Kaynak kaynak İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU KAYNAK Tanım : İki tane aynı metal, yada iki tane ayrı metalin ısı kullanarak veya basınç kullanarak ilave elektrot kullanmadan yada kullanarak yapılan birleştirme i şlemine kaynak adı verilir. Genel olarak iki grupta incelenir. 1. Ergitme Kayna ğı 2. Basınç kayna ğı Kaynak endüstride hem tamir amacıyla hem de dolgu yapmak amacıyla geni ş bir şekilde kullanılmaktadır. Çok eskiden perçin çok popüler bir birle ştirme yöntemi iken bugün kaynak onun yerini almı ştır. En çok gemilerde, kazanlarda, köprülerde, depolama tanklarında, boru hatlarında, otomobil endüstrisinde yaygın olarak uygulanmaktadır. Bir kişiye “Kaynakçı” diyebilmek için o ki şinin o i şten profesyonelce para kazanması gerekir. 40 dan fazla çe şidi olan kayna ğı a şa ğıdaki tablodan görüldü ğü gibi sekiz grupta toplayabiliriz. Ark Kayna ğı Birle ştirilecek parçaların arasından sürekli elektrik arkının geçmesiyle doğacak ısıdan faydalanarak ilave bir elektrot kullanılarak yapılan birleştirme şeklidir. Pirinç Ark Termit Lehim Katı Hal Direnç Gaz Ergitme KAYNAKİMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Group Welding Process Letter Designation Arc welding Carbon Arc CAW Flux Cored Arc FCAW Gas Metal Arc GMAW Gas Tungsten Arc GTAW Plasma Arc PAW Shielded Metal Arc SMAW Stud Arc SW Submerged Arc SAW Brazing Diffusion Brazing DFB Dip Brazing DB Furnace Brazing FB Induction Brazing IB Infrared Brazing IRB Resistance Brazing RB Torch Brazing TB Oxyfuel Gas Welding Oxyacetylene Welding OAW Oxyhydrogen Welding OHW Pressure Gas Welding PGW Resistance Welding Flash Welding FW High Frequency Resistance HFRW Percussion Welding PEW Projection Welding RPW Resistance-Seam Welding RSEW Resistance-Spot Welding RSW Upset Welding UW Pirinç Kayna ğı Bakır, pirinç, bronz, çelik ve paslanmaz çelik gibi metallerin ikisini veya daha fazlasını birle ştirmek amacıyla eriyen pirinç elektrot kullanarak oksi-asetilen gazı altında yapılan birle ştirme şeklidir. Lehimden daha güçlü ba ğlantı sa ğlanır. Tamirlerde önemli rol oynar. Solid State Welding Cold Welding CW Diffusion Welding DFW Explosion Welding EXW Forge Welding FOW Friction Welding FRW Hot Pressure Welding HPW Roll Welding ROW Ultrasonic Welding USW Soldering Dip Soldering DS Furnace Soldering FS Induction Soldering IS Infrared Soldering IRS Iron Soldering INS Resistance Soldering RS Torch Soldering TS Wave Soldering WS Other Welding Processes Electron Beam EBW Electroslag ESW Induction IW Laser Beam LBW Thermit TW İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Gaz Ergitme Kayna ğı Yakıcı (oksijen) ve yanıcı (asetilen) iki gaz kullanarak eriyen elektrot ile yapılan birleştirme şekline denir. Direnç Kayna ğı Özellikle saçların birle ştirilmesinde küçük bir noktasal bölgesinden elektrik akımı geçirip doğan ısıdan faydalanarak basınç uygulamak suretiyle yapılan kaynak şeklidir. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Katı Hal - Dövme Kayna ğı Kaynatılacak iki parça tav fırınında ısıtılır. Tav rengi kızıl hale gelince basınç kullanılarak katı durumdayken iki parça birle ştirilir. Lehim Birle ştirilecek parçaların ergime noktalarının altındaki bir sıcaklıkta eriyen bir lehim çubu ğunun kullanılmasıyla yapılan birle ştirmeye denir. a)Tellerin lehimi b) Düz parçaların lehimi İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Termit Kayna ğı Termit bir birim toz alüminyum ile üç birim demir oksit karı şımına denir.Bu kaynak kırılan rayların tamirinde çok kullanılır. Al 2 + Fe 2 O 3 › 2Fe + Al 2 O 3 + Isı Gaz Ergitme Kaynağı Oksi-Asetilen Gaz Ergitme Kayna ğı Yanıcı gaz (ASET İLEN): Özgül a ğırlı ğı = 1,17 kg/m 3 (hava = 1,29 kg/m 3 ) Isıl de ğeri = 13600 kcal/m 3 Alev sıcaklı ğı (Oksijen ile) = 3120 °C (Hava ile) = 2100 °C Tutu şma hızı (Oksijen ile) = 1310 cm/s (Hava ile) = 130 cm/s Kokusu = Sarımsak kokusu Kalıp hazırlanır Karı şım hazırlama Demirin kalıba akması Alevle Kimyasal Reaksiyon A şırı sıcaklık yükselmesi So ğumaya bırakılan ray Eldesi CaC 2 + 2H 2 O › C 2 H 2 + Ca(OH) 2 + Isı Karpit Su Asetilen Çamur Isı 64 gr 36 gr 26 gr 74 gr İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU 1 kg karpiti suya atsak ; a. Ne kadar asetilen gazı çıkar? 26/64 ? 0,4 kg ? 350 lt (teorik) ? 250 lt (pratik) b. Ne kadar çamur birikir? 74/64 ? 1,15 kg c. Ne Kadar suya ihtiyaç vardır? 36/64 ? 0,50 kg Oksi-asetilen kaynak yönteminde, kayna ğın tarifinden de anla şıldı ğı gibi gerekli olacak ısı ve sıcaklık birisi yakıcı, birisi yanıcı olan iki gazın yakla şık 3000 °C civarında yanması sonucu elde edilir. Malzemenin yapısına uygun ilave dolgu metali (elektrot) kullanılır ve bu metalin erimesi sonucu kaynak yapılır. Yanıcı olarak kullanılacak gazlarda şu özellikler aranmalıdır ; 1. Gazın ısıl de ğeri yüksek olmalı 2. Alev sıcaklı ğı yüksek olmalı 3. Çok hızlı şekilde tutu şmalı 4. Ucuz olmalı ve kolay elde edilmelidir. Bu açılardan bakıldı ğında hava gazı, metan, propan, bütan, hidrojen ve asetilen gazları arasında en uygun olanı asetilen gazı oldu ğunu söyleyebiliriz. KARP İT KAZANLARI Karpitin suyla temas şekline göre 3 tip asetilen kazanı mevcuttur. 