BÖLÜM 12 TIG (TUNGSTEN INERT GAS) KAYNAĞI ve JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDEKİ UYGULAMALARI Svl.Müh. Selçuk SEYHUN Jet Revizyon Müdürlüğü 1.HİBM K.lığı Şubat 2004, ESKİŞEHİR ÖZET Bu dokümanda, erimeyen tungsten elektrot ve koruyucu argon veya helyum gibi asal gazların kullanılması esasına dayanan TIG (Tungsten Inert Gas) kaynak prosesinin temel prensipleri, uygulamaları, kullanılan teçhizat, emniyet tedbirleri ve proses kontrolü gibi konularda bilgi verilmesi amaçlanmıştır. TIG kaynağı, havacılık sektöründe yaygın olarak kullanılan bir kaynak prosesi olup Jet Revizyon Müdürlüğünde de en çok kullanılan kaynak prosesidir. 12-1
1 PROSESİN ADI 2 PROSESİN AMACI Ergimeyen tungsten elektrot ve iş parçası arasında oluşturulan ark ile metal malzemelerin alın yüzeyleri eritilerek birleştirilmesini sağlar. 3 PROSESIN GENEL / DETAYLI TANITIMI 3.1 Kaynak Prosesinin Genel Tanıtımı TIG (Tungsten Inert Gas) Kaynak prosesini detaylı olarak tanıtmadan önce, genel olarak kaynak metotlarının kısaca tanıtılması gerekmektedir. Kaynak prosesleri, metal malzemelerin birleştirilmesi amacıyla en yaygın şekilde kullanılan yöntemlerdir. Kaynak prosesleri kendi arasında Eritme Kaynak Yöntemleri, Basınç Kaynak Yöntemleri olarak iki grup halinde incelenmektedir. Bu gruplar da kendi aralarında çeşitli kaynak yöntemlerine ayrılmaktadır. 3.1.1 Eritme Kaynak Yöntemleri Eritme kaynağında, metalik malzemenin alın yüzeylerinin belirli bir kısmının eritilmesiyle birleşme sağlanır. Birleşme, uygulanan kaynak yöntemine bağlı olarak ilave dolgu malzemesi kullanılarak veya kullanmadan sağlanmaktadır. Eritme kaynak yöntemleri ısıtmanın (tavlamanın) cinsine ve kaynak yerinin havadan korunma tarzına göre aşağıdaki sınıflara ayrılmaktadır: 3.1.1.1 Gaz Kaynağı Bu kaynak yönteminde kaynak ısısı yanıcı-yakıcı gaz karışımı (Asetilen-Oksijen) ile sağlanır. Alev zarfı, kaynak banyosunun hava etkisine karşı korunmasını sağlamaktadır. 3.1.1.2 Ark Kaynağı Bu kaynak yönteminde kaynak ısısı elektrik arkından elde edilir. Ark, iş parçası ile eriyen bir elektrot arasında oluşur. Elektrot aynı zamanda ilave metal (kaynak dolgu malzemesi) görevi yapar. Bu yöntemde kaynak elektrotları genel olarak örtülü olarak imal edilmektedir. Örtü kaynak esnasında ergiyerek cüruf oluşturur. Meydana gelen cüruf kaynak banyosunun hava etkisine karşı korunmasını sağlar. Parça soğuduktan sonra cüruf temizlenir. 12-2
3.1.1.3 Toz Altı Kaynağı Bu kaynak yönteminde ark üzerine koruyucu toz dökülmektedir. Ark koruyucu toz tabakasının altında oluşur. Toz örtüsü ve oluşan cüruf kaynak banyosunun hava etkisine karşı korunmasını sağlar. Toz altı kaynak yöntemi genellikle seri olarak sürekli kaynak yapılan otomatik tezgahlarda kullanılmaktadır. 3.1.1.4 TIG, kaynak yapılacak bölgede argon veya helyum gibi asal gazların parça üzerinde koruyucu bir tabaka oluşturması esasına dayanan bir prosestir. TIG kaynak yönteminde kaynak arkı, erimeyen tungsten elektrot ile iş parçası arasında oluşmaktadır. TIG kaynağı bazı dokümanlarda WIG (Wolfram Inert Gas) olarak ta tanımlanmaktadır. 