CuZn37 PİRİNÇ MALZEMESİNİN KAYNAK EDİLEBİLİRLİĞİ



Benzer belgeler
MIG-MAG KAYNAK METODUNDA KULLANILAN KAYNAK ELEKTROTLARI VE ELEKTROT SEÇİMİ

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir.

Demir, atom numarası 26 olan kimyasal element. Simgesi Fe dir. Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ

YTÜMAKiNE * A305teyim.com

MIG-MAG GAZALTI KAYNAĞINDA KAYNAK PAMETRELERİ VE SEÇİMİ

DOĞAL KURŞUN METALİK KURŞUN PLAKALAR

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 5 Metaller, Bakır ve Magnezyum. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ KAYNAĞI İÇİN İLÂVE METALLAR

ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA SİLİSYUMUN KAYNAK DİKİŞİ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

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

ALUMİNYUM ALA IMLARI

MIG-MAG GAZALTI KAYNAK ELEKTROTLARI. K ayna K. Teknolojisi. Teknolojisi HOŞGELDİNİZ. Doç. Dr. Hüseyin UZUN Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı 1 /27

ELEKTROD NEDİR? Kaynak işlemi sırasında ; Üzerinden kaynak akımının geçmesini sağlayan, İş parçasına bakan ucu ile iş parçası arasında kaynak arkını

Bakır ve Bakır Alaşımlı Yarı Mamüller

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

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

BAKIR ALAŞIMLARI. Prof. Dr. Ramazan YILMAZ & Yrd. Doç. Dr. Zafer BARLAS

ELEKTROD NEDİR? Kaynak işlemi sırasında ; Üzerinden kaynak akımının geçmesini sağlayan, İş parçasına bakan ucu ile iş parçası arasında kaynak arkını

DEMİR DIŞI METALLER Prof. Dr. İrfan AY. Doç. Dr. İRFAN AY / Arş. Gör. T.KEREM DEMİRCİOĞLU 0

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY.

Elektrik ark kaynağı.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. Fahrettin Kapusuz

Kaynak nedir? Aynı veya benzer alaşımlı maddelerin ısı tesiri altında birleştirilmelerine Kaynak adı verilir.

şeklinde, katı ( ) fazın ağırlık oranı ise; şeklinde hesaplanır.

2.2 KAYNAKLI BİRLEŞİMLER

DENEYİN ADI: Çeliklerin Isıl İşlemi. AMACI: Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin öğretilmesi.

KAZAN ÇELİKLERİNİN KAYNAK KABİLİYETİ 1. Kazan Çeliklerinin Özellikleri

Ç l e i l k i l k e l r e e e Uyg u a l na n n n Yüz ü ey e y Ser Se tle l ş e t ş ir i me e İ şl ş e l m l r e i

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ. Doç.Dr. Salim ŞAHİN

6. ÖZEL UYGULAMALAR 6.1. ÖZLÜ ELEKTRODLARLA KAYNAK

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 6 Nikel, Titanyum ve Kobalt alaşımları. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

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

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

HOŞGELDİNİZ TIG KAYNAK TEKNİĞİNDE ALTERNATİF AKIM KULLANIMI. K ayna K. Teknolojisi. Teknolojisi

ELEKTROKİMYASAL REAKSİYONLAR

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ

Paslanmaz Çelik Sac 310

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

Çelik Hasır Kaynak Elektrotları

ÜRÜN PROSPEKTÜSÜ. : m/dak katod hareketi gerekir. Büyük yüzeyli parçalar için iki boyutlu hareket önerilir.

ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM

ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

AlSi7Mg DÖKÜM ALAŞIMINDA T6 ISIL İŞLEM DEĞERLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ. Onur GÜVEN, Doğan ALPDORUK, Şükrü IRMAK

Demirin Kristal Yapıları

Faz ( denge) diyagramları

HOŞGELDİNİZ MIG-MAG GAZALTI KAYNAKNAĞINDA ARK TÜRLERİ. K ayna K. Sakarya Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi. Teknolojisi.