1. Dü şme Sistemli 2. Islatmalı Sistem 3. Daldırmalı Sistem Dü şmeli Islatmalı Daldırmalı Kazanlar de ği şik şekillerde sınıflandırılırlar. Asetilen miktarına göre, kazan basıncına göre ve karpitin su ile temas şekline göre sınıflandırma en çok yapılan sınıflandırma çe şitleridir. Suyla temas şekline göre ; 1.Dü şmeli : Sepete konan karpitler sarsılır. Suya dü şen karpit kimyasal reaksiyon yapar. Gaz elde edilir. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU 2.Islatmalı : Karpit önce alt bölümlere yerle ştirilir. Su vanası açılır. Delikli borudan fıskiye şeklinde su damlatılır. Karpit reaksiyona girer. Gaz elde edilir. 3.Daldırmalı : Karpitle dolu olan sepet ihtiyaca göre a şa ğı yukarı indirilerek suyla temas ettirilir. Karpit reaksiyona girer gaz elde edilir. Fosforlu Hidrojenin Temizlenmesi Karpitten elde edilen asetilen saf de ğildir. İçerisinde kükürt, amonyak gazı, kireç ve fosforlu hidrojen içerir. Bunlardan fosforlu hidrojen hariç hepsi suyun içinden geçerken erirler. Fakat fosforlu hidrojen erimez. Asetilenle birlikte kazanda toplanır. Asetilen kaynak için şalumaya geldi ğinde oda beraber gelir. 3000 °C sıcaklıkta kaynak yapılırken hidrojen molekül halinden atom haline geçer ve binlerce hidrojen atomu yüksek sıcaklıklarda hızlı, sıcaklık dü ştükçe yava şlayarak kayna ğın içinde hareket eder. Sıcaklı ğın dü ştü ğü yerlerde hareket durunca atom halindeki hidrojen tekrar molekül haline geçer. H 2 › H° + H° H° + H° › H 2 şekline dönü şür. Hareket durur. Binlerce H 2 molekülü çok küçük mikro bo şluklar olu şturur. Bunlar gözle görülmezler. Parça kullanılaca ğı zaman so ğuk çatlak (hidrojen gevrekli ği) adını verdi ğimiz kaynak hatalarına sebep olurlar. Bunun için fosforlu hidrojenin temizlenmesi şarttır. Bu amaçla asetilen kazanının kenarına temizleme tüpü konur. İçerisine demiroksiklorür maddesi konulur. Asetilen gazı bu maddeden geçerken fosforlu hidrojen tutulur. Gaz temizlenmi ş olur. Emniyet Tüpleri Şalumanın hatalı çalı şması sonucu yanıcı gaz karı şımlarının geri tepmesine engel olmak için kazan yanında kazana ba ğlı iki tip birbirinden farklı tedbir alınır. Birincisi sulu tip : şekilden görüldü ğü gibi alev geri teperse suyun üstünde kalır. İkincisi kuru tip : burada suyun yerini bilya almı ştır. Alev geri teperse bilyanın üzerinde kalır, a şıp kazana gidemez. Sulu Tip Kuru Tip Kazandan Gelen Şalumaya Giden Asetilen Kazanı Temizleme Tüpü Emniyet Tüpü İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Asetilen Kazanlarında Patlama Olayı Asetilen kazanlarının üzerinde basıncı gösteren manometreler vardır. Manometre maksimum 5 atm yi geçmemelidir. Çünkü kimyasal olarak asetilen C 2 H 2 olarak karbon ve hidrojen bile şik haldedir. Zoraki bir arada bulunmaktadırlar. Kazan içerisindeki asetilen gazı basıncı 1,5 - 2,5 atm arasında tutulur. Asetilen gazı üretim esnasında bu basınç a şılırsa sıcaklıkta 80°C yi geçerse H ile C nu bir arada tutmak zorla şır. Aniden hidrojen karbondan ayrılır. Bir anda 11 misli basınç do ğar. Örne ğin 4 atm basınç varsa 11x4=44 atm olur. Bu basınca kazan dayanamaz ve patlar. Sonuçta ölüm olabilir. Bu yüzden çok dikkatli olunmalıdır. Asetilen Gazının Sıvıla ştırılması Asetilen gaz halinde kazanların içinde yüksek basınçta bırakılamayaca ğını biraz önce görmü ştük. Bu ise sürekli yapılacak bir kaynak i şi oldu ğu zaman asetilen gazının çabuk bitmesine neden olur. Oysa asetilen tüpü evlerimizdeki gazlarda oldu ğu gibi sıvıla ştırılabilinir. Bunun için tüpün içine süngerimsi bir madde (%10), aseton (%42), emniyet payı (%15) bırakıldıktan sonra geri kalan kısım asetilenin sıvı (%33) halde bulunaca ğı bir yer bırakılarak gerçekle ştirilir. Bu şartlardaki asetilen 20 atm basınca kadar sıkı ştırılabilinir. Patlama olmaz. Sıvı asetilen daha temizdir ve uzun süreli kaynak i şleri için daha uygundur. Asetilen Gazı İçin UYARI ! Bu gaz, darbelere çok hassastır ve yüksek debili regülatör basınçlarında patlayabilir. Tüp içinde güvenlik nedeni ile gözenekli bir malzeme ve sıvı aseton vardır. Bu sıvı içinde çözündürülen asetilen vardır. Asetilen gazı 1.5 barın üzerinde bir basınçla hatta verilirse ya da mekanik olarak sıkı ştırıldı ğı zaman kolaylıkla patlar. Ayrıca dü şük enerjili kıvılcımlar (örne ğin statik elektrik) dahi patlamaya neden olabilir. Asetilen tüpleri bina dı şında ya da iyi havalandırılmı ş ortamlarda, dik pozisyonda ve sıcak yüzeylerden uzak bir bölgede depolanmalıdır Kullanılan elektrik ekipmanları, patlamaya kar şı yalıtılmı ş olmalıdır. Asetilen ile kullanılan ekipmanlar kıvılcım yaratmamalıdır. Statik elektrik üreten ve depolayan elbiseler ile asetilen kullanılmamalıdır. Çalı şma yapılan alanlar çok iyi havalandırılmalıdır. Asetilen zehirleyici de ğildir, ancak kaçaklar havadaki oksijen seviyesini %19.5`in altına indirirse şuur kaybı ve hatta ölüme kadar gidebilen sonuçlar yaratır. Oksi-Asetilen Gaz Ergitme Kayna ğı Yakıcı gaz (OKS İJEN): Özgül a ğırlı ğı = 1,42 kg/m 3 (0°C ve 1 atm) (hava = 1,29 kg/m 3 ) Renksiz, Kokusuz, So ğutuldu ğunda mavi renkli bir sıvı hâline gelir. Normal koşullarda oksijen gazı suda çözünür. 