3.1.1.5 MIG (Metal Inert Gas) ve MAG (Metal Aktif Gaz) Kaynağı Bu kaynak yöntemlerinde, ark, ergiyen bir çıplak metal elektrot ile iş parçası arasında oluşur. Kaynak dolgu malzemesi, tel veya bant şeklindeki çıplak elektrotun ergimesiyle elde edilir. Ergiyen elektrot ve arkın etrafı koruyucu gaz tabakası ile örtülür. Ark, elektrot ve ergimiş banyo havanın tesirinden bu koruyucu gaz tabakası sayesinde korunmaktadır. Koruyucu gaz olarak MIG kaynağında argon, MAG kaynağında ise karbondioksit (CO 2 ) kullanılmaktadır. 3.1.1.6 EBW (Electron Beam Welding) Elektron ışın kaynağı, dolgu maddesi kullanmaksızın veya kullanımı ile 90 000 mil/sn den daha yüksek hızdaki elektronların elektron tabancasından fırlatılıp bir manyetik alan vasıtasıyla kaynak yapılacak parçaların ek yerine yoğunlaştırılması ve bu ışınların üzerine düştüğü yeri ergitmesi yolu ile yapılan bir kaynak türüdür. İşlemin tanımında belirtildiği gibi elektron tabancasından fırlatılan yüksek hızdaki elektronlar kaynak edilecek parça tarafından durdurulduğu zaman sahip oldukları enerji ısı enerjisine dönüşür ve parçayı küçük tanecik yapısında eriterek ergime kaynak formu oluştururlar. Hava ya da gaz elektronların ışın formunu bozduğu için bu işlem yüksek vakum altında yapılmaktadır. 3.1.2 Basınç Kaynak Yöntemleri Bu kaynak yöntemleri de üç ana başlık altında incelenmektedir; 3.1.2.1 Gaz Basınç Kaynağı Bu kaynak yönteminde yanıcı/yakıcı gaz ile ısıtılan malzemeye basınç kuvveti uygulanarak malzemelerin birleştirilmesi sağlanmaktadır. 12-3
3.1.2.2 Direnç Kaynağı Bu kaynak yönteminde elektrik akımı geçirilen malzemeye basınç kuvveti uygulanarak malzemelerin birleştirilmesi sağlanmaktadır. 3.1.2.3 Soğuk Basınç Kaynağı Bu kaynak yönteminde malzemeye sadece basınç kuvveti uygulanarak malzemelerin birleştirilmesi sağlanmaktadır. 3.2 Kaynak proseslerinin genel tanıtımını yaptıktan sonra havacılık teknolojisinde, özellikle yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemelerin birleştirilmesinde yaygın olarak kullanılan TIG (Tungsten Inert Gas) Kaynak prosesi tanıtımını aşağıda verilmiştir; 3.2.1 TIG Kaynağı Nedir?, ısının ergimeyen elektrot ve iş parçası arasında oluşturulduğu bir kaynak prosesidir. Elektrot, kaynak banyosu, ark ve iş parçasının ısıtılmış bölgesi atmosfer şartlarından bir gaz atmosferiyle korunur. Bu koruma işleminde bir asal gaz veya asal gaz karışımları kullanılır. Gaz koruması tam bir koruma sağladığı gibi az miktardaki bir havanın dahi kaynak bölgesine girmesine müsaade etmez [1,14]. TIG Kaynak Prosesi ana elemanları Şekil 1 de verilmiştir. Şekil 1 TIG Kaynak Prosesi Ana Elemanlarının Şematik Gösterimi [14] 12-4
Kaynak esnasında, kaynak banyosu kaynakçı tarafından görülebilmektedir. Elektrot ergimediğinden ve kaynak bölgesinin içinde olduğundan bozulmaya neden olacak herhangi bir yabancı maddenin kaynak bölgesi içine girmesi engellenmektedir. Kaynak bölgesinde ilave kaynak teli kullanılabileceği gibi, ince parçalarda ilave dolgu malzemesi kullanılmadan kaynak yapılabilmektedir. Şekil 2 Manuel TIG Kaynak Makinası Ekipmanı [8] TIG Kaynağı her yönden kaynak yapmaya elverişlidir. 0.1 mm kalınlıktaki parçalar dahi kaynak edilebilmektedir. Proses, hem manuel, hem otomatik, hem de yarı otomatik olarak uygulanabilmektedir. Manuel işlemde torch elle tutulur. Eğer ilave metal kullanılırsa diğer elle besleme yapılır. Ayak pedalı ile, elektrik akımı kontrol edilir. Şekil 3 Manuel TIG Kaynak Torch Ana Elemanları [14] 12-5