ÜRÜN TEKNİK BROŞÜRÜ. CW511L - CuZn38As S511 - S511DW ÇUBUK / İÇİ BOŞ ÇUBUK

ÜRÜN TEKNİK BROŞÜRÜ. CW511L - CuZn38As S511 - S511DW ÇUBUK / İÇİ BOŞ ÇUBUK

Kaynak İşleminde Isı Oluşumu

İŞ MAKİNALARI HİDROLİK TESİSATI BORULARININ BİRLEŞTİRİLMESİNDE SERT LEHİM İLE TIG KAYNAĞININ KARŞILAŞTIRILMASI

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2

Çeşitli ortamlarda değişik etkilerle ve mekanizmalarla oluşan korozyon olayları birbirinden farklıdır. Pratik olarak birbirinden ayırt edilebilen 15

Döküm Prensipleri. Yard.Doç.Dr. Derya Dışpınar. İstanbul Üniversitesi

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

Q - ELEKTRON TÜBÜ VE VAKUM DONANIMININ SERTLEHİMLENMESİ

JUMO tecline Lf-4P Kondüktif 4 elektrodlu iletkenlik hücreleri

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ

BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER

CALLİSTER FAZ DİYAGRAMLARI ve Demir-Karbon Diyagramı

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER

2-C- BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ 2-C-3 MARTENSİTİK SU VERME(*)

TİTANİUM VE ALAŞIMLARININ KAYNAĞI KAYNAK SÜREÇLERİ GERİLİM GİDERME

3. DONANIM. Yarý otomatik ve otomatik kaynaktaki temel elemanlar Þekil-2 ve Þekil-16'da gösterilmiþtir.. Þekil-16. Otomatik Kaynak Makinasý

FARKLI MALZEMELERİN KAYNAĞININ DENEYSEL VE TEORİK İNCELENMESİ

TANE BÜYÜMESİ. Şek Bir saat süreyle değişik sıcaklıklara ısıtılmış ince taneli ve kaba taneli çeliklerin tipik tane büyüme davranışı

ÇELİK YAPILARDA BİRLEŞİM ARAÇLARI

HOŞGELDİNİZ MIG-MAG GAZALTI KAYNAK PARAMETRELERİ. K ayna K. Sakarya Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi. Teknolojisi. Teknolojisi

ÇİNKO ALAŞIMLARI :34 1

Demir Esaslı Malzemelerin İsimlendirilmesi

AtılımKimyasalları AK 3151 D SUNKROM DEKORATİF KROM KATALİZÖRÜ (SIVI) ÜRÜN TANIMI EKİPMANLAR

DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik. AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi.

GAZ ALTI KAYNAK YÖNTEMİ MIG/MAG


Birimler C 16,6 µm/mk C 17,2 µm/mk C 18,3 µm/mk C 19,5 µm/mk

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

Titreþim denetim cihazý

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Sürünme, eğme ve burma deneyleri

7. KAYNAKTA ORTAYA ÇIKAN PROBLEMLER ve KAYNAK HATALARI

Döküm kumu bileşeni olarak kullanılan silis kumunda tane büyüklüklerinin tespiti.

MMM291 MALZEME BİLİMİ

BÖLÜM 5 ÖZEL ÇELİKLER

Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

METAL KESİM ŞERİT TESTERELERİ

BAZI KAYNAK PARAMETRELERİNİN SIÇRAMA KAYIPLARINA ETKİSİ

Paslanmaz Çeliklerin. kaynak edilmesi. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

METALURJİ VE MALZEME MÜH. LAB VE UYG. DERSİ FÖYÜ

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

2xx SERİSİ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA Ag İLAVESİNİN MUKAVEMETE ETKİSİ

ERDEMİR 3237 MALZEMESİNİN KAYNAK YÖNTEMLERİNE VE SICAKLIĞA BAĞLI KIRILMA DAVRANIŞININ BELİRLENMESİ

MMM291 MALZEME BİLİMİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI

ÖĞRENME FAALİYETİ 1 ÖĞRENME FAALİYETİ TOZALTI KAYNAĞI

Transkript:

