TIG kaynağı- metod ve uygulama
TIG kaynağı
Tanım
TIG ismi ABD’den gelir ve Tungsten Inert Gazın kısaltmasıdır.
Tungsten – wolfram da denir – füzyon noktası 3300ºC’den yüksek olan, yani normalde kaynaklanan metallerin iki katı füzyon noktasına sahip olan bir metaldir.
Inert Gaz aktif olmayan gaz yani başka elementlerle karışmayan gazdır.
Almanya’da bu metod WIG kaynak olarak bilinir ve W wolfram anlamına gelir.
TIG kaynak uluslararası standartlandırılmış bir tanımdır.
DS/EN 24063’e göre bu kaynak işleminin numarası 141’dir.
TIG kaynağının prensibi
TIG kaynak elektrik arkın kaynak parçası ve tungsten elektrot arasında yanarak füzyon gücü ortaya çıkarttığı bir elektrik ark kaynak işlemidir.
Kaynak işlemi sırasında elektrot, ark ve kaynak havuzu inert koruma gazı ile atmosferik havaya karşı korunurlar.
Gaz nozulu ile koruma gazı kaynak alanına iletilir ve buradaki atmosferik havayı ortadan kaldırır.
TIG kaynak diğer ark kaynak işlemlerinden kullanılan elektrot ile ayrılır çünkü bu işlemde MIG/MAG ve MMA gibi diğer kaynak işlemlerindeki gibi elektrot tüketilmez.
TIG kaynak prensibi
Eğer dolgu maddesi kullanmak gerekliyse, dolgu teli çıplak tel gibi otomatik ya da manuel olarak eklenir.
Dolgu maddesinin eklenmesi
Ark Inert Koruma Gazı
▸ Baca selengkapnya: punta kaynak sembolü
(2)TIG kaynağında elektronların ve iyonların yer değiştirmesi Elektron akışı çok hızlı bir şekilde meydana gelir ve
kaynak parçasına çarptıklarında farkedilir miktarda ısı enerjisi oluştururlar.
İyon akışı elektrota çarptığında ise çok benzer enerji üretimi meydana gelmez.
Üretilen toplam ısı enerjisinin %30’u negatif kutupa bağlı olan elektrotun ucuna, %70’i ise pozitif kutupa bağlı olan kaynak parçasına gider.
Alternatif akım
Alternatif akım voltajın saniyede 100 kez kadar polariteyi değiştirmesi ile oluşur.
Dolgu malzemesinin otomatik beslemesi
TIG Arkı
Daha önce de bahsedildiği gibi TIG kaynaktaki füzyon enerjisi arkın kaynak parçası ve tungsten elektrot ara- sında yanması sırasında meydana gelir.
Tel besleme manuel ya da otomatik olarak yapılabilir.
DC TIG kaynakta tungsten elektrtot genelde negatif polariteye ve kaynak parçası pozitif polariteye bağlıdır.
Elektron teorisine göre ark tutuştuğunda negatif yüklü elektronlarla pozitif yüklü iyonlar birleşir.
Elektronlar negatif kutuptan pozitif kutuba giderken pozitif yüklü iyonlar tam tersi hareket eder.
Katod Anot Tungsten Elektrod Ark - kutup + kutup Elektronl ar İy onlar Tel makarası Tel kılavuzu
Uygulama
Avantajlar
TIG kaynak işlemi sahip olduğu avantajlara bağlı olarak birçok uygulama şekline sahiptir:
• Kaynak parçasına konsantre ısıtma sağlar
• İnert koruma gazı sayesinde kaynak havuzuna efektif koruma sağlar.
• Dolgu malzemesinden bağımsız olabilir.
• Dolgu malzemeleri eğer alaşım doğruysa iyi hazırlanmış olmak zorunda değillerdir.
• Cüruf ya da çapak olşumu olmadığı için kaynak parçasını yeniden temizlemeye ihtiyaç yoktur.
• Ulaşılması zor olan bölgeler bile rahatça kaynaklanabilir.
Uygulama alanları
TIG kaynağı genelde yüksek kalitede kaynak sonuçları gereken işlemler için kullanılır:
• Offshore sanayii • Birleşik ısı ve güç alanları • Petrokimya sanayii • Gıda sanayii • Kimya sanayii • Nükleer sanayii
TIG kaynağı için malzemeler
En önemli uygulama alanı:
• Paslanmaz çelik ince malzemelerin kaynağı • Aluminyum
• Nikel
• Nikel alaşımlar
Kaynak kalitesindeki artan talep TIG kaynak maki- nalarını alaşımlı ya da alaşımsız ve ağır plakalarla ya- pılan kaynaklar ve küçük tüp kaynağında daha popüler hale getirmiştir.
TIG kaynağında ısı dağılımı
Elektrot yarı periyotta pozitif polariteye sahipken kaynak parçası da aynı yarı periyotta negatif polariteye sahip olur.
Polarite değiştikten sonraki yarı periyotta ısı enerjisi %50’si elektrotta %50’si kaynak parçasında olmak üzere dağılır.
- kutup
+ kutup
% 30
Aşağıdaki tablo hangi malzemelerle TIG kaynağı yapılabileceğini ve uygun polaritelerini gösterir.
Malzeme Alaşımsız çelikler Düşük alaşımlı çelikler Krom/nikel Çelikler Krom çelikler Bakır alaşımları Nikel alaşımları Titanyum Kurşun Aluminyum alaşımları Magnezyum alaşımları Akım tipi = = = = = = = = ~ ~ Elektrot polaritesi - -- -
-Kısaltmalar: = DC, ~ AC, - negatif, + positif TIG kaynakta malzemelerin çoğu için doğru akımda negatif polariteli elektrot kullanılır.
Aluminyum ve magnezyumun doğru akımla kaynağı pek mümkün değildir. Bunun nedeni yüksek füzyon noktasına bağlı olarak oluşan ve malzemeleri kaplayıp kaldırılması da oldukça zor olan kalın oksit tabakasıdır.
Böylece aluminyum, magnezyum ve onların alaşımları genelde bu oksit tabakasını ortadan kaldırabilecek alter- natif akım ile kaynaklanırlar.
TIG Kaynak Ekipmanı
Konfigürasyon
TIG kaynağında başarılı bir sonuç elde etmek ve tüm kapasitesini kullandırabilmek için her bir parçanın kendi fonksiyonu olan birçok farklı parçadan oluşan ekipmana sahip olmak gerekir. TIG kaynak ekipmanı temelde aşağıdaki malzeme- leri içerir:
• Kaynakçının arkı kontrol etmek için kullanacağı TIG torçu
• Kaynak akımı için temelde gereken güç kaynağı • Kaynak akımı, ark ateşlemesi gibi ayarların kontrol sistemlerini kapsayan bir TIG ünitesi
• Basınç azaltıcı valfli ve akışmetreli koruma gazı tüpü 1 2 3 4 5 6 7
Kaynak akımı kablosu Kaynak akımı kablosu TIG ünitesi için kontrol kablosu Koruma gazı
TIG torçu için kaynak kablosu TIG torçu için kontrol kablosu + polariteli şase kablosu
Güç kaynağı ve TIG ünitesi tek gövdede Birçok TIG kaynak makinası bu şekilde üretilmiş olduğundan hem güç kaynağı hem de TIG ünitesi bir gövde halindedir.
TIG Torçu
TIG torçunun ana görevi kaynak akımını ve koruma gazını kaynak bölgesine taşımaktır.
TIG Torçu
TIG torçu kaynak kabzası ve elektronik izolasyon malzemesi ile örtülmüş torç boynundan oluşur. Kaynak ekipmanının konfigürasyonu için örnek
Torç kabzası genelde kaynak akımını ve koruma gazını açıp kapatan bir tetiğe sahiptir.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Torç boynu Kabza Tetik Elektrod kepi Conta Elektrot iğnesi Isı koruması İğne tutucu Gaz nozulu
Elektrot iğnesi, elektrot kepi sıkıştığında elektrotun etrafında baskı uygulayarak sıkıca sarabilmek için parçalı bir yapıya sahiptir.
Elektrotun üzerindeki çok ağır akım yükünü engel- lemek için torç, elektrota yapılan akım transferinin elektrot noktasına çok yakın bir yerde yapılmasını sağlayacak şekilde geliştirilmiştir.
Torç kısıtlı ve zor alanlarda kullanılacaksa resimde görülen uzun torç kepi kısasıyla değiştirilebilir.
Ancak kep genelde normal uzunluktaki bir elektrotu sarmak için çok uzundur.
TIG torçları ihtiyaç olan maksimum akım yüklerine ve istenilen sonuçlara göre farklı ebatlarda ve di- zaynlarda mevcuttur.
Torçun ebatı kaynak sırasındaki soğutma kapasi- tesine de bağlıdır.
TIG Torçunun Soğutulması
Bazı torçlar da torçu soğutan koruma gazı olması durumuna göre geliştirilmiştir. Ancak, torç aynı zamanda çevreleyen havaya ısı verir.
Diğer torçlar soğutma tüpleri ile üretilir. Su soğutmalı torçlar genelde yüksek akım yoğunlukları ve AC kaynak için uygundur.
Genelde aynı akım yoğunluğu için üretilen bir su soğutmalı torç hava soğutmalı torçtan daha büyüktür.
Kontrol kablosu
Kaynak(akım) kablosu
Bazı yeni TIG torçlarında torç kabzası üzerinde kaynak sırasında akım ayarının yapılmasını sağ- layan bir tetik vardır.
