XXIV NKEL VE YÜKSEK NKELL ALAIMLARIN KAYNAI TEMZLK Elektrodlar, kaynak çubukları ve dekapanlar standart souk çökme saç, dekape edilmi sıcak çekme levha veya souk çekme çubuk gibi, temiz malzeme üzerinde kullanılmak üzere meydana getirilmitir. Her türlü ileme yaları, pislik, pres, boya, 700 C'ın üstünde ısı derecesini gösteren kalem izleri ve kimyasal artıklar itina ile temizlenecek, sıcak çekme levha ve borularda hasıl olan ince, koyu renkli oksit filmi, kaynak edilecek kısmın iki yanından yok edilecektir. Bu sonuncu eylem için ya mekanik (tezgâhta ilenme, kum püskürtme, talama veya zımpara tozu ile oma) veya kimyasal (dekapaj) usullere bavurulur. Oksit tabakası kaldırılmazsa stabil olmayan bir arkla karılaılabilir. Tezgâhta kaynak azı açılmı bir sıcak çekme levhada, ileme ve kesme ya ve sıvısının temizlenmesinden baka bir ilem gerekmez. AIZ HAZIRLANMASI Nikel ve yüksek nikelli alaımlarda kaynak aızları karbonlu çeliklerdekilerin esas itibariyle aynı olmakla beraber aız açıları hafifçe daha büyüktür. Genel olarak kaynak metali daha lüzuci olup çelik kaynak metali kadar derine nüfuz etmeyeceinden aızlar daha açık olur. Böylece çalıma kolaylaır. Köe ve bindirme kaynakları yüksek gerilmelerin mevcut olmadıı hallerde uygulanır. Fakat yüksek sıcaklıkta kullanılacak teçhizata uygun deildir. Basınçlı kaplar gibi teçhizatta aız aıza kaynaklar bindirme kaynaklara tercih edilir. Zira sonuncularda gerilme yönü farkları mevcuttur. 2,5-3 mm ve daha ince saçlarda kaynak azı gerekmez. En uygun kaynak azı tezgâhta ilenerek elde edilenidir. Klâsik oksi-asetilen kesmesi nikel ve yüksek nikelli alaımlarda faydalı deildir. Makasla kesilmi saç veya levhalar kaynak edilecei zaman, kenarlarda mevcut ilenme sertlemesi ve yırtılmalar bazı alaımlarda çatlak hasıl edebilir. Bu takdirde kesilmi kenarlar, gerilme ve pürüzlü malzemenin yok edilmesi amacıyla, yaklaık 1,5 mm kadar talanır. KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını, 1985 1
Ana metal kalınlıı Kaynak azı veya Diki genilii Max. Kök kalınlıı Alttan Takviye Lamalı Küt Alın Birletirmesi 1 3 0 1.2 4 0 1.6 5 0 2.4 5-6 0-0.8 3.2 6 0.8-1.6 Alttan Kaynaklı Küt Alın Birletirmesi 3 6 0-0.8 5 10 0.8-1.6 6 12 1.6-2.4 Alttan Takviyeli Tek V Aızlı Alın Birletirmesi 5 8 3 6 12 5 8 16 5 10 18 5 12 24 5 16 30 5 Alttan Kaynaklı Tek V-Aızlı Alın Birletirmesi 6 10 2.4 8 12 2.4 10 16 3 12 22 3 16 26 3 KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını, 1985 2
Çift V-Aızlı Alın Birletirmesi 12 10 3 16 12 3 20 16 3 25 20 3 32 26 3 Tek U-Aızlı Alın Birletirmesi 12 18 3 16 19 3 20 20 3 25 24 3 32 28 3 36 30 3 44 34 3 Çift U-Aızlı Alın Birletirmesi 25 18 3 32 19 3 36 20 3 50 24 3 64 28 3 Ana metal kalınlıı Kaynak azı genilii Tek Kaynak Aızlı T-Birlemesi 6 3 8 5 10 6 12 10 16 12 20 16 25 22 Çift Kaynak Aızlı T-Birlemesi 12 5 16 6 20 8 25 12 32 14 36 18 44 20 Tek J-Aızlı T-Birlemesi 25 16 32 18 36 20 44 22 KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını, 1985 3
