pdf indir - Askaynak

TEKNİK EĞİTİM EL KİTABI
Hazırlayan:
Erkan KOMAÇ
2014
Genel Elektrik Ark Kaynakçılığı
Örtülü Elektrod Kaynağı Yöntemi
Gazaltı Kaynağı Yöntemi
TIG Kaynağı Yöntemi
Oksi-Gaz Kaynak, Kesme ve Tavlama Yöntemleri
Copyright© 2014
Tüm yayın hakları Kaynak Tekniği Sanayi ve Ticaret A.Ş.’ye aittir.
Yazılı izin alınmadan ve kaynak gösterilmeden kısmen veya tamamen alıntı yapılmaz,
hiçbir şekilde kopya edilmez, çoğaltılmaz ve yayınlanmaz.
METAL KAYNA ININ TANIMI
Metalik malzemeleri, ısı, basınç ya da ikisi birden kullanılarak ERG TME gerçekle tirilip,
ço unlukla kaynak edilecek metalik malzeme ile aynı ya da çok yakın sıcaklıkta eriyebilen
ilave metal katarak veya katmadan yapılan B RLE T RME veya DOLGU i lemine metal
kayna ı denir.
KAYNA IN TAR HSEL GEL
M
Amerika ve Rusya’da do up uygulama alanı bulan kaynak fikri, 1880-1885 yıllarında
Amerika’da Coffin, Rusya’da ise Bernardo tarafından karbon elektrodlar kullanılarak
olu turulan ark sayesinde gerçekle tirilmi tir.
!
!
( - ) UÇ
( + ) UÇ
&
( - ) UÇ
( - ) UÇ
( + ) UÇ
( + ) UÇ
Resim 1: Karbon arkı ile yapılan birle tirme amaçlı kaynak uygulamaları
Resim 2: Çıplak tel (elektrod) arkı ile
yapılan
birle tirme
amaçlı
kaynak
uygulamaları
1890 – 1892 yılları arasında yine Amerika’da Coffin ve Rusya’da da Slavianoff Çıplak Telli
Metal Ark yöntemini buldular.
Ancak erimi metal banyosunun, havanın olumsuz etkilerinden korunamıyor olması,
olu turulan kaynak metalinin fiziksel ve yapısal özelliklerinin kötü olmasına neden
olmaktaydı.
Bugünkü anlamda örtülü elektrod kayna ının ke fi sveç’li Oscar Kjellberg tarafından 1907
yılında örtülü elektrod yapması ile mümkün oldu. 1909 yılında da kimyager Arthur
Strohmenger tarafından mavi asbestin kaynak teli üzerine sarması ile yarı ark elektrodu
üretmesi, geli meleri hızlandırdı.
"
# #
! $ %
$&
(-)
UÇ
(+)
UÇ
Resim 3 : Örtülü Elektrod arkı ile yapılan birle tirme amaçlı kaynak uygulamaları
Kayna ın geli mesinde önemli rolü olan sava yıllarında, gerek üstünlük kurma, gerek
yokluklar içine dü me nedeni ile çe itli ülkeler metal kaynakları konusunda oldukça ciddi
ara tırma ve uygulamalar yaptılar. Örnek olarak, 1918 yılına rastlayan dönemde yarı-ark
elektrodunun bulunamaması nedeni ile, çelik tel etrafına sodyum silikata batırılmı ka ıt sarıp
ilk selülozik elektrodu üreten A. O. Smith gösterilebilir. Ancak Metal Kaynaklarında asıl
geli me ikinci dünya sava ı döneminde olmu tur. Bu dönemde özellikle hafif metallerin
kullanılmaya ba lanmasıyla (uçaklar vb.) TIG (Tungsten Inert Gas) ve MIG (Metal Inert Gas)
kaynaklarının temelleri atılmı tır. En önemli uygulamalar ve ara tırmalar ise gemi, özellikle
de sava gemilerinin üretilmesinde olmu tur.
Ülkemizde ilk metal kaynakları 1920 yılında stinye ve Gölcük tersanelerinde kullanılmı
olmakla birlikte, ciddi ve planlı ilk ba langıç o zamanki adı ile Eski ehir Vagon Fabrikaları,
bugünkü adıyla Tülomsa olan i letmede 1936 yılında makina mühendisi olarak görev yapan
Nüvit Osmay’ın, görevli olarak Almanya’ya gitmesi ve dönü ünde beraberinde jenaratör tip
kaynak makinası ile usta ö retici sıfatıyla bir teknisyen getirip e itim ve uygulamalara
ba laması ile olmu tur.
KAYNA IN SINIFLANDIRILMASI
• Amaca Göre Metal Kaynakları
- Birle tirme kaynakları
- Dolgu kaynakları
• Uygulama ekline Göre Metal Kaynakları
•
- El (manuel) kayna ı
- Yarı mekanize kaynaklar
- Tam mekanize kaynaklar
- Otomatik kaynaklar (robot)
lem Cinsine Göre Metal Kaynakları
o Basınç Kaynakları
o Ergitme Kaynakları
So uk basınç kaynakları
Döküm eritme kayna ı
Ultrasonik kaynaklar
Elektrik direnç eritme kaynakları
Sürtünme kayna ı
Gaz eritme kaynakları
Ocak kayna ı
Elektrik ark kaynakları
Döküm basınç kayna ı
• Karbon arkı ile kaynak
Gaz basınç kayna ı
• Metal arkı ile kaynak
Elektrik direnç kayna ı
• Koruyucu gaz altında kaynak
Elektrik ark basınç kayna ı
o
TIG kaynakları
Difüzyon kayna ı
o
MIG/MAG kaynakları
• Tozaltı kaynakları
Elektron bombardımanı ile kaynak
Laser ı ın kaynakları
TEMEL ELEKTR K B LG S
Elektrik akımı görülmez ve do rudan hissedilemez. Ancak etkileri ile kendini belli eder. Bu
etkiler: ISI, I IK, MANYET K ve K MYASAL etkilerdir.
AKIM: Bir iletkenden, birim zaman içinde geçen elektrik miktarına Elektrik Akımı denir. Birimi
AMPER’dir. Simge olarak (A) veya (I) ile gösterilir.
Do ru Akım (DC) ve Alternatif Akım (AC) olarak iki tip akım vardır.
Do ru Akım: Bir elektrik devresinde yönü ve iddeti zamana göre de i meyen akım tipi olup
DC harfleri ile ifade edilir ve emalarda = ekli ile gösterilir. Piller, akümülatörler, redresör tip
kaynak makinaları do ru akım türünde akım veren elektrik gereçleridir.
Önemli not: DC devrelerde elektron bombardımanı her zaman negatif (-) uçtan , pozitif (+)
uca do ru olmaktadır.
'
-
-
+
+
-
+
Resim 4: DC Akım örnekleri (Amaç lambayı yakmak mı? Yoksa, lambayı EN UZUN ve EN PARLAK yakmak mı?).
(Aynı dü ünce ile amaç; arkı olu turmak mı? Yoksa, kararlı uygun bir ark’ı elde edebilmek mi ?)
Alternatif Akım: Dalgalı akım olarak da ifade edilen bu akım türünde elektrik akımının yönü
ve iddeti zamana göre de i ir. AC ile kısaltılarak gösterildi i gibi çizimlerde
ekli ile
gösterilir. ehir ebekesindeki elektrik akımı, transformatör tip kaynak makinalarının verdi i
kaynak akımı bu türdür.
GER L M: Bir elektrik devresinde herhangi iki nokta arasında akım geçebilmesi için bu
noktalar arasında bir elektrik seviye farkının yani potansiyel farkının olması gerekir. Bu farka
Gerilim denir. VOLT olarak ifade edilir. (V) veya (U) harfleri ile gösterilir.
Resim 5: Gerilimin su örne i ile açıklanması
D RENÇ: Bir iletkenin, üzerinden geçen akıma kar ı gösterdi i zorlu a Direnç denir. Birimi
Ohm olup (R) ile ifade edilir ve ( ) ile sembolize edilir.
GÜÇ: Birim zamanda yapılan i Güç ile ifade edilir. Birimi Watt olup (W) ile gösterilir.
ELEKTR K ARK KAYNAK MAK NALARI LE LG L BAZI TER MLER
Bo ta Çalı ma Gerilimi (BÇG): Açık devre voltajı olarak da ifade edilen bu terim, makinanın
çalı ır durumda ancak kaynak yapılmadı ı zamandaki pense ve ase arasındaki gerilimi
belirtir.
Bo ta çalı ma gerilimi yönünden kaynak makinaları üç ana gruba ayrılırlar.
Yüksek Bo ta Çalı ma Gerilimine sahip makinalar (70 – 90 Volt).
*!* Dikkat; bu tip makinalarda çalı ırken kaynakçının çok bilinçli olup, ekipmanı ve kendisi
açısından (eldiven, lastik altlı ayakkabı vb) elektriksel izolasyona dikkat ediyor olması
gerekmektedir.
Dü ük Bo ta Çalı ma Gerilimine sahip makinalar (40 – 65 Volt).
Normal Bo ta Çalı ma Gerilimine sahip makinalar (65 – 70 Volt).
Tutu turma Gerilimi: Kayna a ba larken arkın olu turulması anındaki gerilime verilen
addır. Pratikte bo ta çalı ma gerilimi ile aynıdır.
(
Çalı ma Gerilimi: Ark varken, yani kaynak i lemi devam ederken kaynak kabloları (pense
ve ase) arasında ölçülen gerilimdir. Çalı ma gerilimi ile kaynak akımı (amper) arasında u
ba lantı vardır.
Çalı ma Gerilimi
Kaynak Akım iddeti
25 V...................................................
250 Ampere kadar
30 V...................................................
250-400 Amper arası
35 V...................................................
400 Amper üstü
ÇALI MA VER M
Kaynak makinaları günümüzde ço unlukla 10 dakikalık test sürelerindeki verimlerine göre
üretilir ve ifade edilirler. Bu 10 dakikalık zaman faktörünün yanında çalı ma ortamındaki
sıcaklı ın da önemi büyüktür, standartlar çerçevesinde +40°C’lik ortam sıcaklı ı standardı
ço u firmanın üretiminde baz alınmaktadır. Buna göre; bir makina için %35‘te XXX Amper
ifadesi, bu akım iddetinin makinadan 3,5 dakika süre ile çekilebilece i anlamındadır. Aynı
ekilde %60 ifadesi 6 dakikayı, %100 ise aralıksız olarak çalı abilmeyi ifade eder.
ELEKTR K ARK KAYNAK MAK NALARI
Elektirk ark kaynak makinaları verdikleri akım cinslerine göre ikiye ayrılırlar.
AC (Alternatif Akım) kaynak makinaları: Bu makinalar kaynak trafoları (transformatör)
olarak da adlandırılan makinalar olup, sadece AC kaynak akımında da kullanılabilen
elektrodları yakabilmektedirler (rutil örtülü elektrodlar gibi). Bu makinaların pense kablosu
ve ase kablosu bölümleri sabittir, dolayısı ile kutup seçenekleri yoktur.
* +,
.
''/ %
# #
- (0/
1
! - -,&
- -
.
# #
1#
Resim 6: AC tip Kaynak Makinası çalı ma prensibi ( ematik)
DC (Do ru Akım) kaynak makinaları: Çıkı akımı olan kaynak akımlarını DC (do ru akım)
cinsinden veren bu tip makinaların çıkı larında pozitif (+) ve negatif (-) kutup seçenekleri
vardır. Bu nedenle tüm elektrod çe itleri, makinanın gücüne ba lı olarak bu makinalarda
kullanılabilmektedir. Redresör ve invertör kaynak makinaları olarak adlandırılmaktadırlar.
Artık üretimleri yapılmayan çok eski tarihli üretilmi elektrik ile çalı an kaynak jeneratörleri de
bu tip (DC) kaynak akımı veren makinalardır.
Resim 7: DC tip Kaynak Makinası örnekleri (invertörler ve redresörler)
)
Teknolojik olarak geli mi DC kaynak makinalarının bazı modellerinde, konum anahtarı ile
her iki tip kaynak akımı alınabilen AC/DC kaynak makinaları da mevcuttur. Örne in
alüminyum malzemeleri TIG kayna ı bu tip AC makinalarla mümkündür.
Elektrik ark kaynak makinaları, elektrik karakteristiklerine göre de ikiye ayrılırlar.
Sabit akımlı (CC) elektrik ark kaynak makinaları : Di er bir tanımlama ile dü ey
karakteristikli elektrik ark kaynak makinaları da denilen bu makinalarda, örtülü kaynak
elektrodu ve TIG kaynak uygulamaları yapılabilir.
15
" +7
82
Ark alanı
+
3+
3 4
$ +
3 4
V1
V0
565
V2
A1
A0
+
3 4
A2
Resim 8: CC Kaynak Makinası; dü ey karakteristikli kaynak makinası diyagramı
Sabit gerilimli (CV) elektrik ark kaynak makinaları: Yatay karakteristikli bu elektrik ark
kaynak makinaları, MIG/MAG (gazaltı) ve tozaltı kaynak makinaları olarak
kullanılmaktadırlar.
Genellikle dü ük bo ta çalı ma gerilimine sahip bu kaynak
makinalarında direkt olarak kaynak çalı ma gerilimi (çalı ma voltajı) ayarı yapılmakta,
bununla birlikte tel sürme ayarı, gazaltı kayna ı ise koruyucu gaz, tozaltı kayna ı ise toz akı
ayarları da yapılmaktadır. Tel sürme ayarı dolaylı olarak kaynak akımını ayarlama anlamına
gelmektedir. Yeni nesil sinerjik kaynak makinalarında tel sürme ayarının kaynakçı tarafından
yapılmasına gerek kalmayıp, ayarlanan kaynak voltajına ve seçilen malzeme ile tel çapı
konumuna ba lı olarak tel sürme otomatik olarak makina tarafından ayarlanmaktadır.
15
3 4
Ark
alanı
" +7(2
+
V1
V0 $
3+
V
+ 3 4
2
565
+ 3 4
3
A1
A0
A2
Resim 9: CV Kaynak Makinası; yatay karakteristikli kaynak makinası diyagramı
METALLER
Kaynakçı gözlü ü ile metalleri iki ana grup içinde dört ba lık altında incelemekte yarar vardır.
Demir Dı ı Metaller
Demir çerikli Metaller
•
Alüminyum ve ala ımları
•
Dökme demirler
•
Bakır ve ala ımları
•
Çelikler
ÇEL K: Temelde Demir (Fe) ve Karbon (C) ala ımı olan bu metalin bünyesinde di er ala ım
elementleri farklı cins ve oranlarda bulunabilir. Bu da çeli in farklı özelliklere sahip olmasını
sa lar. Örne in en az %12 Krom (Cr) elementinin katılmı olması çeli in paslanmaz çelik
2
grubunda yer almasına, %12-14 oranında Mangan (Mn) elementi içermesi çeli in çalı ma
altında darbeler nedeni ile sertlik kazanmasına olanak sa lar. Bu örnekler çok çe itlidir.
Ala ımsız Çelikler: Demir ve Karbon dı ındaki elementlerinin toplamı %5’in altında kalan
çelik grubudur. Kendi aralarında sınıflandırmada bünyesindeki Karbon (C) oranına göre
ayrım yapılır. Karbon oranı arttıkça çeliklerin mukavemetleri (sertlikleri) artar, kaynak
edilebilme kabiliyetleri ise dü er.
Dü ük Karbonlu Çelikler: %0,05 - %0,3 oranında karbon içeren çelikler olup, (*) St.37-St.42
arası çeliklerdir.
Orta Karbonlu Çelikler: %0,3 - % 0,6 oranında karbon içeren çelikler olup, St.42 – St.60 arası
çeliklerdir.
Yüksek Karbonlu Çelikler: %0,6 - %1,7 arası karbon içeren çelikler olup St.60’dan sonrası
olan çeliklerdir.
Ala ımlı Çelikler: Demir ve Karbon dı ında bünyesinde di er ala ım elementleri %5 ve
daha üstü seviyede bulunan çeliklerdir.
Dü ük Ala ımlı Çeliker: Di er ala ım elementleri toplamı %5 seviyesinde olan çelikler olup,
ala ım cins ve oranlarına göre seçilmek kaydı ile bazik ve dü ük ala ımlı elektrodlar ile
kaynak i lemleri gerçekle tirilir.
Yüksek Ala ımlı Çelikler: Demir (Fe) ve karbon (C) dı ındaki di er ala ım elementlerinin
toplamı % 5‘in oldukça üstünde olan çeliklerdir.
Kaynaklarında mutlaka ala ım
elementlerinin cins ve miktarlarına ba lı olarak kaynak ürünleri seçimi yapılmalı, ayrıca
kaynak i lemi uygulamasında metalin kaynak kabiliyetine göre prosedür izlenmelidir.
(*)St.: ngilizce çelik anlamına gelen Steel ve Almanca Stahl’den gelmektedir.
Kaynak i lemi üç safhada incelenmeli ve de erlendirilip, sorunsuz bir kaynak i leminin
gerçekle tirilmesi için bu üç safhada da alınması gereken önlemler ve ayarlanması gereken
parametreler göz ardı edilmemelidir. Her göz ardı edilecek veya hata yapılacak nokta,
sonuçta kaynaklı i parçasında mutlaka hata olu masına neden olacaktır. Bu üç safha;
Kaynak i lemi öncesi yapılacaklar.
