KAYNAK KABİLİYETİ Günümüz kaynak teknolojisinin kaydettiği inanılmaz gelişmeler sayesinde pek çok malzemenin birleştirilmesi artık mümkün hale gelmiştir. *Demir esaslı metalik malzemeler *Demirdışı metalik malzemeler *Polimerlere *Kompozitler *Seramikler gibi değişik malzemeler birleştirilebilmektedir. Özellikle farklı özelliklerdeki malzemelerin birleştirilmesi konusunda da oldukça mesafe kat edildiği görülmektedir. Örneğin: *Paslanmaz çelik ile alüminyum, *Paslanmaz çelik ile karbonlu çelik, *Magnezyum ile alüminyum vs.
KAYNAK KABİLİYETİ * Bir malzemenin kaynaklı birleştirilme esnasında oluşan ısının etkisi sonucunda malzeme özelliklerinde mekanik ve metalurjik bazı değişmeler meydana gelir. *Bu özellik değişimleri özellikle ısının tesisi altında kalan bölgelerde gözükür. *Bir malzemenin kaynak kabiliyeti değerlendirilirken üç farklı yaklaşım kullanılır: 1) iyi kaynak kabiliyetine sahip malzemeler 2) zayıf kaynak kabiliyetine sahip malzemeler 3) kötü kaynak kabiliyetine sahip malzemeler.
İyi kaynak kabiliyetine sahip malzeme nedir? *Her hangi bir malzeme özel önlemler almayı gerektirmeden, *kaynak işleminden sonra ısının tesiri altında kalan kaynak bölgesindeki mekanik ve metalurjik özellikler fazla değişikliğe uğramamış ise, *kaynaklı konstrüksiyonda ve kullanılacağı servis şartlarında problem oluşturmayacak düzeyde kaynak edilebiliyorsa, bu malzemeye iyi kaynak kabiliyetine sahip malzeme adı verilir.
* İyi kaynak kabiliyetine sahip malzemenin kaynak bölgesindeki mekanik ve metalurjik özellikleri mümkün olduğunca ana malzeme özelliklerine yakın olması arzu edilir. Literatürde malzemelerin kaynak kabiliyetleri sınıflandırılırken iyi kaynak kabiliyeti kapsamında üç farklı sınıflandırma yapılır: 1) mükemmel kaynak kabiliyeti 2) çok iyi kaynak kabiliyeti ve 3) iyi kaynak kabiliyeti
Zayıf kaynak kabiliyetine sahip malzeme nedir? *Her hangi bir malzemenin kaynak işlemi esnasında veya kaynak işleminden sonra, *kaynaklı konstrüksiyonda problem oluşturacak seviyede malzeme özelliklerinde değişiklikler veya hatalar meydana geliyorsa, *kaynak öncesi ve sonrası özel önlemlerin alınması gerekir. Kaynak işlemi için bu tür özel önlem gerektiren malzemelere zayıf kaynak kabiliyetine sahip malzemeler adı verilir.
Zayıf kaynak kabiliyetine sahip malzemelerin 1) zayıf ve 2) çok zayıf olmak üzere iki farklı sınıflandırma yapılmaktadır.
Kötü kaynak kabiliyetine sahip malzeme? * Her hangi bir malzemenin kaynak öncesi veya kaynak sonrası yapılan özel önlemler ve * seçilen kaynak yöntemleri meydana gelen kaynak problemlerinin çözümüne cevap vermiyor ve * kaynaklı konstrüksiyon olarak kullanımına elverişsiz bir birleştirme gerçekleşiyor ise bu tür malzemelere kötü kaynak kabiliyetine sahip malzemeler denir.
Kötü kaynak kabiliyetine sahip malzemelerin kaynaklı birleştirilmesi yerine yapıştırma ve mekanik birleştirme gibi diğer birleştirme tekniklerinin kullanılması daha uygun olacaktır. Kötü kaynak kabiliyeti ise; 1) kötü ve 2) kaynağa elverişli değil sınıflandırılması yapılmaktadır.
