KAYNAK EĞĠTĠM NOTLARI Kaynak, ısı veya basınç veya her ikisini birden kullanarak, bir ilave kaynak malzemesi katarak veya katmadan esas malzemeyi birleştirmek veya esas malzemenin üzerine bir tabaka kaplamaktır. Kaynak esnasında kullanılan pasta, toz veya gaz gibi yardımcı malzeme de işleme kolaylık sağlar. KAYNAK YÖNTEMLERĠNĠN SINIFLANDIRILMASI ELEKTRĠK ARKI Elektrik arkı, kızgın bir katottan yayınan elektronların, yüksek bir hızla anodu bombardıman etmesi neticesinde meydana gelir. Bu bombardıman, çarpma sonunda nötr moleküllerin iyonize olmasına sebebiyet verdiğinden, kuvvetli bir sıcaklık yükselmesi sağlanmaktadır. Böylece elektrik enerjisinin büyük bir kısmı ısı enerjisine dönüşür. Son yapılan araştırmalara göre toplam enerjinin %85'i ısı ve %15'i ışık enerjisine dönüşmektedir. Arkın Özellikleri : * Gaz halindedir, * Tutuşturulması gerekir, * Manyetik bir alan tarafından çevrilir, * Manyetik olarak etkilenebilir, * Kimyasal yönden etkilenebilir, * Oldukça yüksek ancak değişken bir direnci vardır, * İyi bir ısıl etkinliğe sahiptir, * Kızıl ötesi,görünür ve mor ötesi ışınlar yayar, * Manyetik alanın tek taraflı olarak etkilenmesi halinde 'ark üflemesi' yapar, * Kaynak banyosuna bir basınç uygular. ELEKTRĠK ARK KAYNAĞI Örtülü çubuk elektrodlarla veya çıplak elektrodlarla yapılan elektrik ark kaynağında bir akım üreteci kaynak akımını üretir ve bu akım elektrodla iş parçası arasında ark oluşturulur. Ark enerjisi(4000 C nin üzerinde) malzemeyi eritir ve elektrod ucundan damlalar halinde eriyerek ana malzemeye geçer. Elektrodun eriyen ucu, sıvı kaynak banyosu ve geçiş halindeki damlalar, elektrod örtüsünden çıkan gazlar ve cüruf tarafından havanın olumsuz etkilerine karşı korunur, cüruf kaynak metalini örter. ÖRTÜLÜ ELEKTROD ĠLE ARK KAYNAĞI (MMA) Örtülü elektrod ark kaynağı, kaynak için gerekli ısının, örtü kaplı tükenen bir elektrod ile iş parçası arasında oluşan ark sayesinde ortaya çıktığı, elle yapılan bir ark kaynak yöntemdir. Elektrodun ucu, kaynak banyosu, ark ve iş parçasının kaynağa yakın bölgeleri, örtü maddesinin yanması ve ayrışması ile oluşan gazlar tarafından atmosferin zararlı etkilerinden korunur. Ergimiş örtü maddesinin oluşturduğu cüruf kaynak banyosundaki ergimiş kaynak metali için ek bir koruma sağlar. İlave metal (dolgu metali), tükenen elektrodun çekirdek telinden ve bazı elektrodlarda da elektrod örtüsündeki metal tozları tarafından sağlanır.
1. Güç Kaynağı (Kaynak Makinesi) 2. Elektrod Pensesi ve Kablosu 3. Örtülü Elektrod 4. ġase Pensesi ve Kablosu 1. Güç Kaynağı (Kaynak Makinesi) Güç kaynağının amacı, ana malzemeyle elektrod arasında oluşturulan elektrik arkı için yeterli miktardaki çıkış akımının, akım beslemesini sağlamaktadır. Elektrod kaynağının çalışması sabit akım prensibindedir. Güç kaynağından sağlanan akım, kaynak işlemi esnasında operatörün el kontrolündeki elektrod ile ana malzeme arasındaki mesafenin değişmesine göre değişiklik göstermez. Güç kaynağının imalat prensibi ark uzunluğunun (kaynak esnasındaki, ana malzeme ile elektrodun ergimemiş ucu arasındaki uzaklık) değişiklik göstermesine rağmen kaynak akımının sabit kalması şeklindedir. Akımın sabit tutulması kararlı bir ark sağlar ve operatörün çalışmasını kolaylaştırır. Güç kaynakları akım çıkış kutuplama özelliklerine göre de 2 kategoriye ayrılır: a) Alternatif akım (AC) güç kaynakları : Güç kaynağı akım çıkış karakteristiği sinüs dalga şeklindedir. Zamana göre şiddetini ve yönünü değiştiren bu akım saniyede 50 veya 60 kez tekrarlanır. Transformatörler şebeke akımını, kaynak akımına dönüştüren elektro mekanik kaynak makinalarıdır.
b) Doğru akım (DC) güç kaynakları : Güç kaynağı akım çıkış karakteristliği sürekli (sabit) dalga şeklindedir. Bu karakteristik redresör tarafından şebeke alternatif akımının (AC), doğru akıma (DC) çevrilmesiyle edilir. Bu inverter güç kaynaklarının tipik çıkışıdır. Şayet doğru akım (DC) güç kaynağı kullanılıyorsa, bundan sonraki sınıflandırma kaynak edilecek malzemenin kutuplama şekline göredir. i - Düz kutuplama Düz kutuplamada kaynak kablosu ve elektrod pensesi güç kaynağının negatif (-) çıkışına, şase kablosu ve şase pensesi güç kaynağının pozitif (+) çıkışına bağlanır. Elektrik arkı, ısının malzeme üzerinde yoğunlaşarak ergimesini sağlar. Böylelikle elektrod ergiyerek kaynak ağzını doldurur ve ana malzemeye nüfuz eder. ii - Ters kutuplama Ters kutuplamada kaynak kablosu ve elektrod pensesi güç kaynağının pozitif (+) çıkışına, şase kablosu ve şase pensesi güç kaynağının negatif (-) çıkışına bağlanır. Elektrik arkı ısının elektrod ucunda yoğunlaşmasını ve ergimesini sağlar. Elektrod çeşidine göre akım karakteristiği alternatif akım (AC) veya doğru akım (DC) ve doğru akımda kutuplamalar değişir. Yanlış akım karakteristiği veya kutuplamalarda elektrodun tutuşturulamaması, ark kararlılığının sağlanamaması veya kaynak kalitesinin uygun olmaması gibi problemler yaşanır. 2. Elektrod Pensesi ve Kaynak Kablosu Elektrod pensesinin ana fonksiyonu elektrodu sabitlemek ve uygun temasla akım geçirgenliğini sağlamaktadır. Aynı zamanda pense operatörün çalışma güvenliği için uygun elektriksel yalıtımı sağlamalı Kaynak pensi