Kaynak i lemi sırasında yapılacaklar.
Kaynak i lemi sonrası yapılacaklar.
Bu üç safha, kaynak edilecek malzemenin karakterine, yapılacak i lemin özelli ine ve
istenilen dayanımın özelli i ile i lem sonrası parçanın çalı aca ı ortamın artlarına göre
farklılıklar göstermektedir.
Kısacası ortaya konulan kaynak metalinin (diki inin) üsten gözlemlenmesi ile, yapılan kaynak
i leminin do ru ve mükemmel oldu u tam olarak söylenemez. Ancak do ru ve mükemmelik
yukarıda belirtilen safhalarda istenilen ve do ru i lemler ile parametrelerin do ru ayarlanması
ile mümkündür. Aynı bir buz da ına suyun üstündeki bölümüne bakıp sadece suyun
üstündeki bölümünün tüm buzda ının kendisi oldu unu söylemeye benzer.
Resim
10: Bir buzda ının önemli bir bölümü
görünmemekte ve suyun altında kalmaktadır. Bir
kaynak diki inin de önemli olan kısmı altta kalmakta
çıplak gözle görülememektedir.
8
Kaynak i lemi öncesi; Malzeme cinsi seçimi, kaynak malzemesi ve ekipmanının seçimi,
kaynak i lemi ve pozisyonlarını planlama, temizlik, kaynak a zı seçimi ve açılması, seçilen
kaynak malzemesinin kurutulması vb i lemleri, kaynak edilecek parçanın ön tav i leminin
tespiti, varsa uygulanmasına yönelik hazırlıklar ve uygulanması, kaynak personelinin
yeterlili inin gözden geçirilmesi, kaynak sırasında uygulanacak parametrelerin seçimi, vb.
konuları kapsamaktadır.
Kaynak i lemi sırasında; Seçilen plana göre kaynak i lem sırasını ve pzisyonları uygulama,
kaynak akımı (amper) ve/veya kaynak gerilimi (volt) ayarlama, elektrod veya torç çalı ma
açısını ayarlama, ark veya serbest tel boyu ayarı, ilerleme hızı, elektrod veya torç hareketleri,
pasolar arası sıcaklıkların ayarlanması, gerekli durumlarda metod kaynak uygulamaları, yine
gerekli durumlarda kaynak diki lerinin çekiçlenmesi, kaynak ba langıç ve kaynak sonu
(krater) hatalarının olu maması için tekniklerin uygulanması, ark üflemesi gibi sorunları
gözlemlemek ve tedbirlerini almak vb. gibi konuları kapsamaktadır.
Kaynak i lemi sonunda; Kaynak edilen ana malzemeye ve i parçasının çalı aca ı ortamdaki
özelliklerine göre bazen kaynaklı parçanın yava , bazen de hızlı so utulması, gerekli
durumlarda kaynak diki lerinin uygun ekipman ve yöntemle çekiçlenmeleri gerekir. Örtülü
elektrod kaynakları uygulamalarında kaynak diki i üzerinde olu acak cürufun so umadan
kırılmaması, gazaltı kaynaklarında (TIG, MIG/MAG) kayna ın torç üzerindeki tetik marifeti ile
sonlandırılıp, torçdaki gazın bir süre daha sıcak kaynak metalini koruması amacı ile hemen
parçadan uzakla tırılmaması vb. gibi konuları kapsamaktadır.
Unutulmamalıdır ki, metrelerce ve tonlarca metal malzeme kullanılarak in a edilen
bir konstrüksiyon, örne in bir gemi, hatalı olan küçük bir kaynak hatası nedeni
denizlerin tabanında yatıyor olabilir. Tıpkı 2. Dünya Sava ı döneminde tamamı
olarak in a edilen Liberty tipi gemilerin 232 adedinin okyanusun derinliklerinde
i lemin hatasından dolayı yatıyor olması gibi.
kaynaklı
ile derin
kaynaklı
kaynaklı
Resim 11: lk defa tamamı örtülü kaynak elektrodları kullanılarak Elektrik Ark Kaynak yöntemi ile imal edilen Liberty tipi
gemilerden toplamda 4700 adet üretilmi , 233 adeti aynı noktadan kırılmı tır.
KAYNAK A ZI
Ark kayna ı bir ergitme ve devamında katıla tırma sürecidir, bir ba ka anlamıyla da bir
döküm i lemidir. Dolayısı ile dökümün yapılaca ı bir bo luk (kalıp) gereksinimi vardır. Buna
“Kaynak A zı” denir.
Kaynak a zı, kaynak edilecek parçanın et kalınlı ı, cinsi, kaynak yöntemi ve kaynak
pozisyonuna göre de i mektedir. Genellikle konstrüksiyonların imalat projelerinde veya
eklerinde uygulanacak kaynak a zı ekil ve ölçüleri verilmektedir. Çok geni bir literatürü
içeren bu kavramın basit ve genel anlamı ile örneklenmesi gerekirse a a ıdaki gibi bir tablo
verilebilir.
9
KAYNAK A ZI SEÇ M TABLOSU
ÖRTÜLÜ ELEKTROD ARK KAYNA I YÖNTEM NDE
TEK TARAFTAN KAYNAK
Ç FT TARAFTAN KAYNAK
MIG - MAG KAYNAK YÖNTEM NDE
t
60°
a
MALZEME
KALINLI I
ALTLIK KULLANARAK
ALIN
"V"
ALIN
"X"
"T"
(mm)
B RLE T RME
B RLE T RME
B RLE T RME
B RLE T RME
B RLE T RME
B RLE T RME
0 mm
KÖK
ARALI I
0,5
1
2
3
0 mm
KÖK
ARALI I
0 mm
KÖK ARALI I
1,5 mm
KÖK
ARALI I
4
5
2 - 3 mm
KÖK
ARALI I
ve
2 mm
KÖK
YÜKSEKL
6
7
8
9
2 - 3 mm
KÖK ARALI I
2 - 4 mm
KÖK
ARALI I
a=>t/2
1 - 3 mm
KÖK ARALI I
10
Malzeme Kalınlı ı 15mm = > ise :
Kök Aralı ı
2 - 3,5 mm
KÖK ARALI I
ve
2 mm KÖK
YÜKSEKL
Kök Yüksekli i
Resim 12: Örnek kaynak a zı seçim tablosu.
Bu uygulamada en önemli konu; mekanik yöntemlerle açılan (flex ta , karbon, oluk açma
elektrodları, torna, freze, planya vb.) bir kaynak a zı bölgesinde keskin uç, kö e ve kenar
olu turacak noktalar bırakılmaması ve kesme sonucu olu acak çapaklı bölümlerin mutlaka
kaynak öncesi alınması ve pah ya da radiüsleme yapılmasıdır. Aksi taktirde, bu keskin ve
sivri bölümler yüksek ark sıcaklı ında ergime yerine yanmaya u rayacak ve burada olu an
kaynak metali içinde yanma sonucu olu an oksit kalıntıları kaynaktan beklenen mukavemeti
alamamamıza neden olacaktır.
Kök Yüksekli i
Kök Aralı ı
Resim 13: Kaynak a zında sivri uçların zararı ve uygulanması gereken metod.
Not: Önemli projelerde, kaynak a zı seçimi projenin gerekliliklerine veya mühendislik
birimlerinin isteklerine göre yapılmalıdır.
0
KAYNAK POZ SYONLARI
Levha kaynaklarında, yatay, korni , dik, tavan pozisyonunda kaynaklı ba lantılar söz
konusudur. Aynı pozisyonlarda, iç ve dı kö e kaynakları da yapılmaktadır. Standartlarda bu
pozisyonların rakam ve harfsel tanımlamaları vardır. Buna göre;
Resim 14: Levha kaynak pozisyonları.
Boru kaynakları için de pozisyonlar ve benzer sınıflamalar söz konusudur.
Resim 15: Boru kaynakları pozisyonları.
Yatay
A a ıdan yukarı dik
Kö e
Yukarıdan a a ı dik
Yan
Tavan
Resim 16: Pozisyonların Askaynak katalog gösterimi.
:
KAYNAK HATALARI
Elektrik ark kaynaklarında yapılan hataların büyük kısmı kaynak ba langıcında ve kaynak
sonunda olmaktadır.
Kaynak ba langıcında, genellikle i parçasının delinmesi veya uç noktanın yanması
korkusuyla kaynakçılar ark olu ur olu maz ilerlemeye ba larlar. Bu durumda olu an
yetersiz dolgu kalınlı ı, buna ba lı olarak yetersiz ergime ve nüfuziyet eksikli i problemleri
ortaya çıkacaktır. Pratikte, örtülü elektrodlar ile yapılan kaynaklarda, kullanılan elektrod
çapının üç katı büyüklü ünde ergiyik metal banyosunu görünceye kadar kaynak
ba langıcında beklenilmesi önerilir. Bu son derece önemli olan bölümdeki hatanın, di er ark
kaynak yöntemlerinde de olu ması mümkündür.
Bu nedenle tam mekanize olarak
sınıflandırılan toz altı kaynaklarında, kaynak ba langıcı ve altta de inece imiz kaynak sonu
hatalarını önlemek üzere buralara daha sonra kesilip atılmak üzere ilave parçalar puntalanır
ve kaynak bu hurda olacak parça üzerinden ba latılır ve yine bu hurda parça üzerinde bitirilir.
Dolayısı ile i lem sonunda bu parçalar kesilip atıldı ında kayna ın ba langıç ve biti
bölgeleri ve olası hatalar atılmı olur.
7 ,
4<4!
;$ <
->$ +-& +
+
$ = +
- ; - - -$-+777
'7 ,
A +A +
? $
->$ +- - +?
+-,
-%
A+
; +; %
; $ +777
@
$= $
(7 ,
+?
$
+3;;
$ %
$%
$>
$ %
; $ +777
, = $;
AB$?
C
)7 ,
$ %
>- ;3$;4+4+ %
5> + ;
$ B+ 5
$>
;
$ +
,
Resim 17: Kaynak ba langı hatası ve ba langıçtaki a amaların açıklanması.
Kaynak sonunda yapılan (krater) hataları ise kaynak ba ında yapılan hatalar gibi yeterli
dolgu metali yı ılmamasından kaynaklanan mukavemet eksikli idir. Ancak bununla birlikte
kaynak sonu -ki bu terim aslında arkın sonlandırıldı ı nokta olarak algılanmalıdır- ark
söndürüldü ünde sıcaktır. Dolayısı ile di er noktalara göre daha ince kesite sahip bu bölge
daha hızlı so uyarak kılcal çatlakların olu masına neden olacaktır. Daha sonra bindirilen
yükler altında yırtılma buradan ba layıp tüm kaynak ba lantısı boyunca ilerleyecektir.
Bu durumumun önlenmesi için örtülü elektrod kaynaklarında arkın söndürülmesinden önce,
kaynakçı geldi i yöne do ru yakla ık bir santimetre kadar geri gidip, tekrar biti noktasına
dönmeli ve elektrodunu geldi i yöne do ru kaldırmalıdır. Bir ba ka hareket tarzı ise, son
noktada kaynak diki geni li i kadar bir çapta iki defa daire çizip yine geldi i yöne do ru
elektrod kaldırılmalıdır.
Kaynak Yönü
(
'
Resim 18: Kaynak sonu (krater) yapılması gereken örnek elektrod hareketi.
/
Aynı durum klasik (krater dolduma seçene i olmayan) gazaltı kaynaklarında da yapılmalıdır.
Kaldı ki gerek TIG gerek MIG/MAG kaynaklarında, kaynak i lemini sonlandırma, direkt torcun
kaldırılması ile yapılmayıp, teti in kapatılması ile yapılmalı ve torç kaynak yapılmadı ı halde
bir müddet daha sıcak kaynak metali (kraterde) üzerinde tutulmalıdır.
Örtülü kaynak elektrodları ile yapılan Elektrik Ark Kaynak uygulamalarında, kaynak öncesi,
kaynak sırasında ve kaynak sonunda bir veya birkaç dikkat edilmeyip atlanan husus, çe itli
hataları do urmaktadır.
Kaynak Hataları ve Nedenleri:
Sıçramalar
• Ark üflemesi
• Akımın (amper) yüksek olu u
• Ark boyunun yüksek tutulması
• Rutubetli, paslı, kırık veya çatlak örtülü elektrod kullanılması
• Kaynak yapılan yüzeyin kirli olması
Yetersiz ergime ve/veya yetersiz nufuziyet
• Kaynak ilerleme hızının fazla olması
• Akımın (amper) dü ük olması
• Dar açılı kaynak a zı kullanılması
• Kök aralı ının uygun açıklıkta olmaması
• Elektrod çapının büyük seçilmesi
Gözenekler
• Kısa ark boyu ile çalı ma
• Kaynak metalini hızlı so utma
• Kaynak edilen ana metalde fiziksel ve yapısal kirlilik (boya, ya , pas vb.) (kükürt, fosfor
vb. fazlalıklar)
• Eski, rutubetli, çekirde i paslı kalitesiz kaynak elektrodu kullanılması
• Çapaklı, keskin kenarlı veya sivri kesitli yüzeye kaynak yapılması.
Kenar yanıkları (yanma olu u)
• Yanlı elektrod hareketi
• Büyük çaplı elektrod kullanılması
• Yüksek akım (amper) iddeti ile çalı ma
• Kaynak metali ve ana metalin kaynakta a ırı ısınmasına neden olacak di er etkenler
Bükülmeler, çarpılmalar ve gerginlikler
• Parçaların yanlı ba lanması veya puntalanması
• Hatalı (konstrüksiyona uymayan) kaynak a zı seçimi
• Kaynak bölgesinin, parçanın di er bölgelerine göre a ırı
ısınması
• Hatalı kaynak sıraları
• parçalarının çok sıkı olarak ba lanarak kaynaklanması
• Gereksiz çok pasolu kaynak uygulaması
Boyuna çatlaklar
• Parça kalınlı ı ile kaynak diki inin kalınlı ının dengesizli i
• Hatalı (küçük) kaynak a zı seçilmesi
• Hatalı kaynak sırası uygulaması
• Kaynak elektrodunun, ana metal ile uyumsuzlu u veya çalı acak ortamdaki
mukavemetleri kar ılayamaması
•
parçasının çok sıkı olarak ba lanarak kaynak yapılması
Enine çatlaklar/ kırılmalar
• Kaynak elektrodunun, ana metal ile uyumsuzlu u veya
çalı acak ortamdaki mukavemetleri kar ılayamaması
•
parçasının dengesiz ısınması (homojen ısı da ılımı
sa layamama)
• Kaynak metali ve kayna a kom u olan bölgelerin (ITAB) sıcakken hava ile aniden
so uması ve sertle mesi
• Konstrüksiyonun gerektirdi inden daha ince veya az pasolu kaynak uygulaması
yapılması
ARK ÜFLEMES
Kaynak yaparken, yani ark varken, kaynak akımının dola tı ı tüm iletkenlerin üzerinde bir
manyetik alan olu ması söz konusudur. Bunlar, kaynak kabloları, i parçası ve mevcut ise i
parçasının üzerine konuldu u metal çalı ma tezgahı, elektrod en önemlisi ise ARK’ın
kendisidir. Manyetik alanın varlı ının en iyi göstergelerinden biri, tüm kaynakçıların da teyit
etti i gibi, kaynak sırasında ta lama nedeni ile olu an metal tozlarının kaynak kablolarının
üzerine yapı masıdır.
ELEKTROD
MANYET K ALANLAR
ARK
PARÇASI
KAYNAK D K
TOPRAKLAMA ( A E)
Resim 19: Kaynak i lemi sırasında manyetik alan olu umu ( ematik).
Bu ola an manyetik alan bir
olacaktır.
ekilde bozulacak olursa, bundan etkilenen arkın kendisi
'
Ark Üflemesinin Zararlı etkileri:
Cüruf metalin altına dönmeye ba lar,
Sıçramalar artmaya ba lar,
Kenar yanıkları gerçekle ir,
Diki te dalgalanmalar olu arak, muntazamlık kaybedilir,
Nüfuziyette azalma olur,
Kaynak i lemi kaynakçıya sıkıntı vermeye ba lar, konsantrasyon bozuklu u verimlili i
dü ürür.
Ark Üflemesinin Nedenleri:
Akım ba lantıya girmekten kaçar. Topraklama uygun yerden yapılmadıysa, veya
topraklamaya yakla ılmı sa ark üflemesi ortaya çıkar. Topraklamanın yeri de i tirilmelidir.
Resim 20: Ark Üflemesi (topraklama yeri yanlı lı ı).
Akım, kalın kesiti sever. Bu nedenle kalın kesit olu turan bölüme yönlenir.
parçasının
kenarlarına yakla ıldıkça kesit incelir, i parçası üzerinde daha önceden atılmı kaynak
diki lerinin olu turdu u kalın kesitler ve i parçası ile bütünle ik metal kalınlıklar kesitleri
kalınla tırdı ından ark (akım) buraya do ru yönlenir. Bu durumda, kenardan içe do ru
kaynak yapmak, kalın kesitin aksi istikametine ba ka metal kalınlıkları geçici olarak koyup,
arasında kaynak i lemini tamamlamak çözüm olabilir.