Gaz Lens
Bir diğer gaz nozzle cinsi de gaz lensidir ve koruma gazının tel olukları içinden geçip gaz akışının daha uzun mesafede daha sabit ve düzgün olmasını sağlayan bir sisteme sahiptir.
Gaz Nozul
Gaz nozulun görevi koruma gazını kaynak a- lanına iletip atmosferik havanın kaybolmasını sağlamaktır.
Gaz nozul TIG torçuna vidalanmıştır böylece gerektiğinde değiştirilmesi mümkündür. Genelde seramik bir malzemeden yapılmıştır ve ısıya da dayanıklıdır.
Gaz nozulun ebatı genelde orifisin iç çapı ile belirtilir 1/16”.
Örnek
Bir gaz nozulu no. 4’ün iç çapı 4/16” yani 6.4 mm.
Koruma gazı akışı
Uzun gaz akışının avantajı elektrotun daha uzun çıkıntıya sahip olması ve böylece kaynakçının daha güzel bir görüntü sağlayabilmesidir. Gaz dağıtıcı ile koruma gazı sarfiyatı da azaltılabilir.
Güç Kaynağı
TIG kaynak güç kaynakları genelde 70-80V açık devre voltajına sahip olurlar.
Doğru akım ile kaynak yapmak için 400V şebeke volta- jının alternatif akımını TIG işlemi için uygun bir çıkışa doğrultan ve aynı zamanda akım yoğunluğunu kaynak- çının makina üzerinden ayarladığı değerlere göre değiş- tiren bir güç kaynağı kullanılır.
Modern kaynak makinaları DC modunda ve hatta hem AC hem DC modunda kaynak yapma yeteneğine sahiptir. Normal gaz nozul ve gaz lensli gaz nozul
TIG Üniteleri
TIG ekipmanının kontrol sistemi farklı fonksiyon- larla çok basit ya da gelişmiş olabilir.
En basit versiyonunda sadece akım kontrol edile- bilir ve koruma gazı TIG torçu üzerindeki küçük bir valften açılıp kapanabilir.
Daha gelişmiş TIG makinaları koruma gazını da kontrol edebilir böylece ark tutuşmadan önce kaynak alanına gönderilir ve kaynak akımı bitme- den önce koruma gazının etkilenmesini önler.
Bu hem tungsten elektrotun hem de kaynak havu- zunun soğutma sırasında atmosferik havadan korunduğu anlamına gelir.
Dahası, TIG makinalarının aynı zamanda tutuşma servisleri vardır ve bu fonksiyon elektrotun kaynak parçasına yapışmasını önler ve böylece elektrot noktasının zarar görmesi engellenmiş olur. Bu tutuşma servisi frekansı saniyede 2-4 milyon periyot ve voltajı birkaç bin volta yükseltebilen yüksek frekans ünitesi (HF) olabilir.
Yüksek frekans ve voltaj elektrot noktası ve kaynak parçası arasında arkı transfer eden bir kıvılcım üretilir.
Bir başka tutuşma kontrolü sağlama şekli de tutuş- ma anında kısa devre akımını limitleyen bir ünite kullanmaktır. Böylece kaynak başladığında tungs- ten elektrot noktası yapışmadan doğrudan kaynak parçası üzerine konabilir. Kontrol elektrot kaynak parçasından kaldırışldığında yani ark ateşlendiğin- de kaynak akım yoğunluğunu arttırır.
Bu kontrolün LIFTARC ya da LIFTIG gibi farklı isimleri vardır.
LIFT metodu ile tutuşma Tutuşmanın kontrolü ile ilgili başka olanaklar: • Eğim kontrolü kaynak başladığında kaynak akımını arttıran ve bittiğinde akımı azaltan bir fonksiyona sahiptir. Eğim kontrolü özellikle kaynak bittiğinde gözenek ve delik oluşumunu engellemesi açısından oldukça yararlıdır.
Eğim servisi
Akım palsı iki kaynak akımı seviyesinin önceden programlandığı anlamına gelir. Bunlar pals akımı ve baz akımıdır.
Baz akımı sadece arka sahip olmak için gereken büyüklüktedir.
Baz malzemesinin füzyonu pals akımı mevcutken ortaya çıkar ve kaynak havuzu soğurken baz akımı vardır ancak ark kurulmuştur.
Yüksek frekanslı tutuşma
Pals ve baz akım periyotları ayrıca kontrol edilebilirlerdir.
Kaynak palslı modda yapıldığında kaynak görüntüsü kaynak hızına bağlı olarak birbirinin üstine binmiş punta görüntüsündedir.
Palslı TIG kaynağına bir örnek Birçok çift akım makinaları alternatif akım eğimini daha karesel yapabilecek kontrol fonksiyonuna sahiptir ve pozitif ve negatif yarı-periyotlar arasındaki dengeyi de kurabilir.
Düzenlenmiş AC eğim görüntüsü Aluminyum, magnezyum ve alaşımları ile TIG kaynak yaparken bu kontrol olanakları oldukça avantajlıdır.
Amperaj
Pals akımı
Baz akım
Pals akım zamanı Baz akım zamanı
TIG Kaynak – Tungsten Elektrotların Bilenmesi
TIG kaynak için elektrotlar
TIG kaynak için kullanılan elektrotlar genelde tungstenden yapılır.
Saf tungsten çok yüksek ısı rezistansına sahip olan bir malzemedir ve füzyon noktası yaklaşık 3,380oC’dir.
Tungsteni metal oksit ile alaşımlamakla elektrotun iletkenliği arttırılabilir ve böylece yüksek akım yüklerine dayanıklı hale gelir.
Bu nedenle alaşımlı tungsten elektrotlar daha uzun ömre ve saf tungsten elektrotlara göre daha iyi tutuşma özelliklerine sahip olur.
Tungsteni alaşımlamak için en sık kullanılan metal oksitler:
• Toryum oksit ThO2 • Zirkonyum oksit ZrO2 • Lantanyum oksit LaO2 • Seryum oksit CeO2
En çok kullanılan tungsten elektrotlar:
• Saf tungsten yeşil ile işaretlenmiştir. Bu elektrot genelde aluminyum ve aluminyum alaşımlarının AC kaynağında kullanılır.
• %2 toryumlu tungsten kırmızı ile işaretlenmiştir. Bu elektrot alaşımsız / az alaşımlı çeliklerin ya da paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılır.
• %2 lantanyumlu tungsten mavi ile işaretlenmiştir. Bu elektrot TIG ile kaynaklanabilen bütün malze- melerin kaynağında kullanılmak için uygundur.
Elektrot Ebatları
Tungsten elektrotlar 0.5 – 8mm arasında farklı çaplara sahiptir.
TIG kaynak elektrotları için en sık kullanılan elek- trot çapları 1.6 - 2.4 - 3.2 ve 4 mm.
Elektrot çapı akım yoğunluğu, ne tip elektrota ihtiyaç duyulduğu ve AC ya da DC olması baz alınarak seçilir.
Tungsten Elektrotlardaki Renk
Göstergeleri
Saf tungsten elektrotlar ve farklı alaşımlananlar aynı görünseler de aralarındaki farkı söylemek imkansızdır. Bu nedenle her tip elektrot üzerinde belirli bir renk göstergesi kullanılmaktadır.
Elektrotlar son 10mm’de belirli renklerle işaretlenirler.
Bileme Açısı
TIG kaynakta iyi sonuç alınmasının başka bir şartı da tungsten elektrotun doğru bir şekilde bilenmiş olmasıdır.
DC ve negatif polariteyle kaynak yaparken elektrot noktası daha dar ve daha derin nüfuziyet profili sağlanması için daha konsantre bir arka sahip olunabilmesi açısından konik olmalıdır.
Aşağıdaki başparmak kuralı tungsten elektrot çapı ve onun bilenmiş nokta uzunluğu arasındaki ilişkiyi gösterir.
Küçük noktalı açı dar kaynak havuzu ve daha bü- yük noktalı açı daha geniş kaynak havuzu sağlar.
0.5mm çaplı yatay bir alan elde etmek için elektrotun ucunu köreltmek tungsten elektrotun ömrünü uzatır.
Yatay elektrot ucu
AC TIG kaynağı için tungsten elektrot kaynak sırasında yuvarlanır çünkü kaynak sırasında oldukça fazla yüklenir ve daha yarım globular bir forma sahip olur.
DC kaynak için bilenen tungsten elektrot örneği
Noktalı açının aynı zamanda kaynak derinliğinin nüfu- ziyeti üzerinde de etkisi vardır.
AC kaynak için tungsten elektrot
Noktalı açı ve kaynak havuzu arasındaki bağlantı
D = 2,5 mm.den az D= 2,5 mm.den fazla Yaklaşık 2xD kadar olmalı Yaklaşık 1,5xD kadar olmalı
Tungsten Elektrotun Bilenmesi
Elektrotu bilerken ucu bileme diskinin yönünde olmalıdır. Böylece bileme izleri elektrotun uzunluk yolunda bulunacaktır.
Elektrotların ekstra iyi bilenmesini sağlamak için elektrotların bilenmesi için elektrot bileme makinasına sahip olmak gerekir.