50 24 58 26 64 28 Çift J-Aızlı T-Birlemesi 25 12 32 14 36 15 44 16 50 18 58 18 64 20 Aızların iyi alıtırılmamı olması ve pürüzler, kaynak azı aralıında ve diki çevresinde farklar hasıl eder. Bunun sonucunda kaynak alanında gerilmeler hasıl olup bazı alaımlarda çatlaklar meydana gelir. Nikel esaslı Hastelloy alaımlarının akıcı olmaları sebebiyle bunların bütün pozisyonlarda kaynaı çeliklerdekinden biraz daha zordur. Bu itibarla mümkün olan her yerde parçalan yatay pozisyonda tespit etmelidir. Dik kaynaklarda gaz korumalı ark kaynaı (MIG) kullanılmalı ve ilerleme aaıdan yukarı olmalı. Dikey yüzeyde yatay kaynaklarda dikiler devamlı çizgi halinde çekilmeli. KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını, 1985 4
Alın kaynaı yapılacak borular da mümkün olduu kadar yatay kaynaa göre tespit edilmelidir. Kaynak metalinin, dikiin ilerisinde bir souk metal üzerine kaçmasını önlemek için boruları uygun bir hızla çevirmeye itina edilecektir. BTRME VE TEMZLEME Ark kaynaında cüruf el aletleri veya motorlu tel fırça ile temizlenecek olup konstrüksiyonun gerilim giderme tavı, yalandırma sertlemesine tâbi tutulması veya yüksek sıcaklıkta çalıması halinde bütün dekapan ve cüruf bakiyelerinin itina ile temizlenmesi çok önemlidir. Dekapan'ın bazı bilekenleri ana metale yüksek sıcaklıkta zarar verir. Bu bilhassa yüksek sıcaklıın, dekapanın ergime noktasını aması halinde vaki olur. Oda sıcaklıında dekapanlar korozif deilse de temizlik mülâhazası ile yok edilmelidir. ELEKTRODLAR Genellikle elektrodlar ana metalla aynı nominal bileimde seçilecektir. Bazı kaynaklanaibilirlik koullarını yerine getirmek için bazen nominal bileimden farklı da olabilir. Yalandırılarak sertletirilebilir bir ana metal sertletirilemez bir elektrodla kaynak edildiinde, meydana gelen kaynak ısıl ileme tam cevap vermez. KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını, 1985 5
Saç kalınlıklarına göre elektrod çapları aaıdaki tabloda verilmitir. ÖN ISITMA Elektrod Çapı mm Saç kalınlıı mm 2,0 1,6 ya kadar (1,6 dahil) 2,5 1,6-2,4 3,25 2,4-4 4,0 4 ve daha kalın 10 ve daha kalın 5,0 dolgu için 6 dolgu için Genellikle döme (hadde mamulü) nikel ve alaımları için ön ısıtma ne gereklidir, ne de tavsiye edilir; mamafih metalin sıcaklıı sıfıra veya altına düecek olursa, birleme yerinin iki tarafı 150 mm genilikte 20-22 o C veya daha yüksek sıcaklıa ısıtılır. ELEKTRODUN DARES Elektrodların tutulu ekilleri yukarda verilmiti. Elektrodun anma çapının üç katı genilii amayan salıntıya müsaade edilir. Bütün nikel ve yüksek nikelli alaımlarda düz çizgi dikii kullanılabildii gibi bu tarz diki, ısı giriini asgariye indirmek için Hastelloy'da bilhassa istenir. Daha geni diki ergimi metalin aırı karıtırılmasınla götürüp arkın etrafındaki koruyucu gaz eridini yırtabilir ve dolayısiyle ergimi metali hava ile temasa getirebilir. Akım iddetleri için elektrod imalcisinin tavsiyelerine uyulacaktır. Tavan kaynaında ergimi kaynak metalini iyi kontrol edebilmek için küçük çaplı elektrod kullanılacak, ark kısa tutulacak ve akım iddeti de 5-15 A kadar azaltılacaktır. Dik kaynak yapılacaı zaman, yatay veya dikey yüzeyde yatay kaynaktakine nazaran akım iddeti hafifçe azaltılacaktır. 