Resim 21: Ark Üflemesi (kesit kalınlı ı nedeni ile).
Aynı i parçası üzerinde iki veya daha fazla kaynakçının aynı anda çalı ıyor olmaları, ark
üflemesinin en çok görüldü ü durumdur. Genellikle, örtülü elektrodlar ile yapılan ark
kaynaklarında, kaynak makinaları kaynak yapılan noktadan uzakta kalmakta, pense
kabloları mecburen uzun tutulmakta, ancak topraklama kabloları kısa tutulup çalı ılan
noktaya uzakta topraklama yapılma durumu ortaya çıkmaktadır. Dolayısı ile i parçasının
çok geni bir bölümünde kaynak akımı döngü yapmaktadır. Arada çalı an di er
kaynakçılarda da durum böyle olup akımlar birbirini etkilemekte, özellikle daha dü ük akım
ile veya daha ince çaplı elektrod ile çalı an kaynakçılarda ark üflemesi olayı ortaya
çıkmaktadır. Çözüm, her kaynakçının ark yaptı ı noktaya en yakın yerden topraklamasını
yapmasıdır. Ya kaynak kabloları e it uzunlukta olup, kaynakçının her iki kabloyu da ta ıyıp
ark bölgesine götürmesi, ya da kaynak makinalarının ark bölgesine yakla tırılması
gerekmektedir. Bu ikinci seçene i destekleyen teknolojik geli me ise güçlü ve verimli
invertör kaynak makinalarıdır.
(
Resim 22: Ark Üflemesi (akım düzensizli i nedeni).
Zayıf ba lantılar (puntalar) nedeni ile iki ayrı manyetik alana sahip metal malzemeler, bu
zayıf ba lantılar nedeni ile tek manyetik alan ortaya koyamamakta, dolayısı ile kaynak
sırasında akım güçlü manyetik alana sahip metal tarafından etkilenmektedir. Kaynak
öncesi bu ba lantılar (punta) güçlü yapılmalıdırlar.
Resim 23: Ark Üflemesi (zayıf puntalama nedeni).
Eksantirik, yani tam merkezde olmayan elektrod çekirde i nedeni ile, örtü bir tarafta kalın
kesit verirken, di er tarafta ince kesit vermekte, bu durum ise kaynak sırasında arkın
sapmasına (yan yanma) neden olmaktadır. Bu ekildeki elektrodlar ile kayna a devam
edilmez. Üretici firmaya bilgi verilmesi ve üretici firmanın kabul sınırlarının üzerindeki
miktarlarda ortaya çıkıyor ise elektrodlar de i tirilmelidir.
Hatasız
Hatalı
Resim 24: Ark Üflemesi (eksantirik elektrod).
Uzun kaynak kabloları kullanılıp, kaynak sırasında bunların kullanılmayan bölümünün
kayna a yakın alanlarda rulo eklinde tutulması durumunda olu an güçlü manyetik alanın
yakınındaki arkı etkilemesi olasıdır.
Ço unlukla demir-çelik tesislerinde kullanılan ark ocaklarının yakınlarında özellikle ark
oca ı faaliyetteyken kaynak yapmak neredeyse olanaksızdır. Hatta oca ın çalı ması
sırasında olu an manyetik alandan etkilenen çok yakınlarındaki metal malzemeler, ocak
durdurulduktan sonra dahi manyetikliklerini kaybetmezler, dolayısı ile bu durumdaki
parçaların kaynakları da ço u zaman sıkıntı yaratmaktadır. Çözüm bu alanlarda veya bu
ekilde manyetiklenmi parçaların kaynaklarında DC akım veren kaynak makinaları yerine
)
AC akım veren kaynak makinaları ve bu akımda kullanılabilen kaynak elektrodları
kullanılmalıdır. Örne in AS B 248 gibi bir bazik elektrod ile yapılması gereken i , AC
akımda çalı abilen ve aynı mukavemet özelliklerini veren AS B 204 ile yapılmalıdır.
Metod kaynak uygulamaları:
Kaynaklı konstrüksiyonların en büyük sıkıntılarından biri de, kaynak sonrasında hedeflenen
ölçülerin tutturulamaması ve ço u zaman çarpılma olarak ifade edilen ekil bozukluklarıdır.
Bu durum, genellikle üretim kaynaklarında pek sorun olmamaktadır.
Çünkü ço u
imalatlarda, bu çarpılmalar önceden öngörülür ya da sorun ya andıktan sonra önlemler alınıp
kaynak bir plan dahilinde uygulanır ve imalat sonunda da istenilen ölçülere ve ekle
kavu ulmu olur.
Bu konuda, en fazla sıkıntı onarım kaynaklarında ortaya çıkmaktadır. Özellikle de yuvarlak
kesitli ( ekilli) kaynaklı uygulamalarda sıkıntılar çok fazla olmaktadır. Örne in, millerin
kaynatılması, falan kaynakları vb. gibi.
Kaynak sırasında uygulanan ısının i parçasının tümüne e it miktarda, uygun yer ve yönden
da ıtılması, ya anacak sıkıntıları en az düzeye çekecektir. Bunun için uygulanacak yönteme
“Metod Kaynak Uygulaması” adı verilir. Uygulamanın gözardı edilmeyecek üç ana kuralı
vardır. Bunlar;
E itlik
Her seferinde yapılacak kaynak diki boyları aynı uzunlukta olmalıdır. E er bo luklar
bırakılarak kaynak yapılacak ise, her kaynak boyu kendi arasında ve her bırakılan bo uk
uzunlu u da kendi arasında e it olmalıdır. Bunu sa layabilmek için ise kaynak öncesi
markalama yapmak önemlidir.
Kar ılıklılık
Gerek dairesel, gerek boyuna kaynak yapılacak parçalarda, her bir kaynak uzak bölgelerde
ve birbirlerinin kar ısına gelecek sırada atılmalıdır.
Zıtlık
Kar ılıklı olarak atılan kaynakların yönleri birbirlerine zıt yönlerde atılmalıdır.
Örnek:
6
1
4
7
8
3
2
5
Resim 25: Örnek metot kaynak uygulaması.
1 no’lu diki saat istikameti yönünde ve ilk olarak çekilirken, tam kar ısında 2 no’lu diki ikinci olarak, saat
istikametinin tersi yönünde ve 1 no’lu diki ile aynı boyda olacaktır. 3 no’lu diki son atılan 2 no’lu diki e uzak,
di er diki ler ile e it boyda ve 2 no’lu diki e göre ters olan saat istikametinde çekilmektedir. Tüm i lem bu
düzende devam edecek, sonunda çarpılma ve gerilimler yok ya da en az düzeyde olacaktır. (Takip eden
düzende 7 no’lu ve 8 no’lu diki lerde yönler açısından düzen bozulmu gibi görülmekle birlikte, 7 ve 8’nin
öncesi ve sonrasındaki diki yönlerine göre hareket edilmi ve saat istikametinin tersi yön uygulanmı tır.)
Burada açıklanan sistem düz veya girift (karma ık ekilli) parçalar için uygulanabilir.
2
ELEKTROD
Kaynak i lemi sırasında;
Yüksek kaynak akımının üzerinden geçmesini sa layan, i parçasına bakan ucu ile kaynak
arkını olu turabilen, gerekti inde kendisi de eriyerek kaynak metalinin olu masına katkı
sa layan kaynak malzemesine Kaynak Elektrodu denir.
Elektrodların Sınıflandırılması:
Erimeyen elekrodlar
- Karbon elektrodlar
- Tungsten elektrodlar
Eriyen Elektrodlar
- Örtüsüz elektrodlar (tel elektrod)
Çıplak (solid) gazaltı ve tozaltı kaynak telleri
Özlü teller
- Örtülü elektrodlar (çubuk elektrod)
Örtü tipine göre
Rutil karakterli elektrodlar
Bazik karakterli elektrodlar
Selülozik karakterli elektrodlar
Asit örtülü elektrodlar
Demir tozlu elektrodlar
Resim 26: Elektrodlara örnekler.
Karbon Elektrodlar:
Günümüzde karbon elektrodlar, daha çok karbon çeliklerden yapılan i lerde, hatalı kaynak
diki lerini temizleme, kesim ve kaynak a zı açma proseslerinde kullanılmaktadır. Kullanımları
için ço unlukla DC akım kaynak makinası ve kompresörden alınan hava ba lanan özel
torçlar gerekmektedir. Eriyerek kaynak metali olu turmazlar, ancak yıpranma nedeni ile
tükenirler. Bu nedenle erimeyen elektrodlar sınıfındadırlar.
Tungsten (Wolfram) Elektrodlar:
Yaygın olarak argon kayna ı olarak adlandırılan TIG (Tungsten Inert Gas) kaynak
yönteminde kullanılan bu elektrodlar, 17 cm boylarında olup genelde 1,60 – 2,00 – 2,40 3,20 mm çaplarında bulunurlar. Ülkemizde kırmızı (çelik, paslanmaz çelik, bakır vb. metaller
için) ve ye il (alüminyum, magnezyum vb. hafif metaller için) renk kodları ile yaygın olarak
satılan tungsten elektrodlar, kaynak sırasında karbon elektrodlar gibi eriyerek kaynak
metaline karı maz sadece arkı olu turma görevi yaparlar. Bunlar da bu nedenle erimeyen
elektrodlar sınıfınfdaa yer almaktadırlar.
8
Gazaltı ve Tozaltı Tel Kaynak Elektrodları:
Elektrodluk filma inden de i ik çaplarda (gazaltı için: 0,80 – 1,00 – 1,20 - 1,60 mm gibi;
tozaltı için: 2,00 – 2,40 – 3,20 – 4,00 mm gibi) ve kilogram bazında tel makaralara sarılmı
veya bidon ambalajlarda satı ı yapılan bu elektrodlar, dolu kesitlerde olup, yüzeyleri mikron
ölçüsünde bakır (Cu) kaplıdırlar.
Özlü Teller:
Aynı gazaltı kaynak telleri gibi kilogram olarak tel veya plastik makaralarda genelde 1,20 –
1,60 – 2,40 – 3,20 mm çaplarında satı ı yapılan bu tellerin, dı ı boru eklinde ve kenetli
ba lantılı metal olup, içi örtülü elektrodun dı ındaki örtü malzemesine benzer özelliklerdeki
örtü ile doludurlar. Birle tirme ve dolgu kaynakları için farklı çe itleri, koruyucu gaz veya
gazsız kullanılan çe itleri mevcuttur.
ÖRTÜLÜ KAYNAK ELEKTRODLARI
Bu elektrodlar orta bölümde metal çubuk olan Çekirdek ve dı
adlandırılan iki bölümden olu maktadırlar.
kısımdaki Örtü olarak
Üretim süreci:
Öncelikle elektrodluk filma in tel olarak tanımlanan ve 5,5 mm çapında kangal halinde
hammadde olarak giri i yapılan tel, so uk çekme sisteminde birkaç kademeli (ör. 4 - 6 - 9
kademe vb.) sistemde çekilerek çap inceltilmesi i lemi yapılır. Burada üretilecek elektrod
çapına (örne in 2,50 mm, 3,25 mm, 4,00 mm gibi) indirilen tel sistemin son noktasında
istenilen boy uzunlu unda kesime tabi tutularak pres arj kasalarına alınırlar.
Di er bir noktada, örtüyü olu turan maddeler, üretilecek elektrodun formülüne göre kuru
karı tırma ünitesinin karı tırıcısına arj edilir ve belirlenen süre kadar karı tırılır. Bu üniteden
çıkan kuru karı ım, ya karı tırma bölümüne alınarak su (H2O) ve ba layıcı maddeler
eklenerek yine formülünde belirlenen süre kadar karı tırılır.
Üçüncü a amada, elektrod presine, çap ve boy olarak hazırlanarak özel kasalara alınan
çekirdek ve ya karı tırmadan gelen örtü malzemesi gelir. Burada çekirdek fırlatma tekni i ile
içi ya karı tırmadan alınan örtü malzemesi ile dolu olan nozuldan geçirilir. Çekirdek üzerine
nozulun sınırladı ı miktarda örtüyü alarak, bant üzerine dü er. Bant üzerinde ilerlemede,
penseye takılacak bölüm tra lanarak çıplak hale getirilir ve ark ucu da pah kırılarak düzeltilir.
Aynı bant üzerinde elektrodun cinsi ile ilgili firmanın kod numarası ve genelde üretilen
elektrod ile ilgili AWS (American Welding Society, örne in: E 6013 gibi) standart numarası
basılır.
Dördüncü a amada, ya olan elektrod tünel fırınların kademeli sıcaklıklarında yakla ık 4,5
saat hareket halinde tutularak, bünyesindeki nemin (H2O) büyük kısmı alınır. Tünel fırından
çıkan elektrod, e er rutil, selülozik gibi bir örtüye sahip ise, yeterli kurutma tamamlanmı artık
paketlemeye gidebilir demektir, ancak çıkan elektrod bazik karakterli bir örtüye sahip ise, bu
elektrodlar buradan alınıp ala ım cinslerine ba lı olarak 4-12 saat süreler ile 400°C
sıcaklı ındaki elektrikli fırınlarda tekrar kurutma i lemine tabi tutulup paketlemeye alınırlar.
Çekirdek:
Kaynak akımının iletilmesini sa lar,
Kaynak arkının olu masını sa lar,
Eriyerek, kaynak metalinin olu umunu sa lar.
Örtü:
Elektrod örtüsünü olu turan birçok de i ik madde vardır. Bunlar üretici firmalar tarafından
belirlenmi ve uluslararası satndartlara ba lı kalınarak (AWS= American Welding Society,
EN=European Norm, TS=Türk Standartlar vb.) olu turulan formülasyonlar ile kuru ve ya
karı tırma süreçleri sonucu çekirdek üzerine kaplanır. Genel olarak elektrod örtüsünü
olu turan maddeleri u ekilde gruplamak mümkündür;
9
-
Ba layıcı maddeler (Algin asidi, bentonit, dekstrin vb.)
Cüruf olu turucu maddeler (Demiroksit, ferrosilisyum, ferromanganez vb.)
Örtü mukavemetini arttırıcı maddeler (Grafit, tahta unu, selüloz vb.)
Arkı stabilize eden maddeler (Demiroksit vb.)
Koruyucu gaz atmosferi meydana getiren maddeler.
Oksidasyon maddeleri.
Redüksiyon maddeleri.
Ala ım olu turan maddeler (Ferrokrom, ferrosilisyum, ferromanganez, grafit vb.)
Elektrod Örtüsünün Görevleri:
Arkın düzgün olu masını sa lar,
Arkın kararlı olmasını sa lar,
Kaynak banyosunu havanın olumsuz etkilerinden olu turdu u gazlar (duman) sayesinde
korur.
Kaynak metalinin, olu turdu u cüruf sayesinde hızlı so umasını engeller.
De i ik ve zor pozisyonlarda, damla geçi ine olanak sa lar.
Bünyesindeki nemdeki oksijen (O2) sayesinde diki e form kazandırır. (Dü ük O2 dı
bükey, yüksek O2 içbükey, orta dereceli O2 düz görünümlü kaynak profilleri verir).
Resim 27: Oksijenin kaynak profiline etkileri.
(Önemli : Bu kadar önemli görevleri olan elektrod örtüsünün en büyük dü manı nemdir, yani
H2O. Bunun dı ında, örtünün çatlaması, kırılması, kavrulması vb. olumsuzluklar, yukarıda
sayılan bir veya birkaç görevi yerine getirememesi, ba ka bir söylemle, kaynakta hata
olu masına neden olacaktır.)
Örtülü Elektrodlarda Genel Olarak Olması Gereken Özellikler:
-
-
-
Uygulama Açısından;
-
lk ve tekrar tutu turulmaları kolay olmalı,
Kaynak a ız aralı ını (kök aralı ı) iyi köprüleyebilmeli,
Birçok pozisyonda kaynak yapabilmeli,
Arkı düzgün ve kararlı olmalı,
Örtüsü küçük darbelere ve neme kar ı dayanıklı olmalı.
Ekonomik Açıdan;
-
Verimi ve kaynak hızı yüksek olmalı,
Sıçrama kayıpları az olmalı,
Cürufu kolay temizlenebilmeli,
Yüksek akım iddetlerine (sınırı içinde) dayanıklı olmalı.
Metalürjik Açıdan;
-
Yüksek mekanik özelliklere sahip olmalı,
Gözeneksiz kaynak diki i vermeli,
Fiziksel kirliliklere (pas, boya, ya vb) kar ı hassas olmamalı,
Örtüsü nemden en az etkilenmeli,
Sıcak ve so uk çatlamalara dayanıklı olmalı.
0
Rutil, bazik, selülozik, asit karakterli ve demir tozlu olarak sınıflama yapılmakla birlikte, rutilselülozik karı ımı gibi elektrodlar da söz konusudur.