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 199 CuZn37 PİRİNÇ MALZEMESİNİN KAYNAK EDİLEBİLİRLİĞİ * Cemal MERAN, ** Mehmet YÜKSEL, *** Rolf KÖNIG ÖZET Pirinç malzemeler yüksek mukavemeti, korozyona karşı olan dayanımı, yüksek ısı ve elektrik iletkenliği, kolay şekillendirilebilmesi ve güzel görünüşü nedeniyle endüstride çok kullanılan mühendislik malzemelerindendir. Pirinçlerin kaynağını yapmak zordur. Kaynağını zorlaştıran kaynak esnasında çinkonun buharlaşmasıdır. Kaynak sonrasında kaynak dikişi gözenekli oluşmaktadır. Ayrıca alaşımdaki çinko miktarı buharlaşma nedeniyle azaldığı için pirinç malzeme normalde sahip olduğu özelliklerini kaybetmektedir. Kaynak sıcaklığı ve kaynak zamanı pirinçlerin kaynağında çok önemli parametrelerdir. Buradan pirinç malzemelerin Kaynak işleminin karakteristiğini düşük ısı girişi ve kısa kaynak süresi olarak tanımlayabiliriz. Çalışmalarda otomatik olarak Kaynak yapabilen bir kaynak deney düzeneğinden yararlanılmış olunup, kaynak yöntemi olarak yukarıda belirtilen sebeplerden dolayı WIG kaynak yöntemi tercih edilmiştir. Kaynak yapılacak olan 1x25x100 mm boyutlarındaki iki ayrı pirinç numune (CuZn37) alın alına getirilip, bakır levhalardan yapılmış tabla üzerine sabitlenmiştir. Sabitlenen pirinç numuneler, Kaynak torcu sabit tutularak ve iş parçasının bağlandığı kızaklı tablamın bulunduğu kısım hareket ettirilerek otomatik olarak kaynak edilmiştir. Kaynak makinesinin işlem hızı 1,64 ile 50 mm/s arasında değiştirilebilmektedir. Bunun yanında söz konusu malzemenin kaynak edilebilirliği üzerine kaynak akımı, kaynak hızı, elektrod ucu ile kaynak edilen parçaların yüzeyleri arasında kalan mesafenin değişimin etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Anahtar Kelimeler ; Pirinç, Kaynak, WIG 1. GİRİŞ Pirinçler temelde Çizelge l'de saf durumdaki fiziksel özellikleri verilen bakır ve çinkonun oluşturmuş olduğu alaşımlardır. Çeşitli pirinç alaşımlarında az miktarda kurşun, silisyum,' mangan, nikel ve alüminyum gibi alaşım elementlerini de görmek mümkündür. Örneğin az miktardaki alüminyum, alaşımın deniz korozyonuna karşı dayanımını, % 1-2 kurşun ilavesi ise işlenebüirlîğini artırır [1] Çizelge 1. Saf bakır ve saf çinkonun bazı fiziksel özellikleri Fiziksel Özellikler Saf Bakır Atom Numarası. ':"',. ;rc. 29 AtomAğuüğı 63,54 Yoğunluğu (g/cm*) 8,933 Ergime Sıcaklığı ( C) 1083 Kaynama Noktası ( C) 2500 Kafes Sistemi (20 C'de) ymk Saf Çinko 30 65,37 7,134 419,47 906 sdh * Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü, Denizli, TÜRKİYE ** Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi MakimHMühendİsliği Bölümü, Denizli, TÜRKİYE *** Fachhochschule Regensburg, ALMANYA