3.2.2 TIG Kaynağı ile Hangi Metaller Kaynak Edilebilir Jet Revizyon Müdürlüğü TIG Kaynağı ile, karbon içeren çelik ve çelik alaşımları, paslanmaz çelikler, ısıya dayanıklı alaşımlar, parlak metaller, alüminyum alaşımlar, nikel alaşımları, tantal, titanyum alaşımları ve zirkonyum gibi bir çok alaşımın kaynağı yapılabilmektedir. TIG Kaynağı ergime sıcaklığı düşük olan kurşun ve çinko gibi malzemeler için uygun değildir. Bu metallerin düşük ergime sıcaklığı prosesin kontrolünü son derece zorlaştırmaktadır. Çinko 906 ºC de kaynamaktadır. Bu sıcaklık ark sıcaklığının çok altındadır. Çelikler ve diğer metallerin ergime noktası yüksektir. Kurşun, kalay, çinko, kadmiyum veya alüminyum kaplamalı çelikler ancak özel işlemler sonrasında kaynak edilebilmektedir [14]. 3.2.3 TIG Kaynağının Ana Metal Kalınlığı ile İlişkisi TIG Kaynağı, çok geniş bir ana metal kalınlığı aralığında kullanılabilmektedir. Proses, 3 mm ve daha az kalınlıklarda, özellikle ince folyoların kaynağında çok iyi kullanılmaktadır. Çünkü yüksek ark sıcaklığı kaynak işleminin hızlı bir şekilde yapılabilmesini sağlamaktadır. Çoklu paso ve ilave metal kullanılarak ta kaynak yapılabilmektedir. 6 mm kalınlığın üzerinde genellikle diğer kaynak yöntemleri kullanılmaktadır. Fakat, TIG Kaynağı ile çoklu paso yapılarak kalın parçaların da kaynağı yapılabilmektedir [8]. 3.2.4 TIG Kaynağının Avantaj ve Dezavantajları TIG Kaynağının diğer kaynak yöntemlerine göre bir çok avantajı vardır. Bunlar; Yüksek kaliteli ve düzgün kaynak dikişi elde edilir. Birçok metal ve alaşımının kaynak işleminde kullanılabilir.hatta biri birinden farklı alaşımların kaynatılmasında dahi kullanılabilir. Ancak kurşun ve kalay gibi düşük ergime sıcaklıklı metallerde kullanılmaz. Cüruf oluşmaz ve temizleme gerekmez. İlave metal her zaman gerekmez. Her yönden kaynak yapılabilmektedir. Hassas ısı kontrolü sağlar.ince parçaların kaynağında kusursuz ısı kontrolü sağlanır. Isı kaynağı ve ilave metalin her biri ayrı ayrı kontrol edilebilir. Ark ve kaynak banyosu kaynakçı tarafından görülebilir. Kaynak banyosuna istenildiği kadar ilave metal gönderilmesi mümkündür. Jet motor parçaları gibi yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemelerin kaynağı için uygundur. 12-6
Dezavantajları; Elektrik ark kaynağına göre daha düşük bir kaynak dolgu oranı vardır. Kalifiye, dikkatli ve üstün koordinasyona sahip kaynakçı personel gerektirir. 9.5 mm den (3/8 ) daha kalın malzemelerin bu yöntemle kaynatılması ekonomik değildir. Tungsten elektrot kirlenebilir ve yabancı partiküller kaynak banyosuna girebilir. 3.2.5 Prosesin Temel Özellikleri TIG Kaynağında kaynak arkı ergimeyen bir tungsten elektrot ile iş parçası arasında oluşmaktadır. Ark, elektrot ve ergimiş banyo havanın tesirinden argon veya helyum atmosferi ile korunmaktadır. Asal gaz olarak çoğunlukla argon ve helyum kullanılmaktadır. Kaynak banyosu 2500 ºC (4530 ºF) sıcaklığa ulaşabilmektedir [14]. TIG Kaynağı ile iyi bir kaynak kalitesi elde etmek için, kaynak edilecek yüzeylerin tamamının kaynak edilmesi ve kaynak öncesinde çok temiz olması gereklidir. İlave dolgu metali kullanılacaksa onun da temiz olması gereklidir. Şekil 4 Manuel TIG Kaynağında Torç ve İlave Kaynak Telinin Pozisyonları [8] 12-7