Asit örtülü elektrodlar, litaratürlerde yer almakla birlikte günümüzde neredeyse üretmleri
durdurulmu tur. Asit örtülü elektrodların diki görünümleri son derece düzgün olmakla
birlikte, mukavemet de erleri rutil ve bazik elektrodlara nazaran oldukça dü üktür. Önceleri
görünümleri itibari ile düzgün diki vermeyen, ancak mukavemetleri iyi olan rutil veya bazik
elektrodlar ile yapılan ba lantıların üstüne kapak diki i kavramı ile asit örtülü elektrodlar
kullanılarak kaynak yapılırdı. Oysa ki günümüzde üretilen gerek rutil gerek bazik elektrodlar,
hem mukavemet hem de görünümleri açısından üstün özelliklere sahip oldu undan asit
örtülü elektrodlar ile uygulama yapılmasına gerek kalmamaktadır.
Demir tozlu elektrodlar ise hala bazı uzun boyutlu konstrüksiyonlarda (tersanelerde kiri
kaynakları vb. gibi) verimliliklerinden dolayı kullanılmaktadır. Çünkü bu elektrodlar birim
zamanda daha çok ve hızlı kaynak metali olu turmaktadırlar. Ancak gerek gazaltı, gerek
tozaltı kaynak sistemlerinin daha çok kullanılır hale gelmesi ve özlü tellerin geli mesi ile çok
büyük olasılıkla bu elektrodların da yakın bir tarihte üretmleri duracaktır.
RUT L ÖRTÜLÜ ELEKTRODLAR
Genelde St.37-42 arası dü ük karbonlu çelikler kullanılarak yapılan, basit demir do rama
i leri, basınçsız tank ve kazanlar, ferforje i leri gibi dü ük mukavemet beklenen i lerde
kullanılan kaynak elektrodrudur.
Genel özellikleri:
Elektrod örtüsünün yakla ık %50’si rutil (TiO2) maddesinden olu mu tur.
Arkları son derece kararlıdır.
Örtüde bir miktar (standartlar içinde) nem bulunmasından dolayı orta derecede Oksijen
(O2) içermektedirler. Dolayısı ile kaynak diki profilleri düzdür.
Cürufunun rengi siyah olup, kolay temizlenir, hatta so uma sonucu kendili inden dü er.
Yüksek mukametli çelikler için kullanılmaları uygun de ilidir.
Dü ük karbonlu çelikler için uygun dahi olsa, kaynatılacak parça 20 mm’den kalın veya
kaynak sonrası çok hızlı so umaya neden olacak büyüklükte ise, parça ortam
sıcaklı ındayken rutil elektrodlar ile kaynak yapılmamalıdır. Kayna a kom u bölgelerde
(ITAB) ısı etkisi ile tanelerin arası açılır ve buralara elektroddaki bir miktar nemden
kaynaklanan hidrojen (H2) yerle ir. Normalde kaynak ilerledikçe bu bölgelerden
uzakla ılır ve yava so uma beklenir. Dolayısı ile havadan yakla ık 1,5 kat daha hafif
olan H2‘nin de bu yava so uma sürecinde, bu bölgeleri terk etmesi beklenir. Ancak kalın
kesitlerde bu so uma hızlı olacak (yani 200°C nin altına süratle inecek) dolayısı ile H2
buralara sıkı ıp gözenek olu masına neden olacaktır. Böyle durumlarda kayna ı, ya H2
içermeyen (bazik gibi) elektrodlar ile yapmalı, ya da i parçasının tamamı kaynak öncesi
yakla ık 200°C’e kadar ısıtılmalıdır.
Katalog, kutu üzeri veya ba ka bir dökümanda aksi belirtilmedikçe, rutil elektrodlar hem
AC akım kaynak makinaları (trafo), hem de DC akım kaynak makinalarında kullanılabilir.
Yine aksi belirtilmediyse DC akımda, elektrod (pense) negatif (-) kutba ba lanmalıdır.
Kullanımları kolay olan elektrodlardır. Ancak unutulmamalıldır ki, üretici firmaların,
ürünleri ile ilgili önerdikleri parametreler ile çalı ılması gerekir.
:
1
750
3
2
450
$
4 4, 4+
,
$
$ +$
;
4 4, 6- -
+3;4 6
!
!
+;
6 @-
; +
&
+ A3 4
Resim 28: Rutil elektrodlar ile çalı mada dikkat edilecek konular.
BAZ K ÖRTÜLÜ ELEKTRODLAR
Yüksek mukavemet gerektiren i ler, so uk ortamlarda çalı acak parçaların kaynakları,
basınçlı kaplar, gemi in aa sanayi gibi alanlarda kullanılan bu elektrodlar, üretim sürecinde
tünel fırında kurutulmalarından sonra 400°C’lik fırınlarda ayrıca kurutulmalarından dolayı
nem yoktur. Bu nedenle hidrojen kontrollü elektrodlar olarak da adlandırılabilir.
Kalsiyum bile iklerinden olu an bir örtüye sahiptirler.
400°C’te kurutulmu bazik elektrodun H2 içeri i (normal olarak en fazla) 10 ml/100gr‘dır.
Bu özelli inden dolayı “H DROJEN KONTROLLÜ ELEKTROD” olarak adlandırılırlar.
Genellikle DC akım pozitif (+) kutupta kullanılırlar.
Kalın örtülü olduklarından damla geçi leri küçük ve orta büyüklüktedir. Dolayısı ile diki
görünümleri çok düzgündür.
Neme kar ı çok hassas olduklarından, orjinal paketlerinden çıkarılarak açıkta bekletilmi
elektrodlar kurutarak kullanılmalıdırlar.
So ukta kayna a olanak verirler.
Kaynak diki lerinin darbe dayanımları yüksek, sünek-gevrek geçi sıcaklı ı dü üktür.
yi bir el becerisine sahip kaynakçıya gereksinim vardır. Çünkü kaynak sırasında ark boyu
di er elektrodlara göre daha kısa tutulmalıdır. (1/2xØd)
Cürufları rutil örtülü elektrodlar kadar kolay kalkmaz ve açık kahverengi bir renktedir.
O2 içerikleri dü üktür (bu nedenle diki profilleri dı bükey görünümdedir.)
850
$
4 4, 4+
,
$
$ +$
;
4 4, 6- -
+3;4 6 +; 6 @- !
!
!
!
" #
+- -
; +
&
+ A3 4
Resim 29: Bazik elektrodlar ile çalı mada dikkat edilecek konular.
'/
Bazik Elektrodlar, kullanılmadan önce mutlaka kurutma i lemine tabi tutulmalıdır. Kurutma
i lemi sonrası, hemen kullanılacak ürünler sahada termoslar içinde muhafaza edilerek
kullanım buradan yapılmalıdır. Kurutma i lemi sonrası hemen kullanılmayacak ürünler ise,
elektrod saklama sıcaklıklarında (100-150°C gibi) ve ortamlarında muhafaza edilmelidir.
Kullanım için buralardan alınan elektrodlar, yine sahaya termoslar içinde götürülüp, buradan
kullanılmalıdır. Temel olarak, ala ımsız çelikler için kullanılan bazik elektrodlar, dört saatten
fazla atmosfere açık bırakılmı larsa, nem almı (hidrojen emmi ) olarak kabul edilirler ve
yeniden kurutulmaları tavsiye olunur. Bu süre ala ımlı ve dü ük ala ımlı çelikler için
kullanılan bazik elektrodlar için iki saat ile sınırlıdır.
SELÜLOZ K ÖRTÜLÜ ELEKTRODLAR
Karbon çelik bouların özellikle kök ve sıcak paso kaynaklarında kullanılan selülozik örtülü
elektrodlar, ark atmosferlerindeki yüksek H2 (hidrojen) dolayısı ile nüfuziyetleri di er
elektrodlara göre %70 daha fazladır. Bu özelliklerinden dolayı, içerisinde hava bulunan
boru konstrüksiyonlarında, kaynak sırasındaki bu havanın ısınması ve erimi kaynak
banyosunun arka tarafından gözeneklendirmesi riskini ortadan kaldırmak için kullanılırlar.
Bunun yanısıra, boru kaynaklarında daha hızlı kaynak i lemi gerçekle tirebilmek için,
borunun yuvarlak formundan dolayı a a ıdan yukarıya kaynak yerine yukarıdan a a ıya
kaynak uygulaması yapılması daha do rudur. Bu tip kaynak i lemine ise selülozik örtülü
elektrodlar ve bazı rutil-selülozik ya da bazik-selülozik karı ımı elektrodlar uygundurlar.
Örtüleri selüloz içerirler (adları da buradan gelmektedir),
Diki profilleri dı bükey görünümdedirler,
Yüksek ala ımlı ve mukavemetli çeliklerin kaynakları için uygun de ildirler,
Üretici firma tarafından aksi belirtilmedikçe DC akımda kullanılırlar. Bu durumda da yine
aksi belirtilmediyse pozitif (+) kutba ba lanırlar. Ancak bazı uygulamalarda kök
pasolarda daha derin nüfuziyet için negatif (-) kutba ba lanması önerilmektedir.
Bazik örtülü elektrodlarda oldu u gibi dik açıya yakın (85o gibi) ilerleme açısı
kullanılmalıdır.
ELEKTRODLARIN SAKLANMASI
Kaynakta en iyi sonucun alınabilmesi, elektrodların nem içermeyen ortamlarda depolanması
ve korunması ile mümkündür.
Kaynak arkında rutubet bulunması kaynak kalitesini olumsuz yönde etkiler. Su, yüksek ark
sıcaklıklarında Hidrojen (H2) ve Oksijene (O2) ayrı ır. Yüksek miktardaki hidrojen kaynak
metalinde poroziteye (gözenek) neden oldu u gibi ana metal ile kaynak metali arasındaki
geçi bölgesinde (ITAB = Isı Tesiri Altında Kalan Bölge) çatlaklara yol açabilir. Yapıdaki
oksijenin varlı ı da kaynak diki i için yine olumsuz etki yapar.
Elektrodların saklanması sırasında a a ıdaki kurallara uyulmalıdır:
- Elektrodlar mümkün oldu unca orijinal ve açılmamı kutularında saklanmalı,
- Elektrod kutuları raf veya paletler üzerinde tutulmalı. Bu raf veya paletlerin bina duvarları
ve zemine do rudan temas etmeleri önlenmeli (yakla ık 10-15 santimetre uzak tutulmalı).
- Depo, nem kaynaklarından uzak ve kuru olmalıdır (en fazla nem oranı %60).
- Depo ısısı sabit ve 15oC’nin üzerinde olmalıdır.
NOT: Özellikle elektrodların hava sızdırmayan kutulara konulmaması durumunda bu dört
maddeye dikkat edilmelidir.
'
Genellikle elektrodların uygun artlarda depolanması ve ambalajları açıldıktan sonra hemen
kullanılmaları yeterlidir. Ancak bütün önlemlere kar ın ta ıma ve depolama sırasında nem
kapmı elektrodlar, kullanılmadan önce kurutulmalıdırlar.
De i ik tip elektrodların örtülerinde farklı oranlarda nem bulunur. Elektrodların kurutulması
sırasında bu duruma özellikle dikkat edilmeli ve bu i lem (kurutma) belirli kurallara uygun
olarak yapılmalıdır. Örne in selülozik, rutil ve asit karakterli örtüye sahip ala ımsız
elektrodlar kaynak özelliklerini olumsuz yönde etkiledi i için çok fazla kurutulmazlar. Bazik
ve yüksek verimli rutil elektrodlarla tüm ala ımlı elektrodların iyi kaynak özellikleri ve daha
önemlisi hatasız kaynak diki leri sa lamaları için mutlaka kuru olmaları gerekmektedir.
Rutil Elektrodların Kurutulması:
Kurutma i lemi genelikle gerekli de ildir. Ancak elektroddaki nem oranı tehlikeli seviyeye
ula mı ise (üzerine ya mur, kar ya mı , suya dü mü vb. durumlar) 100 – 150oC’ta ½ - 2
saat arası kurutma i lemi uygulanır. Sıcaklı ın dü ük seviyede tutulması durumunda,
fırınlama süresi uzatılmalıdır. Kurutma süresince elektrodların durumunu kontrol etmek için
zaman zaman kaynak denemeleri yapılmalıdır.
Selülozik Elektrodların Kurutulması:
Bu tip örtüye sahip elektrodlarda, örtünün büyük bir kısmı organik maddelerden
olu tu undan, çekirdek teli ile örtünün ısıl genle me katsayıları çok farklıdır. Örtü kalınlı ı da
di er örtülü elektrodlara oranla çok ince oldu undan, yapılacak hatalı bir kurutma i lemi
sonunda örtüde çatlaklar olu abilir ve elektrod kullanılamaz duruma gelir.
Selülozik elektrodların örtülerinde kaynak sırasında enerji yutan maddelerin bulunmaması,
aksine selülozun çok yüksek enerji vermesi nedeniyle, örtüdeki olası nem fazlasının kaynak
özelliklerine etkisi çok azdır. Ancak yanma sırasında olu an su buharı, enerjiyi yutup arkta
kesintiye neden oluyor ise, elektrodların yanma özellikleri düzelinceye kadar kurutulmaları
gerekir. Bu i lem dü ük sıcaklıklarda (en fazla 75oC) yapılmalıdır. Bunun dı ında genellikle
kurutulmayan elektrodlardır.
Bazik ve Ala ımlı Elektrodların Kurutulması:
Bazik ve ala ımlı elektrodlar uygun ko ullarda stoklanmı lar ise ço unlukla kurutma i lemi
gerekli de ildir. Nem kaynak sırasında problem olu turuyor ve poroziteye (gözenek) neden
oluyor ise; elektrodlar 250 – 400oC ‘da 2 – 3 saat arasında kurutma i lemine tabi
tutulmalıdır. Hava sızdırmayan kutulara konulmamı veya kutudan çıkarılmı elektrodlar
normal ko ullar alında;
- ala ımsız elektrodlar 4 saatten fazla,
- ala ımlı elektrodlar 2 saatten fazla
açıkta beklemi lerse kurutulmaları önerilir.
Özellikle kritik kaynak i leri için, dü ük ala ımlı elektrodlar kullanıldı ında a a ıdaki akı
emasında kırmızı çizgi (ortadaki yol) ile gösterilen yol takip edilmeli, koruma ünitesinden
alınan elektrodlar direkt olarak kullanılmamalıdır.
Not: Maksimum sıcaklık a ılmamalı! Ancak kurutma ünitesinin bu sıcaklı a ula masının
zaman alaca ı göz önünde tutulmalıdır. E er kurutma ünitesi so uksa ve tamamen elektrod
ile dolu ise; maksimum sıcaklı a ula mak, kurutma ünitesinin boyutlarına da ba lı olarak
zaman alacaktır. Bu durum da göz ardı edilmemelidir.
''
Resim 30: Elektrod kurutulması.
Elektrodların Standarlarda Gösterili leri
AWS : American Welding Society
(Amerikan Kaynak Derne i)
EN
: European Norm
(Avrupa Normu)
TS
: Türk Standatları
DIN
: Deutsches Institut für Normung
(Alman Standartlar Enstitüsü)
Çok geni bir literatür içeren standartlardaki gösterimlerinde kaynak elektrodları günümüzde
en yaygın ekli ile AWS ve EN standartları ile ifade edilmektedirler. Bunun yanısıra
ülkemizde TS standartları da kullanılmakta ancak genelikle TS’nı EN ile birlikte görmekteyiz.
Zaten TS EN’u aynen kabul etmektedir. Bazı ürünler ve literatürlerde artık kullanılmamakla
birlikte DIN standartları ile de açılımlar bulunmaktadır.
'(
Örnek:
AWS A5.1 E 6013
AWS A5.1 E 7018
AWS A5.5 E 7024
')
'2
'8
Elektrik Ark Kayna ında
güvenli i:
KAZALARA NEDEN OLAN FAKTÖRLER
TEKN K FAKTÖRLER
•
Makina ve teçhizatın yeterli derecede koruyucu olmaması veya arızalı çalı tırılması.
•
yi olmayan i yeri artları.
NSANDAN KAYNAKLANAN FAKTÖRLER
Teknik bilgi eksikli i.
e uyumsuzluk.
Yeteneksizlik.
Ailevi sorunlar.
D
ER FAKTÖRLER
Araç ve gereçleri hatalı kullanmak.
Gereksiz akalar yapmak.
Tezgah koruyucularını kaldırmak veya bunları yetersiz hale sokmak.
Ki isel koruyucuların kullanımını ihmal etmek.
YANLI :
YANLI LAR ve ETK LER
Yüz maskesi yok.
Yüzde yanıklar, göz alınması.
Kollar çıplak.
Çıplak ciltte yanıklar.
Yanıcı giysi giymek.
Elbise nedeni ile tutu ma ve yanma riskleri.
Kaynak bölgesinde yanıcı madde bulunması.
Yangın, patlama, zehirli gaz buharları.
Yakında çalı anlarla kaynak bölgesi arasında
paravan olmaması.
Göz alması ve yanıklar.
Yangın söndürme kovasında kum yerine su
bulunması.
Yangın sırasında elektrik çarpması.
Ortamdan atılamayan kaynak dumanları
Muhtemel zehirlenmeler, ba a rısı.
Topraklamanın sa lıksız ve tehlikeli yapılması.
Elektrik çarpması, tutu turma zorlu u nedeni
ile dikkat da ılımı.