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUS AL KONGRESİ 200 Pirinçlerin özellikleri alaşımdaki çinko miktarına bağlıdır. Pirinçlerin mukavemeti alaşımdaki çinko miktarının artması ile yükselir ve maksimum değere yaklaşık % 40 çinkoda ulaşır. Diğer taraftan pirinçlerin korozyon dayanımı ve sünekliği artan çinko miktarı ile azalır. Yaklaşık % 30 çinkoda mukavemet ve sünekliğin kombinasyonunun en iyi olduğu değere ulaşılır [2]. Cu-Zn faz diyagramına bakılacak olursa; bakır kübik yüzey merkezli kafes yapısında % 39 çinko çözündürebilir ki bu durum a-katı çözeltisi olarak adlandırılır. Eğer alaşım % 39'dan fazla çinko içerecek olursa diğer bir faz olan ß -fazına dönüşür, ß -fazı hacim merkezli kübik bîr kafes yapısına sahip olup, 902 C ve % 37 çinko oranında meydana gelen peritektik reaksiyon sonucunda oluşur. Bakırçinko alaşımlarında, alaşım % 55 çinko oranını aştığı zaman, meydana gelen diğer bir katı çözelti gama (Y)- fazıdır. Gama fazı çok gevrektir bu yüzden ticari pirinçler içerisinde bulunmaz. Cu-Zn alaşım diyagramında Cu ve Zn'nin ergime noktalan farklı farklıdır. Fakat sadece % 63 Cu için sıvılaşma noktası yaklaşık 900 C'dir [3] 1.1. Pirinçlerin Özellikleri 1- Bakırdan daha mukavemetlidir. 2- İyi bir ısı ve elektrik iletkenliği vardır. 3- Atmosfer korozyonuna dayanımı iyidir. 4- Yüksek şekillendirilebilme özelliğine sahiptir. 5- Bakırdan daha ucuzdur. 1. 2. Pirinçlerin Kullanım Yerleri Çok sayıda çeşidi bulunan pirinçler, Çizelge 2, yüksek mukavemeti, iyi bir atmosfer ve deniz korozyonu dayanımın yanında yüksek elektrik ve ısı iletkenliğine de sahiptirler. Bu özelliklerin, güzel görünüşün ve kolay işlenebilirliğin gerekli olduğu birçok endüstriyel yerlerde kullanılırlar. Pirinç malzemeler; madalya, mermi kovam, süs eşyası, bilgisayar vs. soketleri, yangın söndürme aksamı, çeşitli radyatörler, eşanjör boruları, pil kapsülleri, müzik aletleri, ışıklandırma aksesuarları, dekoratif eşyalar, pimler, perçinler, pompa gövde ve kanatları, hassas cihazlar tekniği, saat aksamları, elektrik bağlantı elemanları, genel amaçlı vidalı küçük parçalar yapımında, vb. kullanılır. Ayrıca alüminyum ve silisyum içerenleri yatak malzemesi olarak kullanılabilir.

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 201 Çizelge 2. Avrupa standartlarında Bakır-Çinko Alaşımları (pren 1982) [4] Malzeme Bileşimi CuZn33Fb2-B u CuZn33H)2-C 2) CuZn33Fb2Si-B CuZn33Pb2Si-C CuZn35Pb2Al-B CuZn35Fb2Al-C CuZn37Fb2NilAlFe-B CuZn37Pb2NilAlFe-B CuZn39PblAl-B CuZn39FblAl-C CuZn39FblAl-B CuZn39FblAl-C CuZnl5As-B CuZnl5As-C CuZnl6Si4-B CuZnl6Si4-C CuZn25A15Mn4Fe3-B CuZn25A15Mn4Fe3-C CuZa32A12Mn2Fel-B CuZn32A12Mn2Fel-C CuZn34Mn3A12Fel-B CuZn34Ma3A12Fel-C CuZn35Mn2AllFel-B CuZn35Mn2AllFel-C CuZn37All-B CuZn37All-C CuZn38Al-B CuZn38Al-C Malzeme Numarası CB750S CC750S CB751S CC751S CB752S CC752S CB753S CC753S CB754S CC754S CB755S CC755S CB760S CC760S CB761S CC761S CB762S CC762S CB763S CC763S CB764S CC764S CB765S CC765S CB766S CC766S CB767S CC767S Çekme Dayanımı Rm enaz N/mm 2 180 (400) 280 300 220 350 160 400 750 430 600 450 450 380 Akma Sının FW enaz N/mm 2 70 (280) 120 150 80 180 70 230 450 150 250 170 170 130 Kopma Uzaması A enaz % B: Külçe ürün 2) C : Döküm ürün olduğunu gösteren malzeme kısa gösterimi arkasına eklenen harfler 12 (5) 10 15 15 13 20 10 8 10 15 20 -, 25 30 BrineSI Serttik Değeri enaz HBS 45 50 jrilo) 70 90 90 90 45 100 180 100 140 110 105 75 Çizelge 3'de pren 1412'ye göre kısa gösterim ve malzeme numaralan verilen pirinç alaşımları için harf ve rakamların ne anlamlara geldikleri verilmiştir. Şekil 4'de açıklamalı örnekleri verilen bu gösterimler tamamen yenidir. Bakır ve alaşımlarının malzeme numaralarının gösterim sistemi büyük harflerden, rakamlardan ve aralarına konan tirelerden oluşan 6 (altı) pozisyondan oluşmaktadır.