Manuel olarak TIG Kaynağı yaparken elektrot ile ilave metalin konumları şekilde verilmiştir. Önce ark oluşturulur, daha sonra Şekil 4 de gösterilen açı ve pozisyonlarda ilave metal veya ilave metalsiz olarak hem torç hem de kaynak teli hareket ettirilir. İlave metal eklenmesi esnasında, koruyucu atmosferin dağılmaması ve ilave metale dokunarak kirlenmemesi için dikkatli olunması gerekmektedir. 3.2.6 Kaynak Akımı Kaynak akımı, kaynak işleminde en önemli kontrol edilebilir parametrelerden birisi hatta en önemlisidir. Çünkü, nüfuziyet derinliği, kaynak hızı, dolgu oranı ve kaynak kalitesi ile doğrudan ilgilidir. Kalın kesitli parçaların ve ısı iletkenliği yüksek malzemelerin kaynağında büyük bir ark gerilimine ihtiyaç vardır. Bu gibi durumlarda soy gaz olarak, aynı akım şiddetinde daha yüksek ark gerilimi veren helyum gazının kullanılması önerilmektedir. TIG Kaynağı yaparken, elektrik arkı, iyonize olmuş soy gaz atmosferinden geçen akım sayesinde üretilir. İyonize olmuş atomlar elektron kaybeder ve pozitif yük olarak ayrılırlar. Pozitif gaz iyonları arkın pozitif kutbundan negatif kutbuna doğru akarlar. Elektronlar ise negatif kutuptan pozitif kutba doğru akarlar. Bu durum şekilde gösterilmiştir. TIG Kaynağında kaynak akımı temel olarak üç şekilde gerçekleştirilebilir. Şekil 5 Doğru Akımda Elektrodun Negatif ve Pozitif Kutba Bağlanmasında Gaz İyonlarının Akışı ve Kaynak Banyosunun Oluşumu [14] 12-8
3.2.6.1 Doğru Akımda Elektrotun Negatif Kutba Bağlanması (Direct Current Electrode Negative-DCEN) En yaygın kullanılan şekildir. Bütün metallerin kaynağında istenilen sonuçları genellikle verir. Bu tip kaynakta elektrot negatif, iş parçası pozitiftir. Dolayısıyla elektron akımı elektrottan iş parçasına doğrudur. Bu yöntemle, derin nüfuziyet, dar kaynak banyosu oluşur. Ayrıca, ısının %30 u elektrotta, %70 i ana metalde oluşur. Bu yöntemde direkt bir kutuplanma söz konusudur. Elektronların ihraç ettiği katodik leke, elektrotun ucunda oluşur ve pozitif kutbun bağlandığı parçaya yapılan elektron bombardımanı ile derin bir nüfuziyet sağlanır. Fakat arkın ergimiş banyoda elektriksel bir temizleme tesiri yoktur. Yüzeyde oluşan doğal oksit tabakası dolayısıyla, hafif metallerin kaynağı için bu tip kutuplama şekli uygun değildir. Bakır ve paslanmaz çelik gibi malzemelerin kaynağı için oldukça elverişlidir. İnce parçaların kaynağında kontrol oldukça zordur. 3.2.6.2 Doğru Akımda Elektrotun Pozitif Kutba Bağlanması (Direct Current Electrode Positive DCEP) Doğru akım pozitif elektrot yönteminde, elektrot elektrik kaynağının pozitif terminaline, iş parçası negatif kutba bağlıdır. Böylece elektron akımı, iş parçasından elektroda doğru oluşur.bu şekilde, elektrotta yüksek ısı, iş parçasında düşük ısı oluşur. Oluşan ark, ergimiş banyoda büyük bir elektriksel temizleme özelliğine sahiptir ve oluşan katodik leke oksit tabakasını parçalar. Elektrot aşırı ısınır. Bu yöntem, hafif metallerde ve ince sacların kaynağı için uygundur. Bu yöntem ile, yüzeye yakın, derinliği az ve düz bir kaynak formu oluşur. Ayrıca ısının %70 i elektrotta, %30 u ana metalde oluşur. Bu yöntemle kaynak işlemi yüksek kalifiye personel gerektirmektedir. 