Resim 31: Kötü çalı ma ortamı ( ematik).
'9
DO RU:
Resim 32: Uygun çalı ma ortamı ( ematik).
KAYNAKLI UYGULAMALARDA D KKAT ED LECEK GÜVENL K KONULARI
• Çevrende yanabilecek maddeleri gözlemle ve uzakla tır.
• 220 veya 380 Volt besleme kablosu izolasyonunun sa lam oldu undan emin ol.
• Bo ta çalı ma gerilimi 65 Volt’tan yüksek kaynak makinalarında kaynak kablo ve
penselerinin izolasyonlu olmasına, çıplak olarak pense ve topraklamaya dokunulmamasına
dikkat et.
• Ba kalarının kaynak ı ınlarına maruz kalmasını engeleyici önlemleri al (pano vb).
• Yüksek yerlerde çalı ma gerektiren durumlarda, refleksel tepki hareketlerini de dü ünerek
emniyet kemeri tak.
• Kaynak ı ınlarına kar ı, kol, boyun, el vb. çıplak vücut bçlgesini örtecek giysiler giy.
• Kaynakçı maskeni (tercihen ba maskesi) mutlaka kullan (punta dahi atıyor olsan da).
• A ır parçaların birle tirme kaynaklarında yardımcı personel ve/veya uygun makina ve
aparatları kullan.
• Çoklu çalı ma ortamında kaynak ı ınlarına kar ı kayna a ba lamadan önce sesli olarak
“Gözlerinizi koruyunuz” ikazı yap.
• Kaynak cüruflarını (çapaklarını) kırma sırasında kendine veya ba kasına sıçramasını
engeleyici ekilde kırma yap.
• Topraklama ucunu ( asi) mutlaka kaynak yaptı ın noktaya yakın tak.
• Kapalı ortamlarda çalı ma sırasında ortamın kaynak dumanından temizlenmesini ve ortama
taze hava gelmesini sa la.
• Kaynaktan sonra sıcak bırakılacak parçalara dokunulmasını engellemek için mutlaka uyarı
levhası koy.
'0
Kaynak I ınları:
Ark enerjisinin yakla ık %15’i ı ık enerjisi olarak açı a çıkar. Bu ı ık enerjisi aynı güne
ı ı ında oldu u gibi üç tip ı ından olu mu tur. Bunlar; ısı veren Enfraruj I ınlar, parlak ı ık
veren Parlak I ınlar ve yakan Ultraviole I ınlardır.
Ozon Tabakası
Enfraruj I ınlar (Sıcaklık verirler)
Parlak I ınlar (I ık) verirler)
Ultraviole I ınlar (Yakarlar)
Resim 33: Güne ark ı ınlarının cins itibari benzerli i.
Ark kaynaklarının çe itlerine göre bu ı ınların hem güçleri de i mektedir (kulanılan örtü,
koruyucu gaz ya da toz (tozaltı) kullanımına ba lı olarak). En etkili ı ın TIG (argon)
kaynaklarında açı a çıkmaktadır. MIG/MAG (gazaltı) kaynak yönteminde TIG
kaynaklarındaki ı ık gücüne yakın ı ın açı a çıkmaktadır. Bu iki sistemde de kullanılması
gereken kaynak maske camları eski sistem DIN standartlarında 787 numaralı cam olarak
belirtilmektedir. Daha az ı ının açı a çıktı ı örtülü elektrod kaynaklarında ise aynı standart
777 numaralı maske camlarını önermektedir.
':
GAZ KORUMALI METAL ELEKTR K ARK KAYNA I (MIG / MAG):
(GMAW- Gas Metal Arc Welding)
Gazaltı kayna ı (MIG / MAG), kaynak için gerekli ısının, tükenen bir elektrod ile i parçası
arasında olu an ark sayesinde ortaya çıktı ı bir ark kaynak yöntemdir. Kaynak bölgesine
sürekli ekilde beslenen (sürülen), masif haldeki tel elektrod ergiyerek tükendikçe kaynak
metalini olu turur. Elektrod, kaynak banyosu, ark ve i parçasının kayna a yakın bölgeleri,
atmosferin zararlı etkilerinden kaynak torcundan gelen gaz veya karı ım gazlar tarafından
korunur. Gaz, kaynak bölgesini tam olarak koruyabilmelidir, aksi taktirde çok küçük bir hava
giri i dahi kaynak metalinde hataya neden olur.
MIG / MAG Gazaltı Kayna ı
MIG = Metal eriyen elektrodlu Inert (asal)
koruyucu Gazlı Elektrik ark kayna ı
Saf Argon yada Argon’ca zengin karı ım gazlar
Ör.:% 97 Ar + % 3 O2
MAG =Metal eriyen elektrodlu Aktif
koruyucu Gazlı Elektrik ark kayna ı
Yanlız CO2 veya Di er karı ım gazlar.
Ör.:% 75Ar + % 25 CO2
Resim 34: MIG/MAG Teriminin açıklaması
Olumlu yönleri:
1. Gazaltı kayna ı örtülü elektrod ark kayna ına göre daha hızlı bir kaynak yöntemidir.
Çünkü;
o Tel eklindeki kaynak elektrodu kaynak bölgesine sürekli beslendi i için kaynakçı
örtülü elektrod ark kaynak yönteminde oldu u gibi tükenen elektrodu de i tirmek
için kayna ı durdurmak zorunda de ildir.
o Cüruf olu madı ı için örtülü elektrodlardaki gibi her paso sonrası cüruf temizli i
i lemi yoktur ve kaynak metalinde cüruf kalıntısı olu ma riski olmadı ından, daha
kaliteli kaynaklar elde edilir.
o Örtülü elektrod ark kayna ına göre daha dü ük çaplı elektrodlar kullanıldı ından,
aynı akım aralı ında yüksek akım yo unlu una ve yüksek metal yı ma hızına
sahiptir.
2. Gazaltı kayna ı ile elde edilen kaynak metali dü ük hidrojen miktarına sahiptir, bu
özellikle sertle me özelli ine sahip çeliklerde önemlidir.
3. Gazaltı kayna ında derin nüfuziyet sa lanabildi i için bazen küçük kö e kaynakları
yapmaya izin verir ve örtülü elektrod ark kayna ına göre daha düzgün bir kök
penetrasyonu sa lar.
4. nce malzemeler ço unlukla TIG kaynak yöntemi ile ilave metal kullanarak veya
kullanmadan birle tirilse de, gazaltı kayna ı ince malzemelerin kayna ına örtülü
elektrod ark kayna ından daha iyi sonuç verir.
5. Hem yarı otomatik hem de tam otomatik kaynak sistemlerinde kullanıma çok
uygundur.
(/
Olumsuz yönleri:
1. Gazaltı kaynak ekipmanları, örtülü elektrod ark kayna ı ekipmanlarına göre göreceli
olarak daha karma ık, daha pahalı ve ta ınması daha zordur.
2. Gazaltı kaynak torcu i parçasına yakın olması gerekti i için örtülü elektrod ark
kayna ı gibi ula ılması zor alanlarda kaynak yapmak kolay de ildir.
3. Sertle me özelli i olan çeliklerde gazaltı kayna ı ile yapılan kaynak birle tirmeleri
çatlamaya daha e ilimlidir çünkü, örtülü elektrod ark kayna ında oldu u gibi kaynak
metalininin so uma hızını dü üren bir cüruf tabakası yoktur.
4. Gazaltı kayna ı, gaz korumasını kaynak bölgesinden uzakla tırabilecek hava
akımlarına kar ı ek bir koruma gerektirir. Bu nedenle, örtülü elektrod ark kayna ına
göre kaynak bölgesine etki edecek hava akımlarının oldu u durumlarda önlem
almadan kaynak yapmaya uygun de ildir.
1. TIG kayna ı, sürekli bir kaynak diki i yapmak, aralıklarla kaynak yapmak ve punto
kayna ı yapmak için hem elle, hem de otomatik kaynak sistemleri ile uygulanabilir.
2. Elektrod tükenmedi i için ana metalin ergitilmesiyle veya ilave bir kaynak metali
kullanarak kaynak yapılır.
3. Her pozisyonda kaynak yapılabilir ve özellikle ince malzemelerin kayna ına çok
uygundur.
4. Kök paso kaynaklarında yüksek nüfuziyetli ve gözeneksiz kaynaklar verir.
5. Isı girdisi kaynak bölgesine konsantre oldu u için i parçasında deformasyon dü ük
olur.
6. Düzgün kaynak diki i verir ve kaynak diki ini temizlemeye gerek yoktur.
Ancak unutulmaması gereken ve önemli olan konu udur :
Gazaltı kayna ı manulel (el) kullanımlarında yarı mekanize bir kaynaktır. Uygun tasarlanmı
sistemlerle birlikte ya da robotlara entegre edilerek robotik uygulamalarda tam mekanize
olarak kullanılmaktadır.
Dolayısı ile ark bölgesine bir tetik yardımı ile yönlendirilen;
Koruyucu Gazın, Tel Elektrodun, Kaynak Akımının
Varsa so utma amaçlı kullanılan su geli -gidi lerinin sa lıklı gelebilmesi için ;
Sistemi olu turan tüm parçalar;
1 – Temiz ve bakımlı olmalı
2 – Ölçüsünde olmalı
3 – Yerlerine yeterince sıkı ve düzgün takılmı olmalıdır.
Gazaltı kaynaklarında eriyen tel elektrod, ark bölgesine tel sürme mekanizması yolu ile
itiklenerek torç paketi elemanlarından sipral içinden gönderilir. Dolayısı ile bu itikleme yolu ile
göndermenin sa lıklı olması için torç boyunun da sınırlı olmasını kaçıılmazdır.Buna göre
karbon, paslanmaz veya ala ımlı çeliklerin kaynakları için kullanılan masif (dolu kesitli) ve
özlü teller için, torç boyu 4,5 metreyi a maması önerilir. Bu uzunluk alüminyum ve
ala ımlarının kaynaklarında daha kısa örne in 1,5 – 2 metre gibi tutulmalıdır. Ancak bu
uzunluklar push-pull (itme-çekme) sistemli torç paketleri ile 12 metreye kadar
uzatılabilmektedir.
Resim 35: Torç tip ve boyları
(
Gazaltı kaynak makinaları fiziki yapıları itibari ile iki tipte üretilmektedir. Bunlar;
o Compact (bile ik) tip kaynak makinaları
o Ayrılabilir tel sürme üniteli kaynak makinalardır.
Resim 36:Compact makina örne i
Resim 37: Ayrı tel sürmeli makina örne i
Genelde kaynak makina üreticisi ve satıcısı firmalar ayrılabilir tel sürme üniteli tip
makinalarının güç ünitesi ile tel sürme ünitesi arasındaki gaz hortumu, kaynak akım kablosu,
varsa su so utma gidi /dönü hortumlarının bulundu u ara paket olarak adlandırılan,
kabloyu 5 metre olarak planlayıp satı a sunarlar. ste e ba lı olarak bu ara paketin uzunlu u
30 metreye kadar uzatılabilmektedir.
Makina seçim ve alımlarında kullanıcılar bu sınırlarlamaları bilmeleri ve i lerine uygun türde
makina seçimi yapmalılar.
Gazaltı kaynak sisteminde önemli ekipmanlardan biri torçtur. Su ile veya hava (gaz) ile
so utmalı torç olarak iki çe ittir. Makinanın çıkı kaynak gücüne göre farklı amperlerde
torçlarda mevcuttur.
Torç kabzeden ba layarak birkaç elemandan olu maktadır. Bunlar;
kabze, torç (ku u)boynu, izalatör, da ıtıcı (gaz ve kaynak akımını), kontak meme (akım
borusu), gaz nozuludur.
Torcun devamında, tel sürme ünitesine ba lantı eklemanı olan “euro connectör”e kadar
torç paketi olarak adlandırılan ve içinde;
tel siprali, kaynak akım kablosu, varsa su so utma gidi ve geli hortumlarını kapsayan
bölüm bulunmaktadır.
Da ıtıcı
Yalıtıcı
( zalatör)
Torc Boynu
Gaz Nozulu
Kabze
Meme
Çelik Sipral
Tetik
Resim 38: MIG/MAG Torcu ve parçaları
('
Di er çok önemli ekipman tel sürme mekanizmalarıdır. Günümüzde gazaltı kaynak
makinaları iki veya dört makaralı sistem olarak pazarda bulunmaktadır. ki makaralı
sistemlerde bir adet tel çapına göre seçilen tel sürme makarası, bir adet de baskı makarası
bulunmakta ve tel elektrod tek noktadan ilerletilmektedir. Dört makaralı sistemlerde ise, iki
adet tel çap ve cinsine göre seçilen tel sürme makarası ile iki adet baskı makarası
bulunmakta, böylece tel elektrod iki noktadan temas ile ilerletilmektedir. Dört makaralı sistem
do al olarak tel elektrodu daha rahat ve sa lıklı ilerletmekte, hatta bazı durumlarda tel
elektrodda olu mu olan e riliklerin de düzeltilmesine yardımcı olmaktadır.
Resim 39: Tel sürme mekanizması örne i
Tel sürme makaraları kullanılacak tel elektrodun çaplarına göre seçilip kullanlmalıdırlar.
Yaygın ve standart olarak 0,80mm, 1,00mm, 1,20mm ve 1,60mm çaplı teller kullanılmakta ve
genelde de makina üreticileri makinaları ile birlikte bu çaplı tel sürme makaralarını
vermektedirler. Ancak özel çap kullanımları da mümkündür. Bu durumda makina üretici veya
satıcısından kullanılacak tel elektrod çapı ve cinsine uygun tel sürme makara (ları) temin
edilmelidir.
Genelde karbon çeli inden imal edilerek, semantasyon ile sertle tirilmi tel sürme makaraları
kullanılmakla birlikte, üzeri titanyum kaplaması ile sertlik (a ımaya kar ı dayanım)
kazandırılmı tel sürme makaralarıda bulunmaktadır.
Tel sürme makaraları tel elektrod çapına uygun seçilmekle birlikte, tel elektrodun cinsine
göre de makara kesit formları de i mektedir. Buna göre;
Karbon çeli i, özel ala ımlı çelik, paslanmaz çelik, sert dolgu vb.malzemelerde (V) kesitli tel
sürme makaraları kullanılırken, alüminyum ve ala ımları türünde hafif metallerin kaynakları
için tel sürme makara kesiti (U) eklinde olmalıdır. Özlü tel kullanılması durumunda ise
makara kesiti yine (V) kesitli ancak tel sürme yüzeyleri tırtırlı (iz yapılm ) olmalıdır. Ayrıca
özlü tel kullanımlarında baskı kuvveti solid (dolu kesitli) tellere göre daha azalatılmalıdır. Aynı
baskı kuvveti kullanılırsa özlü teller birle me yerlerinden açılıp içindeki örtü malzemesini
dökmeye ba larlar.
Baskı Makarası
Tel sürme
Makarası
“V” Oluklu DÜZ Tel
Sevk Makarası
“V” Oluklu Tırtırlı “U” Oluklu Tel Sevk
Tel Sevk Makarası
Makarası
Resim 40: Tel sürme makara tipleri
((
Gazaltı kayna ının hata yapılmadan kullanılması gereken en önemli unsurlardan biri de
koruyucu gaz ve bu gazı ark bölgesine ayarlanan miktarda sevk eden akı regülatörleridir.
Erimi kaynak banyosu ve dolgu metalinin kirlenmesini engellemek için kaynak bölgesindeki
atmosferin bir koruyucu gazla yer de i tirmesi sa lanır.
Bu kirlenme esas olarak
atmosferdeki azot, oksijen ve su buharı nedeniyle olur.
Azot, çelik kaynak metalinde sünekli i ve darbe dayanımını azaltır ve çatlamaya neden olur.
Azot ayrıca gözene e de yol açar.
Oksijen çelikte mevcut olan karbonla birle erek karbon monoksidi (CO) olu turur. Bu gaz
ise, katıla an kaynak banyosunda hapsolarak gözene e neden olur. Buna ek olarak, oksijen
çelikteki di er elementlerle birle ir ve kaynak metalinde metalik olmayan kalıntıları olu turur.
Su buharındaki hidrojen, erimi çelikte çözünür ve gözenek veya bazı ana metallerde diki altı
(ITAB) çatla ı olu turur.
Kaynak banyosunun kirlenmesiyle ilintili bu sorunlardan kaçınmak için, koruyucu olarak üç
temel gaz kullanılır: argon, helyum ve karbon dioksit. Bazı uygulamalar için dü ük oranda
hidrojen ve oksijen ilavesi yararlı olmaktadır. Bu üç gazdan argon ve helyum kimyasal olarak
soydur/asaldır.
Karbon Dioksit
Karbon dioksit kimyasal olarak aktif bir gazdır. Kaynak arkı gibi yo un bir ısı kayna ında,
karbon monoksit ve serbest oksijene ayrı arak aktif hale geçer. Serbest oksijen kaynak
banyosundaki di er elementlerle reaksiyona girer.
Karbon dioksit ço unlukla ala ımsız karbon çeliklerin kayna ında kullanılır. Bu gazla sprey
metal iletimi mümkün de ildir, yani kısa-devre ve globüler (küresel) modda metal iletilir.
