – SYSWELD yazılımı (2012 - …):
Çarpılma/Kalıntı gerilme analizleri, kaynak tasarımı
KAYNAK TEKNOLOJİSİ VE TAHRİBATSIZ MUAYENE ARAŞTIRMA-UYGULAMA MERKEZİ
Kaynak Teknolojisi
(örnek MSc/PhD tezleri – ODTÜ MetE)
•
Microstructural and Mechanical Characterization of Duplex Stainless Steel Grade 2205
Joined by Hybrid Plasma and Gas Metal Arc Welding
•
Effect of Welding Parameters on Hot Cracking Behavior of 7039 Al-Zn alloy
•
Microstructural and mechanical characterization of MAG welded joint between cast
iron and low carbon steel
•
Effect of Filler Material on Hot Cracking Susceptibility of 5XXX Al-Mg alloys
•
Effect of Weld Parameters on Susceptibility to Hydrogen Cracking in Line Pipe Steels
in Sour Environment
•
Determination of Welding Parameter dependent Hot Cracking Susceptibility of 5086H32 Al-alloy
•
Effect of Gap Distance on the Mechanical Properties and Cross-Sectional
Characteristics of the MIG-MAG Butt Welds
•
Hot Cracking Susceptibilities of Welding Consumables for Austenitic Stainless Steels
•
Determination of Spot Welding Parameters of Thick, Heat-Treated SAE 4140 Parts
•
Determination of the H-content in the Weld Metal after Welding with a Basic Electrode
•
Real-Time Observation of Gas Metal Arc Welding Arc by Means of an Optical System
•
Optimization of Laser Beam Welding of Un- and High-Alloyed Steel Sheets
•
Parameter Optimization in MIG/MAG Welding Processes
KAYNAK TEKNOLOJİSİ VE TAHRİBATSIZ MUAYENE ARAŞTIRMA-UYGULAMA MERKEZİ
Tahribatsız Yöntemlerle Malzeme Karakterizasyonu
(örnek MSc/PhD tezleri – ODTÜ MetE)
a) Ultrasonik dalga hızı ve ses zayıflaması ölçümleri (1997-...)
• Isıl işlemlerin çeliklerin mikroyapısına etkileri,
• SiC takviyeli Aluminyum metal matris kompozitlerde mikroyapı karakterizasyonu,
• 7020 Al–Zn–Mg alaşımında çökelme sertleşmesinin etkisi,
• Küresel dökme demirlerde grafit küreselleşmesinin belirlenmesi,
• Polimerlerin ve mika cam seramiklerin elastiklik modüllerinin belirlenmesi.
b) Mikro-manyetik teknik “Magnetic Barkhausen Noise” (2005-...)
• Tane büyüklüğünün belirlenmesi,
• Isıl işlem uygulanmış çeliklerde mikroyapı karakterizasyonu,
• Çift fazlı çeliklerin karakterizasyonu,
• Çift fazlı küresel dökme demirlerin mikroyapı karakterizasyonu,
• Bilyalı dövme (shot-peening) nedeniyle oluşan yüzey kalıntı gerilmelerinin
ölçülmesi,
• Kaynaklı API 5L X70 plakalarda kalıntı gerilmelerin ölçülmesi.
• Soğuk haddelenmiş çelik saclarda doku (texture) yapısının tespiti.
c) Gelişmiş tahribatsız yöntemlerle hata tespiti
• Phased array yöntemi ile metalik ve kompozit malzemelerde hata tespiti.
Determination of grain size
by MBN
AGS = 15 m
AGS = 26 m
AGS = 40 m
AGS = 58 m
SAE 1010 samples having average grain
sizes between 15 m and 58 m.
Grain boundaries have high internal
energy  preferential sites for domain
nucleation.
Domain walls can move freely in ferrite
grains until they meet a grain boundary
which acts as an effective pinning site.
Characterization of the microstructural phases by MBN
In parallel to the softening of the microstructure, the low amplitude broad peak of martensite
transforms into high amplitude narrow peaks situated at lower magnetic field for the other phases.
(SAE 1040, SAE 4140)
Coarse P-F
40
Relative r.m.s. voltage
Austenitization at 850°C
/ 0.5 h,
1 - Quenching in water
2 - Quenching +
tempering at 600°C / 2 h
3 - Isothermal treatment
in salt bath at 600°C / 10
min
4 - Isothermal treatment
in salt bath at 680°C / 1 h
50
Fine P-F
30
20
Tempered M
10
M
0
-100
-75
-50
-25
0
25
Relative magnetic excitation field (% )
50
75
100
Characterization of quenched and tempered steels by MBN
as-quenched ( 658 HV)
200oC temper ( 575 HV)
SAE 4140, 5140
and 1040
Austenitization
at 850°C / 0.5h,
water quench,
2 h tempering
(200, 300, 400,
500, 600oC)
600oC temper ( 282 HV)
Monitoring of residual stresses by MBN



Welding causes residual stresses that affect the service
performance of the components.
Residual stress is the main reason of brittle fracture, early
fatigue failure, and stress-corrosion cracking.
Measurement of residual stresses will provide critical
information to the designers and welding engineers.
Monitoring of Crystallographic Texture and Magnetic Anisotropy
in Cold Rolled Steel Sheets by MBN
Cold
0°
120
Worked 330°
30°
82% CW
90
300°
77% CW
60°
60
73% CW
64% CW
30
56% CW
270°
90°
0
48% CW
0°
Normalized
100
330°
240°
120°
60
300°
210°
30°
80
60°
40
150°
20
180°
270°
90°
0
82% CW+SR
77% CW+SR
73% CW+SR
64% CW+SR
240°
120°
56% CW+SR
48% CW+SR
210°
150°
180°
Cold Worked & Stress Relieved
KAYNAK TEKNOLOJİSİ VE TAHRİBATSIZ MUAYENE ARAŞTIRMA-UYGULAMA MERKEZİ
KAYNAK PROSES
SİMULASYONU

Download Report