0°C ve 1 atm basınçta 1 litre suda 31 ml oksijen gazı çözünür. Sıvı oksijen çok zayıf olarak mıknatıs tarafından çekilir. Bunun sebebi oksijen molekülünde çiftle şmemi ş elektronların bulunmasıdır. Elementel oksijen, yakıcı gaz olarak asetilen kaynakçılı ğında yüksek sıcaklık elde etmek için ve oksitleyici gaz olarak füze yakıtlarında kullanılır. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Eldesi : a. Havadan : Havanın hacimce % 78 i azot, % 21 oksijen ve % l ‘i argon, neon, karbondioksit, su buharı gibi öteki gazlardır. Hava -196°C nin altına so ğutulacak olursa sıvıla şır. Daha sonra sıvı hava buharla şmaya bırakılacak olursa -196°C de azot uzakla şır, geride oksijen kalır. Oksijen içindeki safsızlıklar a şamalı buharla ştırma ile uzakla ştırılır. b. Sudan : Pahalı olmakla birlikte suyun elektrolizi ile oksijen elde edilebilir. 2H 2 O › 2H 2 + O 2 Tepkime bazik ortamda cereyan eder. Anottan oksijen, katottan H 2 çıkar. Oksijen Tüpleri Gaz İçeren Oksijen tüpleri : 40 litre hacimde 150 atmosferlik basıncı a şmayacak şekilde doldurulması gerekir. Türün üzerinde imalatçı firmanın adı, seri numarası, bo ş a ğırlı ğı, dolu ağırlı ğı, test basıncı, en son muayene tarihi ve so ğuk damgası yazılı olacak şekilde bulunmalıdır. Oksijen tüpleri basıncının 1,5 katı olan 150 x 1,5 = 225 atm de denenirler. Bu basınçta çatlama ve bozulma yoksa tüp sa ğlam demektir. Oksijen tüplerinde vana kapa ğı takılı olmalı bu tüp ya ğlı maddelerden uzak tutulmalıdır. Tüpler için TS 11169 standardındaki özellikler aranır. Sıvı İçeren Oksijen tüpleri : Oksijen asetilende oldu ğu gibi sıvıla ştırılarak tüplere doldurulabilinir. Sanayide linde yöntemi ile havadan oksijenin sıvıla ştırılması a şa ğıdaki diyagramda gösterildi ği gibi yapılmaktadır. Sıvı oksijenin hem nakli hem de depolanması daha da kolaydır. Örnek vermek gerekirse 1000 m 3 lük bir gaz oksijen için 16 m çapında 11 m yüksekli ğinde dev bir silindirik kaba ihtiyaç vardır. Ayrıca bunun için 40 lt lik tüplerden 166 tane tüp 7 kamyon kullanılmalıdır. Oysa aynı miktar gaz sıvıla ştırılırsa 1,4 m çapında küresel bir basınçlı kap kafidir. Ta şımak içinde kamyonet yeterlidir. Tüp Manometreleri Asetilen manometreleri Oksijen manometreleri 0 - 2,5 bar 0 - 16 bar 0 – 4 bar 0 – 25 bar 0 – 40 bar 0 – 315 bar İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Tüp Regülatörleri Asetilen manometreleri Oksijen manometreleri 0 - 2,5 bar 0 - 16 bar 0 – 4 bar 0 – 25 bar 0 – 40 bar 0 – 315 bar Şalumalar (Üfleç-Hamlaç-Torç) Ve Yapıları Oksijen ve asetilenin belli oranda karı şımını sa ğlayarak ucunda alev olu şmasını sa ğlayan elemana denir. Üfleçlerin gücü bir saatte verebildikleri asetilen miktarı veya oksijen miktarı ile ölçülür. Üfleçte önce oksijen muslu ğu açılır, sonra asetilen muslu ğu açılır. Kapatılırken ise bu söylenenin tersi yapılır. Üflece takılacak hortumların kelepçe ile ba ğlanması zaruridir. Şayet üfleç ısınmı şsa önce asetilen kapatılır. Oksijen açık vaziyette suya batırılıp so ğutulabilinir. Geri tepme meydana gelirse ilk önce asetilen muslu ğu kapatılır. Sonra tüp kontrol edilir. Şalumaya takılacak hortumun uzunlu ğu en az 5 m olmalıdır. Asetilen Oksijen İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Genelde şalumaya üç tip uç takılır. Birincisi e şit veya orta basınçta gaz veren kaynak yapma amaçlı uçlar, bu uçlarda asetilen basıncı 1psi den fazladır. Oksijen basıncı da hemen hemen buna e şittir. İkincisi ise enjektör tipi kesme amaçlı uçlardır. Burada asetilen basıncı 1 psi den azdır. Oksijen ise yüksek basınçlıdır. Bu yüksek basınç asetileni kendili ğinden karı şma odasına çeker. Kaynak uçları numaralıdır. Numara büyüdükçe ucun deli ği de büyür. Kaynak yapılan uçlarda tek bir delik vardır. Kesme yapılan uçlarda ise merkezde büyük delik, yanlarda küçük delikler vardır. Kesme için oksijen merkezden gelir. Üçüncüsü ise yanlardan gelen alevle ön ısıtma yapılır. Asetilen Kayna ğında Şalumaya Takılan Kaynak Uçları Metal Thickness Tip Size Rod Size Oxygen Pressure Acetylene Pressure Inç No. Inç PSI PSI 1/64 - 1/32 000 1/16 3 3 1/32 - 3/64 00 1/16 3 3 1/32 - 5/64 0 3/32 3 3 3/64 - 3/32 1 1/8 3 3 1/16 - 1/8 2 5/32 4 4 1/8 - 3/16 3 3/16-1/4 4 4 Oksi-asetilen Aleviyle Kesme : Bu yöntemle kalın parçaların kesilmesi di ğer kesme yöntemlere göre daha hızlı yapılır. Fakat kesilen parçaların kenarları çok düzgün olmaz kaba kalır. Kesmede a şa ğıdaki şekilde kimyasal reaksiyon sonucu demir oksitlenir ve yüksek oksijen basıncı ile ortamdan uzakla ştırılır 3 Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 + 267,000 kalori Kesme torçları ön ısıtma ile bu oksitlemeyi yaparlar. Ortadaki basınçlı oksijende oksitlenmi ş parçayı keser. Literatürde 1,5 m kalınlı ğında parçalar bu yöntemle kesilebilmektedir. 