3. Örtülü Elektrod Örtülü elektrod, çekirdek ve örtü olmak üzere 2 kısımdan oluşur. Çekirdek elektrik akımını ana malzemeye ileten ve ısı etkisiyle ergiyerek kaynak ağzını dolduran ilave metaldir. Örtünün fonksiyonu ise kaynak banyosunu korumak ve kararlı bir ark oluşturmaktır. 4-5. ġase Kablosu ve Pensesi Şase kablosu ve pensesi elektriksel devreyi tamamlamak için ana malzemeye yapılan güç kaynağı bağlantısıdır. Kaynak akımına göre uygun kablo kesiti ve uzunluğu seçilmelidir. ARK GÜCÜ, SICAK BAġLAMA ve YAPIġMAMA MEKANĠZMALARI Güç kaynağı kullanım özelliklerini geliştirici özel mekanizmaları kapsamalıdır. Bu mekanizmalar, ark gücü, sıcak başlama ve yapışmama özellikleri olarak tanımlanır. - Ark gücü ; elektrodun ergiyerek ana metale geçişini kolaylaştırır. Elektrod ile kaynak banyosu teması sırasında arkın sönmesini önler. - Sıcak başlama ; her kaynak başlamasında akım kaynak için gerekli değerden daha yüksek tutularak ana malzeme ile elektrod arasında elektrik arkının oluşması kolaylaştırılır. - Yapışmama ; elektrod ana malzemeye yapışacak gibi olur ise bu mekanizma güç kaynağını otomatik olarak anlık kapatır, böylece yapışma gerçekleşmez ve elektrod pensesinde olabilecek hasarlar önlenmiş olur. KAYNAK AMPER AYARI Kaynak değerlerinden değişikliğin en çok yapıldığı kısım, akım ayarındaki değişikliklerdir. Kaynak makineleri 10-600 amper arasında kaynak akımı üretebilirler. İşte kaynak akımının ayarlanması, bu değerler içerisinde mümkündür. Doğal olarak ayar aralığı, makinenin cinsine göre farklılıklar gösterir. Büyük ve güçlü makinelerde üst sınır olarak 600 Amper verilirken, daha küçük makinelerde bu değer daha aşağılara kadar düşebilir. Mühim olan kaynak makinesinin beklenen akım ayarlarında gerçek değerlere ulaşması ve bu aralığın kademeli olarak elde edilmesidir. Böylece değişik çapa sahip elektrotlar ile değişik kalınlığa sahip metallerin kaynağı gerçekleşmektedir. Elektrik ark kaynak makineleri aldığı elektriğin voltunu düşürüp amperini yükseltirler. Elektrod çekirdek kısmının her bir milimetresi için 40 Amperlik değer herkes tarafından kabul görmüştür. Buna göre 3,25 mm çapındaki bir elektrotun kaynaklı birleştirmede kullanılması sırasında akım ayarının, 40x3,25= 130 Amper olması önerilir. Ancak bu değerlerin örtü gerecine göre farklılıklar gösterdiği, aksi belirtilmedikçe bu formüle sadık kalınması gerektiği göz ardı edilmemelidir. Tablo. 1 de parça kalınlığı ve elektrot çapına göre seçilecek kılavuz değerler verilmiştir. Elektrod Çapı Parça Kalınlığı Oksit Elektrod Bazik Elektrod Rutil Elektrod 2,5-3 mm 80-120 80-110 50-80 3.25 4-6 mm 110-160 100-150 75-115 4 6 mm 150-220 140-200 115-160 5 6-8 mm 190-300 200-260 130-220 6 8-10 mm 250-380 220-370 180-250 7 10 mm 280-440 220-370 200-300 Parça kalınlığı ve elektrot çapına göre amper ayarı yapımı
ÖRTÜLÜ ELEKTRODLAR Karakteristikleri : Örtülü elektrodlar çekirdek ve örtüden oluşur. Çekirdek metal iletken çubuktur. Aynı zamanda ergiyerek kaynak ağzını dolduran ilave metaldir. Çekirdek olarak kullanılan malzeme ana malzemeye bağlıdır. Karbonlu çelikler için çekirdek malzemesi düşük karbonlu çeliktir. Kaynak sırasında çekirdek örtüden önce ergir. Örtü bir çok özellik bakımından elektrodun en önemli kısmıdır. Ana fonksiyon olarak kaynak banyosunu atmosferin kötü etkisinden korur. Örtü, gaz haline geçerek kaynak bölgesinde atmosferin yerini alır, böylelikle kaynak banyosunu ve elektrodun ucundaki ergiyen bölgeyi atmosferin kötü etkisinden korur. Ergiyerek kaynak banyosunun üzerini kaplayarak yüzer ve katılaşır. Ergimiş metali istenmeyen kirliliklerden (elementlerden) temizleme özelliği vardır. Örtü içinde, malzeme içindeki istenmeyen elementlerle bileşke oluşturarak cürufa geçen elementler vardır. Böylece kaynak banyosu istenmeyen elementlerden temizlenmiş olur. Kaynak metalinin karakteristiklerine göre örtü tipinin seçimi önemlidir. Örtü bazen metal parçacıklarını da içerir, bunlar ergiyerek kaynak banyosuna geçer ve kaynak banyosuna geçen metal miktarı artmış olur. Bu elektrodlar yüksek verimli elektrodlar olarak adlandırılır. Elektrod Kategorileri : Pazarda çeşitli örtü tiplerinde elektrodlar satılır ve bunların kimyasal kompozisyonları ark kararlılığına, nüfuziyet derinliğine, kaynak malzemesi miktarına ve kaynak banyosu kalitesine etki eder. Örtü karakterine göre ana elektrod çeşitleri aşağıdaki gibidir. Asit Örtülü Elektrotlar : Bu elektrodların örtüleri demir oksit, mangan ve silis alaşımlı demir içerir. Alternatif ve doğru akım karakteristiklerinin her ikisinde de iyi ark kararlılığı sağlarlar. Akışkan kaynak banyolarından dolayı pozisyon kaynaklarına uygun değildir. Bundan başka ana metali temizleme özellikleri iyi olmadığı için kaynak metalinde çatlak oluşumu gözlenir. Yüksek kurutma sıcaklıklarına dayanıklı olmadıkları için kaynak metalinin nem kapma ve hidrojen çatlağı riski vardır. Rutil Örtülü Elektrodlar : Bu elektrodların örtüleri rutil (% 95 TiO 2 ) olarak adlandırılan, minerali içerir. Örtü en uygun ark kararlılığını ve kaynak görüntüsünde etkili olan yüksek kaynak banyosu akışkanlığını sağlayan bir bileşkedir. Rutil örtünün fonksiyonu yumuşak bir ergime sağlamak ve kaynak üzerinde akışkan olan bol bir cüruf tabakası oluşturmak. Bu durumda dikiş düzgün bir görünümdedir. Ancak örtü etkili bir temizleyici değildir. Böylece ana metalin fazla miktarda istenmeyen element içermeyen hallerinde tercih edilir. Elektrodların tam olarak kurutulamamasından dolayı kaynak metalinde hidrojen ortaya çıkması ve hidrojen çatlağı oluşturma olasılığı vardır. Bazı uygulamalarda rutil diğer örtü çeşitlerindeki bileşenlerle, rutil-selülozik veya rutil-bazik gibi bileşkeler yapabilir. Bunların amacı kararlı bir ark ile daha performanslı kaynaklar elde etmek için örtülerin avantajlarını ortak olarak en uygun seviyede kullanmaktadır. Ark kararlılığı bu elektrodların alternatif akım ve doğru akım düz kutuplama kullanımına uygundur. Genel olarak ince malzemelerde kullanılır. Selülozik Elektrodlar : Bu elektrodların örtüleri ana olarak selüloz ve (Mn ve Si içeren) demir alaşımı içerir. Örtü büyük ölçüde gaz haline geçer ve dikey eksende kaynak yapma olanağı sağlar. Diğer tip örtü karakteristiğindeki elektrodlarla dikey kaynak yapmak zor veya olanaksızıdır. Örtünün gaz haline geçişi