BAZI MALZEMELERE AİT KAYNAK KABİLİYETİ Malzeme Elektrik Ark Kaynağı Oksiasetilen kaynağı Elektron Işın Kaynağı Direnç Kaynağı Sert Lehimle me Yumuşak Lehimle me Yapıştırarak Birleştirme Dökme Demir 7 10 1 1 3 1 7 Karbonlu Çelik Az Alaşımlı Çelik 10 10 7 10 10 3 7 Paslanmaz Çelik 10 7 7 10 10 5 7 Alüminyum 7 7 7 7 7 1 10 Magnezyum 7 7 7 7 7 1 10 Bakır, Bakır Alaşımları Nikel, Nikel Alaşımları 7 7 7 7 10 10 7 10 7 7 10 10 5 7 Titanyum 7 1 7 7 3 1 7 Kurşun 7 7 1 3 1 10 10 Çinko 7 7 1 3 1 7 10 Termoplastikler 10 * 10 ** 1 7 *** 1 1 7 Termosetler 1 1 1 1 1 1 7 Elastomerler 1 1 1 1 1 1 10 Seramikler 1 1 7 1 1 1 10 Farklı Malzemelerin Birbirleri ile Birleştirilmesi 3 3 7 3 3-7 10 Not: 10 = Mükemmel 5 = Orta, 1 = Nadiren veya asla
NOKTA DİRENÇ KAYNAĞINA ELVERİŞLİ MALZEMELERİN KAYNAK KABİLİYETİ DERCELERİ MALZEMELER Al-Cu Alaşımları Saf Bakır Çelik Sac Paslanmaz Çelik (18-8) Magnezyum C H - - Nikel Alaşımları E E D D Nikel E E D D Paslanmaz Çelik (18-8) H H B A Çelik Sac E H A Bakır E K Al-Cu Alaşımları Alüminyum C C A: Mükemmel kaynak kabiliyeti B: Çok iyi kaynak kabiliyeti C: İyi kaynak kabiliyeti D: Orta kaynak kabiliyeti E: Zayıf kaynak kabiliyeti H: Çok zayıf kaynak kabiliyeti K: Kötü kaynak kabiliyeti
KAYNAK KABİLİYETİ KAYNAK KABİLİYETİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER Bir malzemenin kaynak kabiliyetini etkileyen üç önemli temel faktör vardır: 1) malzeme özellikleri, 2) kaynak yöntemi, 3) kaynaklı konstrüksiyon özellikleri ve servis şartları.
KAYNAK KABİLİYETİ KAYNAK KABİLİYETİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER *Genellikle bir malzeme çatlak meydana gelmeden kaynak edilebiliyor ise, bu malzeme kaynak işlemi ile uğraşanlar tarafından, iyi kaynak kabiliyetine sahip malzeme olarak adlandırılmaktadır. *Oysa bir malzemenin sadece kaynak bölgesinde oluşan çatlak hatasının olup olmaması kaynak kabiliyetini belirlemede yeterli değildir.
KAYNAK KABİLİYETİ KAYNAK KABİLİYETİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER *Kaynak işlemi esnasında ve sonrasında kaynak bölgesinde çatlak oluşmuyorsa, *istenilen mekanik ve metalurjik özellikler elde edilebiliyorsa ve *konstrüksiyonun bulunduğu servis şartlarında kullanılmaya elverişli özelliklere sahip ise malzemenin kaynak kabiliyetinin iyi olduğu söylenebilir
KAYNAK KABİLİYETİ KAYNAK KABİLİYETİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER Her hangi bir malzemenin kaynak kabiliyeti bir kaynak yöntemi için iyi olabilir fakat başka bir kaynak yöntemi için zayıf veya kötü olabilir. Örneğin; Al-Cu ve Al-Mg-Zn alüminyum alaşımlarının kaynak işleminde ergitme kaynak yöntemleri kullanıldığında zayıf kaynak kabiliyetleri gösterdikleri halde, katı hal kaynak yöntemlerinden sürtünme karıştırma kaynak yöntemi ile birleştirildiklerinde ise çok iyi bir kaynak kabiliyeti özelliği göstermektedirler.
KAYNAK KABİLİYETİ MALZEME ÖZELLİKLERİ KAYNAK YÖNTEMİ KAYNAKLI KONSTRÜKSİYON ÖZELLİKLERİ VE SERVİS ŞARTLARI Kimyasal Bileşime Bağlı Etkenler - Sertleşebilirlik - Gevrek kırılma - Sıcak çatlama - Soğuk çatlama - Kaynak metalinin karışımı - Karbon eşdeğeri Mekanik Özellikler - Tokluk - Çekme mukavemeti - Akma mukavemeti - Süneklik - Elastik mödülü - Çentik darbe dayanımı Metalurjik Özellikler - Tane büyüklüğü - Segregasyon - İç yapı özellikleri - Kalıntılar Fiziksel Özellikler -Ergime sıcaklığı - Isı iletkenlik - Isıl genleşme - korozyon - özgül ısı Kaynak Öncesi İşlemler - Kaynak yöntemi seçimi - İlave Malzeme seçimi - Birleştirme pozisyonu - Kaynak ağzı formu - Ön tavlama - Kaynak ağzının temizliği Kaynak Sonrası İşlemler -Gerilim giderme tavlaması - Normalizasyon tavlaması - Düzetme işlemleri - Taşlama - Temizlik Kaynağın Uygulanması - Kaynak dikiş sırası - Kaynak ısının kontrolü - Kaynak parametreleri - Kaynak pozisyonları - Kaynak dikiş kalınlıları Konstrüksiyon Tasarımı - Kaynak dikişlerinin düzeni - Kaynak parçasının kalınlığı - Dikiş kalınlıkları - Çentik etkisi - Rijitlik farklılıkları -Gerilme türleri Servis Şartları - Zorlanma şartları - Servis sıcaklığı - Kullanılacak ortamdaki korozyon şartları