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 202 Pirinçler genellikle dövülmüş olarak kullanılırlar. Çünkü pirinçler sahip oldukları yüksek plastik şekillenme kabiliyetinden dolayı, bükülebilir veya uzatılabilir. Bazı pirinçler döküm olarak kullanılabilir. Dökme pirinçler çinko ve kurşun ilavesi ile elde edilen yüksek dökülebilirlik ve şekillenebilirlik özelliğine sahiptir. Çizelge 3. Bakır ve alaşımlarının malzeme numaraları sistemi (pren 1412 / Nisan 1995) [5J. POZİSYONLAR o e B C M R F S W X A veya B C veya D E veya F 6 H J K L veya M N veya P Rveya S BAKIRLAR işaret yoktur C Külçe, ergitme amaçlı malzemeler (Block Metals) Döküm malzemeleri (Casting Metals) Ön alaşım, alası mlama amaçlı metal (Master Alloys) Rafine edilmiş ham metal (Refined Metals) Kaynak teli veya sert lehim (Filler Materials) Hurda malzemeler (Serap Materials) Biçimlenebilen metal ve alaşımı (Wrought Materials) Standart dışı alaşımlar (Non Standardized Materials) 0-9 : sınıflandırma (8 ve 9 : standart dışı alaşım) 00-99 : sınıflandırma saf Cu < % 5 alaş. el. 2> % 5 alaş. el. Cu-AI Cu - Ni Cu-Ni-Zn Cu-Sn Cu-Zn Cu - Zn - Pb Cu-Zn-XX Çizelge 4. Malzeme numaralarına örnek olarak çeşitli bakır alaşımları [5]. MALZEME KISA GÖSTERİMİ CuA!10Fe5Ni5-C CuZn39Pb1AI-B CuP15(B) C.uNi12Zn24 CuZn37 Cu-OF MALZEME NUMARASI CC333G CB754S CM218E CW403J CW508L CW008A AÇIKLAMA Alüminyum döküm bronzu özel pirinç külçe Bakır-fosfor ön alaşımı En çok kullanılan yeni gümüş Eskiden Ms63 diye anılan ve en çok kullanılan pirinç Oksijensiz ve Cu s % 99,95 olan saf bakır

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 203 2. PİRİNÇLERİN KAYNAĞI Bakır - çinko alaşımları ve bu alaşımlara Ni, Mn, Al, Si ilaveleri ile elde edilen alaşımlara ergitme kaynağı uygulanabilir. Ancak bu alaşımların kaynak edilebilirliği prensipte kütü olup uygulanabilirliği bazı şartlara bağlıdır. Bakır alaşımlarına çeşitli kaynak yöntemlerinin uygulanabilirliği Çizelge 5'de verilmektedir. Çizelge 5. Bakır Alaşımları İçin Kaynak Yöntemlerinin Uygulanabilirliği [6j. Bakır Alaşımları (DİN - Kısa Gösterimi) CuAaP CuMn2 Cl*fa5 CuSUMn CuSüMn CuZnSOAl CuNU2Zn24 CuNUSZnlî CuSn6 CuSnS CuNilöFe CuNüOFe CuA15 CuAHONi G-CuCr G-CuZn34A12 G-CuZnlSSi4 G-CuSnlO G-CuSnlOZn G-CuNilO G-CuNBO G-CuAI10Fe G-CuAUONî Gaz Kaynağı Değil Değil Değil Değil Değil Değil DegU Değil Değil DegU Değil DegU Değil DeftU WIG TavstyeEdUir Tavsive Edilir JJygun ') Çinko içermeyen kaynak ilave malzemeleri kullanılır. MIG 1 ) Degü uygun Değil 1 ) ') _ Kaynak Yöntemieri Elektrik Ark Kaynağı Değil Deftil mmmtmm Değil DegU Değil DegU Değil Punta Kaynağı Uyfaın Değil ' Sürekli Diklf Kaynağı Değil Değil Değil Değil Alın Kaynağı Tavsiye Edil ir Tavsiye Edüir 2.1 Pirinçlerin Kaynağındaki Problem Alaşımı oluşturan hem bakırın hem de çinkonun ergime sıcaklığı, kaynama noktası, yoğunluğu, iletkenlikleri gibi fiziksel özellikleri farklıdır. WIG kaynağında katot da ulaşılan sıcaklık yaklaşık 4200 C ve anotta ulaşılan sıcaklık yaklaşık 3600 "C'dir. Bu sıcaklıklar gerek Cu'nun gerekse Zn'nin ergime ve kaynama sıcaklıklarının üzerindedir (7). Bu ise Cu ve Zn'nin buharlaşmasına neden olmaktadır. Oran olarak düşünüldüğünde Zn'nin buharlaşması Cu'nun buharlaşmasından daha fazla olmaktadır. Pirinç malzemelerin kaynağındaki problem, kaynak esnasında çinkonun buharlaşmasında yatmaktadır. Bunun sonucunda gözenekli bir kaynak dikişi ortaya çıkar ve alaşım içindeki çinko miktarı azalır. Şekil 1.