3.2.6.3 Elektrotun Alternatif Akıma Bağlanması Bu yöntemde elektrot pozitif veya negatif kutba bağlanır ve alternatif akım seçilir. Alternatif akımla oluşan kaynak şekli doğru akımda elektrotun negatif kutba bağlanmasıyla, doğru akımda elektrotun pozitif kutba bağlanması arasında bir şekildir. Her üç yöntemle oluşan kaynak dikiş şekilleri Şekil 6 da verilmiştir. 12-9
Şekil 6 Kaynak Akımının Kaynak Dikişi Üzerindeki Etkileri [14] Şekil 7 Karakteristik TIG Kaynak Dikişi [14] 12-10
3.2.7 Koruyucu Gazlar Koruyucu gazın ana gereksinimi, kaynak banyosunun, elektrotun ve ilave metal ucunun hava ile temasını keserek oksitlenmesini/kirlenmesini önlemektir. Koruyucu gaz, kaynağa direkt olarak ısı vermez fakat ısının büyüklüğünü etkiler. TIG kaynağında kullanılan gazlar, argon, helyum, argon-helyum karışımı ve argon-hidrojen karışımıdır. Koruyucu gazın seçimi, kaynak hızını belirlediği gibi, özellikle kaynak kalitesini de etkiler. Argon, helyum ve argon-helyum karışımı, tungsten veya tungsten alaşımlı elektrotları etkilemez. Dolayısıyla kaynak metalinin kalitesini etkileyecek ters bir etkiye sahip değildirler. Argon ve helyum gazlarının her ikisinin de birbiri yerine kullanılabilecek bir çok özellikleri vardır. Belirli uygulamalar için de farklılıkları vardır. Tablo 1 de argon, Tablo 2 ise helyumun performans karşılaştırmaları verilmiştir. Tablo 3 de ise farklı metallerin argon ve helyum gazlarına uygunluğu değerlendirilmiştir. Tüm dünya genelinde argon gazı en yaygın şekilde kullanılmaktadır. Çünkü, daha ucuz olmasının yanında, kararlı yumuşak bir kullanım arkı sağlamaktadır. Argon havadan 1,4 kat, helyumdan ise 10 kat daha ağırdır. Kaynak esnasında kaynak bölgesi üzerinde koruyucu bir atmosfer oluşturarak, kaynağın hava ile irtibatını keser ve kaynak bölgesinin kirlenmesini önler. Helyum ise argon gazının tersine, özellikle tavan bölgelerinin kaynak işlemlerinde uygundur. Çünkü havadan hafif olduğu için, argon gazının yerçekimine karşı normal pozisyonda sağladığı faydayı yerçekimine ters yönde sağlar. Kaynak banyosunun atmosferik etkilerden korunması için gerekli minimum gaz miktarının belirlenmesi aşağıdaki parametrelere bağlıdır: Koruyucu gazın cinsi Koruyucu gaz nozulunun iş parçasına uzaklığı Bağlantı şekli Koruyucu gaz nozulunun çapı ve şekli Kaynak banyosunun şekli Kaynak akımının büyüklüğü Kaynak boyu Kaynak hızı İş parçasının pozisyonu Kaynak edilecek alaşım veya metalin cinsi. 12-11