Kolay bulunabilirli i, dü ük maliyeti ve kaynak performansı nedeniyle popülaritesi yüksektir.
En önemli dezavantajı, sert ve sesli ark ile yüksek sıçramadır.
Argon
Argon, demir esaslı ve demir dı ı metallerin kayna ında tek ba ına veya di er gazlarla
birlikte kullanılır.
Argon ve di er gazlarla karı ımları tüm metal iletimi modlarında
kullanılabilir. Böylece iyi kaynak kabiliyeti, mekanik özellikler ve ark kararlılı ı elde edilir.
Argon, dar bir ark kolonu ve yüksek akım yo unlu u olu turarak, küçük bir yüzey alanında
enerjiyi konsantre eder.
Helyum
Helyum yüksek ısı girdisi gerektiren uygulamalarda kullanılır. Kaynak metalinin yayılmasını
(esas metali ıslatmasını: wetting), nüfuziyet derinli ini ve ilerleme hızını artırır. Kaynak
banyosunun akı kanlı ı sayesinde alüminyum, magnezyum ve bakır ala ımlarının
kayna ında avantajlıdır. Ço unlukla argonla karı tırılır.
()
Metal
Tipi
Gazaltı Ark Kayna ında Gaz Seçimi
Kalınlık
Maks. 2 mm
2 mm-3.2
mm
letim Modu
Kısa Devre
Önerilen
Koruyucu Gaz
Ar+CO2
Ar+CO2+O2
Kısa Devre
Ar+8-25 % CO2
Ar+He+CO2
Kısa Devre
CO2
Ar+15-25 % CO2
Kısa Devre /
Küresel
Ar+25 % CO2
Kısa Devre
Ar+50 % CO2
Kısa Devre +
Küresel
(gömülü ark)
CO2
Sprey
Ar+1-8 % O2
Sprey
Ar+5-20 % CO2
Kısa Devre
Sprey letim
Ar+CO2+O2
Ar+He+CO2
He+Ar+CO2
Yüksek Akım
Yo unlu u
Ar+He+CO2+O2
Ar+CO2+O2
Kısa Devre
Ar+8-20 % CO2
He+Ar+CO2
Ar+CO2+O2
Karbon
Çeli i
3.2 mm’den
çok
Maks. 2.4
mm
Dü ük ve
Yüksek
Ala ımlı
Çelik
Kısa Devre /
Küresel
Ar+20-50 % CO2
Sprey (Yüksek
Akım
Yo unlu u)
Ar+2 % O2
Ar+5-10 % CO2
Ar+CO2+O2
Ar+He+CO2+O2
Darbeli Sprey
Ar+2 % O2
Ar+5 % CO2
Ar+CO2+O2
Ar+He+CO2
Kısa Devre
Ar+2-5 % CO2
Kısa Devre
He+7.5 % Ar+2.5
% CO2
Ar+2-5 CO2
Ar+He+CO2
He+Ar+CO2
Sprey
Ar+1-2 % O2
Ar+He+CO2
He+Ar+CO2
Darbeli Sprey
Ar+1-2 % O2
2.4 mm’den
çok
Maks. 2 mm
Paslanmaz
Çelik,
Nikel,
Nikel
Ala ımları
Paslanmaz
2 mm’den
çok
2 mm’den
Avantajlar/Tanımlar
/
Yeterli nüfuziyet ve distorsiyon
kontrolü.
Daha yüksek metal yı ma hızı. En
az
distorsiyon
ve
sıçrama.
Pozisyon
kayna ında
iyi
banyo
kontrolü.
Yüksek kaynak hızı.
yi nüfuziyet
ve
banyo
kontrolü.
Pozisyon
kayna ına uygun.
Yüksek akım ve yüksek hız
kayna ına uygun.
Derin nüfuziyet, dü ük sıçrama,
yüksek ilerleme hızı.
Pozisyon
kayna ı iyi.
Derin
nüfuziyet
ve
en
yüksek
ilerleme hızı fakat delme riski
yüksek.
Yüksek akımla mekanize
kaynak.
yi ark kararlılı ı.
O2 arttıkça
daha
akı kan
kaynak
banyosu
olu ur.
Güzel diki görüntüsü ve
esas metalle kayna ma.
yi banyo
kontrolü.
Banyo akı kan.
CO2 arttıkça esas
metalin oksidasyonu ile cüruf ve
tufal olu umu artar. Kararlı ark,
sa lam kaynak metali ve artan
diki geni li i.
Kısa
devre
ve
sprey
iletim
modlarına uygun.
Geni
kaynak
akımı
aralı ı
ve
iyi
ark
performansı.
yi banyo kontrolu
ve düzgün diki biçimi.
Yüksek metal yı ma hızı sa lar
(3.5-7 kg/saat).
Bu de erlere
eri mek
için
özel
ekipman
ve
kaynak teknikleri gerekebilir.
yi kayna ma ve diki i görünü ü.
yi mekanik özellikler.
Yüksek kaynak hızı.
yi nüfuziyet
ve
banyo
kontrolü.
Pozisyon
kayna ına uygun.
Yüksek akım ve
yüksek hız kayna ına uygun.
Kenaryanı ını (undercut) azaltır.
Yı ma hızı daha yüksek ve yayılma
daha iyi. Derin nüfuziyet ve iyi
mekanik özellikler.
Hem ince hem de kalın malzemelerin
pozisyon
kayna ında
kullanılır.
Geni
bir ark karakteristi i ve
yı ılan metal aralı ında kararlı
kaynak imkanı sa lar.
yi
nüfuziyet
ve
distorsiyon
kontrolü.
Sprey ark ile de
kullanılır.
Esas metale göre
bazan banyo akı kanlı ı azalır.
He
ile
dü ük
oranda
CO2
karı ımıyla,
bazı
ala ımlardaki
tanelerarası
korozyon
riskini
yaratan C almayı en aza indirir.
He yayılmayı ve diki
formunu
iyile tirir.
% 5’ten daha fazla
CO2
bazı
ala ımlarda
dikkatle
kullanılmalıdır. Tüm pozisyonlara
uygundur.
Kararlı
ark.
Akı kan
fakat
kontrol edilebilir banyo bsa lar,
iyi
kayna ma
ve
diki
formu.
Kalın
kesitli
parçalarda
kenaryanı ını azaltır.
Hem ince hem de kalın malzemelerin
(2
Çelik
çok
Bakır,
BakırNikel
Ala ımları
Maks. 3.2
mm
Ar+He+CO2
He+Ar+CO2
Ar+CO2+H2
He+10 % Ar
He+25 % Ar
Ar+He
Kısa Devre
He+Ar
Ar+50 % He
Ar veya He
Darbeli sprey
Ar+He
Hem ince hem de kalın malzemelerin
pozisyon
kayna ında
kullanılır.
Geni
bir ark karakteristi i ve
yı ılan metal aralı ında kararlı
kaynak imkanı sa lar.
Maks. 12 mm.
Sprey, Darbeli
Sprey
Ar
12 mm’den
çok.
Sprey, Darbeli
Sprey
He+20-50 % Ar
Ar+He
Sprey
Ar
Sprey
Ar+20-70 % He
3.2 mm’den
çok
Alüminyum
Magnezyum,
Titanyum ve
di er
reaktif
metaller
Kararlı ark, iyi banyo kontrolü,
iyi yayılma.
He karı ımlarının yüksek ısı girdisi,
kalın
malzemelerdeki
yüksek
ısıl
iletkenli in üstesinden gelir.
yi
yayılma ve diki
formu.
Pozisyonda
kullanılabilir.
100 % He veya daha
kalın malzeme kullanımı yayılma ve
nüfuziyeti iyile tirir.
Sprey
Bakır,
BakırNikel
Ala ımları
pozisyon
kayna ında
kullanılır.
Geni
bir ark karakteristi i ve
yı ılan metal aralı ında kararlı
kaynak imkanı sa lar.
Tüm
kalınlıklar
En iyi metal iletimi, ark kararlılı ı
ve yüzey temizli i. Çok az veya sıfır
sıçrama. DC + ile oksidi temizler.
Yüksek ısı girdisi. Akı kan banyo, düz
diki formu ve derin nüfuziyet sa lar.
Gözenek en aza iner.
Mükemmel temizleme. He oranı yüksek
karı ımlara göre daha kararlı ark.
Daha yüksek ısı girdisi ve dü ük
gözenek riski.
Daha akı kan banyo ve
iyi yayılma.
Kaynaklı uygulamalarda kullanılan regülatörler iki çe it olarak kar ımıza çıkarlar. Bunlar;
“Basınç Regülatörleri” (Ör: Oksijen, asetilen regülatörleri gibi) ve “Akı Regülatörleri” dir (Ör:
Karbondioksid, argon, karı ım gaz regülatörleri gibi). Basınç regülatörlerinin her iki
göstergeside basınç cinsinden, akı regülatörlerinde tüp göstergesi basınç, çalı ma
göstergesi ise debi (lt/dak) cinsinden gösterime ayarlanmı lardır.
Gazaltı kaynaklarında kullanılan regülatörler akı regülatörleridir ve mutlaka kullanılan gazın
cinsine uygun seçilmelidir. Pratikte çalı ma debisi olarak ise tel çapının on katı ve küçük
kayıpların kar ılanması için bu sonuca iki litre/dak. Daha gaz ilave edilerek kullanılır.
Örne in, 0,80 mm çapında gaz kullanımında : (0,80 x 10) + 2 = 10 lt /dak. Gaz kullanımı
ayarlanmalıdır.
Tüp ventili
Regülatör gövdesi
Rakor
Ayar kelebe i
Resim 41: Gaz akı regülatör ve flowmetre örne i
Regülatörlerin kullanımlarında dikkat edilmesi gereken konulardan birkaçı unlardır:
Öncelikle di kaptırmadan ve sızdırmazlı a dikkat edilerek tüpe rakor bölümünden
özellikle ay a ızlı anahtar ya da kurba cık anahtar kullanılarak ba lanmalı, kesinlikle boru
anahtarı türünden alet ve edavat kullanılmamalıdır.
Özellikle oksijen regülatörlerinde geçerli olan, bunun dı ında ise bir alı kanlık ve standart
davranı biçimi olarak kazanılması ve dikkat edilmesi gereken davranı ise; ya lı el,
(8
eldiven, üstübü, bez vb. ile tüp ventili açılmamalı, regülatör montajı veya sökümü
apılmamalıdır.
Herhangi bir nedenle (paydoslar, tüp de i imleri vb) tüp ventilini kapatılmak durumunda
kalınıyorsa, mutlaka ayar kelebe inin gev etilmesi gerekmektedir. Aksi durumda ayarlı
(sıkı) bırakılırsa, ventil tekrar açıldı ında tüpdeki sıkı tırılmı yüksek basınçlı gaz süratle
regülatörün içine dolmacak ve hassas olan ikinci bölmeye (çalı ma basınçı yada debisini
gösteren) ani giri yaparak ba ta gösterge hassasiyetini bozacak, muhtemelen diyaframın
ani esnemeden dolayı yırtılmasına (patlama) neden olacaktır.
Karbondioksit gazı kullanımlarında elektirikli özel imal edilmi
regülatör ısıtıcıları kullanılması önerilmektedir. Karbondioksit
sıkı tırılarak tüp içerisinde servise sunulur Gaz tüpde 2/3 oranında
1/3
likit, 1/3 oranıda gaz eklinde bulunur. Üst kısımda bulunan gaz
Gaz
CO
tüketildikçe, likit halde bulunan karbondioksid dı arıdan (tüp ve
regülatör gövdesindeki) ısı alarak gaz fazına dönü ür. Isıyı veren tüp
gövdesi ve özellikle regülatör, ısı kaybetti inden hızlı so ur ve
2/3
karlanma/buzlanma ba lar. Dolayısı ile bir süre sonra tıkanan gaz
Likit
CO
iletim yolları nedeni ile gaz akı ı zayıflar ve durur. Isıtıcı kaybedilen
bu ısıyı kar ılamak için kullanılmalıdır. Hatta, özellikle so uk
ortamlarda karbondioksid bakımından yüksek oranlı karı ım gazların,
daha çok kalın çaplı tel elektrodlar ile yo un kaynaklı imalatlarda
Resim 42:
kullanılması durumlarında da ısıtıcı kullanılması önerilebilir.
CO2 tüpü açıklaması
Kaynak torcunun i parçasına göre konumu ve kaynak sırasındaki hareketi kaynak diki inin
biçimini etkileyen paremetrelerden bir tanesidir.Bu açılar, çalı ma ve hareket açılarıdır.
Çalı ma açısı 90 0 etrafında yapılan 5 0 – 10 0 derece arasında sarkaç hareketidir.
Hareket açısı ise dik eksenden max.30 0 derecelik (yataydan 60 0) ilerlemede torca kaynak
diki i ekseni paralelinde verilen açıdır. Hareket açısı 30°’yi a madı ı sürece, ark banyosu
kaynakçı tarafından kolay kontrol edilebilir. Kaynakçı kaynak banyosunu ve elektrod ucunun
ergimesini rahatlıkla görebildi i için diki in kalitesi yükselir.Buna kar ılık bu de er a ıldı ında
nüfuziyet azalır , diki incelir, ayrıca gaz koruma emsiyesi tam olarak ark banyosunun
üzerini (ergimi ve ısınmı bölgeyi) koruyamıyaca ından gözenekli bir kaynak diki i
olu masına neden olunur.
2
2
5-10° 5-10°
0
x.3
Ma
0
Resim 43: Torç hareket ve çalı ma açısı
!
!
"
!
#
KAYNAK YÖNÜ
KAYNAK YÖNÜ
SAPLAMA KAYNAK
Aralık doldurma
:
Ark kararlılı ı
: KÖTÜ
Y
KAYNAK YÖNÜ
SÜRÜKLEME KAYNAK
D KEY KAYNAK
Aralık doldurma
: KÖTÜ
Aralık doldurma
:ORTA
Ark kararlılı ı
:
Ark kararlılı ı
:ORTA
Y
Nüfuziyet (yanma) :DÜ ÜK
Nüfuziyet (yanma) : DER N
Nüfuziyet (yanma) :ORTA
Sıçrama
Sıçrama
Sıçrama
: FAZLA
:
AZ
:ORTA
(9
Resim 44: Torç ilerletme pozisyonları
Torç hareketleri, çalı ma pozisyonları ile i in biçim ve konumuna göre seçilir. Örne in, yatay
oluk pozisyonunda yan (korni ) kaynaklarında torcu testere di i gibi zig-zag hareketleri ile,
yatay pozisyonda iç kö e diki inde dairesel hareket ettirmek gibi.
Bu hareketlerin neredeyse tamamında mutlaka kısa duru anları söz konusudur. Metal
transferi için bu son derece önemli ve uyulması gereken bir el hareketi ayrıntısıdır. Benzer
ekilde, a a ıdan yukarı kaynak pozisyonunda da geri adım hareketi de önemli bir harekettir.
1
kök paso
LERLEME YÖNLER
3
LERLEME YÖNLER
5
6
4
Kısa duru noktaları
Kısa duru noktaları
2
Yatay oluk pozisyonunda tek paso ile kaynak
LERLEME YÖNLER
Yatay oluk pozisyonunda çok paso ile kaynak
LERLEME YÖNLER
Kısa duru noktaları
Korni pozisyonu(Kar ıya yan kaynak)
Kısa duru noktaları
Tavan pozisyonu
LERLEME YÖNLER
LERLEME YÖNLER
Duru noktaları
Geri Adıma
Dikkat !
Yukarıdan A a ıya
Dik Kaynak
A a ıdan Yukarıya Dik Kaynak
(0
Yatay Pozisyonda ç Kö e Kaynak
Resim 45: Pozisyonlar ve ilerlemede torç hareket ekilleri
Gazaltı kaynaklarında metal transferi :
Malzemenin ark boyunca elektrottan i parçasına geçi i dört farklı tipte olabilmektedir.
40
30
Gerilim ( V )
Kısa devreli geçi : Bu tip metal transferinde dolgu teli kaynak havuzuna temas etti inde ark
söner, gerilim dü er ve akım yükselir. Bu noktada tel elektrot ucundaki erimi metal damlası
kaynak havuzuna geçer. Bu sayede elektrot ile kaynak havuzu arasındaki temas kopmu
olur ve ark yeniden yanarak telin ucunda yeni bir erimi metal olu uturur. Bu yöntemde
dü ük akım ve gerilim kullanıldı ından kaynak havuzu oldukça yo un ve bu sebeple kontrol
edilmesi daha kolay oldu undan zor pozisyonlarda ve kök pasolarında tercih edilen bir geçi
türüdür. Bu tip metal transferi karbondioksitçe zengin karı ım gazları kullanılarak demir
ala ımlarının kayna ında kullanılır.
Örnek : Ø 1mm Tel ve Karı ım Gaz ile Kısa
devre geçi için Volt-Amper ayar alanı
20
10
•
•
•
Damla geçi i “KISA DEVRE” ile yapılır.
