AA5083-H321 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ FARKLI KAYNAK HIZLARINDA MIG KAYNAK YÖNTEMİYLE BİRLEŞTİRİLMESİ VE MEKANİK-MİKROYAPISAL ÖZELLİKLERİN İNCELENMESİ

İpek Kavasoğlu; Mehmet Ermurat; Serdal Ozcelik; Beril Özçelik

doi:10.17780/ksujes.1750641

TR EN

AA5083-H321 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ FARKLI KAYNAK HIZLARINDA MIG KAYNAK YÖNTEMİYLE BİRLEŞTİRİLMESİ VE MEKANİK-MİKROYAPISAL ÖZELLİKLERİN İNCELENMESİ

Öz

Bu çalışma, AA5083-H321 alüminyum alaşımının Metal Inert Gas (MIG) kaynak yöntemiyle farklı kaynak hızlarında birleştirilmesi sonucunda oluşan mekanik ve mikroyapısal değişimleri incelemeyi amaçlamaktadır. Deneylerde, 3 mm/s, 4,5 mm/s, 6 mm/s ve 8 mm/s olmak üzere dört farklı kaynak hızı kullanılarak 150 mm x 300 mm x 3 mm boyutlarındaki levhalar alın kaynağı ile birleştirilmiştir. Mekanik özellikler çekme ve eğme testleriyle değerlendirilmiş, mikroyapı ve sertlik değişimleri ise mikrosertlik ölçümleri ve metalografik incelemelerle analiz edilmiştir. Ayrıca, kaynak sırasında oluşan termal etkileri belirlemek amacıyla sekiz noktadan K tipi termokupllarla sıcaklık ölçümleri yapılmıştır. Bulgular, kaynak hızının mikroyapı ve mekanik özellikler üzerinde önemli etkiler yarattığını göstermiştir. Yüksek hızlarda daha ince ve homojen tane yapıları elde edilirken, Isı Tesiri Altındaki Bölge’sinde (ITAB) sertlik düşüşü, kaynak metalinde ise artış gözlenmiştir. En yüksek çekme dayanımı (269 MPa) düşük hızlarda, en iyi süneklik ise 6 mm/s hızda elde edilmiştir. Sıcaklık verileri, artan kaynak hızının maksimum sıcaklık ve daha hızlı soğuma sağladığını ortaya koymuştur.

Anahtar Kelimeler

JOINING OF AA5083-H321 ALUMINUM ALLOY BY MIG WELDING AT DIFFERENT WELDING SPEEDS AND INVESTIGATION OF MECHANICAL AND MICROSTRUCTURAL PROPERTIES

Abstract

This study aims to investigate the mechanical and microstructural changes resulting from the joining of AA5083-H321 aluminum alloy using the Metal Inert Gas (MIG) welding method at different welding speeds. In the experiments, butt welding was performed on AA5083-H321 plates with dimensions of 150 mm x 300 mm x 3 mm, utilizing four constant welding speeds: 3 mm/s, 4,5 mm/s, 6 mm/s, and 8 mm/s. Mechanical properties were evaluated through tensile and bending tests, while microstructural and hardness changes were analyzed by means of microhardness measurements and metallographic examinations. Additionally, temperature measurements were taken at eight different points using K-type thermocouples to determine the thermal effects occurring during the welding process. The findings revealed that welding speed significantly affects both the microstructure and mechanical properties. At higher welding speeds, finer and more homogeneous grain structures were obtained, while a decrease in hardness was observed in the Heat-Affected Zone (HAZ) and an increase in the weld metal. The highest tensile strength was achieved at lower welding speeds, whereas the best ductility was obtained at 6 mm/s. Temperature data showed that increasing the welding speed led to lower peak temperatures and faster cooling rates.

Keywords

Supporting Institution

Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi’nin 2022/2-3 YLS numaralı desteğiyle gerçekleştirilmiştir.

Project Number

2022/2-3 YLS

Ethical Statement

Bu makale tamamen herhangi bir yapay zeka aracının yardımı olmadan yazılmış, düzenlenmiş, analiz edilmiş ve hazırlanmıştır. Metin, veri analizi ve şekiller dahil tüm içeriğin yalnızca yazarlar tarafından oluşturulduğunu beyan ederim.

Thanks

Bu proje, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi’nin 2022/2-3 YLS numaralı desteğiyle gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, deneyler için kullanılan numunelerin kaynatma işlemlerinde Beril Teknik firmasının altyapı imkanlarından yararlanılmıştır.