Böyle makinalar çok iyi bileme izleri oluşmasını sağlayan yönlendirici elmas örtülü diske sahiptir. Genelde bu makinalar elektrotlar için ayarlanabilen bileme açısı ve böylece düzgün bileme sağlayan bir gerece sahiptir. Bu makinalar ayrıca, sağlık için çok zararlı olan tungsten tozunu filtre ederler.
Yanlış bileme Doğru bileme
TIG Kaynak – Koruma Gazı
Gazlar
Koruma gazının birçok fonksiyonu vardır. Bunlar- dan biri atmosferik havayı ortadan kaldırmak ve böylece kaynak havuzuyla temasını engellemek ve tungsten elektrotun akkor haline gelmesini ön- lemektir.
Dahası, koruma gazı arktaki akım ve ısı transfe- rinde de önemli rol oynar.
TIG kaynak için iki inert gaz kullanılır. Bunlar ar- gon (Ar) ve helyum (He) olup argon daha sık kul- lanılmaktadır.
İki inaktif koruma gazı birbiriyle karışabilir veya her biri azaltıcı etkisi olan başka bir gazla karışa- bilir.
Gazın azalması demek oksijenle birleşmesi demektir.
TIG kaynakla bağlantılı olarak iki azaltıcı gaz hid- rojen (H2) ve nitrojen (N2) kullanılır.
Koruma gazı kaynaklanacak malzemenin cinsine göre seçilir:
Kaynağın alt kısmını da korumak için azaltıcı N2/H2 gazlarının karışımını kullanmak yararlı olacaktır.
Koruma gazları kolay farkedilebilmeleri için stan- dardize edilmiş renklerle boyalı çelik silindirlerde temin edilir. Bu nedenle asıl silindirin ve üst kısmı- nın renkleri kullanılır. Silindirin rengi Turkuaz Turkuaz Turkuaz Kahverengi Açık gri Üst kısmının rengi Turkuaz Kırmızı Kahverengi Kahverengi Kırmızı Ar Ar/H2 Ar/He He N2/H2
Koruma gazı silindirlerindeki renk göstergeleri
Basınç Azaltıcı Valf ve Debimetre
Çelik silindirlerdeki basınç 200 – 300 bar arasındadır. Koruma gazı kullanabilmek için yüksek basınç uygun çalışma basıncına kadar azaltılmalıdır.
Basınç azaltıcı valf basıncı azaltmak için kullanılır. Basınç azaltıcı valf asıl silindir basıncının okunabile- ceği bir ölçü sistemiyle donatılmıştır.
Ar Ar/H2 Ar/He He x x x x x x x x x x x x Doğru koruma gazı seçimi
Ala şı ms ız / az ala şı ml ı çelik ler Paslan maz çelik ler N ikel ala şı ml ı Bak ır ala şı ml ı Alumi ny um al aş ıml ı
TIG kaynakta istenilen gaz akışını ayarlamak için aşağıdaki resim debimetre ile donatılmış basınç azaltıcı valfi göstermektedir.
Bütün basınç azaltıcı valfler debimetre ile dona- tılmamıştır. Bazı tipler litre ölçüsü ile çalışabilir ya da ayrı akışmetreye sahip olabilirler.
Debimetreli basınç-azaltıcı valf
Debimetrede akan gazla yükselen ve litre/dakika- da gaz akışını okumayı sağlayan küçük bir top vardır.
Lütfen debimetrenin ölçü tüpünün dikey olarak yerleştirilmesi gerektiğini ve debimetrenin kullanılan tipte koruma gazı için dizayn edildiğini ve hatalı okuma gibi bir riskinin bulunduğunu unutmayınız.
Litre ölçülü manometre ile çalışan basınç azaltıcı valf
Direk olarak gaz nozulundan ölçen bir debimetre gaz nozulun başında bulunması istenen koruma gazı miktarını kontrol edebilir.
Gaz nozulundan direk ölçüm
Debimetre
Koruma gazının miktarı gaz nozulun iç çapına bağlıdır.
Koruma gazı miktarı için gösterilen değerler Çok fazla gaz miktarı gaz nozulundaki çıkış hızını arttırır. Bu enjektör etkisine bağlı olarak havanın koruma gazına dönmesine ve karışmasına neden olabilir.
Argon tüketimi (l/dak)
TIG Kaynağı – Kişisel Güvenlik
Isı ve Kaynak Işığı
Arktan emilen ışık gözlere çok zararlı olup göze kum kaçmış hissi yaratan “kaynak alması”na da neden olabilir. Isı emisyonu göz bebeğinde hasar oluşu- mu sonucu katarakta neden olabilir. Ark ışığı cilde de çok zararlıdır ve açık ciltte ciddi güneş yanıklarına benzer sonuca neden olur.
Ark kaynağı için tavsiye edilen kaynak filtresi yo- ğunluğu aşağıdaki gibidir. Bu tavsiyeler kılavuz gibi düşünülebilir. Yeni test metotları gözleri ko- rumak için >DIN5 yoğunluğunda kaynak filtresi oluşturmuştur < 100 A 100 - 300 A > 300 A DIN 7- 9 DIN 10-11 DIN 12-14
Işık ve Isıya Karşı Koruma
Kaynak Başlığı
Kaynak koruması gözlerin ve yüzün ısı ve ışıktan korunmasıdır ve el koruması ya da kaynak başlığı şeklinde olabilir. Korumalar siyah, derecelendiril- miş filtre lensleri ile donatılmış olup ışığı azaltarak gözleri ark radyasyonundan korur. Siyah filtrenin önünde bu siyah yüzeyi de koruyan bir kapak daha vardır.
Kaynak Alanının Korunması
Çalışma alanını koruyarak kaynakçı odadaki diğer insanları da kaynak ışığından koruyabilir. Dikkatli bakılırsa ark 10 metre uzaklıktan bile “kaynak alması”na neden olabilir. Bu nedenle çalışma bölgesine, özel hazırlanmış perdeler monte edilmelidir.
Çalışma Kıyafetleri
Çalışma kıyafetleri cildi ışık ve ısı radyasyonun- dan korur.
Koruma Filtrelerinin Tipleri
Koruma filtrelerinin tipleri İngiliz ya da Avrupa standartları ile standardize edilmiş ancak genelde Alman standardı (DIN) ile tedarik edilmektedir. Filtre tipi arkın gücüne, odadaki ışığa ve kaynak- çının gözlerine göre seçilmelidir. Kaynak alanı- nın çevresi de uygun gölgeli olmalıdır. Böylece arktan emilen ışık kaynakçıyı rahatsız etmeye- cektir ancak kaynak alanının etrafının çok karan- lık olması da ark kurulduğunda etrafın görülme- sini zorlaştırır.
Çalışma Eldivenleri
Çalışma eldivenleri elleri ve bilekleri ısı ve ışık radyasyonundan korur. Eldivenler genelde de- riden yapılır ve üst kısmı en az 120 mm uzunlu- ğunda olmalıdır. Eldivenler elektriksel güvenliğe bağlı olarak kuru tutulmalıdır (elektrikli sızıntı rezistansı en çok kuru eldivenlerdedir).
Kaynak Alması
Etki
Arktan çıkan ve başka parlak parçalardan yansıyan ışık “kaynak alması”na neden olabilir. Kornea kurur ve yarılabilir. “Kaynak alması” çok rahatsızlık verici bir durumdur ve gözlere kum kaçmış hissi yaratır. Normalde “kaynak alması” kalıcı hasara neden olmaz ancak aynı ışığa sürekli maruz kalmak görüş
gücünü azaltabilir. Tedavi
Soğuk kompres rahatlatır ve bazı merhemler anes- tezik etki yaratır. Eğer ağrı devam ederse size bir losyon ya da damla önerebilecek bir doktora başvur- manız gerekir. Bu tarz merhem ya da losyonlar göz- lerde anestezik etki yaratır ve bu etki nedeniyle bile- me tozları farkedilmeden göze kaçabilir.
Basınçlı Gaz Silindirleri
Kimyasal
belirleme Uygulama alanları Tüp rengi Bağlantı yivi
İsim Asetilen (gaz) Argon Hidrojen C2H2 Ar H2
Kaynak, kesim ve benzeri
Silindirik Üst Bölüm Bölüm RG iç sağ 24, 32 WG dış sağ 14 yiv/inç 21, 8 WG dış sağ 14 yiv/inç Hava Nitrojen – N2 Oksijen Teknik Oksijen, Teknik O2 O2
Bütün metallerin koruma gazlı kaynağı
Bütün kimyasal ve metal sanayii için azaltma – ve koruma gazı. Jeneratör soğutması
Plazma kaynak ve kesim Sıkıştırılmış hava
Gaz hali: metal, kimya, gıda ve Elektro sanayileri için koruma Gazı
Sıvı hali: soğutma ve dondurma Gaz kaynağı
Alevli kesim
Kaynak, kesim, ve benzeri
RG iç sağ 24, 32 WG dış sağ 14 yiv/inç 21, 8 WG dış sağ 14 yiv/inç 21, 8 WG dış sağ 14 yiv/inç
Basınçlı silindirler baş aşağı olma, devrilme, düşme ve ısıya (güneş ışıkları ve kaynama sistemlerinden gelen ısı) karşı mutlaka korunmalıdırlar. Kolay ulaşılabilen ve kolay hareket ettirilebilen bir konumda olmalıdırlar. Basınçlı silindirlerin tutulduğu yerlerin girişlerinde riskleri gösteren bir işaret olmalıdır.
Silindirlerin taşınması
Silindirler uygun ve güvenli bir şekilde arabalarla taşınmalıdırlar.