kaynaktaki cüruf miktarını azaltır. Örtünün kimyasal kompozisyonundan dolayı ortaya çıkan yüksek hidrojenden ötürü ana metalin ergime miktarlarından sıcak kaynak banyosu sağlanır böylelikle az cüruflu yüksek nüfuziyetli kaynak banyoları elde edilir. Mekanik özellikler en uygun durumdadır. Soğuma esnasında kaynak bölgesindeki cürufun azlığından dolayı kaynak dikiş görüntüsü çok güzel değildir. Doğru akım ters kutuplamada zayıf ark kararlılığı görülür. Bazik Elektrodlar : Bazik elektrodların örtüleri kalsiyum karbonat ve kalsiyum florür ve diğer toprak alkali metallerin karbonatlarından oluşur. Ana malzemeyi temizleme kapasitelerinin yüksek olmasından dolayı bu tür elektrodlarla yüksek kalite ve mukavemetli kaynak dikişleri elde edilir. Yüksek kurutma sıcaklıkları mümkün olduğu için kaynak öncesi kullanılacak elektrodların kurutulması halinde kaynak metalinin hidrojen kapma olasılığı düşüktür. Florür arkı kararsızlaştırır ve kaynak banyosu akışkanlığını düşürür, metal transferi iri damlacıkların kısa devre metal geçişi şeklindedir. Örtünün gaz haline geçişi az olduğundan ark daha düşük aralıklarda (ana metal, elektrod arası mesafe) oluşur, bunun sonucunda daha deneyimli kanyakçılara ihtiyaç duyulur. Kaynak üzerinde yoğun bir cüruf tabakası elde edilir ve bir sonraki paso yapılmadan tamamen temizlenmelidir. Yatay, dikey ve tavan pozisyonları için uygun elektrodlardır. Doğru akım, düz kutuplama genel kullanım akım karakteristiğidir. Alternatif akım ( AC ) ve doğru akım ters kutuplama akım karakteristiklerinde de kullanılabilen elektrodlar vardır. Yüksek verimlilik ve kalitedeki kaynak dikişlerinden dolayı kalın parçaların kaynağından tercih edilir. Bu tür elektrodların nem kapma özelliklerinden dolayı kuru bir yerde depolanmaları önerilir. Şayet gerek depolama şartları gerekse kullanım şartlarında elektrodların nem kapması durumunda elektrodlar kullanım öncesi üretici firmaların önerileri doğrultusunda mutlaka kurutulmalıdır. Örtülü Elektrodların Özellikleri : ÇEġĠT AVANTAJI DEZAVANTAJI UYGULAMA Asit * düşük maliyet * kararlı ark * AC ve DC'de kullanım * kolay temizlenen cüruf * yüksek deoksidant * kolay depolama * akışkan kaynak * zayıf temizleme özelliği * yüksek hidrojen çıkışı * cüruf tekrar erimez * yatay kaynak * düşük karbonlu çeliklerde * uygun mekanik özelliklerde düşük maliyetli kaynaklar (çatlak oluşma riskli kaynaklar) Rutil * düşük maliyet * kararlı ark * AC ve DC'de kullanım * güzel görünümlü kaynak dikişleri * kolay tutuşma * kolay depolama * akışkan kaynak * zayıf temizleme özelliği * yüksek hidrojen çıkışı * yatay kaynak * düşük karbonlu çeliklerde * uygun mekanik özelliklerde güzel görünümlü kaynaklar (çatlak oluşma riskli kaynaklar) Selülozik Bazik * yüksek nüfuziyet * kolay çalışabilme * az cüruf * mükemmel malzeme temizliği * çok düşük hidrojen çıkışı * soğuk kaynak banyosu * DC güç kaynağı * düzensiz kaynak dikişi * yüksek hidrojen çıkışı *düşük kararlı ark * cüruf tekrar ergimez ve temizliği çok zor * kısa devre ark geçişi ve çalışma zorluğu * tutuşturma zorluğu * DC güç kaynağı * zor depolama * bütün kaynak pozisyonlarında * boru kaynaklarında * düşük karbonlu çeliklerde * dar kaynak ağızlarında * kalın malzemelerin, bütün pozisyonlarında kullanılabilme * yüksek metal yığma * yüksek mekanik özelliklerdeki kaynak dikişleri
Örtü Çeşidine ve Elektrod Çapına Göre Akım Ayarı : ORTALAMA KAYNAK AKIMI (A) Elektrod çapı (mm) 1,60 2,00 2,50 3,25 4,00 5,00 6,00 Asit - - - 100-150 120-190 170-270 240-380 Rutil 30-55 40-70 50-100 80-130 120-170 150-250 220-370 Selüloz 20-45 30-60 40-80 70-120 100-150 140-230 200-300 Bazik 50-75 60-100 70-120 110-150 140-200 190-260 250-320 Örtülü Elektrodlarla Kaynak Edilebilen Malzemeler : Çelik kompozisyonu kolayca tanımlanabiliyorsa rutil örtülü elektrodlar kolay tutuşma, kullanım ve güzel kaynak dikişi görüntüsü özelliklerinden dolayı kullanılabilir. Paratite orta ve yüksek karbonlu çeliklerin (> %0.25) kaynağında yapısal hatalarla karşılaşılabildiği için orta ve kalın parçaların kaynağında bazik elektrodlar tercih edilir. Bu durumda yüksek kalitede ve mekanik değerlere sahip kaynaklar elde edilir. Çelik boru kaynaklarında yüksek nüfuziyet ve elektrod çalışma kapasitelerinden dolayı selülozik elektrodlar kullanılır. Ana malzemeye kaynak ağzı açılmalı, kaynak ağzı açısı elektrodun kaynak bölgesine girişine izin verecek şekilde olmalıdır. Paslanmaz çelikler, alüminyum ve alaşımları, bakır ve dökme demirler gibi özel metallerde özel elektrodlar kullanılarak kaynak yapılabilir. Paslanmaz çelikler, doğru akım ters guruplamada kaynatılır. Ana Malzemenin kimyasal kompozisyonuna uygun özellikte elektrodlar kullanılmalıdır. Alüminyum ve alaşımları doğru akım ters kutuplamada kaynak yapılır. Makina elektrodun tutuşturulmasını sağlamalıdır. Ana malzemeye uygun geliştirilmiş elektrodlar kullanılmalıdır. Dökme demirler doğru akım ters kutuplamada kaynak yapılır. Dökme demirlerde kaynak, döküm hatalarını (boşluklarını) kapatmak veya tamir bakım amaçlı kullanılır. Dökme demirlere uygun özel elektrodlar kullanılmalıdır. Örtülü Elektrod Ark Kaynağı : Örtülü elektrod ark kaynağı sahip olduğu avantajları nedeniyle metallerin birleştirilmesinde en çok kullanılan kaynak yöntemidir. Avantajları ; - Örtülü elektrod ark kaynağı açık ve kapalı alanlarda uygulanabilir. - Elektrod ile ulaşılabilen her noktada ve pozisyonda kaynak yapmak mümkündür. - Diğer kaynak yöntemleri ile ulaşılamayan dar ve sınırlı alanlarda kaynak yapmak mümkündür. - Kaynak makinesinin güç kaynağı uçları uzatılabildiği için uzak mesafedeki bağlantılarda kaynak yapılabilir. - Kaynak ekipmanları hafif ve taşınabilir. - Pek çok malzemenin kimyasal ve mekanik özelliklerini karşılayacak örtülü elektrod türü mevcuttur. Bu nedenle kaynaklı birleştirmeler de ana malzemenin sahip olduğu özelliklere sahip olabilir.
