TIG GAZALTI KAYNAK YÖNTEMİNDE KULLANILAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ

Transkript

1 TIG GAZALTI KAYNAK YÖNTEMİNDE KULLANILAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ 1

2 NİÇİN KORUYUCU GAZ KULLANILIR? 1- Ergimiş kaynak banyosunu, havada mevcut olan gazların zararlı etkilerinden korumak. - Havada bulunan Oksijen, Azot ve Hidrojen gazları, ergimiş halde bulunan kaynak banyosunda, istenmeyen kimyasal reaksiyonlara sebep olurlar. Bu durum kaynak metalinde gevrekleşmeye sebep olur. Koruyucu gaz akışı ark 2

3 NİÇİN KORUYUCU GAZ KULLANILIR? 1- Ergimiş kaynak banyosunu, havada mevcut olan gazların zararlı etkilerinden korumak. - Hidrojen ve azot gazları, ergimiş halde bulunan kaynak metali içerindeki çözünürlülüğü oldukça yüksektir. Özellikle Azot, Fe, Cr, Mn, W gibi metaller içerinde belirli oranlara kadar çözünür. Hidrojen ise birçok metal içerisinde çözünür. Kaynak metali içerisinde çözünen bu gazlar, gaz boşluğu veya gözenek şeklinde bir kaynak hatasının oluşmasına sebep olurlar. Koruyucu gaz akışı 3 ar k

4 NİÇİN KORUYUCU GAZ KULLANILIR? 1- Ergimiş kaynak banyosunu, havada mevcut olan gazların zararlı etkilerinden korumak. - Azot, ergimiş kaynak metali içerisinde bulunabilen Ti, Ta, V, Nb gibi reaktif alaşım elementleriyle bileşik yapma eğilimde olan bir gazdır. Hidrojen ise Titanyum, Zirkonyum ve Niyobyum gibi metallerle bileşik yapar. Kaynak metali içerisinde oluşabilecek bu metallerarası bileşikler, kaynak metalinde gevrekleşmeye sebep olurlar. 4

5 NİÇİN KORUYUCU GAZ KULLANILIR? 2- Koruyucu gazlar; Kaynak arkının, düzgün bir şekilde oluşmasını sağlar 3- Koruyucu gazlar; Kaynak arkının kararlı bir şekilde sürekliliğini temin eder.

6 NİÇİN KORUYUCU GAZ KULLANILIR? 4- Koruyucu gazlar; Farklı pozisyonlarda kaynak yapabilmeyi kolaylaştırır.

7 NİÇİN KORUYUCU GAZ KULLANILIR? 5- Koruyucu gazlar; İstenilen nitelikte nüfuziyetin oluşmasını sağlar. 6- Koruyucu gazlar; İstenilen kaynak dikiş profilinin elde edilmesine katkı sağlar.

8 NİÇİN KORUYUCU GAZ KULLANILIR? 7- Koruyucu gaz içerisinde yer alan ilave kaynak telinin oksitlenmesinin önüne geçer.

9 TIG GAZALTI KAYNAK YÖNTEMİNDE KULLANILAN GAZ TÜRLERİ TIG Gazaltı kaynak yönteminde SOY GAZLAR kullanılır. * ARGON * HELYUM * ARGON + HELYUM KARIŞIMLARI

10 ARGON VE HELYUM GAZLARININ ÖZELLİKLERİ Argon ve Helyum gazları, soy gaz oldukları için kaynak işlemi esnasında ergimiş halde bulunan kaynak banyosu içerisindeki elementlerle kimyasal reaksiyona girmezler. Sadece koruyucu gaz görevini yerine getirirler.

11 ARGON GAZININ ÖZELLİKLERİ VE ÜRETİMİ ÖZELLİKLERİ: * Asal bir gaz olan Argon (Ar), atmosferde yaklaşık % 0.93 oranında bulunur. Argon; renksiz, kokusuz, tatsız ve toksik olmayan bir soy gazdır. * Soy gaz olması nedeniyle her hangi bir elementle kimyasal tepkimeye girmez. * Yeryüzünde en çok bulunan soy gaz olması nedeniyle endüstride çok yaygın kullanılan bir gazdır. NASIL ÜRETİLİR? Havadaki azot, hidrojen ve oksijen gazlarından, 189,35 C kriyojenik sıcaklıkta ayrıştırılmasıyla elde edilir.