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 204 Şekil 1. olmayan kaynak parametreleri kullanılması durumunda çinko buharlaşması sonucu kaynak dikişinde oluşan delikler Bu alaşımlarda azalan çinko miktarı ile birlikte buharlaşma miktarı azalmakta ve ergitme kaynağına uygunluğu iyileşmektedir [9]. Bu buharlaşma gözenekli kaynak dikişlerinin oluşmasına neden olur. Aynı zamanda Zn buharlaşması nedeniyle kaynak bölgesinde kırmızı bir renk ortaya çıkar, Şekil 2. Şekil 2. Zn buharlaşması nedeniyle kaynak bölgesi renginin kırmızıya dönüşmesini ışık mikroskobunda görünümü (x500) [8] Bir diğer dikkate değer nokta, pirincin yüksek ısı iletkenliği, yüksek ısıl genleşme katsayısıdır. Bunun sonucunda kaynak sonrası iç yapıda çeki/bası iç gerilmeleri ortaya çıkar ki buna dikkat edilmesi gerekir.

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 205 Çoğunlukla ilave edilen alaşım elementleri kaynak banyosu üzerinde yüksek sıcaklıklarda ergiyen oksitler oluşturur. Bu oksitler çinkonun buharlaşmasını ve oran olarak azalmasını önler. Bu amaçla genellikle Ae ve Si ilavesi gerekir [ 10]. Örtülü elektrodlarla yapılan kaynak ve MIG kaynağı çinko buharlaşması nedeniyle uygun değildir. Çinko buharlaşması WIG yönteminin kullanılmasını da zorlaştırmaktadır. Burada bir ön ısıtma işlemi uygulanarak daha zayıf kaynak arkı ve dolayısıyla düşük ısı girdisiyle çinko buharlaşması azaltılabilir. Aynı anda temizleme etkisi de olduğu için alternatif akım kullanımı daha uygun olabilir. Alternatif akımla yapılan kaynakta doğru akıma nazaran daha az gözenek meydana gelmektedir. WIG kaynağının seçimindeki amaç, gereksiz şekilde kaynak banyosunun aşın ısınmasını ve yüksek sıcaklıklara çıkmasını önlemektir [11]. 2.1. Deneyler Yüksek sıcaklık süresince çinko buharlaşması ve ayrıca bakırın oksitlenmesi söz konusu olabilmektedir. Bu durumda makroskobik görünümde yüzey gri veya bazen siyah bir renk almaktadır. Bunun sebebi de Zn ve Cu'nm oksitlenmesidir. Kaynaklı birleştirmeyi en iyi şekilde yapmak için ısı girişinin mümkün olduğunca küçük tutulması gerekir. Bu durum kaynak işleminde çok küçük bir ısı tesiri altındaki bölge (ITAB) oluşmasına ve de kaynak bölgesini kendisini çevreleyen ortama karşı korumaya yardımcı olacaktır. Bu amaçla WIG kaynak işlemi birçok kaynak uygulamasında tercih edilir. Çünkü kaynak enerjisinin konsantrasyonu düşüktür [12]. Kaynak sıcaklığı ve kaynak süresi pirinçlerin kaynağında çok önemli parametrelerdir. Buradan pirinç malzemelerin kaynak işleminin karakteristiği düşük ısı girişi ve kısa kaynak süresi olarak tanımlanabilir. Çalışmalarda Şekil 4'de görülen kaynak deney düzeneğinden yararlanılmış olunup, kaynak yöntemi olarak yukarıda belirtilen sebeplerden dolayı WIG yöntemi tercih edilmiştir. Kaynak yapılacak olan 1x25x100 mm boyutlarındaki iki ayrı pirinç numune alın alına getirilip, bakır levhalardan yapılmış tabla üzerine sabitleştirilmiştir. Sabitleştirilen pirinç numuneler kaynak torcu sabit tutularak ve iş parçasının bağlandığı kızaklı tablanın bulunduğu kısım hareket ettirilerek otomatik olarak kaynak edilmiştir. Deney düzeneğinde kaynak işlem hızı 1,64 ile 50 mm/s arasında değiştirilebil-