Dezavantajları ; - Örtülü elektrod ark kaynağının metal yığma hızı ve verimliliği pek çok ark kaynak yönteminden düşüktür. Elektrodlar belli boylarda kesik çubuklar şeklindedir, bu nedenle her elektrod tükendiğinde kaynağı durdurmak gerekir. - Her kaynak pasosu sonrasında kaynak metali üzerinde oluşan cürufu temizlemek gerekir. ARK OLUġTURMA ÇEġĠTLERĠ Elektrotla parçanın belirli mesafede tutularak elektron geçişi sağlanmalıdır. Ark oluşturma iki yolla yapılabilir. Vurarak Ark Oluşturma : Birinci yöntem, elektrotun iş parçasına vurulmasıdır. Kaynak işleminin yapılacağı yerden yaklaşık 5 mm. uzaklığa, elektrotun ucu ile vurulur. Vurma şiddeti, elektrot örtüsünün kırılmasına neden olmayacak biçimde olmalıdır. Genelde bu tür ark oluşturma daha çok kullanılmış (ara verilmiş) elektrotlarda kullanılır. Çünkü elektrot metali gizlemiş ve akım geçişini kesmiştir. Sürterek Ark Oluşturma : İkinci yöntemde ise, yine ilk etapta kaynak ile kapanacak bir alana elektrotun ucu sürtülür ve aradaki havanın ısınması, dolayısıyla da arkın oluşması sağlanır. Bu iki yöntemin uygulanışı, iş parçasının cinsine göre farklılık gösterebilir. Elektrotun yakılışı çok kısa bir süreç içerisinde gerçekleştirilir. Elde edilen ark, sonradan kaynağın başlangıç kısmına taşınır. Ark Boyu Mesafesi : Ark boyu, kaynak esnasında erimiş kaynak banyosunun yüzeyi ile elektrod telinin ucu arasındaki uzaklıktır. Ark boyu uzadıkça ark gerilimi de yükselir. Ark boyunun uzaması, yani ark geriliminin artması geniş ve yaygın bir kaynak dikişinin ortaya çıkmasına neden olur ve ark üfleme tehlikesi artar; ark boyunun daha fazla artması düzgün olmayan, çok az nüfuziyetli kaynak dikişine ve aşırı sıçramaya neden olur. Normal olarak bazik karakterli elektrodlar hariç, bütün örtülü elektrod türlerinde ark boyu, elektrot tel çapı kadar, bazik elektrodlarda ise tel çapının yarısı kadar tutulmalıdır. Ark boyu kısa olursa ; elektrot çoğu kez iş parçasına yapışır. Dikiş çok dar ve yüksek olur. Ayrıca arkıda kesebilir. Kısa ark boyu aralığı, elektrot çapından küçük olduğunda oluşur. Ark boyu uzun olursa ; önce, kaynak sırasında düzensiz çıtırtılı ses çıkar. Erimiş metal sıçramaları aşırı ölçüde olur. Dikişin yüzeyi düzensiz ve dikiş fazla geniş olur. Ayrıca arkın oluşması kesilebilir. Uzun ark boyu aralığı, elektrot çapından büyük olduğunda oluşur.
DĠKĠġ ÇEKME Kaynak akımının meydana getirdiği ark, iş parçası yüzeyindeki kaynak nüfuziyetinden etkilenen bölgenin erimesine neden olur. Bu arada elektrotun erimesiyle, elektrot metali ve parçanın nüfuziyetten etkilenen bölgesindeki erimiş kütle birleşir. Bu birleşmede etkin rol alan elektrot metali, eriyerek bölgede bir kaynak metalinin oluşmasına neden olur. Kaynak metalinin büyük çoğunluğu, elektrot çekirdek metalinden meydana gelmiştir. Arkın ilk başlangıcında meydana gelen kaynak metali, sıcaklığın etkisiyle akışkan bir hâldedir ve buna kaynak banyosu adı verilir. Elektrot iş parçasının üzerinde tutuşturulup sürekli aynı yerde tutulursa, kaynak banyosu gittikçe büyür ve çevreye yayılır. Elektrot kaynak yönünde ilerletilirse kaynak banyosu da bu harekete uygun olarak ilerleyecektir. Kaynak banyosunun ölçülerini belirleme görevi kaynakçıya verilmiştir. Kaynakçı, bu ölçülerde değişiklikler yapabilir. Bir bakıma elektrot iş parçasının neresine tutulursa kaynak banyosu, dolayısıyla da kaynak metali yığılması orada meydana gelecektir. Elektrik ark kaynak bölgesi Elektrodun yakılması için sürtme yada vurmanın uygulanabilirliğini de bir önceki konumuzda bilgi vermiştik. Her iki uygulamada da yakılma işlemi, dikiş başlangıç noktasında gerçekleştirilmez. Genellikle başlangıç noktasının 5-10 mm uzağında, sonradan kaynak dikişi ile örtülecek bir alan, bu işlem için uygundur. Bu kısımda ark meydana getirildikten sonra dikişin başlangıcına taşınır. Bu işlem yapılırken elektrot ile iş parçası arasındaki aralığın, gereğinden bir miktar fazla tutulması sağlanmalıdır. Elektrotun yakılması aşamaları Elektrodun kaynak dikişlerinin bitiminde de ani olarak ve dik bir biçimde çekilmesi, krater boşluklarına yol açar. Ani elektrot çekmenin kaynak dikişi bitimlerinde yol açtığı bir başka sorun, dikişin bitim yerlerinde diğer bölgelere göre daha az şişkinliğe sahip olmasıdır.