12 HELYUM GAZININ ÖZELLİKLERİ VE ÜRETİMİ ÖZELLİKLERİ: * Helyum gazı doğada çok az bulunmasına rağmen evrende hidrojenden sonra en yaygın bulunan gazdır. * Helyum bir soygaz olması nedeniyle bilinen hiçbir bileşiği bulunmamaktadır. * Helyum gazı yanıcı ve yakıcı değildir, ayrıca renksiz ve kokusuz bir gazdır. * Havadan hafif bir gazdır ve bu nedenle her tür balonun şişirilmesi için en doğal ve emniyetli gazdır. NASIL ÜRETİLİR? * Yer yüzünde helyum gazı doğal gazın bileşiğinde bulunmaktadır ve büyük bir bölümü ABD, Kuzey Afrika ve Rusya da yeraltından çıkartılarak elde edilmektedir.

13 ARGON VE HELYUM GAZLARININ ÖZELLİKLERİ ARGON Yoğunluk (1,784 kg/m 3 ) * Argon, havadan daha ağırdır. HELYUM Yoğunluk (0,1787 kg/m 3 ) * Helyum havadan daha hafiftir. * Argon, havadan daha ağır olduğu için yatay pozisyonda en iyi korumayı sağlar. * Eğer Tavan pozisyonunda koruyucu gaz olarak Argon kullanılacak ise, Helyumdan daha fazla gaz debisiyle çalışmak gerekir. * Helyum havadan daha hafif olması nedeniyle, eğer yatay pozisyonda kaynak yapılacak ise gaz debisinin arttırılması gerekir. Yatay pozisyondaki gaz sarfiyatı, Argona göre 3 kat daha fazla olur. * Tavan pozisyonunda ise Argona göre daha az gaz debisine gereksinim duyulur. Böylece gaz sarfiyatı da düşük olur.

14 ARGON VE HELYUM GAZLARININ ÖZELLİKLERİ ARGON Isıl İletkenlik (300 K) m W m 1 K 1 * Argon, Helyuma oranla daha düşük ısıl iletkenliğe sahiptir. * Ark sütunu geniş ve sütunun dış kısımlarında sıcaklık daha düşük, merkezinde ise daha yüksektir. HELYUM Isıl İletkenlik (300 K) m W m 1 K 1 * Helyum, Argona oranla çok daha yüksek ısıl iletkenliğe sahiptir. * Ark sütunundaki sıcaklık dağılımı homojendir. * Bu nedenle kaynak dikişlerinde nüfuziyet dikişin merkezinde derin, kenarlarında ise azdır. * Helyum daha derin ve geniş bir dikiş oluşturur.

15 TIG KAYNAK TEKNİĞİNDE ARGON, HELYUM ve Ar +He KARIŞIM GAZLARININ KULLANILDĞI YERLER Koruyucu Gaz Türü DIN EN ISO standardındaki kod Kullanıldığı metal türleri numarası %100 Argon l1 Düşük alaşımlı çeliklerin kaynağı Orta karbonlu çeliklerin kaynağı Alüminyum alaşımlarının kaynağı Titanyum, Niyobyum, Tantalyum kaynağı Ar + % 2 H 2 Ar + % 5 H 2 Ar + % 7.5 H 2 Ar + % 1.25 N 2 Ar + % 2.5 N 2 R1 R1 R1 N2 N2 N2 Östenitik paslanmaz çeliklerin kaynağı Dublex ve süper dublex paslanmaz çeliklerin kaynağı Ar + %15 He + % 1.25 N 2 Östenitik paslanmaz çeliklerin kaynağı %100 He l2 Alüminyum kaynağı (negatif kutup) Çeliklerin orbital kaynağı Ar + %15 He Ar + %30 He Ar + %50 He Ar + %70 He Ar + %90 He l3 l3 l3 l3 l3 Alüminyum Nikel Çeliklerin orbital kaynağı Bakır TIG (DC) Ar + % N 2 Z Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının kaynağı Ar + %15 He + % N 2 Ar + %30 He + % N 2 Ar + %50 He + % N 2 Z Z Z Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının kaynağı

16 TIG KAYNAK TEKNİĞİNDE KÖK KORUMASI OLARAK KULLANILAN GAZ TÜRLERİ Koruyucu Gaz Türü DIN EN ISO standardındaki kod numarası Kullanıldığı metal türleri KÖK koruması için önerilen gaz karışımları N 2 + %5 H 2 N 2 + %8 H 2 N 2 + %12 H 2 N 2 + %20 H 2 N 2 + %25 H 2 N5 N5 N5 N5 N5 KÖK koruması için önerilen gaz karışımları