Tablo 1 ARGON Gazının TIG Kaynağında Koruyucu Gaz Olarak Performans Özellikleri Performans Özelliği Açıklama Düşük ark voltajı İyi temizleme özelliği Daha az ısı girdisi. Argon, 1.6 mm kalınlığındaki metallerin elle kaynağında çok yaygın olarak kullanılır. Özellikle alüminyum alaşımları veya yüksek oranda alüminyum içeren demir alaşımlarında yüzey oksitlenmesini önler. Kolay ark başlangıcı Özellikle ince metallerin kaynak edilebilmesini sağlar. Ark kararlılığı Düşük gaz hacmi Düşey ve tavan kaynağı Otomatik kaynak Kalın metaller Farklı metallerin kaynağında Helyumdan daha iyi bir ark kararlılığı sağlar. Havadan ağır olduğu için az bir hacimle koruma sağlar. İyi bir kaynak banyosu oluşturduğu için ve havadan ağır olduğu için düşey kaynakta tercih edilir. 25 inç/dk altındaki hızlar için uygundur. 5 mm üzerindeki malzemeler için argon-helyum karışımı daha uygundur. Argon helyuma göre daha olumlu sonuç verir. Tablo 2 HELYUM Gazının TIG Kaynağında Koruyucu Gaz Olarak Performans Özellikleri Performans Özelliği Açıklama Yüksek ark voltajı Küçük ITAB Yüksek hacim Otomatik kaynak Daha fazla ısı girdisi ve dolayısıyla kalın metallerin kaynağında kolaylık sağlar. Yüksek hız ve büyük ısı girdisi ITAB ın dar olmasını sağlar. Dolayısıyla daha az distorsiyon ve daha iyi mekanik özellik sağlar. Helyum havadan daha hafif olduğu için kaynak banyosuna 1.5-3 kat daha fazla hacimde gönderilmesi gerekir. Çok iyi koruma sağlar. Tavan kaynaklarında tercih edilir. 25 inç/dk üstündeki hızlarda rahatlıkla kullanılabilir. 12-12
Tablo 3 Farklı Metallerin TIG Kaynağında Koruyucu Gaz Olarak Kullanılan ARGON ve HELYUM a Uygunluğu [8] Metal Çeşitleri Alüminyum alaşımları Kobalt alaşımları İnconel Düşük karbonlu çelik Magnezyum alaşımları Nikel alaşımları Paslanmaz çelik Titanyum alaşımları Uygunluk Argon, alternatif akımla tercih edilir. Ark kararlılığı ve iyi temizleme sağlar. Argon + helyum, alternatif akımla argondan daha az kararlılık sağlar fakat çok temiz kaynak yüzeyi elde edilir. Ayrıca yüksek hız ve derin nüfuziyet sağlanır. Helyum DCEN yöntemiyle kararlı ark ve yüksek kaynak hızı sağlar. Argon çok iyi ark kararlılığı ve kolay kontrol sağlar. Yüksek hızla otomatik kaynakta helyum tercih edilir. Argon, elle kaynakta tercih edilir. Başarı, kaynakçının becerisine bağlıdır. Helyum, yüksek hızda otomatik kaynakta tercih edilir. Argona nazaran daha fazla nüfuziyet sağlar. Argon alternatif akımlı kaynakta tercih edilir. Kararlı ark ve temiz bir yüzey sağlar. Argon çok iyi ark kararlılığı ve kolay kontrol sağlar. Helyum, yüksek hızla otomatik kaynakta tercih edilir. Helyum tercih edilir. Argona nazaran çok daha iyi üniform kök nüfuziyeti sağlar. Argon ve argon + helyum karışımı da başarılı bir şekilde kullanılır. Argon iyi ark kararlılığı ve kolay kontrol sağlar. Helyum, yüksek hızla otomatik kaynakta tercih edilir. 12-13
Tablo 4 Malzeme Cinsine Göre Uygun TIG Kaynağı Yönteminin Belirlenmesi E: Mükemmel, G: İyi NR: Tavsiye Edilmez [14] Jet Revizyon Müdürlüğü 12-14
Tablo 5 Otomatik TIG kaynağı için tipik parametreler [14] 12-15
4 JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDE TIG KAYNAĞI Jet Revizyon Müdürlüğü 4.1 Uygulama Alanı Motor revizyon işlemlerinde TIG kaynağı ile birleştirilmesi uygun olan ve tamir limitleri içerisinde çatlak tespit edilmiş bütün motor parçalarının tamirinde ve yeni parça imalinde kullanılabilmektedir. Şekil 8 Jet Revizyon Müdürlüğünde Manuel TIG Kaynak İşlemi. 12-16