Dikiş bitiminde elektrota verilecek hareket - Kaynak banyosu oluşturma aşamaları Dikiş bitim yerinde yapılan ve elektrota verilecek hareketler Dikişin her yanında aynı biçim arzu edilen bir özellik olduğuna göre, bu tür sorunların ortaya çıkmasına engel olunmalıdır. Kaynak dikişinin sonuna doğru ilerleme hızı yavaşlatılıp elektrot bir miktar bekletilirse boşluğun oluşmasına engel olunur. Elektrot Açıları : Eğiklik açısı (elektrot açısı), iş parçası üst yüzeyi ile elektrot arasındaki, dikişe göre uzunlamasına ve enine doğrultulardaki açılar demektir. Elektrot kaynak başlangıcında iş parçasıyla dik bir açı oluşturacak şekilde tutulur. Kaynağın ilerleyen süreçlerinde daha önceden belirlenmiş ölçülerde, kaynak yönüne doğru yatırılarak parça üst yüzeyi ile bir açı oluşturulur. Meydana getirilen bu açıya elektrot hareket açısı adı verilir. Bu açı genelde 75-80 derecedir. Elektrodun hareket açısının dikişin biçimine etkisi Yatay pozisyonda dikiş açısı
İlerleme Hızı : Elektrot hareketleriyle kaynak banyosunun biçimi, kaynak metalinin miktarı ayarlanabilir. Bu işlemlerden biri, elektrodun belli bir düzen içerisinde ilerletilmesi olup, buna kaynak hızı (ilerleme hızı) adı verilir. Kaynak hızı, kaynak dikişinin nüfuziyetini ve biçimini etkiler. Hızın gereğinden fazla olması, çok küçük kesitli ve kenarları düzgün olmayan, bir kaynak dikişinin oluşmasına neden olur. Kaynak metaliyle kaynak nüfuziyetinden etkilenen bölgede, istenilen birleşme sağlanamaz. Böylece de dikiş istenilen dayanıklılığa sahip olmaz. Bunun tam aksi durumlar da olumsuzluk belirtisidir. Yani düşük kaynak hızı, gereğinden fazla kaynak metalinin yığılmasına neden olur. Kaynak hızı sonucunda oluşmuş iki değişik dikiş görüntüsü. Normal hız(üstte) ve gereğinden fazla hız (aşağıda) Kaynağın iş parçasında etkili olması ve düzgün bir kaynak yüzeyi elde etmek önemlidir. Bu sebeple, elektrot hızı ile yanma hızı orantılı olmalı ve elektrot, yaklaşık dakikada 150 mm olacak şekilde bir hızla ilerlemelidir. Bu hız düz dikiş çekmek için belirlenmiş olup yapılan kaynak çeşidi, kaynatılacak parça kalınlığı ve elektrot çapı ile akım ayarına göre değişir. Elektrota Hareket Yaptırmadan Dikiş Çekme : Yatay konumda kaynak yapılırken, iş parçasının kalınlığı az ise elektrot hareket yaptırılmadan çekilir. Kastedilen hareket elektrodun belirlenen bir hızda kaynak yönünde ilerletilmesidir. Böylece dar genişliğe sahip dikişler elde edilir. Elektroda Hareket Yaptırarak Dikiş Çekme : Elektroda hareket yaptırmadan çekilen dikiş Elektroda verilecek hareket
Elektrik arkının sürekli oluşması, düzgün bir kaynak yapılması, kaynağın parçaya iyi etki etmesi, sıçramaların en az olması için elektrodun parça yüzeyinde çizilen çizgi boyunca, düzgünce, yanma hızı ile orantılı olarak ilerlemesi sağlanmalıdır. Elektrot Örtü Tipini Açıklayan Semboller : Asit örtülü İnce-kalın A Rutil örtülü İnce-orta R Rutil örtülü Kalın RR Rutil - Asit Kalın AR Bazik örtülü Kalın B Selülozik örtülü Orta C Rutil - Selülozik örtülü Orta R(C) Rutil - Selülozik örtülü Kalın [RR(C)] Bazik örtülü Rutil katkılı - Kalın B(R) Rutil Bazik örtülü Kalın [RR(B)] Elektrod örtü tipi numarası 1 den 12 ye kadardır. Numara arttıkça örtü kalınlığı artar. Elektroda ait sembollerin ve rakamların anlamları paket üzerinde verilir. Sıra ile verilen rakamların neye karşılık geldiğini bilmek yeterlidir. Aşağıda bir firmaya ait elektrot etiketi görülmektedir. Elektrot TS 563 e göre ifade edilmiştir : TĠP : Rutil Üretici Firmanın Elektroda Verdiği Özel Ad TS 563 : E 51 32 RR 8 DIN1913 : E 51 32 RR 8 ISO2560 : E 51 3 RR 22 Kullanıldığı Yerler ve Özellikleri : Her türlü makine, vagon, gemi, tank kazan yapımında demir doğrama işlerinde karoseri şasi, çelik mobilya ve çelik konstrüksiyon işleri ile boru kaynaklarında kullanılır. Her pozisyonda kaynak yapmaya elverişlidir. Kaynak Edilebilen Çelikler: DikiĢin Mekaniksel Özellikleri: Akma dayanımı : 480N/mm 2 Çekme dayanımı : 550N/mm 2 Çentik dayanımı : 0 C de 60 j : -20 C de 40 j Uzama (L=5d) : % 25 Elektrotla kaynak edilebilen çelikler belirtilir. ADRES: Üretici firma adı ve üretim yeri
GAZALTI KAYNAĞI Gazaltı kaynağı, kaynak için gerekli ısının, tükenen bir elektrod ile iş parçası arasında oluşan ark sayesinde ortaya çıktığı bir ark kaynak yöntemdir. Kaynak bölgesine sürekli şekilde beslenen (sürülen), masif haldeki tel elektrod ergiyerek tükendikçe kaynak metalini oluşturur. Elektrod, kaynak banyosu, ark ve iş parçasının kaynağa yakın bölgeleri, atmosferin zararlı etkilerinden kaynak torcundan gelen gaz veya karışım gazlar tarafından korunur. Gaz, kaynak bölgesini tam olarak koruyabilmelidir, aksi taktirde çok küçük bir hava girişi dahi kaynak metalinde hataya neden olur. Avantajları : - Gazaltı kaynağı örtülü elektrod ark kaynağına göre daha hızlı bir kaynak yöntemidir. Çünkü; tel şeklindeki kaynak elektrodu kaynak bölgesine sürekli beslendiği için kaynakçı örtülü elektrod ark kaynak yönteminde olduğu gibi tükenen elektrodu değiştirmek için kaynağı durdurmak zorunda değildir. - Cüruf oluşmadığı için örtülü elektrodlardaki gibi her paso sonrası cüruf temizliği işlemi yoktur ve kaynak metalinde cüruf kalıntısı oluşma riski olmadığından, daha kaliteli kaynaklar elde edilir. - Örtülü elektrod ark kaynağına göre daha düşük çaplı elektrodlar kullanıldığından, aynı akım aralığında yüksek akım yoğunluğuna ve yüksek metal yığma hızına sahiptir. - Gazaltı kaynağı ile elde edilen kaynak metali düşük hidrojen miktarına sahiptir, bu özellikle sertleşme özelliğine sahip çeliklerde önemlidir. - Gazaltı kaynağında derin nüfuziyet sağlanabildiği için bazen küçük köşe kaynakları yapmaya izin verir ve örtülü elektrod ark kaynağına göre daha düzgün bir kök penetrasyonu sağlar. İnce malzemeler çoğunlukla TIG kaynak yöntemi ile ilave metal kullanarak veya kullanmadan birleştirilse de, gazaltı kaynağı ince malzemelerin kaynağına örtülü elektrod ark kaynağından daha iyi sonuç verir. - Hem yarı otomatik hem de tam otomatik kaynak sistemlerinde kullanıma çok uygundur. Dezavantajları : - Gazaltı kaynak ekipmanları, örtülü elektrod ark kaynağı ekipmanlarına göre daha karmaşık, daha pahalı ve taşınması daha zordur. - Gazaltı kaynak torcu iş parçasına yakın olması gerektiği için örtülü elektrod ark kaynağı gibi ulaşılmasızor alanlarda kaynak yapmak kolay değildir. - Sertleşme özelliği olan çeliklerde gazaltı kaynağı ile yapılan kaynak birleştirmeleri çatlamaya daha eğilimlidir çünkü, örtülü elektrod ark kaynağında olduğu gibi kaynak metalininin soğuma hızını düşüren bir cüruf tabakası yoktur. - Gazaltı kaynağı, gaz korumasını kaynak bölgesinden uzaklaştırabilecek hava akımlarına karşı ek bir koruma gerektirir. Bu nedenle, örtülü elektrod ark kaynağına göre açık alanlarda kaynak yapmaya uygun değildir. ÖZLÜ TELLE ARK KAYNAĞI Özlü telle ark kaynağı, kaynak için gerekli ısının, tükenen bir özlü tel elektrod ile iş parçası arasında oluşan ark sayesinde ortaya çıktığı bir ark kaynak yöntemdir. Ark ve kaynak bölgesini koruma işlevi özlü tel içindeki öz maddesinin yanması ve ayrışması sonucunda oluşan gazlar tarafından veya gazaltı kaynağındaki gibi dıştan beslenen bir koruyucu gaz tarafından gerçekleştirilir. Kendinden korumalı olan (açık-ark özlü kaynak telleri) kaynak işlemini ise daha çok örtülü elektrod kaynak yöntemindeki gaz korumasına benzer. Örtülü elektrodların üzerindeki örtü maddesi elektrodların düz çubuklar olarak üretilmesine ve boy kısıtlamasına neden olur. Özlü tellerde ise bu örtü maddesi boru şeklindeki tel elektrodun içinde olduğu için makaralara sarılı tel şeklinde üretilir ve sürekli kaynak bölgesine beslenebilir. Bu kaynak yöntemi, hem yarı otomatik hem de otomatik kaynak sistemlerinde uygulanabilir. Özlü telle ark kaynağının dezavantajı, kaynak dikişi üzerinde örtülü elektrod ark kaynağında olduğu gibi ama biraz daha ince bir cüruf tabakasının oluşmasıdır. Fakat, şu an cüruf temizliğine ihtiyaç olmayan veya cüruf oluşturmayan pek çok özlü tel elektrod türü üretilmektedir.