6 mm den ince parçaların kesiminde kenarların erime ve parçanın çarpılma tehlikesi vardır. 1900 lü yıllardan beri uygulanan alevle kesmenin el ile yapılanında herhangi bir de ği şme olmazken otomatik kesme makineleri sürekli geli şmektedir. Kaynak Kesme Isıtma İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Oksi Asetilen Kaynak Alevi Üflecin ucundan çıkan oksijen ve asetilen karı şım gazı yanar ve bir alev olu şturur. Alev dikkatli incelendi ğinde üç bölge içerir. 1. Mızrak Bölgesi 2. Reaksiyon Bölgesi 3. Yelpaze Bölgesi Mızrak Bölgesi : 3-4 mm uzunlu ğunda parlak bir bölgedir. Burada hiçbir reaksiyon olmaz çünkü sıcaklık alevlenme sıcaklı ğının altındadır Reaksiyon Bölgesi : Mızrak bölgesinin ucundaki bölgedir. Burada reaksiyonlar meydana gelir ve büyük bir ısı açı ğa çıkar. C 2 H 2 + O 2 › 2CO + H 2 +Isı (106500 cal/mol) Bu ısının sıcaklı ğı 3000 ° C ye kadar çıkar. Bu bölgenin en önemli reaksiyonu zehirli gaz olan CO in çıkmasıdır. Bu nedenle kaynak yapılan yerin havalandırılması gereklidir. Kapalı yerde yapılan kaynak ölüm getirebilir. Yelpaze Bölgesi : Bu bölge bundan önceki iki bölgeyi de içine alır. İçerisinde hava vardır. Hava da bilindi ği gibi azot ve oksijen içerir. Buradaki reaksiyon : CO + ½O 2 + 2N 2 › CO 2 + 2N 2 + Isı (68000 cal/mol) H 2 + ½O 2 + 2N 2 › H 2 O + 2N 2 + Isı (48000 cal/mol) Metal kalınlı ğı ile kesme uç ili şkisi Metal Thickness (inç) Size # 3/16 00 5/8 0 1 1 2 2 3 3 4 4 7 5 10 6 12 7 14 8 İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Reaksiyondan görüldü ğü gibi bu bölgede zararlı olan CO, zararsız olan CO 2 e dönü şmekte, hidrojen de su buharına dönü şmektedir. Kaynak Alevi Çe şitleri 1. Normal Alev : Bu alev çe şidinde oksijen ve asetilen gazları %50 + %50 karı ştırılmı ştır. Özel durum arz etmeyen kaynak i şlemlerinde bu alev uygulanır. Rengi açık mavidir. 2. Oksitleyici Alev : Bu alev çe şidinde oksijen daha fazladır. Bu alevin görüntüsü koyu mavi renktedir. Kesme i şlemlerinde ve muslukların kayna ğında çinkonun buharla şmaması ZnO yapması için kullanılır. 3. Karbonlayıcı Alev : Bu alev çe şidinde asetilen oksijenden daha fazladır. Alevin görüntüsü sarımtırak renktedir. Dökme demirlerin kayna ğında ısıtma sebebiyle yakılan karbonun yeniden takviyesi için bu alev kullanılır. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Oksi-Asetilen ve Ark Kaynak Uygulamaları İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Ergitme Kayna ğı Ark Kayna ğı Tarihçe : 1885 yılında erimeyen karbon elektrot kullanarak parça ile elektrot arasında ilk kez ark te şekkül ettirilmi ştir. İlave elektrot kullanılarak ark kayna ğı yapılmı ştır. Bu usul Benardos kaynak yöntemi olarak anılır. 1889 yılında Zerener arkı güçlendirmek için çift karbon elektrot kullanmı ştır. 1890 yılında Yugoslav Slavianoff hem ark te şekkül ettiren hem de eriyen elektrot kullanarak bugünkü ark kayna ğının temelini atmı ş oldu. Ark te şekkülü : Şekilden de görüldü ğü gibi elektrik arkı gerilimin etkisiyle kızgın olan katottan çıkan elektronların büyük bir hızla anodu bombardıman etmesiyle olu şur. Ortaya büyük bir enerji çıkar. Çıkan bu enerjinin %85’i ısı %15’i ı şın enerjisidir.I şın enerjisi üç’e ayrılır. Parlak I şın (%30) : Bu ı şınlar göz kama ştırır. Korunmak için maske veya gözlük kullanılmalıdır. Ültraviyole I şın (%10) : Bu ı şın gözde ve ciltte yanıklar meydana getirir. Fazla alınırsa yaraya dönü şür. Ayrıca bu ı şın havanın oksijenini OZON gazına dönü ştürür. Bu gaz ise zehirli bir gazdır. Bunun için kaynak yerleri havasız ve kapalı mekanlar olmamalıdır. Bu ı şının zararından korunmak için eldiven ve önlük giyerek bütün vücudun korunması gerekir. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Enfraruj I şın (%60) : Kırmızı renkte olan bu ı şınlar sıcaklık verirler fazla zararları yoktur. Sıcaklıktan korunmak için iyi giyinmek kafidir. Ark Üflemesi : Bir telden bir akım geçti ği zaman manyetik bir alan meydana gelir. Bir elektrik arkı da hareket halindeyken bir iletken kabul edildi ğinden onun etrafında da manyetik bir alan meydana gelir. Bu manyetik alan kaynak esnasında erimi ş haldeki metali oynatır. İşte buna ark üflemesi denir. Ark üflemesi kaynak esnasında yetersiz birle şme (incomplete fusion) kusuruna neden olur. Makine Özellikleri Makine Özellikleri Alternatif akım ( AC ) Do ğru akım ( DC ) 1. Damla arkın önüne do ğru kaçarsa 3. Kaynak hazırlanmasının etkisiyle yetersiz birle şme 2. Kaynak kökünde uygun olmayan kaynak pozisyonu sebebiyle yetersiz birle şme Ark üflemesi yetersiz birle şmeye sebep olur. Elektrik Ark Kaynak Makineleri Do ğru Akımla Çalı şanlar Alternatif Akımla Çalı şanlar Dinamolu Kaynak Makinesi Redresörlü Kaynak Makinesi Transformatörlü Kaynak Makinesi Makine Özellikleri Do ğru akım ( DC ) Kullanım Yerleri Tamir ve Bakım i şlerinde Metal yapı i şlerinde Sanayi sektörlerinde (Tren, Uçak, Otomotiv, Gemi, Çelik Konstrüksiyon vb. ) İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Do ğru Akımla (DC) Çalı şan Dinamolu Kaynak Makinesi : Bu makine motor ve dinamodan meydana gelir. Motor benzinli-dizel motoru olabildi ği gibi elektrik motoru da olabilir. Dinamo elektrik üretir. Dinamoyu çeviren ise normal (benzin-dizel) motordur. Bu makinelerin dönen kısımları fazla oldu ğundan sık sık arıza yaparlar verimleri yüksek de ğildir. Redresörlü Kaynak Makinesi: Do ğru akım (DC) kaynak makinesi olarak da bilinir. Gerilimi yükselten, akımı düşüren, dalgalı akımı (AC) doğru akıma (DC) dönüştüren makinedir. Elektrot ve şase ba ğlantılarında, artı ve eksi kutupların yeri de ği ştirilebilir. Dalgalı Akım Kaynak Makinesi: Transformatörlü kaynak makinesi olarak da bilinir. Akım türünü de ği ştirmeden gerilim ve akım de ğerini ayarlar. Makine çıkı şında eksi kutup elektroda, artı kutup kaynatılacak parçaya ( şaseye) ba ğlanır. 220 V şehir şebeke cereyanı 60-70 V a düşer. Ba şlangıçta 9-12 amper olan akım şiddeti sonuçta 500 ampere kadar çıkar. Böylece yüksek akımla çalı şma imkanı doğar. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Gazaltı Ark Kayna ğı: Kaynak bölgesini havanın ve çevrenin olumsuz etkilerinden korumak amacıyla çe şitli gazlar kullanıldı ğı için, gazaltı kayna ğı olarak adlandırılır. Kaynak bölgesi hava ile temas ederse, kaynak i şlemi sa ğlıklı olmaz. Bu yöntemde kullanılan gazlar, aynı zamanda yanmayı hızlandırarak daha fazla ısının açı ğa çıkmasını sa ğlar. Bu da kaynak nüfuziyetini arttırır. Kaynak i şleminde kullanılan gaz ve elektrot cinsi, kayna ğa adını verir. TIG Kayna ğı (Tungsten Inert Gas): Bu kaynak yönteminde yine helyum ve argon gibi gazların yanı sıra, ergimeyen tipte tungsten elektrot kullanılır. Kaynak için gerekli sıcaklık, elektrot ucundaki arktan elde edilir. Ark sonucu olu şan ısı etkisiyle parçalar kaynatılır. Kaynak bölgesi, torçtaki elektrot çevresinden gelen gazla korunur. Elektrot olarak wolfram kullanıldı ğında, WIG (Wolfram Inert Gas) kayna ğı adını alır. TIG ve WIG kayna ğında elektrotun görevi ark olu şturmaktır. Dolgu için kaynatılacak malzemelere uygun; bakır, alüminyum, çelik, gümü ş vb. teller kullanılabilir. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU TIG Kayna ğı Uygulamaları a. Atom-Ark Kayna ğı : Bu kaynak yönteminde tungstenden yapılmı ş iki tane elektrot sadece ark amacıyla kullanılır. Ayrıca ilave elektrot vardır. Koruyucu gaz olarak da hidrojen gazı kullanılır. Hidrojen gaz molekül halinden atom haline geçer tungstenin üzerindeki ısının bir kısmını alır ve onları so ğutur. Ayrıca aldı ğı ısının bir kısmını i ş parçasına vererek erimesini bile sa ğlar. Soğuyunca yeniden molekül haline geçer. Hızlı kaynak yapılmak istendi ği zaman kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntemde kaynak sıcaklı ğı 4000 °C yi bulur. b. Argon-Ark Kayna ğı : Bu yöntemde elektron tungstenden yapılmı ştır. Argon gazı koruyucu gazdır. Dalgalı akım kullanılır. Bu dalgalı akımın argon gazı içinde ark olu şturması güç oldu ğundan yüksek frekans tutu şturucusu adı verilen bir aparat kullanılır. Argon gazı pahalı bir gazdır. Bakır pirinç, alüminyum gibi malzemelerin kayna ğında kullanılır. MIG (Metal Inert Gas) Kayna ğı: Helyum, argon gibi gazlar ve bu gazların karı şımlarından olu şan koruyucu gazların kullanıldı ğı kaynak türüdür. Bu kaynak türünde ergiyen ve ergimeyen elektrotlar kullanılabilir. Ergiyen tip elektrotla yapılan kaynakta elektrot ergiyerek; kaynak bölgesini doldurur. Ergimeyen tip elektrot kullanıldı ğında, elektrotun kendisi ergimez; kaynak bölgesini ergitir. Çelik malzemelerin yanı sıra bakır ve alüminyum gibi malzemelerin kaynatılmasında da kullanılır. MIG kaynak makinesinde elektrik ark kayna ğında oldu ğu gibi akım de ğeri ayarlanabilir. Akım şiddeti parça kalınlı ğına ve tel çapına göre de ği şir. İki tip uygulaması vardır. a. S İGMA Ark Kayna ğı : Bu yöntemde do ğru akım kullanılır. Koruyucu gaz argon gazıdır. Bu gaz kaynak bölgesini hem korur, hem de bu bölgeyi daha iyi temizler. Çünkü argon gazı havadan ağırdır. Kaynak çevresini pisliklerden korur. Bu gaz kaynak arkını istikrarlı hale sokar bu yüzden di ğer gazlarla kullanmada tercih edilir. Saf argon Cu, Al, Ni, Ti gibi malzemeler için kullanılır. Fakat unutmamak gerekir ki saf argon kaynakta alttan yeme, zayıf kaynak diki şi sı ğ nüfuziyet gibi kaynak hatalarına sebep oldu ğundan çok dikkatli olmak gerekir. Di ğer malzemeler için karı şık gaz kullanmak daha iyi olur. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU b. MAG (Metal Active Gas) Kayna ğı : Bu kayna ğın en önemli özelli ği CO 2 gazının kullanılmasıdır. Sigma ile aralarındaki fark : Kullanılan gazların de ği şik olması ve MAG kaynak makinesinde akımın de ğil, gerilimin ayarlanmasıdır. Karbondioksit (CO 2 ) , oksijen, hidrojen gazları ve karı şımları koruyucu gaz olarak kullanılır. Kayna ğa ba şlamak için elektrot çapına ve ilerleme hızına uygun gerilim seçilir. Elektrot teli, bakır kaplama yapılmı ş ve plastik makaralara sarılı halde piyasada bulunur. Elektrot çaplan 0,6 - 2,4 mm arasında de ği şir. Argon ve Helyum gazları tek atomlu karbondioksit ise molekül halindedir. Normal sıcaklıkta CO 2 gazı koruyucudur. Yüksek sıcaklıkta CO ve O ayrı şır. Kaynak esnasında bu serbest oksijen FeO veya CO yapar. Bu yüzden kullanılacak elektrot oksitlenmeyen olacak fakat örtüsü Al, Mn, Si gibi oksitleri kendine çekebilen elementlerden olmalıdır. CO 2 ucuzdur. DC akım ters kutuplama yapılarak kullanılır. Ba şka gazlarla karı şık halde de kullanılır. MIG/MAG Kaynak Makineleri MIG / MAG Şematik Saç Amper Kalınlı ğı 1 mm 45 -70 Amp 2 mm 100 - 130 Amp 3 mm 120 - 170 Amp 4 mm 140 - 200 Amp 6 mm 160 - 220 Amp İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Tozaltı Kayna ğı : Bu yöntemde kaynak bölgesinin dı ş etkilerden korunması, karı şım halindeki tozlar (silisyum, manganez vb.) yardımıyla sağlanır. Di ğer kaynak türlerinde oldu ğu gibi ark olu şumu ; kaynak teliyle, kaynatılacak parça arasında meydana gelir. Tozaltı Kayna ğının Avantajları Seri üretime elveri şlidir. Kaynak diki şi sa ğlamdır. Yapımında koruyucu maske kullanmaya gerek yoktur. Toz karı şım oranları de ği ştirilerek, adi elektrotla kaliteli malzemeler kaynatılabilir. Otomatik olarak çalı şma imkanı vardır. Gazaltı kaynak makinesine dönüştürülebilir. Dar aralıklara kaynak yapma imkanı vardır. Kaynak a ğzı açmaya gerek yoktur. Kazan, basınçlı tank, tüp, boru, otomotiv ve gemi sanayinde yaygın olarak kullanılır. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU ARK’LA METAL KESME Üç türlü elektrotla kesme çe şidi vardır. 1. Karbon elektrotla kesme : Bu i şlemde üzeri bakır kaplı grafitten yapılmı ş elektrotlar vardır ve do ğru akım kullanılır. Bu kesmenin esası parçanın kısmen erimesine dayanır. Kesilen yüzey çok kaba olur ve sonradan i şlenmeye ihtiyacı vardır. Bu yöntemle daha ziyade hurdaya atılacak veya sonradan i şlenmeye ihtiyacı olmayan parçaların kesilmesi yapılır. 2. Örtülü elektrotla kesme : Bu i şlemde 4-6 mm çapında asidik, rutil, selülozik, oksidik tip elektrotlar do ğru veya alternatif akımda 60-70 amper/mm lik bir akımda kesme i şleminde kullanılırlar. Bu yöntemle kesme bir eritme i şlemine dayanmaktadır. Kesilen yüzey çok kaba olur. Sonradan i şlenmeye ihtiyacı vardır. 3. Havalı karbon arkıyla kesme : Bu i şlemde karbondan yapılmı ş bir elektrot ve i ş parçası arasında te şekkül ettirilen ark metali eritir. Bu esnada püskürtülen basınçlı hava eriyen metali kesme bölgesinden atar. Bu esnada metalin oksitlenmesi söz konusu de ğildir. Metalin uzakla ştırılması havanın gücüyle sağlanır. Bu yöntemle daha ziyade parçalara kaynak a ğzı, oluk açma ve hatalı kaynak diki şlerinin sökülmesi söz konusu oldu ğu zaman kesme yapılır. Amper Boyut 160 - 260 3/32 ” 240 - 360 1/8 ” 250 - 400 5/32 ” İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Erimeyen Elektrotlar Karbon Elektrotlar Tungsten Elektrotlar ELEKTROTLAR Tanım : Kaynaklı birle ştirmenin en önemli elemanlarından birisidir. İki parçanın birle ştirilmesinde dolgu metali olarak görev yapar. Erimeyen elektrotların ço ğu karbon, tungsten ve wolfram elementlerinden yapılmı ştır. Ark te şekkülü için kullanılır. Eriyen elektrotlar ise birle ştirilecek parçaların yapısında veya onlara çok yakın bile şikte olmalıdır. KAYNAK ELEKTROTLARI Erimeyen Eriyen Karbon Elektrot (Kok+Grafit +Antrisit Tozlarının sıkı ştırılmı ş karı şımı Tungsten Elektrot (Toryum veya Zirkonyumla ala şımlandı- rılmı ş) A. Dolgu Elektrotu B. Birle ştirme Elektrodu 1.Çıplak 2.Örtülü a.Kesiti İnce,Orta, Kalın b.Rutil Tip (R) Asidik Tip (A) Oksidik Tip (O) Selülozik Tip (C) Bazik Tip (B) Özel Elektotlar İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Eriyen elektrotlar ince, orta, kalın kesitlerde olabilirler ayrıca çıplak veya örtülü şekilde kullanılırlar. Çıplak elektrotların ark te şekkülünde güçlük çıkarmaları, yalnız do ğru akımla çalı şmaları, oksijen ve azot gazlarını absorbe etmeleri ve oksitlenmeleri nedeniyle kullanırken birçok mahsurlar do ğururlar. Bu nedenle elektrot üzerindeki örtünün şu faydaları vardır. 