Şekil 9 Jet Revizyon Müdürlüğü Yarı Otomatik Dubber TIG Kaynak Tezgahı 4.2 Uygulama Esnasındaki Ortam Koşulları Prosesin kendisi için özel bir ortam koşulu gerekmemektedir. Ortam şartları MIL- STD-1472D esas alınarak düzenlenmektedir: Sıcaklık; Yaz ve kış şartlarına göre 18-27 ºC (65-80 ºF) arasında değişebilmektedir. Aydınlatma; Tamir atölyesi standartlarına uygun şekilde, 30-50 FT-C (325-540 LUX) olarak düzenlenmektedir. Havalandırma; Havalandırma ihtiyacı atölye hacmi, çalışan personel sayısı ve ortama verilen gaz ve toz miktarı göz önünde bulundurularak hesaplanır. 12-17
4.3 Uygulama İçin Gerekli Teçhizat/Ekipmanlar Jet Revizyon Müdürlüğü Kaynak işlemi için aşağıda özellikleri verilen kaynak tezgahlarına ilave olarak Tamir edilen motor parçalarının özelliklerine bağlı olarak tamir esnasında parçada atıklık oluşmaması ve kaynak işleminin uygun yapılması amacıyla ilgili tamir T.O. ve iş planlarında açıklanan Takım, Aparat ve Fikstürler kullanılmaktadır. Kaynak esnasında oluşan ultraviyole ışınlarının dalga boyu 3600 A dan daha düşüktür. Vücudun çıplak kısımları bu ışınlara maruz kaldığında yanıklar oluşabilmektedir. Bu sebeple koruyucu başlık ve elbiselerin kullanılmaktadır. Farklı motor parçalarındaki çeşitli tamir işlemleri için biri birinden farklı bir çok kaynak teli kullanılmaktadır. Bu kaynak tellerinin biri birleriyle karışmaması için her bir kaynak teli üzerine etiket yapıştırılarak tanımlanmakta ve kontrollü olarak depolanması için hazırlanmış özel dolap içerisinde korunmaktadır. 4.4 Proses Öncesi Yapılması Gerekenler Gerekli kimyasal ve mekanik temizleme işlemleri, çatlak kontrol, temizleme ve kaynak öncesi ısıl işlem yapıldıktan sonra proses uygulanır. 4.5 Emniyet Tedbirleri Kaynak yapılan zemin kesinlikle yanmayan cinsten olmalı ve elektrik akımını iletmemelidir. Kaynak işlemi kesinlikle yanıcı ve parlayıcı maddelerin yakınında yapılmamalıdır. Zorunlu hallerde mutlaka yangın tedbirleri alındıktan sonra kaynak işlemi yapılmalıdır. Kaynak kabloları ve elektrik bağlantıları maksimum akıma dayanacak şekilde olmalıdır. Eski veya aşınmış kablolar kısa devre yapabileceğinden kullanılması sakıncalıdır. Boşaltılmış alkol, benzin, aseton, temizleme mayisi vb. parlayıcı madde içeren kapların kaynak işlemi çok dikkatli yapılmalıdır. Bu gibi kaplarda parlamaya neden olabilecek az miktarda artık gazlar mevcuttur. Kaynak işleminden önce bu gibi kaplar çok iyi temizlenmelidir. Elektrik şokunun tehlike derecesi vücuttan geçen akımın şiddetine bağlıdır. Vücudun terli ve ıslak olması tehlikeyi arttırır. Kaynak işlemi sırasında kalın tabanlı lastik ayakkabı giyilmelidir. 12-18
Elektrik kumanda panosu, kaynak makinası ve diğer parçaların topraklanmasının iyi yapılmış olması gereklidir. Yüksek frekans akımı ciltte derin yaralanmalara neden olabilir. Bunu önlemek amacıyla kaynak işlemi sırasında koruyucu eldiven giyilmelidir. Kaynak sırasında meydana gelen ark nedeniyle kuvvetli bir ultraviyole ve enfraruj ışın meydana gelir. Bu ışınların yoğunluğu akım şiddetine göre değişir. Bu sebeple gözlerin DIN 4647 ye göre korunması gerekir. AKIM ŞİDDETİ KORUMA KADEMESİ 0-75 Amper 10 75-400 Amper 11 400 den fazla Amper 12 Ultraviyole ışınlarının dalga boyu 3600 A dan daha düşüktür. Vücudun çıplak kısımları bu ışınlara maruz kalırsa kızarır ve yanar. Bu sebeple koruyucu başlık ve elbiselerin giyilmesi gereklidir. Kaynak işlemi sırasında meydana gelen toz, gaz ve buhardan solunum yollarının korunması gereklidir. Tezgah periyodik bakımları tezgah bakım kartlarına uygun şekilde yapılır. Yer emniyet tedbirleri alınır. 