Açık gri Açık gri
Siyah Beyaz
Yeşil Siyah
Açık mavi Beyaz Açık mavi Beyaz
TIG kaynakta elektrik güvenliği
Elektrik akımı ve riskleri
Elektrik büyük bir avantaj ama kontrol edilmesi zor bir unsurdur. Elektrik ark kaynağı elektrik tehlikesi gerekli önlemler alındığında oldukça azdır.
Açık devre voltajı
Kaynak ekipmanı akım elektrik direktiflerinde belirtildiği gibi mevcut açık devre voltajlarını fark edebilmelidir.
Manuel ya da yarı otomatik uygulamalar için ekipman:
• Alternatif akım - 80 V (efektif değer) • Doğru akım dalga voltajı > 10% 80 V (efektif değer)
• Doğru akım dalga voltajı < 10% 100 V (ortalama değer)
• Özel kullanım için taşınabilen ekipman - 70 V (efektif değer)
Şebeke Voltaj Sağlayıcısı
230 ya da 400 V oldukça tehlikelidir ancak normalde şebeke voltajıyla doğrudan temas da gerçekleşmemektedir.
Hasarlı İzolasyon
Ana kablonun hasarlı izolasyonu sızıntılara ve tehlikeli temaslara neden olabilir.
Toprak Koruması
Bütün makinalar özellikle de eski tip olup çift izolasyonlu olmayanlar mutlaka topraklanmalıdır. Kaynak Ekipmanının Bakımı Normal yırtılma ve hasarları düzeltebilmek için kaynakçı günlük kontroller yapmalıdır. Ekipman aynı zamanda kullanım güvenliği ve operasyon koşulları için düzenli olarak bakımdan geçiril- melidir.
TIG Kaynakta Elektrik Güvenliği
Güç Kaynağı
Hem doğru hem de alternatif akımlı güç kaynak- ları TIG kaynağı için kullanılır. Bu güç kaynak- larının açık devre voltajları örtülü elektrotlarla yapılan normal ark kaynağı ekipmanları ile nere- deyse aynı aralıklardadır.
Kaynak makinası genellikle arkın tutuşması için yüksek frekans servisi ile de donatılmıştır. Eğer makina yüksek frekans servisi ile donatıl- mamışsa örtülü elektrotlarla yapılan normal ark kaynağı direktiflerine göre de kullanılabilir. An- cak eğer makina yüksek frekans hizmeti ile dona- tılmışsa elektrik riskleri artmış demektir bu neden- le de sadece kuru ortamlarda kullanılmalıdır.
İlk Bağlantı
Şebeke Bağlantısı
Şebeke bağlantıları makinaya özellikle de kaynak makinalarına eğitimli kişiler tarafından yapılmalıdır. Kaynak makinalarının montajı yapılırken genellikle iki hata oluşur:
• Kabloların yanlış bağlantıları
• Kayıp ya da yanlış takılmış kablo guddesi
Örneğin, kaynak makinasının üç mengenesine üç- kutuplu kablo bağlanması gibi durumlarda yanlış bağlantı oluşur. Bir faz ya da toprak bağlantısı yanlış olabilir bu nedenle makinanın kasası da canlı (elektrik yüklü) olur ve böyle bir durumda makinaya dokunmak çok tehlikelidir.
İkincil Bağlantı
Kablolar ve Bağlantılar
Bütün kablolar ve bağlantılar izole edilmelidir. Bu bütün bağlantıların izolasyonlu birleştirmeler ile yapılması ve çok sık görülmemekle birlikte metal kablo ringlerinin de cıvata ile tutturulması demektir.
Eğer kablonun izolasyonu hasarlıysa kablo değiş- tirilmeli ya da izolasyon onarılmalıdır. Elektrik ark kaynağında kablonun çapraz geçişinin mevcut devreye göre yeterince büyük olması çok önemlidir.
Yırtık özler, çok ince kablolar ya da zayıf anahtarlar düzensiz kaynak akımı sağlar ve zararlı sonuçlar yaratacak istemsiz ısınmalara neden olur.
TIG Kaynak – Duman Üretimi
Kaynak Dumanları ve TIG Kaynakla ilgili
Genel Bilgiler
TIG kaynağın başında neredeyse hiç ya da çok az kaynak dumanı çıkar. Ancak bu TIG kaynağın herhangi zararlı maddeler çıkarmadığı anlamına gelmez.
Solunan havanın konsantrasyonunu etkileyen farklı faktörler vardır, ör. Akım yoğunluğu, çelik kalitesi (alaşımsız, düşük alaşımlı ve yüksek alaşımlı çelikler)
Ozon
Ozon havadaki oksijen TIG kaynağındaki gibi ultraviyole radyasyonlarına maruz kaldığında ortaya çıkar. UV-radyasyonunda ozonun ortaya çıkmasını sağlayan birkaç dalga uzunluğu aralığı vardır. Bu dalga uzunluklarının en verimli bölüm- leri 130 – 175nm arasında olup en yakındaki hava katmanı tarafından koruma gazının içinden absor- be edilir ve büyük miktarlarda ozon üretilir. Bu oksijendeki yüksek emiş yüzünden meydana gelir. Koruma gazında hiç emiş yoktur ve dolayısıyla hiç ozon üretimi de yoktur. Ozonun TLV’si 1.0 PPM’dir.
Kaynak Dumanı ve Gazlar
Azotlu Gazlar
Koruma gazı ile kaynak yaparken azotlu gazlar ortaya çıkar. Bu gazlar nitrojen ve oksijen arasın- daki kimyasal tepkimelerin ürettiği yüksek miktar- da ısıdan dolayı meydana gelir.
Azotlu gazlar aynı zamanda nitrik oksitler ve başka isimlerle anılan elementlerin ortak adıdır.
Sadece bu ikisinin sabit TLV’si vardır (Eşik Limit Değeri). Nitrojen oksitin TLV’si (NO) 25 PPM. Nitrojen dioksitin TLV’si (NO2) 3 PPM.
Eğer nitrojen dioksit ve ozon karışırsa (ki TIG kay- nağında olan budur) ortaya diğer azotlu gazlardan daha zehirli olan nitrojen pentoksit çıkar.
Azotlu gazlar sadece hafif tahrişlere neden olur ve bunu kısa zaman içinde anlamak çok mümkün değil- dir. TLV’den yüksek konsantrasyonlara maruz kalın- dığında bu birleşim ciğerlere pulmoner ödem gibi daha büyük zarar verir.
Azotlu gazların aksine ozon kendine has kokusu sayesinde oldukça kolay farkedilebilir. Düşük
konsantrasyonlarda bile ozon gözleri çok rahatsız eder ve solunumla ilgili problem yaratır. Baş ağrısı ve hal- sizliğe neden olabilir ve uzun süre maruz kalınırsa akciğer fonksiyonlarında azalma bile görülür.
Demir Oksit
Demir, çelikteki en önemli elementtir. Demirin ısıtılma- sı içinde demir oksit bulunan duman oluşumuna neden olur. Çok miktarda demir oksitin solunması akciğer fonksiyonlarında azalmaya neden olur.
Koruma gazı UV-radyasyon Elektr od Gaz nozulu Hava katmanında ozon üretimi yoğundur
Mangan
Mangan, mangan içeren çeliklerin kaynağından sonra ortaya çıkar ör. alaşımsız ve az alaşımlı çelikler... Mangan başağrıları, zayıflık, iştahsızlık ve
uyku problemleri gibi sonuçlara neden olarak beyni etkiler.
Mangan solunumla ilgili bütün unsurlar için de çok zararlıdır ve zatürre riskini arttırır. Yüksek konsan- trasyonlu olanları da metalik duman oluşturur.
Krom
Düşük ve yüksek alaşımlı çeliklerde kaynak yapıldı- ğında krom da açığa çıkar. Krom 3 ve Krom 6 arasın- daki farklar aşağıda belirtilmiştir:
Krom 3 için TLV 0.5 mg/m3. Krom 6 için TLV 0.02 mg/m3.
Hem krom 3 hem de krom 6 alerji oluşumuna da neden olurlar ör: paslanmaz çelik kaynağında yüzde döküntü- lere neden olabilir. Krom 6 solunum yollarına ciddi hasarlara neden olur ve ağız, geniz ve boğazda yaralara neden olabilir. Aynı zamanda kronik bronşit riski de vardır. Krom 6 aynı zamanda kanserojen içeriklidir.
Nikel
Nikel düşük ve yüksek alaşımlı çeliklerin kaynağında ortaya çıkar.
Nikelin TLV’si 1 mg/m3 (zor çözünen bileşimler) Nikelin TLV’si 0.1 mg/m3 (çözünen bileşimler).
Nikelin alerji yapma riski çok yüksek olup astım benzeri hastalıklara da neden olabilir. Nikel de aynı zamanda kanserojen içeriklidir.
Konsantrasyon PPM (parts per million) cm3/m3 ya da mg/m3 ile belirtilir.
TLV’ler elementlerin şu anda bilinen etkileri baz alınarak hesaplanmıştır. Bu etkilerle ilgili yeni bil- giler edinilmesi durumunda TLV’ler de revize edile- ceklerdir. TLV’ler zararlı ve zararsız konsantrasyon- lar arasında kesin limitler olarak düşünülmemelidir çünkü böyle limitler yoktur. Sadece hava kirliliğini TLV seviyesine düşürmek de eşit olarak düşünülme- melidir.