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 206 mektedir. Yapılan deneyde malzeme olarak CuZn37, elektrod olarak 1,6 mm çapında volfram elektrod ve koruyucu gaz olarak saf argon kullanılmıştır. Kaynak dikişi özelliklerine birçok parametre tesir etmekle birlikte çalışmalarda kaynak akımı, kaynak hızı, elektrod ucunun iş parçası yüzeyine olan uzaklığının kaynak dikişi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Şekil 4. Deneyde kullanılan kaynak düzeni [8] Şekil 5. Kaynak düzeneği a) Torç ve iş parçası bölgesinin detay geörünümü b) Komple deney setinin

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 207 2.2 Deney Sonuçları Pirinç malzemelerin kaynakla birleştirilebilmesi için kaynak dikişinde gerekli enerjiye ulaşılması gerekmektedir. Kaynak akımı dışındaki tüm parametreler sabit tutularak, kaynak akımındaki değişimin kaynak dikişi üzerine etkisi incelenmiştir. Kaynak dikişinin yüzey kalitesi ve görünümü bakımından en iyi şeklinin tespitinde aşağıdaki faktörler göz önünde bulundurulmuştur: Kaynak dikişinin üzerinde deliklerin, çukurcukların oluşup oluşmadığına bakılmıştır. Kaynak dikişinin kaynak sonrasında pirincin sahip olduğu sarımsı rengi koruyup korumadığına bakılmıştır. Eğer pirinç içindeki Zn buharlaşmışsa, alaşımın o bölgesi Cu fazlalığı olacağından kırmızımsı bir renk alır. Kaynak dikişinin kök kısmında çok miktarda malzeme yığılmasının olup olmadığına bakılmıştır. Dikiş yüzeyinde ZnO'nun oluşturduğu girimsi tabakanın olup olmadığına bakılmıştır. Tespitler yapılırken kaynak dikişinin ışık mikroskobunda elde edilen görüntülerinden yararlanılmıştır. 60 A ve 70 A kaynak akımı kullanıldığı zaman, kaynak bölgesinde bir birleşme olmamıştır. Bunun yanında 80 A, 90 A ve 100 A'da kaynaklı birleşmenin sağlandığı görülmüştür. En iyi kaynak dikişi görünümü 80 A akımda elde edilmiştir. Kaynak akımının değiştirildiği deneylerde kaynak hızı 13,3 mm/s olarak sabit tutulmuştur. 80 A de elde edilen kaynak dikişinin ışık mikroskobu altındaki görünümü Şekil 6'da verilmektedir. Şekil 6. Kaynak dikişinin ışık mikroskobundaki görünümü (80 A,13,3mm/s) (X500)[8] Pirinç malzemelerin kaynak edilebilirliğindeki önemli faktörlerden biri kaynak hızıdır. Kaynak akımı (80 A) ve diğer tüm faktörler sabit tutularak sadece kaynak hızlan değiştirilerek yapılan deneyler sonucunda kaynak yapabilmek için uygun kaynak hızları tesbit edilmiştir. Düşük kaynak hızlarında (kaynak hızı 1,64-6,94 mm/s ve 80 A) kaynak dikişi delinmekte, çukurcuklar ve bol miktarda ZnO oluşmaktadır, Şekil 7. (dikiş üzerinde görülen girimsi bölgeler). Bunun sebebi uygulanan kaynak hızına uygun olmayan akım değeri seçilmesi, bunun sonucunda da kaynak dikişinde yüksek enerji yığılmasıdır. Kaynak hızı artırıldıkça kaynak dikişinde oluşan çukurcukların sayısı ve oluşan ZnO miktarı azalmaktadır. Kaynak hızı belli bir değere gelince birleşme sağlanmaktadır (kaynak hızı 10,3-16,7