TIG KAYNAĞI TIG kaynağı, kaynak için gerekli ısının, tükenmeyen bir elektrod (tungsten elektrod) ile iş parçası arasında oluşan ark sayesinde ortaya çıktığı bir ark kaynak yöntemdir. Elektrod, kaynak banyosu, ark ve iş parçasının kaynağa yakın bölgeleri, atmosferin zararlı etkilerinden kaynak torcundan gelen gaz veya karışım gazlar tarafından korunur. Gaz, kaynak bölgesini tam olarak koruyabilmelidir, aksi taktirde çok küçük bir hava girişi dahi kaynak metalinde hataya neden olur. Avantajları : - TIG kaynağı, sürekli bir kaynak dikişi yapmak, aralıklarla kaynak yapmak ve punto kaynağı yapmak için hem elle, hem de otomatik kaynak sistemleri ile uygulanabilir. - Elektrod tükenmediği için ana metalin ergitilmesiyle veya ilave bir kaynak metali kullanarak kaynak yapılır. - Her pozisyonda kaynak yapılabilir ve özellikle ince malzemelerin kaynağına çok uygundur. - Kök paso kaynaklarında yüksek nüfuziyetli ve gözeneksiz kaynaklar verir. - Isı girdisi kaynak bölgesine konsantre olduğu için iş parçasında deformasyon düşük olur. - Düzgün kaynak dikişi verir ve kaynak dikişini temizlemeye gerek yoktur. Dezavantajları : - TIG kaynağının metal yığma hızı diğer ark kaynak yöntemlerine göre düşüktür.kalın kesitli malzemelerin kaynağında ekonomik bir yöntem değildir. TOZALTI KAYNAĞI: Tozaltı kaynağı, kaynak için gerekli ısının, tükenen elektrod (veya elektrodlar) ile iş parçası arasında oluşan ark (veya arklar) sayesinde ortaya çıktığı bir ark kaynak yöntemidir. Ark bölgesi kaynak tozu tabakası ile, kaynak metali ve kaynağa yakın ana metal de ergiyen kaynak tozu (cüruf) ve kaynak dikişi tar afından korunur. Tozaltı kaynağında elektrik arktan ve ergimiş metal ile ergimiş cüruftan oluşan kaynak banyosundan geçer. Ark ısısı elektrodu, kaynak tozunu ve ana metali ergiterek kaynak ağzını dolduran kaynak banyosunu oluşturur. Koruyucu görevi yapan kaynak tozu ayrıca kaynak banyosu ile reaksiyona girerek kaynak metalini deokside eder. Alaşımlı çelikleri kaynak yaparken kullanılan kaynak tozlarında, kaynak metalinin kimyasal kompozisyonunu dengeleyen alaşım elementleri bulunabilir. Tozaltı kaynağı otomatik bir kaynak yöntemidir. Bazı tozaltı kaynak uygulamalarında iki veya daha fazla elektrod aynı anda kaynak ağzına sürülebilir. Elektrodlar yan yana (twin arc) kaynak banyosuna sürülebilir veya kaynak banyolarının birbirinden bağımsız katılaşmasını sağlayacak kadar uzaklıkta, arka arkaya sürülerek yüksek kaynak hızı ve yüksek metal yığma hızına ulaşılabilir. Avantajları : - Düz ve silindirik parçaların kaynağında, her kalınlık ve boyuttaki boruların kaynaklarında ve sert dolgu kaynaklarında kullanılabilen yüksek kaynak hızına ve yüksek metal yığma hızına sahip bir yöntemdir. - Hatasız ve yüksek mekanik dayanımlı kaynak dikişleri verir. - Kaynak esnasında sıçrama olmaz ve ark ısınları görünmez bu nedenle kaynak operatörü için gereken koruma daha azdır. - Diğer yöntemlere göre kaynak ağzı açılarını kaynak yapmak mümkündür. - Tozaltı kaynağı kapalı ve açık alanlarda uygulanabilir. Dezavantajları : - Tozaltı kaynak tozları havadan nem almaya eğilimlidir, bu da kaynakta gözeneğe neden olur. - Yüksek kalitede kaynaklar elde edebilmek için ana metal düz, düzgün olmalı, ana metal yüzeyinde yağ, pas ve diğer kirlilikler olmamalıdır. Cüruf kaynak dikişi üzerinden temizlenmelidir, bu bazı uygulamalarda zor bir işlem olabilir. Çok pasolu kaynaklarda, kaynak dikişine cürüf kalıntısı olmaması için cüruf her paso sonrası temizlenmelidir. - Tozaltı kaynağı 5 mm den ince malzemelerde yanma yapabileceği için genellikle uygun değildir.
- Yöntem özel bazı uygulamalar hariç, düz, yatay pozisyondaki alın kaynakları ve köşe kaynakları için uygundur. - Her metal ve alaşım için uygulanabilen bir yöntem değildir. AġINMA VE AġINAN PARÇALARDA SERT DOLGU KAYNAĞI Aşınma probleminin olmadığı hiç bir sanayi dalı düşünülemez. Hatta aşınma, faydalı ve zararlı yönleri ile günlük hayatımızda da her zaman karşılaştığımız olağan bir olaydır. Kurşun kalem ile kağıda yazı yazma veya bu yazıları lastik silgi ile silme aşınmanın faydasına dair iki örnektir. Buna karşılık ayakkabımızın tabanının aşınması ise zararlı oluşuna dair bir başka örnektir. Benzer şekilde endüstride de çalışan makina parçalarının bazı kısımları zamanla aşınarak ilk ölçülerini kaybeder. Böyle parçalar bağlı bulunduğu makinanın normal çalışma düzenini bozar ve makinanın durmasına neden olur. Eskiden, malzemenin ve işçiliğin ucuz olduğu zamanlar, aşınacağı önceden bilinen parçaların büyük miktarda yedekleri depoda tutulur, bakım zamanı geldiğinde veya parçanın aşınıp değişmesi gerektiğinde, aşınan parça hurdaya atılır yerine yedeği takılırdı. Ancak, özellikle 2. Dünya savaşından sonra gerek malzeme ve işçilik, gerek depolama maliyetleri çok arttığından, böyle aşınan parçaların kaynakla dolgu yapılıp, tekrar kullanılabilir hale getirilmesi daha az masraflı olmuştur. Bu nedenle gerekirse en çok bir iki yedek tutarak, aşınan parçaların, yerlerine yedekleri takıldığında, dolgu kaynağı ile tamir edilip tekrar kullanılması benimsenmiştir. Dolgu kaynağının, kaynak usulleri sınıflandırması içindeki yeri şöyledir : Şemada da görüldüğü gibi dolgu kaynağını iki amaç ile yapmaktayız. a) Kullanılmamış, ancak çalışma koşulları nedeni ile aşınacağı önceden bilinen makina parçalarının ömürlerini uzatmak üzere yapılan Koruyucu Amaçlı Dolgu Kaynağı, b) Kullanma sonucu aşınmış parçaların yenileyip tekrar kullanmak üzere yapılan Tamir Amaçlı Dolgu Kaynağı. Her iki amaç için de olsa yapılan, aşınacak veya aşınmış yüzeyleri parça malzemesi ile aynı veya farklı kaynak malzemeleri ile kaplamaktadır.