Hava kirliliğine neden olan bir elementin TLV seviyesi sağlığa zararlı olsa bile hava kirliliğini TLV’lerden farklı tutmaya çalışmak her zaman kesin ve doğru sonuçlar vermez.
Eşik Limit Değerlerini Aşmak
Genelde TLV’ler 8 saatlik bir çalışma günü için izin veri- len en yüksek ortalama konsantrasyon değerleridir. Ancak eğer konsantrasyonlar genelde TLV’lerin altında kalıyorsa bazı TLV aşma miktarlarına izin verilebilir çünkü zamana dayalı ortalama TLV yine limitler içinde kalacaktır. Ancak bu aşma miktarında çalışma saatleri de önemli olup günlük toplam çalışma saati standartların altında ise TLV aşımına izin verilmemelidir.
Her durumda ne kadar zaman ve ne kadar aşmanın mevcut olduğuna dikkat edilmelidir.
Aşağıdaki tablo15 dakikalık periyotlardaki ortama TLV’ yi geçmeksizin TLV aşma miktarlarını göstermektedir. Aşağıdaki figürler sadece başparmak kuralı ile anlaşılır.
GV < 1 1 < GV < 10 10 < GV < 100 100 < GV < 1.000
İzin verilen aşma 3 X GV 2 X GV 1.5 X GV 1.25 X GV
Hijyenik Limit Değerleri
Eşik Limit Değerleri (TLV)
Danish National Labour Inspection kaynakçıları koru-
ma altına alabilmek için solunan havadaki zararlı ele- mentlerin en yüksek izin verilen konsantrasyonları için
Aşağıdaki izin verilen aşma tablosunu hesaplarken PPM gazlar ve buhar için ve mg/m3 parçalar (toz dumanları ve sis) için kullanılır.
TLV esası = 1 PPM bu nedenle 15 dakikalık periyotlar için maksimum 1x3= 3PPM’e izin verilebilir. TLV esası = 10 PPM bu nedenle maksimum 10x2= 20PPM’e izin verilebilir. Ve son olarak TLV esası = 50 PPM bu nedenle maksimum 50x1,5= 75PPM’e izin verilebilir. İzin verilen günlük TLV aşma değerleri zamana bağlı ortalama TLV değerine göre hesaplanmaktadır.
Eşik Limit Değeri Demir oksit Krom 3 Krom 6 Mangan
Nikel, zor çözünen bileşimler Nikel Çözünebilen bileşimler Nitrojen oksit Nitrojen dioksit Ozon PPM - - - - - - 25.0 3.0 0.1 TLV tablosu mg/m3 3.5 0.5 0.02 1.0 1.0 0.1 30.0 5.6 0.2
Havalandırma iki gruba ayrılabilir: • Konfor havalandırma
• İşlem havalandırması
İşlem havalandırması sağlıklı ve güvenli bir çalışma ortamı hazırlamak demektir. Öte yandan konfor hava- landırma ise iyi bir çalışma ortamı için en iyi koşulları sağlamak için yapılan refahı arttırıcı daha düzenleme yoluna giden bir işlemdir. Daha önce de bahsedildiği gibi istenmeyen bütün etkilerin hava kirliliği şeklinde görünmesini engeller.
İşlem havalandırması üç büyük gruba ayrılabilir: • Kaynak alanının havalandırması
• Kaynak kabininin havalandırması • Genel havalandırma sistemi
Kaynak dumanını ortadan kaldırmak için üç havlandır- ma tipini de mümkün olduğunca çok kullanmak gerekmektedir.
Kaynağın sonucu olarak meydana gelen hava kirliliğine çözüm bulunmadan kaynak işlemlerinin yapılmaması gerekir.
Mümkünse kirli hava kaynakçının soluyacağı seviyeye gelmeden ortadan kaldırılmalıdır ve boş havaya karıştırılmalıdır.
Eğer içerideki üretim hatlarında kaynak dumanlarının ortadan kaldırılması mümkün değilse odanın havalandırma sistemi hava karışımının hijyenik limitleri aşmayacağı seviyeye göre yeniden düzenlenmelidir.
Hava Kirliliği Nasıl Önlenir
İşlem Havalandırması
İşlem havalandırması atölyedeki hava kirliliği için gerekli olan en önemli teknik terimlerden biridir. Ancak bu her bağlantıda havalandırmanın da çalışma çevresinin gelişimi için gerekli olduğu anlamına gelmez. İyi bir havalandırma sistemi ile her seferinde gelişme yoluna gidilmek zorunda kalınmaz ve böylece problem daha çıkmadan engellenmiş olur.
Kaynak alanının havalandırması
Kaynak alanının havalandırması kirli havanın üretildiği yerden giderilmesi için mevcut olan bir ha- valandırma sistemidir. Bu tip havalandırma birçok değerli avantaja sahiptir çünkü bu sistem genel hava- landırma sistmeinde yapılacak olan işlemleri azaltır ve genel havalandırma sistemine kıyasla daha iyi ortam havasına sahip olma şansı sunar.
Kaynak alanı havalandırma sistemine ihtiyaç duyulmasının nedenlerinin başında çok verimli olması, kullanım
kolaylığı, az ses üretimi ve kaynak işlemi üzerinde herhangi negatif etkiye sahip olmamasıdır. Eğer bu ihtiyaçlar ve sonuç arasında uyuşma yoksa duman emme ünitesi kullanılmaz ve yapılan yatırımlar boşa gider.
Mevcut duman emme üniteleri çok farklı dizaynlarla sunulmaktadır ör: swivel kolu, her zaman yapılan kaynak ya da kesme işlemlerine adapte edilebilen esnek hortum... Emme ünitesi Emme ünitesi Mıknatıs Esnek hortum Emme ünitesine giden esnek hortum Emme ağızı
Kaynak kabininin havalandırılması
Yukarıda bahsedilen havalandırmaya ek olarak duman emme sistemleri kabinlerde de kullanılabilir. Bu tip havalandırma sadece kabin içini havalandırır. Bu tepesinde duman emme ünitesi olan bir masa da olabilir.
Genel havalandırma
Genel havalandırma sistemi çalışma ortamındaki genel havanın mümkün olan en iyi seviyeye gelmesini sağla- mak için kullanılır.
TIG Kaynak – Dolgu Malzemeleri – Kaynak Teknikleri
Dolgu Malzemeleri
Kaynak sırasında torç kaynak yönüne 80 - 90º dik açıyla yaklaşıyor olmalıdır.
Dolgu teli baz malzemeye 10-20ºlik bir açıyla sürü- lüyor olmalıdır.
Kaynak metodu MIG/MAG kaynağa oldukça benzer olup sol taraftan yapılan küçük dalma hareketleri ile yapılır.
Dolgu telindeki her türlü kirlenme ve oksitlenme kaynak havuzunu kirletir.
Kaynakçının kirli, yağlı ya da nemli dolgu telleri kullanmaması çok önemlidir.
Yağ ve kir çoğunlukla kullanılan kirli eldivenlerden gelmektedir. Bu nedenle dolgu telini kaynaktan önce aseton gibi bir malzeme ile silmek iyi bir fikir olabilir.
Hem dolgu telindeki hem de kaynak alanındaki yağ ve nem gözenek, hidrojen çatlakları gibi kaynak hatalarına neden olabilir.
Bu erimeyi önler ve hala sıcak olan telin hava ile temas ederek oksitlenmesini engeller.
Kaynak sırasında dolgu telini gaz nozulundan gelen gaz akışı ile aynı hizada tutmak çok önemlidir.
Kaynak yönü 10-20°
80-90°
Uç Kaynaklarında Görülen Hatalar
Giriş
Teknolojik gelişmeler çelik malzemelere olan talep- lerin arttığını ve bu nedenle gerginlik kuvveti daha da gelişmiş yeni malzemelerin üretildiğini ve bu gelişmelerin sürekli olduğunu gösterir.
Bu yeni malzemelerin kullanımı kullanılan malze- melerin ebatlarının küçülmesini sağlamaktadır. Böylece eskiden 8mm plaka kullanmanız gerekirken şimdi 6mm kalınlığındaki plakalarla da istediğiniz kaynak sonucunu alabilmek mümkündür.
Uç kaynağı yaparken eğer malzeme ebatı küçülmüşse, kaynak alanı da küçülür.
Bu gelişmeler bölgesel olup genel kaynak kalitesine olan talebi arttırmaktadır.
Kaynağa olan talepteki artış TIG kaynağın daha çok kullanıldığı anlamına da gelmektedir.
Kalite talepleri öncelikle mühendisler, kaynak teknis- yenleri ve kaynakçı tarafından yapılmaktadır. Mühendis imalatın genel dizaynından sorumludur.
Kaynak teknisyenleri doğru kaynak metodunu belirle- mek, kaynak prosedürlerini detaylandırmak ve iç kontrolü yapmaktan sorumludur.
Kaynakçı mevcut kaynak işini yürütür ve bu nedenle kaynağın kalitesinden sorumludur.
Her ne kadar kaynak işiyle alakası olan herkes sorumluluklarının bilincinde olsa da kaynak hata- ları meydana gelebilir.
Bu nedenle hataların oluştuğu bölüm kaynakçının sorumlu olduğu kaynak işlemi bölümü olsa bile oluşacak hatalar için kaynakçı suçlanmamalıdır. Aşağıdaki bölümlerde kaynakçının sebep olabile- ceği uç TIG kaynaklarındaki hatalardan bahsedile- cektir.