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 208 Şekil 7. Düşük kaynak hızıve yüksek kaynak akımda kaynak dikişinin görünümü (X5OO)[81 mm/s ve 80 A). Ama kaynak hızı belli bir değeri aşınca dikiş oluşmamaktadır (20 mm/s ve 80 A). İyi bir kaynak dikişinin oluşabilmesi için belirli bir enerji yoğunluğunun ortaya çıkması lazım. Yüksek bir kaynak hızında yüksek bir kaynak akımı kullanmak gerekirken, düşük bir kaynak hızında düşük bir kaynak akımının kullanılması gerekir. Aksi taktirde enerji yığılması sonucu kaynak bölgesi delinebilir ve/veya bazı alaşım elementleri buharlaşabilir. Yüksek kaynak hızında çalışmak hem uygulama bakımından hem de alınan sonuçlar bakımından tercih edilmelidir. Kaynak işlemine kaynak akımı ve kaynak hızının yanında etki eden birçok faktör bulunmaktadır. Örneğin kaynak esnasında elektrod ucunun kaynak edilen numunelerin yüzeyine olan uzaklığı (b mesafesi, Şekil 5) kaynak dikişi özelliklerini etkileyen önemli bir parametredir. Yapılan tüm deneylerde b mesafesi 1 mm olarak sabit tutulmuştur. Aşağıda görülen Şekil 8'daki eğri b = 1 mm olmak koşulu ile iyi bir kaynak dikişi elde etmek için kaynak akımına karşılık kullanılması gereken kaynak hızını vermektedir.

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 209 3. SONUÇLAR Pirinç malzemelerin kaynak edilebilirliği üzerine birçok faktör etki etmektedir. Genel olanak ifade edilecek olursa pirinç malzemelerin kaynağı yapılırken; 1- Ön ısıtma yapılmalı, 2- Alternatif akım kullanılmalı, 3- Düşük ısı girişi sağlanmalı, 4- Kaynak süresi kısa tutulmalı, 5- Kaynak bölgesindeki koruyucu gaz türbülanslı olmamalı, hızı sınırlandırılıp gaz akışı yönlendirilerek laminer hale getirilmeli. 6- Elektrod ile kaynak edilen parçaların yüzeyleri arasındaki mesafe uygun seçilmeli.

KAYNAK TEKNOLOJİSİ II. ULUSAL KONGRESİ 210 REFERANSLAR 1. Vernon J., Introduction to Engineering Matériels, The Macmillan Press Ltd., H. Kong, 1993, s 203-205. 2. Oğuz, B., 1990. Demir Dışı Metallerin Kaynağı, s. 120, Erdini Basım ve Yayınevi, İstanbul. 3. B. K. Agrawell, Introduction to Engineering Matériels, Tota McGraw-Hill Publishing Company, New Delhi, 1993, s 234. 4. Yılmaz, M.İ., 1997, Bakır ve Alaşımlarının EN, TS, DİN Standartlarında Gösterimi, Yüksek Lisans Tezi, PAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü. 5. Yüksel M., 1998. Malzeme Bilgisi, 283 s. MMO Denizli Şubesi. Yayın No:l, Özcan Ofset Denizli. 6. Anık S., Dorn L., 1995. Schweisseignung Metallischer Werkstoffe, Düsseldorf DVS-Verl. s 218. 7. Öhrig, N., Schweissen Dünner Messingbleche im Stumpfstoss Ohne Zusatzwerkstoff, Diplomarbeit, Fachhochschule Regensburg, 1988, p4-6. 8. Meran, C, Yüksel, M., König, R, Pirinç Malzemelerin Kaynak Edilebilirliği ve Kaynak Parametrelerinin Seçimi, Bilim Günleri, MMO Denizli Şubesi, 1999, s 200-207. 9. The Welding Handbook, American Welding Society, 1996, s 168-170. 10. Jacobi, M. 1997. Problems in Brass-Metal Welding of Thin Sheets, 7. Denizli Malzeme Sempozyumu, s 577-580. 11. Athouse A. D., 1984. Modem Welding, 506 s. The Goodheart - willcox Co. Inc., USA. 12. Cary H. B., 1998. 518 s, Modem Welding Technology, New Jersey, USA. '