Düşük Alaşımlı Çelik Kaynaklarda Sıcak Çatlak Oluşumunun Matematiksel Olarak Modellenmesi

Çelik alaşımların kaynak malzemesi olarak yaygın kullanımı; alaşım özelliklerinin ve kaynak koşullarının, sıcak çatlamaların oluşumundaki etkilerinin araştırılmasında önemli bir rol oynamıştır. Deneysel çalışmalar, metallerin kimyasal özelliklerinin, alaşımlı kaynakların sıcak çatlamayla sonuçlanmasında etkin rol oynadığını gösterse de, faktörlerin etkilerinin büyüklüklerine göre ayrıştırılması tam anlamıyla gerçekleştirilememiştir. Bu çalışmada; Cambridge Üniversitesi tarafından; “Malzeme Veri Kütüphanesi”nde yayınlanan deney sonuçları analiz edilerek; sıcak çatlamayı belirleyen faktörlerin matematiksel olarak modellenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla kurulan modeller arasında %81.8 tahmin doğruluğuyla “En İyi İlk Karar Ağacı” (BFTree) en iyi çözüm üreten yöntem olmuş, bilimsel yazında aynı veri setini kullanan çalışmalara göre daha yüksek doğruluk oranını yakalamıştır.

Anahtar Kelimeler:

Sıcak çatlama, Düşük alaşımlı çelik kaynaklar, Matematiksel model

Mathematical Modelling of the Hot Crack Formation in Low Steel Alloy Welds

The wide usage of steel alloys as the welding material has played an important role through the research on the role of alloy features and welding conditions on the formation of hot cracks. Although the experimental studies indicate that, chemical structure of metals have major role on the hot crack formation, effects of the factors have not been decomposed completely yet. In this paper, it is aimed to develop a mathematical model explaining the factors causing hot cracks by utilizing the results of the experiments published by the Cambridge University in the Material Data Library. “Best First Tree” has been the model producing the best results with the forecasting accuracy of %81.8 among the model alternatives and it reached a higher accuracy when compared with the studies using the same data.

Keywords:

Hot cracking, Low alloy steel welds, Mathematical model,

PDF

___

1. Cheng, C. M., Chou, C. P., Lee, I. K., Lin, H. Y., 2005. Hot Cracking of Welds on Heat Treatable Aluminium Alloys, Science and Technology of Welding and Joining, 10(3), 344-352.
2. Anık, S., Vural, M., 2007. Kaynak Dikişlerindeki Sıcak Çatlakların Nedenleri ve Önlenmesi, Mühendis ve Makine, 48(573), 52-54.
3. Bordreuil, C., Niel, A., 2014. Modelling of Hot Cracking in Welding with a Cellular Automaton Combined with an Intergranular Fluid Flow Model, Computational Materials Science, 82, 442-450.
4. DuPont, J. N., Robino C. V., Marder, A. R., 1999. Modelling Mushy Zones in Welds of Multicomponent Alloys: Implications for Solidification Cracking, Science and Technology of Welding and Joining, 4(1), 1-14.
5. Ichikawa, K., Bhadeshia, H. K. D. H., MacKay D. J. C., 1996. Model for Solidification Cracking in Low Alloy Steel Weld Metals, Science and Technology of Welding and Joining, 1(1), 43-50.
6. ASM Handbook Committee, 1991. Classification and Designation of Carbon and Low-Alloy Steels, in ASM Handbook, 10th ed., 1, ASM International, 140-194.
7. Kou, S., Solidification and Liquation Cracking Issues in Welding, JOM, 55(6), 37-42.
8. Oğuz, B., 1985. Karbonlu ve Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı, Oerlikon Yayınları.
9. Mousavi, M. G., Cross, C. E., Grong, O., 1999. Effect of Scandium and Titanium-Boron on Grain Tefinement and Hot Cracking of Aluminium Alloy 7108, Science and Technology of Welding and Joining, 4(6), 381-388.
10. Savage, W. F., Lundin, D. D., 1965. The Varestraint Test, Welding Journal, (44)10, 433-442.
11. Gittos, N. F., Scott, M. H., 1987. Heat-Affected Zone Cracking of Al-Mg-Si Alloys, Welding Journal, 60(6) 95-103.
12. Lundin, C. D., Lingenfelter, G. E., Grotke, G. E., Matthews, S. J., 1982. The Varestraint Test, WRC Bulletin, 280, New York, NY, USA: Welding Research Council.
13. Lundin, C. D., Spond, D. F., 1976. The Nature and Morphology of Fissures in Austenitic Stainless Steel Weld Metals, Welding Journal, 55(11), 356-367.
14. Başer, F., Apaydın, A., 2015. Sınıflandırma Amaçlı Destek Vektör Makinelerinin Lojistik Regresyon ile Karşılaştırılması, Anadolu University of Sciences & Technology-B: Theoretical Sciences, 3(2), 53-65.
15. Shi, H., 2007. Best-first Decision Tree Learning, Yüksek Lisans Tezi, University of Waikato.