DS/ISO 6520 Kaynak Hatalarının
Belirtilmeleri ve Tanımları
DS/ISO 6520 kaynak sırasında oluşan hataların tanımları ve belirtilmeleri için geçerli olan bir ulus- lararası standarttır.
Standart, görünen ve kontrol edilemeyen hatalar da dahil olmak üzere bütün hataları kapsar.
Hata tipleri 6 temel gruba ayrılmıştır: • Çatlaklar
• Gözenekler • Enklüzyonlar
• Füzyon ve nüfuziyet eksikliği • Şekilsizlik
• Yukarıdaki grupların hiçbirine ait olmayan diğer hatalar
Kaynak Hataları
Sütun 1 Sütun 2 Sütun 3 Sütun 4 Sütun 5 Sütun 6Bütün hata tiplerini bir numara ile belirtir Radyografik değerlendirme ile alakalı harf Gruplarını belirtir IIW
(Uluslararası Kaynak Enstitüsü) Hata belirtilmesini Danca, İngilizce ve Fransızca’da gösterir. Almanca belirtmeler Ek B’dedir.
Açıklamayı İngilizce gösterir Açıklamayı Danca gösterir
Daha fazla açıklama gerektiğinde yapılan şekilli gösterimdir.
Çatlaklar
TIG kaynağıyla alakalı çatlaklar çok nadir görülür ancak bazen hem dikey hem yatay çatlaklar görü- lebilir.
Çatlaklar kaynak metalinde ısıdan etkilenen bölgede ya da ana metalde görülebilir.
DS/ISO 6520 hataların büyüklükleri için herhangi bir gereksinime sahip değildir ve bu nedenle bir kaynağın değerlendirmesi için uygun değildir.
İşaretlemenin göstergesinin görünen değerlendirmesi DS/R 325 ile yapılmıştır.
TIG kaynağında en sık görülen çatlaklar bitiş kraterinde
görülür ve krater çatlağı adı verilir. DeliklerDS/ISO 6520’ye göre delikler yanlış gaz kullanımından dolayı oluşur.
Delikler bazen bu hatanın oluşumuna bağlı olan birçok nedenden dolayı TIG kaynağında da görülür.
Hata tipi no. 104
Hata tipi no. 200 Çatlak oluşumunun nedenleri:
• Slope down fonksiyonunun kullanılmaması ya da hatalı kullanımı
• Çok küçük ya da fazla dikiş • Yanlış kaynak sırası
• Kaynak alanının çok hızlı soğuması
• Ön ısıtma ve son ısıtma uygulamalarının yapılma- ması ya da yanlış yapılması
Gözenek oluşumunun nedenleri: • Az ya da saf olmayan koruma gazı
• Olukların ve dolgu tellerinin yanlış temizlenmesi • Koruma gazı akışının yanlış ayarlanması • Torçun yanlış eğimle kullanılması • Yanlış boyutta gaz nozulu kullanımı
• Kaynak sonunda koruma gazının çok hızlı devreye girmesi
• Duman emme ünitesinin yanlış yere kurulumundan dolayı oluşan hava akımı
• Sızıntı yapan hortum bağlantıları
• Kaynak öncesi TIG torçunun yetersiz havalandırıl- ması
Büzüşen Delikler
Büzüşen delikler de kaynak sonunda oluşur.
Tungstendeki bu enklüzyonların nedenleri: • Tungsten elektrotun ucu kaynak havuzuna ya da oluklara değmiş olabilir.
• Elektrotun ucu yanlış açıyla bilenmiş • Elektrotun tipi ve çapı yanlış
• Çok uzun yapışma mesafesi
Füzyon ve Nüfuziyet Yetersizliği
Füzyon ve nüfuziyet yetersizliği kaynak metali ve ana metal ya da kaynak bölümleri arasındaki füzyon yetersiz olduğunda ortaya çıkan bir hatadır.
Füzyon yetersizliği tabanda da meydana gelebilir. TIG kaynak metodunun yüksek nüfuziyet yetene- ğine bağlı olarak bu hata TIG kaynakta çok sık görülmez.
Hata tipi no. 202
Bu hata kaynak metali çok hızlı katılaştığında oluşur.
Bu durum kaynak akımına kaynak metalinin daha yavaş katılaşmasını sağlayan slope down fonksiyonu uygulanarak giderilebilir.
Metal Enklüzyon
Tungstenin enklüzyonu TIG kaynağın en büyük problemlerinden biridir.
Kaynaktaki tungstenin enklüzyonu tungstenin genleşme katsayısı çelikten farklı olduğu için çatlaklar sonucunda oluşur.
Hata tipi no. 400
Füzyon ve nüfuziyet yetersizliklerinin oluşma nedenleri:
• Çok az akım yoğunluğu
• TIG torçunun yanlış eğim açısı ile tutulması • Dolgu telinin çok fazla sürülmesi
Kaynak kökünde füzyon yetersizliği
Bu hata kaynak kökündeki nüfuziyet tamamlan- mazsa ortaya çıkar. TIG kaynak metodunun yük- sek nüfuziyet yeteneğine bağlı olarak bu hata TIG kaynakta çok sık görülmez.
Undercut (yanal kesik) oluşumunun nedenleri: • Çok yüksek kaynak akım yoğunluğu • Çok uzun ark
• TIG torçunun yanlış eğimde tutulması • Dolgu telinin azlığı
• Dolgu telinin yanlış yere sürülmesi
Kaynak Malzemesinin Fazlalığı
Kaynak malzemesinin fazlalığı kaynak sonucunun
undercut (yanal kesik) gibi bir görüntüye sahip olmasına neden olur.
Dahası kaynak malzemesi fazlalığı gereksiz kaynak masraflarına da neden olur.
Hata tipi no. 402
Kaynak kökündeki füzyon yetersizliği oluşumunun nedenleri:
• Kaynak hazırlıklarının yanlış adaptasyonu • Çok büyük “kök burnu” (V-hazırlığının ucunun bileme yoluyla yeterince körleştirilmemesi) • Çok küçük kaynak akım yoğunluğu
• TIG torçunun yanlış eğim açısı ile tutulması • Çol büyük tel çapları
Hata tipi no. 502
Undercut (yanal kesik)
Undercut (yanal kesik) kaynak metali ve ana metal arasında hem
önde hem arkada oluşabilir.
Kaynak malzemesi fazlalığı genelde dolgu telinin fazla olmasından dolayı oluşur.
Aşırı Nüfuziyet
Aşırı nüfuziyet kaynak metalinin kaynak metali ve ana metal arasında bir yerden fışkırması ve o böl- genin zayıflaması sonucunda oluşur.
Eksik doldurulmuş hazırlığın oluşma nedenleri: • Dolgu telinin yetersiz kalması
• Dolgu telinin yanlış sürülmesi • Çok sıcak kaynak
Kökün Bükülmesi
Kaynak metali sertleşirken kökteki uç kaynaklarında büzülmelerden dolayı dar oluk oluşmasıdır.
Hata tipi no. 504 Aşırı kök nüfuziyetinin oluşma nedenleri: • Çok yüksek kaynak akımı
• Çok büyük “kök burnu” (V-hazırlığının ucunun bileme yoluyla yeterince körleştirilmemesi) • Dolgu telinin yanlış sürülmesi
• Orta ve bitiş noktalarında çok sıcak kaynak
Eksik Doldurulmuş Hazırlık
Hazırlıkların eksik doldurulması kaynak metalinin depozite oranının yetersiz olmasına ve böylece kaynak metalinde kanal oluşumuna neden olur.
Hata tipi no. 515 Kök bükülmesinin oluşumunun nedenleri: • Dolgu telinin yetersiz sürülmesi
Metalurji – Paslanmaz Çelikler
Paslanmaz Çelik Tipleri
Genelde
Paslnamaz çelik, farklı alaşım elementleri ile alaşım- lanarak paslanmayı önleyecek hale getirilen bütün çeliklerin genel adıdır.
Ancak paslanmaya karşı dirençli çelikler de farklı maddelerle olan etkileşim nedeniyle paslanabilirler. “Paslanmaz çelik” isminin yanlış olduğu düşünüle- bilir çünkü kromun da pasa karşı direnişli olmak için başka elementlerle alaşımlanmış haline de “paslanmaz çelik” denir.
İlerleyen bölümde alaşım elementlerinin kimyasal isimleri belirtilmiştir. Aşağıda kimyasal sembolleri ve isimleri bulabilirsiniz. Cr C Ti Nb N Mo Ta Krom Karbon Titanyum Niobyum Nitrojen Molibden Tantal
Paslanmaz çelikler demir, krom, nikel, mangan, molibden, titanyum, niobyum, karbon ve diğer elementlerin alaşımlarıdır.
Paslanmaz çelikler üç ana gruba ayrılır ve bununla birlikte aşağıdaki tabloda da görüldüğü üzere başka küçük gruplar da oluşabilir. Gruplandırma kristal yapıya bağlı olarak yapılır. Ancak gördüğünüz gibi prensipte iki grup vardır: • Krom alaşımlı tipler
• Krom-nikel alaşımlı tipler
Krom- nikel alaşımlarında martensit olanlar yüksek karbon yoğunluğuna bağlı olarak sertleştirilebilirler. Diğer tipler ısı-uygulamaları ile sertleştiremezler.