0
50
Damla geçi i yakla ık 70 damla / saniyedir
Dü ük gerilim altında gerçekle ir (16 – 22 V arasında)
•
•
Isı girdisi dü üktür (30 – 200 A arasında)
nce kesitlerin birle tirilmesinde, zor pozisyonlarda ve büyük kök açıklıklarının
kapatılmasında gerekli olan küçük ve hızlı kaynak banyoları olu turmak amacı
ile kullanılır.
100
150
200
250
Akım iddeti ( A )
Resim 46: Kısa devreli metal transferi
ri damlacık geçi i: Bu tipte damlacık boyutu tel çapının iki veya üç katına ula ır. Kullanılan
akım ve gerilim de erleri kısa devreli geçi e göre biraz daha yüksektir. Damlacık geçi i ark
boyunca oldukça düzensiz ve sıçrantılı olur. Kaynak metalinin görünümü de düzensizdir.
(:
40
30
Gerilim ( V )
Damlacık geçi i yerçekimi etkisiyle ark boyunca gerçekle ti inden yatay ve oluk
pozisyonlarında kullanılır.
Örnek : Ø 1mm Tel ve Karı ım Gaz ile ri
Taneli geçi için Volt-Amper ayar alanı
20
10
Akım iddeti ( A )
0
50
100
150
200
250
• Damla geçi i kaba taneli olur .Yerçekimi etkisi veya Kısa devre ile gerçekle ir..
• Damla çapları tel elektrod çapından büyüktür.
• Damla geçi i yakla ık 100 damla / saniyedir
• Yüksek gerilim altında gerçekle ir (20V ile 25 V arası)
• 2mm’den kalın saçların birle tirilmesinde, oluk pozisyonunda iç kö e kaynaklarında
kullanılır.
• Torç, damlanın büyüyerek kaynak banyosuna de meden kopacak kadar
uzaklıkta tutulmalı.Fazla uzak tutulursa da, yetersiz ergime/nüfuziyet ve a ırı
diki ta maları olu abilir.
Resim 47: ri damalcıklı metal transferi
40
30
Gerilim ( V )
Spray ark geçi i: Argonca zengin koruyucu gaz altında yüksek akım ve gerilim de erlerinde
bu geçi elde edilir. Dolgu malzemesi çok küçük damlalar halinde ark boyunca kaynak
havuzuna geçer. Damlaların büyüklükleri tel çapından çok daha küçüktür. Sıçrantı çok az ve
diki görünümü çok düzgündür. Çok yüksek eritme gücünden dolayı genellikle oluk
pozisyonlarında tercih edilir.
Örnek : Ø 1mm Tel ve Karı ım Gaz ile Sprey
geçi için Volt-Amper ayar alanı
20
10
Akım
iddeti ( A )
• Damla geçi i kısa devri olmaksızın yapılır.
0
50
100
150
200
250
• Damla geçi i yakla ık 100-300 damla / saniyedir
• Yüksek gerilim altında gerçekle ir (25V ve üstü)
• Akım iddeti “Geçi akımı” adı verilen kritik bir de erin üzerinde olmalı.
• Sprey ark yanlızca argon veya argonca zengin karı ım gaz karı ımları ile elde edilir.
• Yatay pozisyonlarda ve kalın saçlara uygulanır.
• Torç, damlanın büyüyerek kaynak banyosuna de meden kopacak kadar
uzaklıkta tutulmalı.Fazla uzak tutulursa da, yetersiz ergime/nüfuziyet ve a ırı
diki ta maları olu abilir.
Resim 48: Sprey metal transferi
Darbeli ark geçi i: Burada iki tip akım kullanılır birincisi kısa ark denilebilecek dü ük amper
de erlerinde malzeme ile elektrot arasında arkın sönmedi i ve malzemeyi ısıtma amaçlı
kullanılan akımdır. Di eri ise darbeli olarak artan amper de eri ile elektrotu ve malzemeyi
eritip dolgu malzemesinin kaynak banyosuna geçmesini sa lar.
)/
Kaynakta, tel elektrod akım
kontak borusundan (kontak
meme) itibaren kaynak
banyosuna kadar serbest
kalır.
Bu
mesafeye
“elektriksel serbest tel
boyu” adı verilir. Bu ölçü,
kullanılan metal transferine
göre
de i mektedir.Bu
kayna ın kalitesi açısından
mutlaka
ayarlanması
gereken
kaynak
parametresi, beraberinde
bir ba ka ölçü ayarlaması
da getirmektedir. Bu da,
kontak memenin görünen
gaz nozul a ızından ne
kadar içeride bırakılması
gerekti ini
belirleyen
ölçüdür. Bu ayar da
elekriksel serbest tel boyu
ölçüsü gibi, kullanılan
Spral
zalatör
Gaz nozulu
Ød
Tel
elektrod
Arc
Kontak
meme
mesafesi
t
Kontak meme
h
Elektiksel serbest
tel boyu
Görünen
Tel boyu
parçası
KISA DEVRE ARK
Ç N (MAG/ MIG)
t
h
0 - 3 mm
Ød x 10 =.....mm
KARI IK ARK
Ç N (MAG)
SPREY ARK
Ç N (MAG/ MIG)
2 - 5 mm
5 - 8 mm
Ød x 8-12 =.....mm
Ød x 15 =.....mm
Resim 49: Serbest tel boyu mesafe ölçüleri
metal transfer biçimine göre belirlenmelidir. Buna göre yandaki ekilde belirtilen de erler
uygundurlar.
GAZALTI KAYNA INDA OLU AN HATALAR :
Fiziksel hatalar :
Torçlar kullanımda çok fazla e ilip bükülmemeli. Unutulmamalıdır ki içinde ilerletilen tel
elektrod var. Aksi durumda tel elektrod a ırı sürtünme ile kar ı kar ıya kalarak, üzerindeki
kaplamayı dökecek ve ark bölgesine kesiklik yaparak gelecektir.
Elektriksel tüm ba lantılar mutlaka sıkı ve uygun kesitlerde olmalıdır. Bu konuda en çok
hata yapılana nokta topraklama ba lantısının oldu u bölümdür. En iyi sonuç (ark
kararlılı ına ba lı olarak) düzgün ve en az kayıpla dola an kaynak akımı ile elde edilir.
!
!
!
!
!
Resim 50 : Torç paketi katlanmamalı
Resim 51 : Elektrik ba lantıları düzgün olmalı
)
Tel elektrodun makarası ve adaptörünün takıldı ı yuvanın sıkılık ayarı, tel sürme ünitesi
yardımı ile çekilip sürülen telin bo alma hızına uygun olmalıdır. Bunun ayarı göbek civatası
ile (ço u sistemlerde ters di lidir) yapılmalıdır. Çok sıkı olması telin sürülmesinde
aksaklıklara ve tel sürme mekanizmasının a ırı zorlanarak zaman içinde arızalanmasına
neden olacaktır. Gev ek olması durumunda ise tel sürme mekanizması tarafından çeilme
sırasında tel makarası fazla hızlı dönecek ve telin makaradan bir kaç sıra ani çözülerek
da ılmasına neden olacaktır.
Dikkat ! Ters Di
Resim 52 : Tel makara/adaptör uygun sıkılıkta olmalı
Tel sürme makaralarının mutlaka tel çapına ve tipine uygun seçilmesi gerekmektedir. Büyük
seçilirse, baskı makarası tel sürme makarası üzerine oturacak ve telin sürülmesi için baskı
olamıyacaktır. Küçük seçilmesi durumunda, baskı nedeni ile tel elektrodun yuvarlak olması
gereken formu bozulacak ve özellikle kontak meme (akım borusu) bölümünde tel
elektrodun, hem ilerlemesi zorlanacak, hem de sa lıklı kaynak akımı yüklenilmesi mümkün
olamıyacaktır. Arkın bu nedenlerle kararsızlı ı ise kaynak kalitesini ve uygulamasını
olumsuz etkileyecektir. Di er bir dikkat edilmesi gereken konu ise “ baskı makarasının baskı
ayarıdır”. Bu ayar için, tel torç ucundan bir miktar (yakla ık 30-40 cm) çıkarılarak katlayıp
torç boynu ile birlikte sıkıca tutulur ve baskı makarası gev etilerek teti e basılıp telin
sürülmesi sa lanır, e er tel kendi kuvvetini yenip torç ucundan çıkamıyorsa baskı biraz
daha arttırılarak aynı test yinelenir. Bu i lem telin kendi kuvvetini yenip ilerlemeye devam
etti i de er bulununcaya kadar devam ettirilip o noktada daha fazla baskı yapılmadan ayar
tamamlanır.
F
F
a
b
Resim 53 : a) Makara çapı büyük b) Makara çapı küçük c) Baskı ayarı fazla
F
c
)'
Bazı tel sürme sistemlerinde, kılavuz (quide) tüpleri sabit mesafeli olmayıp ayarlıdır.
Özellikle bu tip sistemlerde bu tüplerin tel sürme makarasına oldukça yakın ayarlanmasına
dikkat edilmelidir. Aksi taktirde, tel akaradan sürülerek çıktı ında bo lukta fazla kalıyorsa bu
noktada e ilip kırılmalara ve sistemin durmasına neden olacaktır.
Sipraller genelde torç boylarından yakla ık olarak 25 – 30 cm kadar uzundurlar. Yeni sipral
takıldı ında bir yan keski veya kıl testere ile bu fazlalı ın kesilmesi gerekmektedir. Ancak
burada kesimi yaparken, torç elemanları yerine takıldı ında, sipralin uzunun kontak
memeye kadar ula ıyor olmasına dikkat etmek gerekir.Fazla uzun olursa belki montaj
sırasında sipralin esnekli inden dolayı geriye esneyerek katlanması mümkün olacaktır,
ancak bu durumda içinden sürülen tel elektrod fazladan sürtünme noktalarına maruz kalıp
ilerlemede sorunlar ortaya çıkartacak ve üzerindeki kaplamanın sipral içine dökülmesine
neden olacaktır. Kısa olursa da yine bo ta kalan tel elektrodun kırılıp bükülmesi olası hale
gelecektir.
Kontak meme (akım borusu) mutlaka kullanılan tel elektrod çapına uygun seçilmelidir.
Büyük çaplı seçilmi ya da uzun süre kullanımdan ötürü a ınarak çapı büyümü bir kontak
meme tel elektroda sa lıklı bir ekilde kaynak akımını yükleyemiyecek dolayısı ile ark
karasızlık gösterecektir. Küçük çaplı kontak memelerin -ki seçim ile kullanılmaz ama uzun
süreli ve yüksek akımlı çalı malarda fazla ısı etkisi ile i erek delik çapı küçülebilirkullanımında do al olarak tel elektrod sıkı arak ilerleyemiyecektir. Özellikle 1,20mm tel
elektrod ile ve uzun metrajlı / süreli kaynak uygulamalarında zirkonyumlu (Zr) kontak meme
kullanımları tavsiye olunmaktadır. Zirkonyum ısıya dayanımı ve sertli i nedeni ile zor
a ınıyor olması kesinti sorunu ya anılmadan çalı ma olana ı sa lamaktadır.
Temizlik
Gazaltı ark kayna ında hem kaynatılacak i parçasının özellikle kaynak a zının temizli i
hem de tel elektrodun temizli i, örtülü elektrodla veya tozaltı ark kayna ındaki durumdan
daha kritiktir.
Örtülü elektrod kaynaklarında kullanılan elektrod örtüsü veya tozaltı
kayna ında kullanılan tozdaki bile ikler, erimi kaynak metalini oksit ve gazlardan arındırırlar.
Bu tür bir örtü, gazaltı ark kayna ında olmadı ından, gözenek olu ma riski daha fazladır.
Gözenek olu umu:
Gözenek, kaynak metalinde hapsolmu küçük bir gaz cebidir. Kaynak diki inin belirli bir
noktası veya tüm boyunda, yüzeyinde veya içinde olu abilir. Bu süreksizlik veya hata –
kaynak diki inin içinde veya yüzeyinde olsun – herhangi bir kaynaklı birle tirmenin yapısal
bütünlü ünü ciddi olarak zayıflatır.
Gözenek olu umunun en temel nedeni yetersiz gaz korumasıdır ve a a ıdaki yöntemlerin
biri veya tamamının uygulanmasıyla kolaylıkla çözülür.
Regülatör/flowmetredeki gaz debisini kontrol ediniz (yetersiz ise arttırınız) (Pratikte
kullanılan tel elektrod çapının on katının iki fazlası litre / dakika cinsinden ayarlanır). Gazın
fazlası türbülans nedeni ile havanın kaynak diki ine hapsolmasına neden olacaktır.
Hortum ve torcu gaz kaçakları açısından test ediniz
Yanlı koruyucu gaz kullanımından sakınınız. (daima ana malzeme ve kaynak teline uygun
ve kaynak için üretilmi koruyucu gaz kullanınız).
Kirli veya nemli koruyucu gaz kullanılmamalı, tespiti durumunda tüpler
de i tirilmelidir.
hemen
)(
Arkın çevresindeki a ırı hava akımını yok ediniz; kaynak dı arıda yapılıyorsa, rüzgarı
önlemek için uygun boyda perdeler kullanınız.
Resim 54 : Az miktarda
gaz kullanımı
Resim 55 : Çok miktarda
gaz kullanımı
Resim 56 : Hava akımları
Uygulamaya uygun büyüklükte gaz nozulu seçildi inden emin
olunuz. Çok küçük nozul yetersiz gaz korumasına, dolayısı ile
kaynak metalinde gözenek olu umuna neden olur.
Resim 57 : Uygun olmayan a ızlı nozul kullanımı
Nozul üzerinde ve içerisinde birikmi sıçramaları temizleyiniz. Ancak sürekli olarak sadece
a ız kısmının temizlenmesi yetersizdir. Sıçrayan çapaklar iç kısımlarda birikerek, hem
kontak meme ile nozul arasında iletkenli i sa layıp kaynak akımının nozula atlamasına,
dolayısı ile zamanla nozulun delinmesi ve akımın yetersizli inden dolayı da tel elektrodun
erimesinde problem ya anmasına, hem de da ıtıcının deliklerini tıkayarak gaz çıkı ına
engel olup gözenek olu umuna neden olabilir.
Resim 58 : Nozul a ız kirlili i
Resim 59 : Nozul iç kısım kirlili i
))
Kirli bir i parçası da gözene e neden olabilir. Kayna a ba lamadan önce, i parçası
üzerindeki pas, gres, boya, ya , kaplamalar ve pisli i temizleyiniz. Ana malzemedeki
safsızlıklar, çelik bile imindeki fosfor ve kükürt gibi, gözene e neden olabilir. Bu durumda,
( artname izin verdi i takdirde) farklı kimyasal bile ime sahip bir ana malzeme seçilmelidir.
Ayrıca, daha temiz kaynak metali için, deoksidasyon elementlerini (Si, Mn, Al, Ti, Zr vb.)
daha çok içeren telleri kullanabilirsiniz
Ya , pas, boya
vb. Pis tabaka
Resim 60 : Kaynak a zı fiziksel kirlili i
Kaynak öncesi i lemler hassasiyet ve ciddiyetle yapılmalı. Kaynak a ızları, ön montaj
(putolama) i lemleri geli igüzel yapılmamalı.
Kalın kesitli kaynak a ızlarının doldurulmasında, üst dolgu pasolarına gelindikçe, kaynak
geni likleri artacaktır. Bu durumda e er kaynak a zı boyunca gezinerek tek seferde
dolgular hedeflenirse; torç a zının izin verdi i geni likde gaz koruması olacak , sıcak
bölgeler zaman zaman gaz koruması dı ında kalıp gözenek olu acaktır. Bu gibi durumlarda
geni kaynak a ızları bindirme daha dar diki ler ile doldurulmalıdır.
Bo luk
Resim 61 : Montajda hata
Resim 62 : Geni ve bindirmeli kaynak dolgusu
)2
Ark üflemesi kendine özgü sıçrama, yetersiz nüfuziyet, diki form bozuklu u, kenar
yanıkları hatalarını olu turdu u gibi ayrıca gözenek olu umuna neden olacaktır.
Kaynak yaparken, nozulla i parçası arasındaki aralı ın , di er bir ifade ile “ serbest tel
boyu” ölçüsüne dikkat ediniz.
Torç açısını uygun kullanınız. Çok yatık kullanımlarda koruyucu gaz ark bölgesinin yerine
havaya gidecek, torcun arkasında kalan eriyik veya katıla maya yeni ba layan sıcak
kaynak metalinde havanın etkisi ile gözenek olu acaktır.
Resim 63 : Ark üflemesi
Resim 64 : Serbest tel boyu
Resim 65 : Hareket açısı
Kontak memenin yerine di kaptırılmadan e ri takılmamasına, aynı ekilde gaz nozulunun
kaçık olmamasına dikkat ediniz. Bunun için her kaynak a ba lamadan önce torcu kendinize
do ru döndürerek dairesel formdaki gaz nozulu ve kontak memenin tam ekseninde
oldu unu kontrol ediniz.
Su so utmalı bir torç kullanıyor ve sisteminizde ciddi su eksilmesine tanık oluyorsanız.
Öncelikle makina çevresini kontrol ediniz. E er su birikintisi ve ıslaklık göremiyorsanız,
mutlaka torcunuzunuzun bakımını yaptırınız. Su hidrojen ve oksijenden olu ur. Yüksek ve
ani ark ısısı etkisi ile bile enlerine ayrı arak özellikle hidrojen tarafından kaynak metali ve
ITAB bölgesinde gözenek olu masına neden olunur.
