ALÜMİNYUM, GAZ ALTI KAYNAĞINDA KISMİ NUFUZİYETLÎ ALIN KAYNAK BİRLEŞTİRMELERİNDE YIĞILAN KAYNAK METAL ORANININ BİLGİSAYARLA HESAPLANMASI

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ALÜMİNYUM, GAZ ALTI KAYNAĞINDA KISMİ NUFUZİYETLÎ ALIN KAYNAK BİRLEŞTİRMELERİNDE YIĞILAN KAYNAK METAL ORANININ BİLGİSAYARLA HESAPLANMASI"

Göker Çınar
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 257 ALÜMİNYUM, GAZ ALTI KAYNAĞINDA KISMİ NUFUZİYETLÎ ALIN KAYNAK BİRLEŞTİRMELERİNDE YIĞILAN KAYNAK METAL ORANININ BİLGİSAYARLA HESAPLANMASI Hüseyin YÜCE, *Arif ÇANACIK, *A. İrfan YÜKLER. ÖZET Alüminyum alaşımlarının TIG ve MIG gazaltı kaynak yöntemleri ile kısmi nufuziyetli alın kaynaklarında dikiş biçimi Amerikan Kaynak Cemiyeti (AWS) standardlarına göre tanımlanmıştır. Bu dikiş biçiminde taşan kaynak metali de belirtilmiştir. Kaynak ilerleme yönüne dik olan kesitte meydana gelen dikişin kesit alanı geometrik bağlantılardan faydalanılarak hesaplanmaktadır. Dikiş kesitinde eriyen ana metal hariç tutularak yığılan kaynak metalinin kesit alanı bulunmuştur. Yığılan kaynak metali hacmi ise dikiş uzunluğu ile yığılan metal kesiti alanının çarpımından bulunmaktadır. Kaynak metalinin yoğunluğu ile yığılan dikiş kaynak metalinin ağırlığı hesaplanmıştır. Yığılan kaynak metal oranı ise dikişin birim uzunluğunda yığılan kaynak metalinin ağırlığıdır. Bütün hesaplamaları yapmak için bilgisayar programı geliştirilmiştir. Bilgisayar programı Pascal tabanlı DELPHI 4.03 programlama dili ile yazılmıştır. Programın başında dikiş biçimini belirten seçim yapılarak uygulanan kaynak dikişinin şekli ekrana getirilmektedir. Dikişte uygulanacak kök açıklığı, parça kalınlığı, kaynak dikiş ağız açısı ve kök yüzeyi boyutları yazılmaktadır. AWS standardlarına uygun olmayan parametre verilmesi halinde ikaz yapılmaktadır. Uygun parametreler verildikten sonra hazırlanan program ile hesaplamalar yapılmaktadır. Kaynak metali yığılma oranı kg/m biriminden ekrana yazılmaktadır. Anahtar Sözcükler: ' -Alüminyum alaşımlarının gazaltı kaynak yöntemleri -Alüminyum alaşımlarında kısmı nufuziyetli alın kaynaklan -Alüminyum alaşımlarında yığılan kaynak metali 1. GİRİŞ Kaynak mühendisliğinde bilgisayar kullanımı hızla artmaktadır. Üretimde kullanılan kaynak robotlannda ve tam otomatik kaynak makinelerinde bilgisayarlar mevcuttur. Kaynaklı yapının tasarımı sırasında da bilgisayarlardan faydalanılmaktadır. Kaynaklı yapıdaki elemanların özelliklerine göre malzeme seçimi, kaynak işleminde kullanılacak sarf malzemelerin seçimi, hatasız dikiş için kaynak pa- * Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Kaynak Eğitimi Anabilim Dalı