References

Akın, A. (2015). Gazaltı Kaynak Parametrelerinin Kaynak Mukavemetine Etkilerinin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
American Society for Testing and Materials. (2015). ASTM B928/B928M-15, Standard Specification for High Magnesium Aluminum-Alloy Products for Marine Service and Similar Environments. ASTM International.
Anık, S., & Vural, M. (2011). Gazaltı Ark Kaynağı (TIG MIG MAG). Gedik Eğitim Vakfı Kaynak Teknolojisi Eğitim Araştırma ve Muayene Enstitüsü Yayın No: 3.
ASTM. (2015). ASTM B928/B928M - 15 Standard Specification for High Magnesium Aluminum-Alloy Products for Marine Service and Similar Environments. ASTM International.
ASTM. (2021). ASTM B209/B209M - 21 Standard Specification for Aluminum and Aluminum-Alloy Sheet and Plate. ASTM International.
Borrego, L. P., Costa, J. D., Jesus, J. S., Loureiro, A. R., & Ferreira, J. M. (2014). Fatigue life improvement by friction stir processing of 5083 aluminium alloy MIG welds. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 70(1), 68–74. https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2014.02.002
Callister, W. D. (1991). Materials Science and Engineering. Wiley International Edition. https://doi.org/10.1016/0261-3069(91)90101-9
Çevik, B. (2013). Örtülü Elektrot Ark Kaynağı Ve MIG Kaynağında Akım Şiddetinin Kaynak Nüfuziyetine Etkisinin İncelenmesi. İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, 2(2), 22-29.

Dieter, G. E. (1988). Mechanical Metallurgy. McGraw-Hill Book Company Limited.
Gao, S., Zhou, L., Sun, G., Zhao, H., Chu, X., Li, G., & Zhao, H. (2021). Influence Of Welding Speed On Microstructure And Mechanical Properties Of 5251 Aluminum Alloy Joints Fabricated By Self-Reacting Friction Stir Welding. Materials, 14(20), 6178. https://doi.org/10.3390/ma14206178
Haigen, J., Kemou, X., Xiaomei, Y., & Chengji, M. (2021). Effect Of Post-Weld Heat Treatment On Microstructure And Properties Of Al-Mg Alloy Welded Joints. Metallography, Microstructure, And Analysis, 10(4), 410-418. https://doi.org/10.1007/s13632-021-00756-4
Harman, M., Ada, H., & Çetinkaya, C. (2020). QSTE420TM çeliğinin TIG kaynak yöntemiyle kaynak edilmesinde ilave metal tel çapının metalurjik ve mekanik özelliklere etkisinin belirlenmesi. Politeknik Dergisi, 23(3), 829-839. https://doi.org/10.2339/politeknik.620390
International Organization for Standardization. (2009). ISO 5173:2009, Destructive tests on welds in metallic materials — Bend tests. ISO.
Kurt, A., Boz, M., & Özdemir, M. (2004). Sürtünme Karıştırma Kaynağında Kaynak Hızının Birleşebilirliğe Etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 19(2), 191-197.
Magmaweld. (n.d.). TAL 5183 Kaynak Teli. Magmaweld. https://www.magmaweld.com/tal-5183-uo
Mercan, E., Ayan, Y., & Kahraman, N. (2020). Gazaltı metal ark kaynak (GMAK) yöntemiyle birleştirilen AA5754 ve AA6013 alüminyum alaşımlarının mikro yapı ve mekanik özellikleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(1), 82-87. https://doi.org/10.5505/pajes.2019.38063
Smith, R., Patel, A., & Jones, D. (2021). Effect of heat input and filler composition on microstructural evolution in MIG welded AA5083 Al Mg alloy. Metallography, Microstructure, and Analysis, 10(4), 522–530. https://doi.org/10.1007/s13632-021-00756-4
Türker, A. (2005). Kaynak Hataları. Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
Yürük, A., Kaya, Y., & Kahraman, N. (2021). Alüminyum alaşımlarının MIG kaynak yöntemi ile kaynak edilebilirliğinin incelenmesi. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 4(1), 43-55.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Resource Technologies

Journal Section

Research Article

Authors

İpek Kavasoğlu ^*
0000-0002-4959-7747
Türkiye

Mehmet Ermurat
0000-0002-5661-2108
Türkiye

Serdal Ozcelik
0009-0004-6648-4412
Türkiye

Beril Özçelik
0000-0002-0702-0106
Türkiye

Publication Date

March 3, 2026

Submission Date

July 25, 2025

Acceptance Date

December 3, 2025

Published in Issue

Year 2026 Volume: 29 Number: 1

DOI

https://doi.org/10.17780/ksujes.1750641

IZ

https://izlik.org/JA26PK57GN

Cite

RIS / Bibtex

APA

Kavasoğlu, İ., Ermurat, M., Ozcelik, S., & Özçelik, B. (2026). AA5083-H321 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ FARKLI KAYNAK HIZLARINDA MIG KAYNAK YÖNTEMİYLE BİRLEŞTİRİLMESİ VE MEKANİK-MİKROYAPISAL ÖZELLİKLERİN İNCELENMESİ. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 29(1), 61-74. https://doi.org/10.17780/ksujes.1750641