Paslanmaz çelikler
Krom alaşımlılar
Krom-Nikel alaşımlılar
Krom alaşımlı Çelikler
Martensit Paslanmaz Çelikler
Bu çelik grubu 0.1-1.0% karbon içeriğine sahiptir. Cr içeriği 13 - 18% arasında değişir.
Bu çelikler maryaslanan ve hava ile sertleşebilen cinstendir. Bu, çeliklerin ön ısıtma yapmadan kaynaklanamayacağı anlamına gelir. Bu nedenle bu çelikler makina çelikleridir.
Bu çelikler yumuşatılabilir dolayısıyla kesimle de çalışmaya hazır hale getirilebilirler. Isı şartlarına karşı dikkat çeken bir kuvvete ve gelişmiş paslanma karşıtı özelliklere sahiptir.
Bu çelikler pasa maruz kalan makinalarda kullanıla- bilir:
• Valf şaftı • Pompa şaftı • Bıçaklar
Makina çelikleri makina bileşenleri olarak kullanılan çelik tipleridir:
• Dingil
• Vites makaraları • Valfler
Normalde bu çeliklerin kaynaklanabilmesi çok olası değildir ve bu nedenle bu çelikler başka yollarla birleştirilir.
Yumuşatma
Yüksek miktarda sementit ya da karbür içeren çeliklerin soğuk deformasyonla kaynaklanması ve karbürün plaka şekilli formu yüzünden kesimi zordur.
Çelik A1 sıcaklığından daha aşağı bir sıcaklıkta yumuşatılır. Yumuşatma karbür plakalarının top gibi oluşumlara dönüşmesidir.
Genelde, ısı uygulamaları çelik milinde meydana gelir.
Yumuşatılmış malzemedeki büyük ve sert toplar daha yumuşak ferrit bazlı malzemelere dönüşür. Sertlik azalır ve yumuşaklık/eğilebilirlik artar.
Demir Bazlı Cr-alaşımlı Paslanmaz Çelikler
Bu çelikler eğer C’nin ve Cr’nin yüzdeleri aynı ise her sıcaklıkta demir bazlıdırlar. Cr’nin içeriği 12-30% arasında olabilir.
Eğer Cr yüzdesi 27% ise, C’nin yüzdesi 0.25%’nin altına kadar tolere edilebilir. Eğer Cr içeriği 13% ise C’nin yüzdesi 0.05%’yi geçmemelidir. Diğer sayfa- daki resimleri inceleyiniz.
Demir bazlı çelikler ostenit çeliklerden daha zor kaynaklanır ve ısıdan etkilenen bölgede taneli yapısından dolayı çatlak oluşumlarına neden olabilir.
Kaba tanelerin oluşumu ısı uygulaması ile çözüle- mez çünkü çelik yüksek sıcaklıklarda demir özel- liği gösterir.
Az miktarda vanadyum (V) ve molibden (Mo) kaba tanelere karşı koyar.
Bu çelikler martensit olarak sertleştirilemez an- cak soğuk deformasyonla kuvvetleri arttırılabilir. Bu çelikler deformasyon şekillendirilmesi için ve diğer uygulamalar için kullanılabilir.
Bu çeliklerde krom-karbür çökelmesinin bir sonu- cu olarak taneler arası paslanma görülebilir. Karbür çökelmesi 900-1000ºC sıcaklıkta görülür.
Bu hata ısı uygulamaları ile düzeltilemez çünkü ısı uygulaması ile bulunacak bir çözüm tane oluşu- munu arttırır ve hızlı donmanın yerine füzyon için iyi şartlar geliştiği için yeni karbür çökelmeleri meydana gelir.
Eğer ısı uygulamaları 700 - 800ºC’de meydana gelirse, kristallerdeki kalan kromların konsan- trasyonlarında dengelenme olabilir.
Çelikleri Ti ve Nb ile stabilize etmek demir bazlı çeliklerdeki taneler arası paslanmayı azaltır. Tanelerarası paslanmayı önlemenin yollarından biri de çok düşük karbon 0.003% (C) ve nitrojen (N) ihitva eden ELI-çelik kullanmaktır (ancak krom içeriği çok yüksek olmalıdır çünkü C ve N ostenik etki gösterir. Bununla ilgili daha detay- lı bilgi için Schaffler diaygramına bakınız)
oluşumundan dolayı kırılganlığa neden olur.
Bu fazda malzeme daha kırılgan olur çünkü ger- ginlik kuvveti arttıkça malzemenin yumuşaklığı azalmaktadır. Bu faz 800ºC’ye kadar ısıtılarak çözülebilir çünkü hızlı donma meydana gelecek- tir vu bu fazın yeniden oluşmasını engelleyecektir.
Krom-Nikel Alaşımlı Paslanmaz
Çelikler
Ferritik-Ostenitik Paslanmaz Çelikler Bu çelikler 18-26% krom, 5-6% nikel ve 0.03-0.15% karbon ile alaşımlanmışlardır. Sadece ferritik olan çeliklerden daha kolay kaynaklanabilirler ve paslanmaya karşı olan dirençleri aşağı yukarı çeliklerin 18/8’idir.
Bu çelikler ferritik çeliklere kıyasla daha iyi etki kuvvetine sahiptir ancak soğukta kırılgan olabilirler. Bazı tiplerde kaynak sırasında martensit oluşumu olabilir.
Bu çelikler döküm özelliklerine göre bazen valf ve benzeri ürünlerin paslanmaz dökümlerinde de kullanılabilir.
Ostenitik Paslanmaz Çelikler
İlk üretilen paslanmaz çelikler aşağıdaki özelliklere sahipti:
C0.12% Cr18% Ni8%
Bu çelik 18/8 çelik olarak aadlandırılır ve bu tip geliştirilerek günümüzde kullanılan paslanmaz çelik tipleri haline gelmiştir.
Büyük miktarda nikelle birlikte 5% Mo eklendi- ğinde malzemenin paslanmaya karşı olan diren- cinde fark edilir bir artış elde edilmiştir. Bu çelik yüksek sıcaklıklarda delta-ferrit oluşu- muna neden olan belirli çelikler haricinde her sıcaklıkta ostenitik yani monofaz çeliktir.
Ostenitik çeliklerde karbonun yüzdesinin çok düşük olması gerekmektedir çünkü krom çok yüksek mik- tarda karbür oluşturur ve krom-karbür oluşumu
Karbon içeriğini düşük bir seviyeye indirmek hem maliyetli hem de zor bir iştir ve bu nedenle kar- bürün oluşmasını sağlayan ve krom-karbür oluşu- munu engelleyen Ti ve Nb ile alaşımlandırılır.
Alaşım kompozisyonlarına göre ostenitik çelikler özellikle karbon yüzdelerine göre 4 gruba ayrılır: • 0.10% karbon içeren çelikler
• 0.06% karbon içeren çelikler • 0.03% karbon içeren ELC çelikler
• 0.06% karbon içeren Ti veya Ni ile alaşımlanmış sabitleme çelikleri
Karbon titanyum ve niyobyumla birleşecek ve böylece krom-karbür oluşumunu engelleyecektir.
Mo ile alaşımlamak paslanmaya karşı olan direnci kloritlere karşı arttıracak ve asitleri azaltacaktır.
Ostenitik yapıyı koruyabilmek için Mo’nun içeriği arttıkça Ni içeriği de arttırılmalıdır.
Analiz - ağırlık % Cr 18 18 18 18 20 Ni 8 10 12 14 25 Mo 1,5 2,7 3,4 4,5 Cu
Ostenitik Çeliklerin Kaynaklanabilirliği
Ostenitik çelikler ısıdan etkilenen bölgede mar- tensit oluşturmaksızın çok kolay kaynaklanabilir.
Ancak ostenitik çeliklerin normal çeliklere göre 40% daha düşük termal iletkenliğe sahip olduk- larını dikkate almak gerekir.
Termal genleşme katsayısı normal çelikten 50% daha fazladır.
Bu koşullar gerilim ve bozulmalara karşı daha çok eğilim olduğu anlamına gelir. Eğer karbon yüzdesi yeteri kadar yüksekse 450-800ºC arasındaki sıcaklık artışına bağlı olarak HAZ’deki krom karbürlerin çökelmesi söz konusu olabilir.
Çökelme genelde ostenit taneciklerinin birleşme yerlerinde meydana gelir ve gama kristallerinin krom-karbürlere çok yakın olduğu ve de kromlaş- tığı ve paslanmaya karşı olan dirençlerini kaybet- tiği anlamına gelir. (Paslanma tipleri bölümüne bakınız)
Krom karbürleri oluşturmak için karbon içeriğinin çok yüksek olması gerekmektedir. Bu daha önce 1. ve 2. gruplarda belirtilen durumdur ve bu nedenle bu çelikler kaynak işleminden sonra ostenit tanecik- lerinde yine krom oluşumu sağlayabilmek için ısı uygulamasından geçirilmelidir.
Bu ısı uygulaması 1000-1100ºC arasında yapılır çün- kü krom karbürler bu sıcaklıkta çözünürler ve krom içeriği gama kristallerinin içine yeniden dağılır.
400ºC’nin altına kadar yapılan soğutma yeniden kar- bür oluşumunu engellemek için çok hızlı yapılmalıdır. Ostenitik çelikler çok yüksek sıcaklıklarda bile tanecik oluşumu yapmaz.