2 KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 258 rametrelerinin tayini, dikiş geometrisinin standartlara uygun olarak tespiti, kaynaklı birleştirmede distorsiyon durumu, dikiş biçimi, kaynaklı yapının mukavemet dayanımı, ITAB mikroyapı.sı kaynak maliyetinin hesaplanması vb. konularda bilgisayardan yararlanılmaktadır [1]. Kaynak sırasında yığılan kaynak metalinin ağırlığını bulmak için Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Kaynak Eğitimi Anabilim dalında bilgisayar programlan hazırlanmaktadır [2,3]. 2. ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA KISMİ NUFÜZİYETLİ ALIN KAYNAK BİRLEŞTİRMELERİ Amerikan Kaynak Cemiyeti (American Welding Society, AWS) alüminyum alaşımlarının gaz altı kaynak yöntemleri ile kısmı nufuziyet alın kaynak birleştirmeleri için tavsiye ettiği kaynak ağızlan mevcuttur [4]. Bu dikişler küt alın, yanm V, V, U ve J olarak 5 ana kategoriye ayrılır. Her dikişi tek ve çift taraflı olarak da ikiye ayırmamız mümkündür. Şekil 1' de tek taraflı kısmi nufuziyetli alın dikişleri görülmektedir. Her kaynak dikişi içinaws standardlarmda boyutsal toleranslar getirilmiştir. Ayrıca kısmi nufuziyetli alın kaynak dikişlerinde minimum dikiş derinliği parça kalınlığına bağlı olarak belirlenmiştir [4]. Tablo l'de minimum dikiş kalınlıkları görülmektedir. Tablo 1. Kısmi Nufuziyetli Alın Kaynak Birleştirmelerinde Minimum Dikiş Derinliği [4]. Birleştirilen Parçaların Kalınlığı, ^ Minimum Dikiş Derinliği, mm 3,2-4,8 (dahil) 2 4,8-6,4 ( " ) 3 6,4-12,7 ( " ) 5 12,7-19,0 ( " ) ,1 ( " ) ,1 ( " ) 10 57,1-152,0 ( " ) ,0 16 Alın kaynaklannda yığılan kaynak metali kesit alanını bulmak için kaynak bölgesindeki boşluğa yığılan kaynak metali ile taşan kaynak metali kesit alanı toplanır. Kaynak metali sarf malzemesinden (kaynak telinden) elde edilen sıvı metal ve eriyen ana metalin karışması ile elde edilir. Yığılan metalin bir kısmı iş parçalarına açılan boşluğa yığılırken bir kısmı taşan metal olarak dikişte yer alır. Açılan boşluğa yığılan kaynak metali kaynak ağız geometrisine bağlı olarak matematiksel bağıntılardan kolayca bulunur. Taşan metali çok hassas olarak hesaplamak zordur. Endüstriyel uygulamalarda taşan metal doldurulan boşluk alanının %10'u kadar olmaktadır [5]. Yığılan kaynak metalinin kesit alam bulunduktan sonra dikiş uzunluğu ile çarpılarak toplam yığılan metal hacmi hesaplanır. Metal hacmi kaynak metali özgül ağırlığı ile çarpılarak belli dikiş uzunluğunda

3 KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 259 yığılan kaynak metal ağırlığı bulunur. Alüminyum alaşımlarının gazaltı kaynağında kullanılan telin yoğunlukları Tablo 2'de görülmektedir. Tablo 2. Gazaltı Kaynaklarında Kullanılan tellerin özgül ağırlığı.[6] Tel Cinsi Özgül Ağırlık, g/cm ,71 2,83 2,69 2,66 2,74 2,66 2,64 2,69 2,66 2,66 Şekil 1. Tek Taraflı Kısmı Nufuziyetli Alın Kaynak Dikişleri, a) Küt Alın Kaynak, b) V Alın Kaynak, c)yarım V Alın Kaynak, d) U Alın Kaynak, e) J Alın Kaynak Dikişleri D: Dikiş Derinliği A: Ağız Açısı r: Oyuk Yarıçapı t

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 260 3. PROGRAMIN İŞLEYİŞİ Hazırlanmış olan bu yazılım programlama dilleri içinde görsel ortamın getirmiş olduğu kolaylıklar nedeniyle Delphi 4.

4 KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ PROGRAMIN İŞLEYİŞİ Hazırlanmış olan bu yazılım programlama dilleri içinde görsel ortamın getirmiş olduğu kolaylıklar nedeniyle Delphi 4.02 versiyonu ile hazırlanmış olup bu teknoloji tam manasıyla bu yazılımda uygulanmıştır. Yazılım işleyiş ve kullanım kolaylığı nedeniyle bilgisayar kullanım bilgisi az olan kişiler tarafından da rahatlıkla kullanılabilmektedir. Program işleyiş sırasında kullanıcıya davranışına göre on-line yardımla kısa bilgiler verilmekte olup böylece kişinin programı kullanımı kolaylaşmaktadır. Programın akış şeması Şekil 2'de gösterilmiştir[3]. Program işleyiş olarak beş bölümden oluşmaktadır; Birinci bölüm: Programın temel nesneleri oluşturulmaktadır. Bunlar butonlar, menüler, text-box ve diğer VCL dir. İkinci bölüm: Programın kullanıcıdan gerekli bilgileri alması olayıdır. Şekil 2. Program Akış Şeması

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 261 Üçüncü Bölüm: Kullanıcı tarafından verilen değişkenlerin program tarafından işleme tabi tutularak hesaplama işlemi gerçekleşir.