Bir makina parçasına dolgu yapmakla elde edilen faydalar şunlardır: 1) Parçanın kullanma ömrü uzar, böylece ; * Verim artar, * Bakım için geçecek toplam süre (ölü zaman) azalır, * Demontaj ve montaj için harcanan toplam işçilik ve maliyeti azalır, * Daha küçük yedek parça stoku ile çalışılabilir, dolayısı ile yedek parça stoklama maliyeti düşer. 2) Parçanın tümü daha pahalı olan malzeme ile yapılacağı yerde, daha ucuz ana malzeme üzerine dolgu yapılarak parça daha ucuza mal edilir. 3) Sünek ve darbeye dayanıklı bir malzeme üzerine aşınmaya dayanıklı dolgu yaparak hem darbe hem de aşınma koşullarının birlikte olduğu şartlarda iyi bir çalışma imkanı elde edilir. AġINMA TÜRLERĠ Sürtünme Aşınması (Friksiyon) : Genellikle, eş çalışan metalin metale sürtünmesinden ileri gelen aşınma şeklidir. Metal - Metal sürtünme aşınması
* Dişlilerde * Yataklarda Bu tip aşınmaya ; * Raylarda, makaslarda * Demiryolu araç tekerleklerinde * Kam mekanizmalarında * Vinç tekerlerinde rastlanır. Metalin metale sürtünme aşınmasının söz konusu olduğu yerlerde eş çalışan parça çiftinden, kolayca sökülüp tamir edilebilecek olanın diğerine göre daha yumuşak olması tercih edilir, örneğin ana dişli - pinyon dişli çiftinde pinyon dişlinin daha yumuşak olması. Abrazif Aşınma (Abrazyon) : Metal olmayan maddelerin, metal yüzeylerinde malzeme kaldırarak oluşturduğu aşınma şeklidir. Abrazif aşınmaya neden olan metal olmayan maddelere abrazif madde adı verilir. Abrazif aşınma, basınç ve darbe etkisinin tek tek veya birlikte ana malzemeye etkimesi sonucu meydana gelir. Abrazif aşınma bu faktörlerin etkime şekline göre 3 grupta toplanır. Abrazif aşınma Basınç etkisi Darbe etkisi
a) Serbest Abrazif Aşınma (Erozyon/Erozif Aşınma) : Abrazif maddelerin, kendi ağırlıkları ile veya hafif basınç altında metal yüzeyinde yaptığı aşındırmadır. Bu aşınma tipinde abrazif maddenin yüzeye temas açısı oldukça küçüktür, adeta yüzeyi yalayarak aşındırır. Aşınma hızı, parçacığın şekline, büyüklüğüne, ağırlığına ve yüzeye geliş açısına, akışın debisine ve basıncına göre değişir. Bu aşınma şekline örnek olarak ; * Kum konveyörleri * Fan kanatları * Savurucular * Akış olukları * Kömür ve kül sevk boruları gösterilebilir. b) Yüksek Basınçlı Abrazif Aşınma : Abrazif parçacıkların, yüksek basınç etkisi ile birlikte metal yüzeyinde oluşturduğu aşındırma şeklidir. Abrazif maddeler yüzeyi kazıyarak (parçacığın şekli ve büyüklüğü önemlidir) talaş kaldırır ve malzeme kaybına neden olurlar. Bu aşınma şekli ; * Kil ezicilerinde * Dik değirmen valslerinde ve tablalarında * Sinterleme tesislerinde * Kum karıştırma makinası kanatlarında görülür. c) Ağır Darbeli Abrazif Aşınma : Ağır darbe etkisi altında abrazif parçacıkların metal yüzeyinde oluşturduğu aşınma şeklidir. Abrazif parçacıkların cinsine ve büyüklüğüne, kırıcı parça metalinin cinsine ve özeliklerine (sertlik, tokluk, kimyasal analiz), uygulanan darbenin büyüklüğüne göre yüzeyde darbe etkisi sonucu oluşan yorulma çatlakları malzeme yüzeyinden iri ve ya ufak tanelerin kopmasına veya yorulmuş yüzeyin katmanlar halinde dökülmesine neden olur. Bazen de oluşan yorulma çatlakları malzemeye bağlı olarak ilerler ve kırılma ile sonlanırlar. Bu aşınmaya örnek olarak ; * Konkasör çekiçleri *Çeneli, barlı ve diskli kırıcılar * İş makineleri paletleri ve yürüyüş takımları (tahrik dişlileri, avare makaralar * Şutlar * Yüksek fırın çanları gösterilebilir. *** Abrazif aşınmadaki basınç ve darbe faktörleri farklı büyüklüklerde, tek başına veya birlikte etki edebilirler. Korozif Aşınma : Abrazif aşınma ile kimyasal maddelerin birlikte meydana getirdiği aşınma şeklidir. Örnek olarak ; * Yağ pres helezonlarındaki aşınma * Şeker fabrikalarındaki aşınma
Termal Aşınma : Yüksek sıcaklığın yanı sıra, tek tek veya birlikte darbe, sıcak parçacık (erozif madde), gazlar ve korozif madde etkisi ile görülen aşınma şeklidir. * Buhar ve gaz valfleri oturma yüzeyleri, valf etekleri veya valf klapeleri, * Sıcak hadde silindir ve merdaneleri, roleleri, akış hatları üzerindeki parçalar * Sıcak kesme bıçakları, sıcak dövme kalıpları * Buhar kazanlarında panel duvarlar ve serpantin paketleri * Cam kalıpları. Kavitasyon : Termal aşınma Hidrolik makinalarda suyun vakum (emme) etkisinin (dirsekler) ve negatif basıncın oluştuğu bölümlerinde (kanat arkaları) suyun önce buharlaşması sonra buhar habbesinin patlayarak tutunduğu yüzeyden metalik parça koparması ile oluşan malzeme kaybıdır. Genellikle su içindeki taşınan kum zerresi gibi abrazif maddelerin malzeme kaybını arttıracak şekilde birlikte etkidiği aşınma şeklidir, Bu aşınma şekli ; * Su türbini çark kanatlarında * Deniz taşıtı pervanelerinde * Pompa çarklarında ve gövdelerinde * Boru dirseklerinde görülür.