1. Ark kolay tutu şur 2. Koruyucu gaz olu şturur hava ile teması keser. 3. Kaynak üzerinde örtü meydana getirir. 4. Kayna ğın yavaş soğumasını sa ğlar. 5. İlave ala şımlama yapar. 6. Erimi ş metalin oksitini alır. Örtülü elektrotların bile şimi çok de ği şiktir. En önemlileri Rutil Tip Elektrotlar : Bu elektrotların örtüsünün büyük bir kısmı titanyum-oksit (TiO) ten meydana gelmi ştir. Bu iyi bir curuf olu şturma özelli ğine sahiptir. Kararlı bir ark olu şturur. Sıçrama kayıpları azdır. Kaynak diki şinin mekanik özelli ği yapı çeliği için uygundur. Ama yüksek çekme dayanımları vermez. Çünkü kaynak metalinde 25-30ml/100 gr gibi yayılmı ş hidrojen içerir. Bu elektrotlar hem do ğru akımda hem de alternatif akımda kullanılırlar. Acemi kaynakçı bile bu elektrotla kaynak yapabilir. Bazik Tip Elektrotlar : Bu elektrotun örtüsünde kalsiyum ve di ğer toprak alkali metaller bulunur. Bu elektrotlar do ğru akımda artı kutba ba ğlı olarak kaynak edilirler. Bazı tipleri alternatif akımda da kullanılır. İyi bir aralık doldurma kabiliyetleri vardır. Örtüsünün bile şiminde hidrojen bulunmadı ğından kaynak diki şinde hidrojen miktarı çok çok azdır. Mekanik özellikleri bu yüzden daha yüksektir. Sıfır derecenin altındaki şartlarda bile sünek kaynak diki şi sa ğlarlar. Bazik elektrotların örtüleri nem kapıcı oldu ğundan kuru yerlerde depolanmalıdırlar Selülozik Tip Elektrotlar : Bu elektrotların örtüsünde yandı ğı zaman gaz olu şturan organik elementler bulunur. A ğaç ve çamlardaki sıvı madde anla şılmalıdır. Selülozik elektrotlarla yapılan kaynakta nüfuziyet di ğerlerine göre %70 daha fazladır. Fakat yandı ğı zaman hidrojen gazı çıkarmaları nedeniyle yüksek mukavemetli çeliklerin kayna ğında önerilmezler. Boru hatları (pipe line) ve gemi in şaatı kaynaklarında çok kullanılırlar. Cürufları kolay kalkarlar. Oksidik Tip Elektrotlar : Bu elektrotun örtüsünün büyük bir kısmını (%60 Fe 2 O 3 – Fe 3 O 4 ) demir-oksit te şkil eder. Kalın örtülüdür. Düz görünü şlü diki şler verir. Yalnızca dü şük karbonlu ve ala şımsız çeliklerin kayna ğına kullanılır. Hem do ğru akımda hem alternatif akımda çalı şır. Nüfuziyeti azdır. Aralık doldurma kabiliyeti çok fenadır. Bu yüzden parçalar birbirine uyumlu olmalıdır. Ancak bu elektrotlarla güzel ve düz görünü şlü diki şler elde edilir. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Asidik Tip Elektrotlar : Bu tip elektrotların örtüsünde fazla miktarda demir-oksit ve mangan vardır. Katıla şan cürufunda arı pete ğini andıran bir görüntü meydana çıkar. Çabuk akan ve düz diki ş veren bir elektrot tipidir. Tem do ğru akım hem de alternatif akımda kaynak yapılır. Aralık doldurma kabiliyeti iyi de ğildir. Bu yüzden parçaların birbirine uyması gerekir. Derin nüfuziyet temin eden bir elektrot tipidir. Özel Elektrotlar : Bu elektrotların ba şlıcaları şunlardır. a. Derin nüfuziyet sa ğlayan elektrotlar : Bu tip elektrotlarla iki taraftan birer paso çekerek kaynak a ğzı açmadan kaynak yapmak mümkündür. Örne ğin 4 mm çapındaki bir elektrotla 2x4+2=10 mm kalınlı ğındaki iki sac alın alına kaynak a ğzı açmadan kaynak yapılır. Bu elektrotların örtüsünün karakteri önceki saydıklarımızdan herhangi birisi olabilir. Kayna ğın nüfuziyeti akım şiddetine, iki parça arasındaki aralı ğa ve ark gerilimine ba ğlıdır. b. Demir tozlu elektrotlar : Bu tip elektrotların örtüsünün büyük bir kısmı demir tozuyla kaplıdır. Kaynak sonrası eriyen metal tartılsa elektrotun a ğırlı ğından daha fazla a ğırlık oldu ğu görülür. Çünkü örtüdeki demir tozları da kaynak diki şine karı şmı ştır. Bundan dolayı bu elektrotların erime randımanı %120’nin üzerindedir.“Yüksek randımanlı” elektrotlar adı da verilir. Su altı kaynak elektrotları : Su altında kaynak ıslak ve kuru ortamda olmak üzere iki şekilde yapılır. Islak alanda özel elektrot kullanılır. Güç kaynağı yeryüzündedir. Fakat su altına kablolar ve hortumlarla yüzücünün üzerinde ta şınır. Do ğru akım kullanılır. Emniyet açısından alternatif akım kullanılmaz zira ark olu şturmak zor olur. Bu kaynakta i ş parçası artı (+), elektrot (-) kutba ba ğlanır. Akım 300-400 ampere ayarlanır. Tüm kontrol yüzücünün inisiyatifindedir. Elektrotlar su geçirmez şekilde yalıtılmı ştır. Yalıtımda biraz zayıflık olursa ark olu şmaz. Aynı zamanda kabloda da hızlı bir kötüle şme olur. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Kuru tip su altı kayna ğı kapalı bir oda içerisinde yapılır. Denizin derinlerinde kaynak i şleri için uygulanır. Konteynırın içinde oksijen gazı ile birlikte helyum vardır. Deniz altındaki basınç ile oda içindeki basınç kaynakçıya zarar vermeyecek şekilde ayarlanmaktadır. Tungsten ark kayna ğı metodu bu kaynaklar için tercih edilir. Deniz altındaki boruların kuru yöntemle kayna ğı a şa ğıda görülmektedir. ELEKTROT STANDARTLARI En çok kullanılan standartlar a şa ğıdaki gibidir. 