5 KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 261 Üçüncü Bölüm: Kullanıcı tarafından verilen değişkenlerin program tarafından işleme tabi tutularak hesaplama işlemi gerçekleşir. Dördüncü Bölüm: Elde edilen bilgiler kullanıcı ara yüzüne yazılır. Beşinci Bölüm: Bu bilgilerin şekiller ile kullanıcı isteğine göre kağıda dökülmesi sağlanır. Program kullanım kolaylığı ve görsel ortamı nedeniyle benzeri programlardan tamamen ayrılmaktadır. Program ilk çalıştığında kaynak teli cinsinin seçimi için bir liste gelmekte ve kaynak dikiş türü gösterilmektedir. Bu listedeki dikiş türleri Şekil l'de görülmektedir. Kullanıcı bu listeden kaynak türünü belirlediği zaman otomatik olarak dikiş boyutlarının tespitinin belirlenmesi için text- boxlar oluşturulmaktadır (Bak Şekil 3). Kullanıcı programda kaynak dikiş türü belirlediğinde kaynak türüne ait tanımlayıcı resim aktif olmakta ve buradaki değişkenlere göre verilerin girileceği text-box lar değişmektedir. Kullanıcı bu text-box ve butonların üzerine geldiğinde on-line yardım alabilmekte, şeklin detaylarını inceleyebilmektedir. Dikiş boyutlarının tespiti yapıldıktan sonra hesaplama butonuyla hesaplama işlemi gerçekleştirilir. 4. ÖRNEK 5556 teli ile 60 ağız açılı ve 10 mm dikiş derinliğinde yığılan kaynak metali oranını hesaplayalım. Şekil4'deki örnekte görüldüğü gibi kullanıcı ilk olarak Tel Cinsini belirlemiş, daha sonra da kaynak Şekil 3. Programın Hazırlanış Aşaması

6 KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 262 türü olarak "Tek Taraflı V Dikişli" "ni seçmiştir. Bu seçim işleminden sonra Ağız Açısı(A), Dikiş Derinliği (D) /espiti için verilerin girileceği alanlar otomatik açılmıştır. Bununla birlikte tek taraflı V dikişine ait tanımlayıcı resim aktif olmuştur. Kullanıcı Ağız Açısı(A) için 60, Dikiş Derinliği (D) için 10mm girilmiştir. Hesaplama işleminin gerçekleşmesi için Hesapla butonuna tıkladığımızda Kesit Alanı 207,8661 mm 2 Yığılan Kaynak Metali Ağırlığı 0;5529 Kg/cm olarak bulunmuştur. Şekil 4. Verilen bir Örnek

7 KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 263 REFERANSLAR : 1. N.N., The Procedure Handbook of Arc Welding, The Lincoln Electric Company, Cleveland, Yüce, H., Kurtulmuş, M., Yükler, İ., "Çeliklerin Tam Nufuziyetli Alın Kaynaklarında Yığılan Kaynak Metal Ağırlığının Bilgisayar Yardımı ile Bulunması", 2. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu, 8-10 Mart 1999, İstanbul 3. Yüce, H., Çanacık, A., Yükler, İ., "Çeliklerin İç Köşe Kaynaklarında Yığılan Kaynak Metalinin Bilgisayar Yardımı ile Bulunması", Bilim Günleri Sempozyumu, 5-7 Mayıs 1999, Denizli 4. Structural Welding Code - Aluminum, ANSI/AWS Dl.2-90, American Welding Society, Miami, Cary, B.H., Modern Welding Technology, Prentice Hall, London, N.N, Welding Aluminum: Theory and Practice, The Aluminum Association, New York, 1991

Benzer belgeler

HOŞGELDİNİZ MIG-MAG GAZALTINDA KAYNAĞINADA KULLANILAN KAYNAK AĞIZLARI VE HAZIRLANMASI. K ayna K. Teknolojisi. Teknolojisi

HOŞGELDİNİZ MIG-MAG GAZALTINDA KAYNAĞINADA KULLANILAN KAYNAK AĞIZLARI VE HAZIRLANMASI. K ayna K. Teknolojisi. Teknolojisi MIGMAG GAZALTINDA KAYNAĞINADA KULLANILAN KAYNAK AĞIZLARI VE HAZIRLANMASI K ayna K K ayna K Teknolojisi Teknolojisi HOŞGELDİNİZ Doç. Dr. Hüseyin UZUN Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı 1 /27 KAYNAK AĞZI