4.6 Prosesin Uygulama Adımları Kaynak taşlama yapılarak kaynak ağzı açılır. Parça için tamir esnasında; var ise, gerekli takım/fikstürler yerleştirilir. Kaynak tezgahında akım verilerek ark başlatılır ve kaynak banyosu oluşur. Torç, arkın ve banyonun bozulmasına izin vermeden çok hafif geri alınarak kaynak teli (ilave metal) uygulanır. İşlem tamamlanınca kaynak teli çekilir, torç uzaklaştırılır ve ark kesilir. 4.7 Prosesin Uygunluğunun Kontrolü Jet Revizyon Müdürlüğünde TIG kaynağı proses kontrol gereksinimleri PPQW- 100 TIG kaynağı proses kontrol planı ile açıklanmıştır [1,2,3,4,5]. 12-19
Kaynak işlemi sonrasında yapılan kaynak işleminin uygunluğunu tespit etmek için çatlak kontrol işlemi uygulanır. Kaynakçı personel standartlara uygun şekilde periyodik sertifikasyon / resertifikasyon işlemine tabii tutulur [6,7]. 4.8 Proses Bitiminden Sonra Yapılması Gereken İşlemler Kaynak işleminden sonra kaynak yapılan malzeme ve yapılan kaynak türüne bağlı olarak T.O. ve iş planlarında belirlenmiş işlem adımlarına göre uygun kaynak sonrası gerilim giderme ısıl işlemi, NDI (çatlak kontrol) ve temizleme işlemi yapılır. 4.9 Kapasite/Kullanılan Tezgahlar Jet Revizyon Müdürlüğünde motor revizyon işlemlerinde TIG kaynağı ile birleştirilmesi uygun olan ve tamir limitleri içerisinde çatlak tespit edilmiş bütün motor parçalarının tamirinde ve yeni parça imalinde TIG kaynağı kullanılabilmektedir. Jet Revizyon Müdürlüğünde aktif olarak kullanılın 1 adet yarı otomatik ve 15 adet manuel olmak üzere 16 adet TIG kaynak tezgahı mevcuttur. Söz konusu tezgahlar Tablo 5'te verilmiştir. 1 mm - 6mm kalınlıktaki malzemeler TIG kaynağı ile kaynak yapılabilmektedir. Çoklu paso yapılarak kalın parçaların da kaynağı yapılabilmektedir. Tablo 5 Kullanılan Tezgahlar TEZGAH P/N TEZGAH TİPİ TEZGAH MİKTARI AKIM ÖZELLİĞİ CW-300-S MANUEL TIG 6 AC/DC MD 301 FED MANUEL TIG 2 AC/DC G 250 E MANUEL TIG 4 DC TR 46 A MANUEL TIG 1 AC/DC TIG 13-26 MANUEL TIG 1 AC/DC TIG 355 MANUEL TIG 1 AC/DC 200592-2017 (H3503) YARI OTOMATİK DUBBER TIG 1 DC 12-20
REFERANSLAR Jet Revizyon Müdürlüğü [1] PPWP-100: Gaz Altı Kaynağı Proses Planı, [2] GE-P8G: Gaz Altı Tungsten Ark Kaynağı, [3] GE-P8J: Gaz Altı Tungsten Metal Ark Kaynağı, [4] GE-P8TF3: Gaz Altı Ark Kaynağı, [5] GEK 9250 70-41-00: Kaynak ve Braze Uygulamaları, [6] NAS-410: Kaynakçı Personelin Sertifikasyonu, [7] AMS-STD-1595: Havacılık ve Uzay Sanayinde Çalışan Kaynakçı Personelin Sertifikasyonu, [8] DIN 1732: Alüminyum Kaynak Dolgu Metalleri, [9] DIN 1912: Kaynak Pozisyonları, [10] DIN 4647: Kaynak Maskeleri, [11] DIN 8563: Kaynak Kalite Sınıfları, [12] ISO 4063: Kaynak Prosesleri. [13] Metals Hand Book. (1983). [14] ASM HANDBOOK, Fourth Printing.(1997). Volume 6; Welding, Brazing and Soldering Page 190-194. 12-21