İmal Usulleri İmal usulleri - kaynak teknolojisi giriş İMAL USULLERİ B KAYNAK TEKNOLOJİSİ GİRİŞ Tanımı : Metalik veya plastik ( termo-plastik ) malzemelerin ısı ,basınç veya her ikisinin birlikte etkisi altında bir malzeme ilavesi ile veya ilave malzeme kullanılmadan gerçekleştirilen bir birleştirme işlemidir. Katkı malzemesi olarak birleştirilen parçalarla aynı cinsten malzeme veya benzer ergime sıcaklığına sahip malzemeler kullanılır. Yüksek kaliteli bir kaynaklı birleşim oluşturmak için: • Yeterli ısı ve/veya basınç menbaı, • Metalin korunma veya temizlenmesi için bir ortam • Zararlı metalurjik etkilerden ( kalıntı gerilmeler ve korozyon ) kaçınmak gerekir. Kaliteli bir kaynaklı birleştirme için çeşitli kaynak metotları geliştirilmiştir. Kaynak Yöntemlerinin Sınıflandırılması Kaynak yöntemleri genel olarak; * Malzemeye göre, * Amaca göre, * Usule göre sınıflandırılabilir. Malzemeye göre; Metal kaynağı ve Plastik kaynağı şeklinde iki gruba ayrılır. Metal kaynağı da; Eritme ve basınç olmak üzere ikiye ayrılır. Amaca göre; Birleştirme ve Dolgu kaynakları şeklinde sınıflandırılır. Usule göre ise El, Yarı mekanize, Tam mekanize ve Otomatik sistemlerdir. Kaynağın Temelleri ve Genel Koşulları Kaynak hatalarından kaçınmak için: • Yapının uygun tasarımı • Kaynak yönteminin seçimi • Isıtma, eritme ve soğuma sırasında ilave ve esas metaldeki olaylar göz önünde bulundurulmalıdır. Kaynak Hataları Gözenek Isı etkili distorsiyon Eritme Kaynak Dikiş Türleri Dört temel eritme kaynak dikiş türü mevcuttur. Doldurma (yüzey) Küt alın İçköşe (dolgu) Tapa (delik) Küt alın dikişlerini oluşturmak için değişik şekillerde kaynak ağızları açılabilir. Kaynak Ağız Hazırlığı Ağız türünün seçimi: • Parça kalınlığına • Kullanılacak kaynak yöntemine • Parçanın kaynak pozisyonuna bağlıdır Mümkünse tek pasolu (tek geçişli) kaynak tercih edilir; ancak malzemenin kalınlığına ve kaynak yöntemine göre çok paso gerekebilir. İçköşe Dikişleri • İçköşe kaynak dikişleri, T, bindirme ve köşe birleştirmelerde kullanılır. Temel Kaynak Birleşim Türleri Beş temel birleşim türü Değişik kaynak prosedürleri Tapa ve Delik Kaynağı – Direnç Kaynağı Kaynak Metalurjisi • Eritme kaynağında ilave metalle birlikte esas metalin de eriyip katılaşması, değişik metalurjik olaylara neden olur. • Esas metal ile ilave metalin özelliklerinin farklı oluşu, kaynak metalinin özelliklerini de etkiler. • Eritme kaynağı, metal kalıba döküm olarak düşünülür. A ve B levhalarının, C altlığı ve D elektrodu ile kaynak yapılmasının şematik görünüşü. Eritme Kaynağının Yapısı ITAB – Isının Tesiri Altındaki Bölgenin Yapısı ve Özellikleri Eritme Kaynağında Seyrelme • İlave metalin özellikleri, kaynak metalinin özelliklerini etkiler. • Şekil, küt alın ve V-alın kaynaklarında, kaynak banyosunun esas metalle seyrelme oranlarını karşılaştırmaktadır. Şekil. İki küt alın kaynak tasarımının karşılaştırılması; üstte kaynak banyosunun büyük yüzdesi esas metalden oluşmaktadır. altta ise kaynak banyosu büyük oranda ilave metalden oluşmaktadır. Yaygın Kaynak Yöntemlerinin Isı Girdisi Hızına Göre Sınıflandırılması Soğuma Hızı ve Ön ve Son Tavlama • Ön tavlama, parça sıcaklığını yükselterek hızlı soğumayı ve istenmeyen sertleşmeleri engeller; ayrıca hidrojenin yapıdan çıkışını kolaylaştırır. • Kaynak yapılan çeliğin karbon eşdeğeri % 0,3’ten yüksekse, ön tavlama uygulamak gerekir. • Genellikle ön tavlama sıcaklıkları 100 °C–200°C arasındadır. Bu sıcaklığın tespiti için değişik yöntemler mevcuttur. • Çelik dışındaki metallerde de ısı etkisiyle yapısal dönüşümler meydana gelir. Isının Neden Olduğu Artık Gerilmeler • Kaynakta en çok, maksimum ısının oluştuğu eritme kaynağında artık gerilmeler oluşur. • Artık kaynak gerilmeleri, kaynak yapılan parçalardaki ısıl genleşme ve büzülmenin sınırlanmasıyla oluşur. Bir eritme kaynaklı küt alın dikişinde boylamasına artık gerilmelerin şematik görünüşü. Kaynak Artık Gerilmeleri Artık gerilmeler, kaynak hattına hem paralel hem de dik yönde oluşur. Malzemenin etkiyen gerilmelere cevap vermesi sırasında, tipik bir küt kaynağın (a) enine ve (b) boylamasına büzülmeleri. Sınırlanan enine hareket, tüm dikişte enine gerilmeye neden olur. Isıl Gerilmelerin Etkileri • Kaynağın neden olduğu ısıl gerilmelerin en yaygın sonucu parçanın Distorsiyon’udur. • Distorsiyonların en düşük seviyede tutulması için: – Kaynak işlemi en az ısıyla yapılmalıdır – Kaynaklar, birleşimi oluşturacak en az miktarda olmalıdır – Kaynak sırasında paso sayısı düşük tutulmalıdır – Kaynak işlemi, sınırlanmış bölgelerden serbest bölgelere doğru yapılmalıdır – Ters distorsiyon uygulanmalıdır – Kaynaktan hemen sonra çekiçleme uygulanmalıdır – Kaynak dikişleri simetrik düzenlenmelidir Distorsiyon Türleri Artık Gerilmelerin ve Distorsiyonların Etkileri • Artık gerilmeler ve distorsiyonlar, kaynaklı parçanın performansını olumsuz etkiler. Özellikle çentikli bölgelerde kırılmalar görülebilir. • Gözenek ve aşırı yüzey girintileri gibi kaynak hataları da çentik etkisi yapar. • Artık gerilmeler ve distorsiyonların olumsuz etkilerinden, uygun kaynak prosedürleri, kaliteli işçilik ve sıkı denetim ile kaçınılabilir. • Yüksek hidrojen seviyeleri de kırılganlığı arttırır. • Dikişin boyutları gerekli değerlerde olmalıdır.