Başarılı Sonuç : Başarılı bir sonuç elde etmek için, aşınmış bir parçanın sert dolgu kaynağına başlamadan önce aşağıdaki hususlara dikkat etmek gerekir. * Dolgu kaynağının amacı nedir (tamir amaçlı veya koruyucu amaçlı dolgu kaynağı)? * Parçanın maruz kaldığı aşınma türü nedir? * Ana makinenin cinsi ve özellikleri nelerdir? * Kaynak sonrasında kabul edilebilir deformasyon sınırı nedir? * Aşınma miktarı nedir, ağır aşınma ana malzemeye zarar vermiş midir? * Tampon tabaka ihtiyacı var mıdır? * Parça, dolgu işleminden sonra her hangi bir işleme tabi tutulacak mıdır? (talaşlı işlem, taşlama, ısıl işlem) TAMĠR - BAKIM KAYNAĞI İmalat kaynağı (%50) - Birleştirme amaçlı (%90) : Konstrüksiyon kaynaklarında - Dolgu amaçlı (%10) : Koruyucu (protektif) / önleyici (preventif) yeni parçalarda Tamir bakım kaynağı (%50) - Birleştirme amaçlı (%50) : Çatlak, kırık parçaların kaynakla tamiri - Dolgu amaçlı (%50) : Aşınmış parçaların düzeltici (korrektif) amaçlı kaynak dolgusu Sertlik : HB, HRB, HRC ve HV Aşınma katsayısı : Sürtünme katsayısına bağıntılıdır. Nüfuziyet (penetrasyon) : Kaynak banyosunun ana malzemeye nüfuz etme oranıdır. Konum Dilusyon (%) C Cr G65 (Ağırlık Kaybı) Açık Ark 5.00 30.0 Tel Açık Ark 40% 3.00 18.0 1.25 1.Tabaka Y X Açık Ark 2.Tabaka Ark Altı 1.Tabaka Ark Altı 2.Tabaka Yumuşak Çelik 1020 Çeliği 40% 4.20 25.2 0.40 10% 4.30 28.0 0.33 10% 4.55 30.0 0.19 2.51 % Dilusyon = X / Y * 100 Paso Analizi = Z * Ana Metal + (Z-100) * Elektrod Karışım Oranı (Dilusyon) : Kaynak ilave metali ile ana metalin birlikte oluşturduğu kaynak banyosunda kaynak ilave metalinin banyo metaline oranıdır. Tampon Tabaka : Kaynak ilave metalinin ana malzemeye, kimyasal, metalürjik veya mekanik olarak uyum sağlaması amacı ile ana malzeme yüzeyine yapılan dolgu tabakasıdır.
Tamir - Bakım Kaynağında İlave Metal Seçimi : Çatlak ve kırık tamiri için ana malzemeye eş veya karşılık gelen bir malzeme seçilmelidir. İmalat kaynağı için istenilen husus, ancak demir esaslı ana malzemelerin çatlak ve kırıklarının tamir kaynağında risklidir, Çünkü; - sadece ön tav olanağı vardır. - mevcut rijit yapı ısıl gerilmeleri (çekme-eğme-distorsiyon) dengeleyemez. - ana malzemenin sınırlı veya yetersiz uzama katsayısı (örn. dökme demirler) - demir esaslı ilave metalin uzama katsayısı ve tokluk değerleri sınırlıdır. - soğuma hızını arttırarak sert martenzit yapı oluşumunu teşvik eden kimyasal bileşimi, parça büyüklüğü ve ortam şartları - kaynak sonrası gerilme giderme veya normalizasyon tavı gibi ısıl işlemlerin uygulanma olanaksızlığı tamir edilen noktada veya civarında yeni çatlakların oluşumuna yol açabilir. Bu amaçla, yüksek uzama değeri olan (> % 40) kaynak ilave metalleri kullanılarak, oluşacak gerilmeler dengelenmelidir. Çatlak ve Kırık Tamir Kaynaklarında Dikkat Edilecek Hususlar : - Konstrüksiyonun yüklenme şekli : Statik veya dinamik (titreşim-değişken çekme/basma veya eğme yüklenmesi-değişken ısıl yük) - Gerilme yığılma noktaları : Üç eksenli gerilme, dikişlerin kesişme noktaları - Gerilme akış hatları : Özellikle millerde çap değişimi / fatura durumu, kaynaklı birleştirmelerde gerilme akış hattını bozan hatalı geçişler - Rijit konstrüktif yapı - Ana malzemenin kimyasal bileşimi - Sertlik noktaları - Kaynak gerilmeleri (kaynak parametreleri ve yöntemi) Nikel alaşımları gibi yüksek uzama özelliğine haiz malzemelerde bu problem söz konusu değildir. Dolgu için ; - Aşırı aşınmış parçalarda parçayı ölçüsüne getirmek için ana malzemeye eş bileşimde bir ilave metal kullanılabilir. - Ana metalin sert dolgu tabakası ile birbirlerine uyum göstermesi için genellikle araya esnek yapılı ostenitik (Ni veya Mn) esaslı tampon dolgu çekilir. - Dolgu malzemesi seçimi, genellikle ana malzeme bileşimine değil parçanın çalışma koşullarına göre seçilmelidir. - Dolgu tabakaları kesme - makaslama zorlanmasına maruz kalmamalıdır. - Yüksek basınçlı abrazyonda, tampon tabakanın ezilip, akmaması için yüksek akma dayanımına haiz bir kaynak sarf malzemesi seçilmelidir (çökmeyi önlemek için). - Darbeli ağır abrazyonda karbür yapısı, büyüklüğü ve dizilişi önemlidir. Tamir - Bakım Elektrodlarını Seçerken Dikkat Edilecek 10 Husus : 1. Tamir edilecek parça yüksek darbe dayanımı mı gerektiriyor? 2. Kaynak metali sünekliği önemli midir? 3. Korozyon direnci ne kadar önemlidir? 4. Hangi düzeyde bir çekme dayanımı gerekmektedir? 5. Kaynak metali gıda ile doğrudan temasta olacak mıdır? 6. Yüksek işletme sıcaklığı şart mıdır? 7. Düşük (kriyojenik) sıcaklık bir işletme şartı mıdır? 8. Kaynak metali tok, hatta işlenebilir olmak zorunda mıdır? 9. Farklı metaller mi birleştirilecektir? 10. Bilinmeyen metaller mi birleştirilecektir?
Sert Dolgu Kaynağı Yaparken Hatırlanacak 10 Husus 1. Her zaman aşınmanın nedenini belirle. 2. Eğer mümkün ise dolgular düzgün yüzeyli ve düzenli olmalıdır. 3. Orijinal parça şeklini korumaya gayret et. 4. Koruyucu bakım, makinaları yüksek verimde tutmak için bir yoldur. 5. Aslında, en ideal sert dolgu, aşınma yüzeyini en yüksek aşınma dayanımı için yeniden yapılandırmadır. 6. Operatör / kaynakçı eğitimi, en iyi tecrübe birikimi için bir yoldur. 7. Özel uygulamalar için her zaman aşınma direncini en fazla arttıran sert dolgu alaşımını seçin. 8. Bir aşınma-ömür rapor kaydı tutun. 9. Nereye, ne zaman ve ne kadar sıklıkla yapılacağı hususlarının önemli uygulama değişkenleri olduğunu aklınızdan çıkarmayın. 10. Uygulama özeti için uygulamayı dokümante edin.