17 TIG KAYNAĞINDA ARGON + HELYUM KARIŞIMININ SAĞLADIĞI FAYDALAR ARGON + HELYUM KARIŞIMI * Her iki gazın özelliklerine bağlı olarak, her bir gaz, kaynak esnasında çeşitli avantajlar sağlarlar. * Bu farklı avantajları bir araya getirmek amacıyla, çeşitli oranlarda Argon ve Helyum gazları karıştırılırlar. Argon : İyi bir ark başlangıcı ve kararlılığı sağlar. Helyum : Yüksek ısı sağlayarak, derin bir nüfuziyetin elde edilmesine katkı sağlar. * Argon + Helyum karışımları, Aluminyum, Nikel ve Bakırın TIG kaynak işleminde yaygın olarak kullanılırlar. Çünkü, bu malzemelerin yüksek ısı iletkenliklerinden dolayı kaynak esnasında daha fazla ısıya ihtiyaç duyulur. Argon + Helyum karışım gazı ilave yüksek ısı sağlamasından dolayı istenen ısı miktarına daha kolay ulaşılır.

18 TIG KAYNAĞINDA KULLANILAN ARGON HİDROJEN KARIŞIMI GAZLAR * Argon + Hidrojen karışımları, paslanmaz çelikten üretilmiş boru ve ince plaka kaynaklarının TIG kaynağında tercih edilen koruyucu gaz karışımıdır. * Karışımın kullanımı için en önemli şart, paslanmaz çeliğin Hidrojen kırılganlığına duyarlı olmaması gerektiğidir. * Östenitik Paslanmaz çelikler (3xx serisi) rahatlıkla Argon + Hidrojen karışımı ile kaynak yapılabilir. * Fakat Martenzitik (4xx serisi ) paslanmaz çelikler, Hidrojene karşı duyarlı olduğu için Argon + Hidrojen karışımı koruyucu gazın kullanılması sakıncalıdır.

19 TIG KAYNAĞINDA KULLANILAN ARGON HİDROJEN KARIŞIMI GAZLAR * Kaynak hızı, Argona ilave edilen Hidrojen miktarına göre değişir. Çünkü ark voltajı, hidrojen miktarı arttıkça artar. * Argona ilave edilen Hidrojen miktarı, malzeme kalınlığına göre seçilir. Argona, % 2 % 5 veya % 7.5 oranlarında Hidrojen ilave edilir. DİKKAT! Alaşımlı çeliklerde, hidrojen elementi kırılganlığa yol açar. Bu nedenle hidrojen içeren karışım gazlarının, alaşımlı çeliklerin kaynak işleminde koruyucu gaz olarak kullanılması tavsiye edilmez.

20 ARGON GAZI BULUNAN ORTAMDA BULUNAN BİR KİŞİ NE YAPMALIDIR? Argon yanıcı değildir. Argon içeren tüpler yangına maruz kalırsa su ile soğutularak ortamdan uzaklaştırılmalıdır. Argon gazı basit boğucudur, kapalı bir alanda yayılırsa boğulmaya neden olur. Argon gazının neden olduğu oksijen yetersizliğinin etkileri olarak hızlı solunum, idrakte azalma, adale koordinasyonunda bozukluk, yanlış karar verme, tüm algılamalarda azalma, duygusal dengesizlik ve yorgunluktur. Boğulma etkisi ilerledikçe mide bulantısı ve kusma, yere yıkılma ve bilinç kaybı olabilir ve daha sonra kasılma, koma ve ölümle sonuçlanabilir. Argon gazından etkilenen kişiye yardım edilerek gazla kirlenmemiş bir alana götürülmeli ve temiz hava solunması sağlanmalıdır. Gazla kirlenmiş alandan çabuk uzaklaşmak çok önemlidir ve eğer nefes alma durursa suni solunum ve oksijen takviyesi uygulanmalıdır.

21 HELYUM GAZI BULUNAN ORTAMDA BULUNAN BİR KİŞİ NE YAPMALIDIR? Helyum tank veya tüplerinin yangın içinde kalması halinde su ile soğutulur. Yanıcı değildir ancak tüpleri veya tankları aşırı sıcakla karşı karşıya kaldığında basınç artmasından genleşerek patlama yapılabilir Bu gazın aşırı derecede solunması halinde, baş dönmesi, mide bulantısı ve daha ilerisinde ise boğulmalar meydana gelebilir.

22 TIG KAYNAK YÖNTEMİNDE TORÇ VE KAYNAK TELİ AÇILARI Yatay Pozisyonda Küt alın kaynağı Yatay Pozisyonda Bindirme kaynağı

23 TIG KAYNAK YÖNTEMİNDE TORÇ VE KAYNAK TELİ AÇILARI Yatay Pozisyonda İçköşe (T-birleştirme ) kaynağı

24 TIG KAYNAK YÖNTEMİNDE TORÇ VE KAYNAK TELİ AÇILARI Yatay Pozisyonda dış köşe kaynağı

25 DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM

26