Resim 66 : E ri takılan kontak meme
Resim 67 : Su kaça ı
)8
lerleme hızını, torç hareketlerini ve en önemlisi “kısa duru ” noktalarına dikkat ediniz.
Kaynak diki inin sonunda tetik ile arkı kestikten sonra, torcu hemen kaldırmayınız, tüm
kaynak metali katıla ana kadar bekleyiniz (torcun çok çabuk kaldırılması, kaynak metali
katıla madan gaz korumasının yok olmasına neden olur).
Yanlı veya çok fazla sıçrama önleyici sprey kullanımı (uygulama için do ru ve yeterli
miktarda sprey kullanınız) ve telin gaz nozulundan çok ileriye çıkarak kaynak yapılması
sayılabilir (tel gaz nozulundan sonra en çok 12-15 mm uzamalıdır. Bkz.:serbest tel boyu
konusu).
GAZ KORUMALI TUNGUSTEN ELEKTR K ARK KAYNA I (TIG):
(GTAW- Gas Tungusten Electrode Arc Welding)
TIG kayna ı (bazı kaynaklarda WIG –wolfram inert gaz- olarak geçmektedir) kaynak için
gerekli ısının, tükenmeyen bir elektrod ile i parçası arasında olu an ark sayesinde ortaya
çıktı ı bir ark kaynak yöntemdir. Kaynak bölgesine hiç ilave metal verilmeden sadece kaynak
edilecek ana metal veya metaller eritilerek yapılabildi i gibi, erimeyen tungusten elektrod ile
olu turulan ark bölgesine ayrıca ilave metal tel beslenerek de kaynak metali olu turulur.
Elektrod, kaynak banyosu, ark ve i parçasının kayna a yakın bölgeleri, atmosferin zararlı
etkilerinden kaynak torcundan gelen gaz (argon, helyum veya argon helyum karı ımı)
tarafından korunur. Gaz, kaynak bölgesini tam olarak koruyabilmelidir, aksi taktirde çok
küçük bir hava giri i dahi kaynak metalinde hataya neden olur.
TIG : Tungusten erimeyen
elektrod; Inert (asal); Gaz
koruması altında kaynak yöntemi.
(Kullanılan gaz ço unlukla Argon gazı
olmakla birlikte, özel bazı uygulamalarda
Helyum veya Argon Helyum karı ımı
gazlarda kullanılır.)
Resim 68: TIG Teriminin açıklaması
)9
Koruyucu bir asal gaz atmosferi altında kaynak uygulaması ilk defa II.Dünya sava ında
uçaklarda kullanılan bazı Magnezyum ala ımlı parçaların birle tirilmesi ile ba lamı tır.
Bu yöntemde kaynak edilen parça ile erimeyen elektrod (Tungusten ve/veya ala ımları)
arasında olu turulan bir elektrik arkı kaynak (ergime) için gerekli ısıyı sa lar.Atmosferin
kaynak bölgesine olan olumsuz etkilerine mani olabilmek için kaynak banyosu ve elektrod
kaynak esnasında ve
hatta
kaynaktan
bir
Koruyucu gaz
müddet sonrasında da bir
asal gaz akımı ile örtülür.
lave metal
(ana metal ile uyumlu)
Torç
lave
kaynak
teli
kullanılmadan
da
uygulanabilen
yöntem,
ilave
tel
kullanılması
durumunda çalı ma ekli
bakımından aynı oksi-gaz
kaynak
yöntemine
benzemektedir.
Tungusten
erimeyen elektrod
Ark alevi
Ana metal
Kaynak metali
Resim 69: ematik olarak TIG yöntemi
TIG (WIG) KAYNAK YÖNTEM N N AVANTAJLARI
Kayna ı kolay veya çok zor olan bütün metal ve ala ımları kaynatılabilir.
Asal gaz kullanılması nedeniyle diki te oksidasyon sonucu ala ım elemanlarının kayıpları
söz konusu de ildir. Bu nedenle dayanım ve kalite bakımından mükemmel diki ler elde
edilir.
Dekapana gereksinim yoktur.
Kaynak diki leri genellikle kaynaktan sonra oldu u gibi kullanılmaktadır.
gerekse de yumu ak olduklarından i leme maliyetleri asgariye inmi olur.
lenmeleri
Çok küçük alanın ısıtılması ve ısının sürekli transferi dolayısı ile di er yöntemlere göre
çarpılmalar ve gerilmeler çok daha azdır.
Her pozisyonda kullanılabilir.
Farklı cins metallari birbirleri ile kaynatmak mümkündür.
TIG KAYNAK YÖNTEM N N ÖNEML KULLANIM ALANLARI
Her çe it Alüminyum konstriksiyonlar (Mutfak takımları, süt gü ümleri, boru tesistları,
tanklar, ta ıt imalatları, havai hatlar, teleferik, kabinleri, gemi ve yat imalatı vb.)
Dö me magnezyum parçaların kaynakları.
Paslanmaz çelikler (Kimya ve Gıda sanayinde kullanılan cihazlar, buzdolabı, boru
tesisatları, tıbbi aletler, ısı e anjörleri, tanklar, gaz ve buhar türbinleri, uçak sanayi, kaynatma
kazanları vb.)
)0
Dezokside edilmi bakır ve ala ımları (Kimya endüstrisinde ve elektro-teknikte kullanılan
bakır donanımları vb.)
Sert dolgu kaynakları (Sübapların oturma yüzeyleri vb.)
DKP çelik saçlar (Karoseri i leri, çok ince saçlarlar yapılan konstrüksiyonlar, uçak endüstrisi
vb.)
Özel i ler (Transformatör saçları, çinko kaplı saçlar, nükleer santrallerin in aasında
kullanılan çe itli parçaların imalatı vb.)
TIG KAYNAK MAK NALARI :
TIG kaynak makinaları gerçekte HF ünitesi veya kartına
sahip güç üniteleridir. Dolayısı ile ark tungusten elektrod i
parçasına de dirilmeden ba latılır. Böylece tungusten
elektrod uçu bozulmaz. Bu durumdan kaynak kalitesi de
olumlu etkilenir. Bu tip makinalarda gazın açılıp kapanması
da
tetikten
kumanda
alan
gaz
selonoidleri
ile
gerçekle tirilmektedir.
HF
ÜN TES
/KARTI
GÜÇ
ÜN TES
(Kaynak _
+
Lift Yukarıya
Ancak günümüzde bazı makinalarda HF ünite veya kartı
do ru
kullanılmamaktadır. Bunun yerine “Lift-Arc” konumu
kaldırma
seçene i bulunmaktadır. Bu tip makinalarda kullanılacak
torçlar gaz muslu una sahip torçlardır. Musluklu bu torçlarda
gazın açılıp kapatılması elle kumanda edilen bir vana
(musluk) ile yapılmaktadır. Çalı ma biçimi ise; önce gaz
muslu u açılarak gazın akı ı sa lanır, tungusten elektrod
Resim 70: HF ve LIFT ARC sistemi
kaynak ba langıç noktasına temas ettirilir, bu durumda
(temas halinde) ark ba lamaz. Sonrasında torç kontrollü ve yava biçimde ark boyu kadar
yukarıya kaldırılır. Bu durumda ark yumu ak ekilde ba lamı olur. Tungusten elektrod ucu
bu ekilde çalı mada bozulmayaca ından kaynak kalitesi olumsuz etkilenmemi olur.
GÜÇ
ÜN TES
(Kaynak makinası)
PARÇASI
TIG KAYNA INDA LAVE TEL HAREKET :
TIG kayna ında kullanılan ilave tel, kaynak i lemi boyunca koruyucu gaz emsiyesinin
dı ına çıkarılmamalıdır. Aksi durumda ucu kızgın durumda olan tel bu hali ile hava ile
teması sonucu süratle oksitlenecektir. Bu da telin tekrar kaynak banyosuna sokulması ile
kaynak metaline oksidin karı tırılması ile kaynak kalitesini dü ürecektir.
lave Metal (tel)
BEKLEME ANI
lave Metal (tel)
ERG TME ANI
GD
Gaz Kap (Torç)
!
Koruyucu gaz emsiyesi
Ark
Kaynak diki i
Kaynak banyosu
Resim 71: lave telin kaynak sırasında hareketi
):
TUNGUSTEN ELEKTROD ÇE TLER ve UÇ B LEME YÖNTEMLER :
Ülkemizde ço unlukla paslanmaz çeliklerin ve alüminyum malzemelerin kaynaklarında
kullanılan TIG yönteminde, tungusten elektrodlar genelde iki çe it olarak bulunmaktadır.
Bununla birlikte farklı çe itlerini de bulmak mümkündür. Bunlar kırmızı renk kodu ve ye il
renk kodu ile ayırt edilmektedirler.
E er Alüminyum veya benzeri hafif metallerin kaynakları söz konusu ile kullanılması gereken
tungusten elektrod YE L renk kodludur. Bunun dı ında di er tüm metallerin (karbon
çelikleri, paslanmaz çelikler, bakır ve ala ımları vb.) kaynaklarında kullanılması gereken
tungusten elektrod ise KIRMIZI renk kodludur. Bununla birlikte dünyada farklı renk kodları ile
tungusten elektrodlar üretilmekte ve satı ı yapılmaktadır.
AWS
AST
M
%Min.
Tungusten
%
Toryum
%
Zirkonyum
%Max.
Di er
RENK
KODU
ERG ME
DERECES
(° C)
EW
P
EWTh-1
99,5
---
---
0,5
YE L
3400
98,5
0,89 -1,2
---
0,5
SARI
4000
EWTh-1
97,5
1,7 - 2,2
---
0,5
KIRMIZI
4000
EWTh-3
98,5
0,35 - 0,55
---
0,5
MAV
4000
EWZ
r
99,2
---
---
0,5
KAHVERENG
3700
Resim 72: Örnek Tungusten elektrod çe itleri
Kırmızı renk kodlu elektrodların bilenmesi sivri ekilde yapılması gerekirken, ye il renkli
tungusten elektrodlar radüslü (küresel biçimde) bilenmelidir.
Ø
D
h
Ø
D
<
=
3 mm ise
h = 3 x ØD
D
>
3 mm ise
h = 2 x ØD
küçük veya e it ise
Ø
büyükse
Resim 73: Kırmızı renkli (çelik, paslanmaz çelik, bakır vb.metaller için) tungusten elektrod bileme ölçüsü
2/
°45
Ø
Ø
D
Ø
d
=
d
1/2 ØD
Resim 74: Ye il renkli (Alüminyum vb. metaller için) tungusten elektrod bileme ölçüsü
Bilemede önem verilmesi gereken nokta, elektrodun bileme ta ına tutulması eklidir. E er
elektrod ta a yan biçimde tutulursa , a ınma izleri elektrod eksenine dik ekil halinde setler
biçiminde olu acak, bu da elektronların akı ı sırasında hem kayıpları arttıracak, hem de
tungusten elektrodun gere inden fazla ısınmasına dolayısı ile çabuk tükenmesine neden
olacaktır. Do ru ekil, elektrod ta a dik gelecek ekilde tutulmasıdır.
YANLI
Ta lama izleri
Elektrod
döndürme yönü
DO RU
Resim 75: Tungusten elektrod bilenmesinde do ru ve yanlı çalı ma ekli
TIG kaynak yönteminde alüminyum ve di er hafif metellerin kaynaklarında kullanılacak
kaynak akım tipi (AC) alternatif akım olmalıdır. Bunun dı ında kalan metallerin kaynaklarında
ise (DC) do ru akım kullanılmakta ve bu durumda torç mutlaka negatif (-) kutba
ba lanmalıdır.
2
MALZEME
C NS
AKIM
TP
KUTUPLAMA
ALÜM NYUM
AC
*
MAGNEZYUM
AC
*
PASLANMAZ ÇEL K
DC
(-) (NEGAT F)
%0,3 C’lu ÇEL K
DC
(-) (NEGAT F)
BAKIR
DC
(-) (NEGAT F)
T TANYUM
DC
(-) (NEGAT F)
N KEL
DC
(-) (NEGAT F)
MONEL
DC
(-) (NEGAT F)
NKONEL
DC
(-) (NEGAT F)
Resim 76: Malzeme cinsine göre akım tipi ve kutuplama
Alüminyum malzemelerin kaynaklarında AC akım tipi kullanılmasının nedeni, alüminyumun
dı yüzeyinin çok süratle olu an bir oksit filmi ile kaplı olmasıdır. Bu oksit filmi “Alümina”
olarak adlandırlmakta ve ergime sıcaklı ı 2030 oC civarlarındadır. Ala ım oranlarına göre
de i mekle birlikte alüminyumun ergime sıcaklı ı yakla ık 659 oC dir. Dolayısı ile kaynak
i lemi sırasında e er bu alümina tabakası temizlenmeden kayna a ba lanacak olursa TIG
dı ındaki yöntemlerde zorluk ve olumsuzluklar kaçınılmazdır. Bu tabakanın temizlenmesi ve
kayna a hazır hale getirilmesi ek maliyetleri do urmaktadır. Oysa TIG yönteminde AC akım
kullanılarak kaynak sırasındaki akım yönünün de i ikli i sırasında olu an geçi lerde
alüminanın parçalama yolu ile kaldırılması dolayısı ile sa lıklı bir kayna ın gerçekle tirlmesi
olanaklılıdır.
ALÜM NA
(Alüminyum Oksit)
Ergime Sıcak noktası:
°C
AC
2030
+
+
_
_
Alüminyumun oksit tabakası akımın her frekansta (-) den (+) ya
geçerken parçalanması sonucu uygun kaynak olana ı sa lanır.
Saf Alüminyum
Ergime Sıcak noktası :
°C
659
Resim 77: Alüminyum ve AC akım etkisi
Özellikle ilaç ve gıda tesilerinin ço unlukla paslanmaz çelikten yapılan boru hatlarında
mutlaka kullanılan TIG yöntemi, günümüzde karbon çeli inden mamul endüstriyel tesislerin
boru donanımlarında, gemilerin boru donanımlarında , do algaz kolon ve daire / tesis içi
hatlarınında gerek kök paso gerek dolgu kaynaklarında yo un olarak kullanılmaktadır.
Boru hatlarından geçirilen akı kan özelikle insan sa lı ı ile direkt ilgili ise (gıda ilaç vb) kök
pasoların uygulamasında, boru hattına mutlaka tampon (kök) gazı doldurulmalıdır. Bu gaz
2'
saf argon, azot veya argon ile azot karı ımı olabilece i gibi, gaz firmalarının bu amaç ile
ürettikleri “kök gazı” da kullanılabilir. Bu i lem yapılmadı ı taktirde, kaynak boru içinde sarma
veya çöküntüler eklinde ekil bozuklukları ile olu acaktır. Bu noktalara takılan akı kan
kalıntılara ve çe itli bakterilerin olu masına neden olacaktır. Daha sonra hattan geçirilen
akı kan da bu istenmeyen bakteriler nedeni ile bozulacaktır. Oysaki tampon gazı doldurulan
hatta yapılan kaynaklarda, kayna ın arka (boru içindeki) bölümündeki yüzeyi de aynı dı
yüzeydeki gibi sırt formu eklinde akı kanın kalıntı bırakmadan geçebilece i bir yüzey
olu turacaktır.
Boru (kesit)
Kayna
k
kaynak
yönü
ÇIKI
GR
Tıkaç
Ka ıt Bant
Tampon
gaz
Tıkaç
Resim 78: Boru TIG kayna ında boru içine tampon gazı uygulaması ( ematik)
2(
Kaynak Tekniği Sanayi ve Ticaret A.Ş.
TOSB Otomotiv Yan Sanayi İhtisas Organize Sanayi Bölgesi
2. Cadde, No: 5, Şekerpınar 41420 Çayırova - KOCAELİ
Tel: (0262) 679 78 00 Faks: (0262) 679 77 00
İstanbul Bölge Satış Bürosu
Rauf Orbay Caddesi, Evliya Çelebi Mahallesi, Ak İş Merkezi, No: 33, İçmeler 34944 Tuzla - İSTANBUL
Tel : (0216) 395 84 50 - 395 56 77 Faks: (0216) 395 84 02
Ankara Bölge Satış Bürosu
Ostim Sanayi Sitesi, Ahi Evran Caddesi, No: 83, 06370, Ostim - ANKARA
Tel : (0312) 385 13 73 - pbx Faks : (0312) 354 02 84
İzmir Bölge Satış Bürosu
Mersinli Mahallesi, 1. Sanayi Sitesi, 2822. Sokak, No: 25, 35120, İZMİR
Tel : (0232) 449 90 35 - 449 01 64 Faks : (0232) 449 01 65
Adana Bölge Satış Bürosu
Yeşiloba Mah. 46253 Sokak, Metal San. Sit. No: 5/B, 01100 Seyhan - ADANA
Tel : (0322) 359 59 67 - 359 60 45 Faks : (0322) 359 60 01
www.askaynak.com.tr
[email protected]
www.facebook.com/Askaynak
www.twitter.com/_Askaynak_
www.askaynak.com.tr