1,6-2,8 mm arası kalınlıkta saçta kaynak tepeden balayıp aaıya doru devam edecek, 2,8 mm'den kalın saçlarda ise kaynak, yukarıdan aaıya olabilecei gibi aaıdan yukarıya da olabilir. Yine, tavan kaynaında olduu gibi, ergimi kaynak metalinin iyi kontrol edilebilmesi için elektrod çapı yeter derecede küçük tutulacaktır. Ark üflemesine nadiren rastlanır. Bu üflemenin sebebi de çounlukla tespit tertibatıdır. TIG KAYNAI Hastelloy D dıında nikel ve yüksek nikelli alaımlar için uygun bir yöntem olup ince levhaların kaynaında bilhassa faydalıdır. Hiç bir dekapan, örtü v.s. kullanılmaması bu yöntemin çou zaman tercih sebebini tekil eder öyleki herhangi bir dekapan kalıntısı malzemeyi bulatırabilir. Gaz olarak helium veya argon kullanılabilir. Bazı alaım bileimlerinde argona % 1 KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını, 1985 6
oksijen karıtırılır. Gazın saflıı çok önemlidir. MIG KAYNAI Bu yöntem daha kalın kesitler için tercih edilir. En iyi sonuç argonla alınır. Som nikel kaynaı veya çelik üstüne nikel doldurmada argona % 15-20 kadar helium karıtırılması faydalı görülmütür. Gazda sıfırdan itibaren (helium miktarı arttıkça dikiler tedricen geniler ve yassılaır ve nüfuziyet azalır. Bu hadise bilhassa kaynakla kaplamalarda faydalıdır. Saf helium stabil olmayan bir ark ve aırı sıçramalara yol açar. Kaynak aızları örtülü elektroddakiler gibi olup standart U aızlarında bazı deiiklik gerekir: aız açısı iki misline çıkar, kök yan çapı % 50 kadar azaltılır. Bu deiikliin sebebi ark karakteristiidir. En iyi sonuç doru akım ters kutupta (elektrod+kutupta) elde edilir. Tozaltı kaynaı nikel ve yüksek nikel alaımlarının birletirilmesinde pek kullanılmaz. FARKLI METALLARIN NKEL VE YÜKSEK NKELL ALAIMLARLA KAYNAI Bu gün artık iki farklı metalin birbiri ile birletirilmesi teknie iyice yerlemi bir eyfiyettir. Aaıdaki tablo nikel ve yüksek nikelli alaımlarla birleen metal ve alaımlar ve bahis konusu iki ana metalle metalürjik bakımdan uyuabilen elektrod ve kaynak malzemesini verir. Kaynak yönteminin, elektrod veya telin seçiminde itina elzemdir. Bunun için de bahis konusu birletirmenin metalürjik yönünün iyice anlaılması gerekir. Evvelce söylediklerimiz bu konularda yeterli ıık tutar KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını, 1985 7
Farklı metaller Monel (1 Nikel -Krom alaımı) ile Çelik Paslanmaz çelik 70/30 (Bakır-Nikel alaımı) Hastelloy B Nikel ile Çelik Paslanmaz çelik Monel (Nikel -Bakır alaımı) 70/30(Bakır-Nikel alaımı) Hastelloy B Inconel (Nikel-Krom alaımı) veya Incoloy (Nikel -Krom -Demir alaımı) ile Çelik Paslanmaz çelik Monel (Nikel-Bakır alaımı) Nikel 70/30(Bakır-Nikel alaımı) Hastelloy B Tip 347,310,316 ile Multimet*alloy Tip 310 ile Haynes Stellite* alloy no 21 ve 31 19-9 DL ile Haynes Stellite alloy no 21 ve 31 16-25-6 ile Haynes Stellite alloy no 21 ve 31 Tipik farklı metal birleimleri Metal-Ark Kaynak+ Elektrodu 4N10 3N10 3N10 4N11 3N10 3N10 4N11 MIG-TIG++ Kaynaı ERN6A veya ERN60 veya RN6A ERN6I veya ERN6I veya ERN60 veya ERN6I ERN6I-60 veya RCuNi ERN6A ERN62-61 ERN61 veya 16-25-6 ile 4340 Multimet alloy ile Haynes no 23 ve 30 S 816 ile tip 501 Hastelloy B ile Hastelloy C Stellite alloys * Union Corbide Corporation in patenti + MIL-E 17496 ++MIL-E 21562 MIL-4-NIW EN7W veya RN7W KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını, 1985 8