1. Milletlerarası (ISO) 2. Alman Normu (DIN) 3. Amerikan Normu (AWS) 4. Avrupa Normu (EN) 5. İngiliz Standardı (BS) 6. Türk Standardı (TS) Türk Standartları (TS 563 EN 499:2002) Göre Elektrotlar Elektrotun Gösterili şi: E 51 2 R 1 3 (Yorumu) E X X X Y X X İmalat Şekli Ekstrüzyonla imal edilmi ş Çekme Mukavemeti daN/mm2 ? = 51 daN/mm2 Ba şka bir tablodan % uzama ve çentik darbe mukavemetini gösterir. ?=%22 ?=28 J Tablodan 0-5 arası Örtü Cinsi (R,O,B,A,C) Rutil tip elektrot oldu ğunu gösterir. Ba şka bir tablodan kaynak pozisyonunu gösterir. Her pozisyona uygun Tablodan 1-5 arası Kaynak gerilimi ve kutup durumu V=50 Volt AC ve DC + kutupta Tablodan 0-9 arası İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Kaynak Hataları Yetersiz Erime (Lack Of Fusion) Bu kusur kaynak metali ve esas metalin yüzeyleri arasında erime olmaması demektir. A şa ğıdaki şekillerde böyle bir kusur görmektesiniz. Bu kusur kaynak metali ve esas metalin yüzeyleri arasında erime olmaması demektir. Yandaki şekilde böyle bir kusur görmektesiniz. Bu kusur zayıf kaynak tekni ğinden do ğar. Erimi ş kaynak damlasının çok büyük olmasından (ki bu durumda kaynak hızı çok yava ştır.) ve kaynak arkının önünde bu damlanın yuvarlanmasına izin verilmesinden olu şur. Ba şka bir neden de çok geni ş boyutlu bir kaynak yapmaktır. E ğer kaynak arkı direk merkeze yönlendirilirse erimi ş kaynak damlaları yalnızca akacak esas metalin yan kenarlarına do ğru dökülecektir. Bu kusur çok yava ş kaynak hızından ve tek pasoda çok geni ş kaynak yapmadan ortaya çıkar. Örne ğin alüminyum kayna ğında Al 2 O 3 sebebiyle kaynak metalinin erimesine engel bir durum ortaya çıkar. Bu da yetersiz birle şmeye sebep olur. Nüfuziyet Azlı ğı (Incomplete Penetration) Kaynak ba ğlantısının kökünde esas metalle elektrotun eriyerek birle şmemesi sonucu köprü şeklinde bir bo şluk kalma kusurudur. Üç şekilde görülür. Birincisi pasolar esas metalin kök kısmında kalınlık içine nüfuz etmezse, ikincisi zıt iki paso kar şılıklı atıldı ğı zaman birbirlerine nüfuz etmezlerse, üçüncüsü “T” tipi bir kaynakta esas metale nüfuziyet olmaması köprü şeklinde görülmesi olayıdır. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Nüfuziyet Azlı ğı (Lack Of Penetration) Yanma Olukları (Undercutting) Kaynak metal ile esas metal arasındaki bir kenarda veya pasolar arasında oyuk şeklinde görüntü kusurdur. Bu kusur ; • Akım şiddeti yüksektir. • Kaynak hızı fazladır. • Elektrot fazla zig-zag yapmı ştır. • Elektrot yanlı ş bir açıyla tutulmu ştur. • Esas metal paslı veya elektrot rutubetlidir. Gözenek Kusuru (Porozite) Kaynak katıla şırken dı şarı ç ıkamayan gazların içeride bulunması kusurudur. Rasgele da ğılmı şlardır. Yüzeye yakın yerde veya merkezde bulunurlar. Ba şlıca sebepleri; Elektrot örtüsünün rutubetli olması, kaynak a ğzının kirli olması, çok uzun veya çok kısa ark boyları ile çalı şılması, düşük akım şiddeti kullanma vs gibi. İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Kaynak Diki şinin Ta şması (Overlap) Bu kusur arada birle şme olmadan kaynak damlalarının esas metal üzerinde birikmesi olayıdır. Sebebi yanlı ş el hareketleri, elektrotun tutu ş açısının yanlı ş olması, lüzumundan fazla kalın elektrot kullanmadır Curuf Kalıntıları (Inclusions) Bu kusur kaynak metali içerisinde istenmeyen oksit, sülfit gibi eriyik içerisinde kalmı ş maddelerdir. Nüfuziyet azlı ğına sebep olurlar. Çok pasolu kaynaklarda pasolara arasında çok iyi temizlik yapılmalıdır. Bu kalıntılar bazen kılcal çatlaklarında meydana gelmesine sebep olurlar. Kaynak Çatlakları (Weld Cracks) Kaynak diki şlerinde meydana gelen hataların en tehlikelisi çatlaklardır. Çatlaklar ya kaynak metalinde ya ısı etkisi altındaki bölgede (IEA) veya esas metalde bulunurlar. Ba şlıcaları da a) Uzunlamasına çatlaklar (Longitudinal cracks) b) Enlemesine çatlaklar (Transverse cracks) c) Krater çatlakları (Crater Cracks) d) Kılcal çatlaklar Sebepleri : Diki ş içerisindeki iç gerilmeler, kaynak esnasında çekme ve çarpılmalara kar şı koyan kuvvetler genel çatlama sebepleridir. Uzunlamasına çatlak Krater çatla ğı İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Kaynakta Çarpılma (Distortion) Her metal parça gibi kaynakta da ısı verildi ği zaman so ğumayı müteakip parça kendini çeker, ince ise çarpılır. Sonuçta iç gerilmeler meydana gelir. Kaynak diki şlerinde enine boyuna açısal çarpılmalar vardır. A şa ğıda bu durumlar resmedilmi ştir. Kaynak Tasarımında Dikkat Edilecek Durumlar İMALAT YÖNTEMLER İ I Doç.Dr. İrfan AY-Ar ş.Gör.T.Kerem DEM İRC İO ĞLU Kaynakta tane yönlenmesi Taneler ısının kaçtı ğı yöne do ğru yönelirler