Çok büyük imalatlarda – böyle bir ısı uygulaması mümkün değilken – grup 3’ten çok düşük karbon oranına sahip böylece karbür oluşumu yaratmayan ELC çelik seçilmelidir. 1,5
Sabitleştirilmiş Çeliğin Kaynağı
Sabitleştirilmiş çelikler (grup 4 sayfa 45) kaynak sonrasındaki ısı uygulaması olmadan da kaynakla- nabilirler.
Çelik, kromdan daha çok karbon çekim gücüne sahip Ti, Ni, Cr ya da Ta ile alaşımlanabilir. Bu elementler karbonu tüketir ve krom karbür oluşu- munu engeller.
Yukarıda bahsedilen ısı uygulamasının zorlularına bağlı olarak grup 4’teki 0.1%’den az karbon ihtiva eden çelikler kaynaklanabilen paslanmaz çelikler olarak adlandırılırlar.
Aynı zamanda bu çelikler daha yüksek sıcaklıklarda yapılan uygulamalar için de uygundurlar.
Ta, Ti, veya Nb gibi sabitleştiricilerle alaşımlarken sabit karbürler istenmeyen krom karbür oluşumunu engellerler.
Sabitleştiricilerin miktarı içerdikleri C miktarına bağlıdır.
Ti içeriği C içeriğinin 10 katı, Ta içeriği, çoğunlukla Nb içeriğinin bir kısmını da kaplar, C içeriğinin 20 katı olmalıdır.
Ti oksitlendiği ve TiO oluşumuna neden olduğu için genelde dolgu malzemesi olarak kullanılmaz. Ti birçok ekonomik avantaja sahiptir ancak Nb’den daha az aktiftir. Ti’nin sahip olduğu dezavantaj ise cilalama ile bile tamamen yumuşak ve parlak bir yüzey görüntüsü elde edilememektir.
Normal üretilen plakalar ve profiller karbonun titanyum karbür gibi davranmasına neden olur ve bu nedenle bu çelikler tanelerarası paslanmaya karşı oldukça dirençlidirler.
Sabitleştirilmiş çelikler yüksek basınç ve sıcaklıklardaki üretimlerde kullanılmaya uygundur çünkü bu malzemeler yüksek sıcaklıkta sabit olmayan çeliklere göre daha iyi ve yüksek gerginlik kuvvetine sahiptirler. Aynı zaman- da 400ºC’nin üstündeki sıcaklıklarda tanelerarası paslanmaya karşı daha sabittirler.
Sabitleştirilmiş çelikler birkaç saat tavlanır ve soğu- tulursa krom karbür oluşumu yapmaz.
Paslanmaz Malzemelerin Saklanması
Paslanmaya karşı direnç
Paslanmaya karşı olan direnç yüzeydeki ince bir metalik oksit tabakası tarafından sağlanır ve bu tabakanın korunması direncin sürekliliğini sağlar. Bu yolla paslanma direnci malzemeye diğer madde özellikleri ile birlikte entegre olur ve bu nedenle paslanma direnci malzemelerin nasıl uygulandığına da bağlıdır.
Paslanmaz malzemeler için paslanma rezistansı yüzey metalik olarak temiz olduğunda yani leke, pul ya da benzer kirletici ögelerden temizlendiğinde en optimum seviyeye ulaşır.
Paslanmaz malzemelere sonradan yapılan uygula- malar oldukça maliyetlidir. Bu nedenle malzemeyi maliyet artışına neden olan çizilmelere karşı iyi korumak ve saklamak gerekir.
Paslanmaz malzemeleri en iyi şekilde korumak için yapılması gereken ilk şey yeni bir işe başlan- dığında çalışma alanının üzerine bir parça kağıt ya da folyo yapıştırmaktır.
Dahası, paslanmaz malzemeler diğer çeliklerden ayrı bir yerde tutulmalıdır. Çelik raflarla paslan- mazların doğrudan temasını önlemek için raflar ahşap ya da plastikle kaplanmalıdır.
Paslanmaz çeliklerle yapılacak işlemlerde kullanılacak olan bütün gereçler temiz ve cilalı olmalıdır:
Örsler Düz plakalar Düz köşeler Çekiçler
Paslanmaz malzemelerin normal çeliklerde kopan parçalar ya da çıkan tozdan etkilenmemesi için hem paslanmaz çelik hem de normal çelikler aynı anda ve aynı yerde kullanılmamalıdır.
Temizleme
En küçük kirler bile gözenek oluşumuna neden olabilir.
Paslanmaz çelikler dinamik yüke maruz kalırlarsa
undercut (yanal kesik) oluşumu da ortaya çıkabilir. Bu nedenle paslanmaz çelik yüzeylerinin kaynak yapılırken
tamamen temiz olması gerekir. Bütün kir ve toz yok edilmeli ve yüzeyde mevcut olan yağ ve benzeri ya- pılar da çözücülerle kaldırılmalıdır. Yağ, kaynak ısısı- nın etkisi altında sıvılaşır ve kaynak oluklarının içine nüfuz edebilir. Bu nedenle kaynak alanının her iki tarafında da boş alanlar bırakılmalıdır.
Kaynak sırasında kaynak alanına zarar vermemeleri için kablolar, kaynak başlıkları, eldivenler, torçlar, doğrultucular vb temiz olmalıdır.
Büyük plaka imalatlarında kaynakçı plakanın üzerinde yürümek ve kaynak kablolarını bu plakalar üzerinde sürüklemek zorunda kalırlar. Bu nedenle kaynakçının yerden plaka üzerine toz ve kir taşımaması için yerlerin de temiz olması gerekir.
Boyalı yeri temiz tutmak kaba yerden daha kolaydır.
Kaynaktan önce kaynak alanı, altı ve üstü paslanmaz çelik teli fırçası ile fırçalanmalıdır. Bu malzemenin yüzeyinde hep mevcut olan oksit tabakasını kaldırmak için yapılmalıdır.
TIG kaynağı yaparken kaynak başlamadan önce dolgu malzemesinin de temiz olduğundan emin olunmalıdır. Eğer gerekiyorsa dolgu malzemesi bir bez yardımıyla çözücü ile temizlenebilir, çelik yünü ile cilalanabilir ya da kostik sodaya ve suya batırılabilir. Dolgu malzemesi kaynak başlamadan önce tamamen kuru olmalıdır.
Kaynak Masası ve Bağlantı Elemanları
Deformasyonları önlemek ve bitmiş ürünün doğru şekle sahip olduğundan emin olmak için ayrı parçaları kaynak masasına kelepçelemek ya da belki onlara punta kaynağı yapmak gerekebilir.
Seri üretimler için ayarlanabilir kelepçeleri kullanmak daha yararlıdır. Bağlantı elemanları kullanmanın avantajları yeterli miktarda özetlenemeyebilir.
Öncelikle kaynak daha kaliteli bir görüntüye sahip olur ve kaynak maliyetleri azaltılır. Özellikle seri üretimlerde bağlantı elemanlarına hem para hem de dikkat sarf etmek gerekir. Dahası bağlantı elemanları aynı ürünün farklı parçaları üretilirken aynı tip üretim sağlar.
Paslanmaz çelikle kaynak yapılırken bağlantı elemanların- dan elde edilen ekstra soğutma etkisi ayrı bir avantaj olarak kabul edilebilir.
Alaşım elementlerinin etkisi
Giriş
Paslanmaz çelik karakteristik özelliklerini farklı elementlerin çelikle alaşımlanmasından elde edilir. Çoğu alaşım 70 - 75% ya da daha fazla demir içerir çünkü demirin metalurjik özellikleri çok öenmlidir.
Alaşım Elementi Krom Nikel Karbon Molibden Titanyum Niobyum Demir % Etki Krom (Cr)
Cr gerginlik kuvvetini krom yüzdesi başına 80N/mm2
arttırır. Karbür oluşumuna gösterdiği meyile bağlı olarak Cr sertliği arttırır. 12%’den fazla Cr içeren çelikler suya ve belirli asitlere karşı paslanma rezistansı oluşturur. Cr Ni ile birlikte ısı direncini arttırır.
Oksitlendiğinde Cr paslanmaya karşı direnci olan sıkı bir oksit tabakası oluşturur ve çeliklerin bütün sıcaklık- larda feritik olamsına neden olabilir.
Nikel (Ni)
Ni hem yumuşak hem kuvvetlidir ancak çok pahalı olmasından dolayı belli bir miktara kadar kullanılır. Ni gerginlik kuvvetini nikel yüzdesi başına 40 N/mm2
arttırır. Ni kritik soğutma hızını azaltır. Manyetik olma- yan ostenitik çelikler 25%’den fazla nikelle alaşımlan- dığında paslanma direnci üretirler.
Eğer çelik aynı zamanda Cr ile de alaşımlandıysa istenilen ostenitik özellikleri 8%Ni ve 18% Cr ile elde edilir.(18/8 krom-nikel çelik).
Molibden (Mo)
Mo çeliği kuvvet, yumuşaklık ve ısı rezistansı özelliklerini arttırır. Mo güçlü bir karbür oluşturucusudur ve hızlı
(HS çelikler) ve ısı uygulanmış çeliklerde sıcaklık rezistansını arttırdığı için kullanılır.
Paslanmaz çeliklerdeki Mo aşağıdakilere karşı paslanma direnci oluşturur:
• Sülfürik asit • Fosforik asit • Formik asit
• Çeşitli sıcak organik asitler
Mo klorlu solüsyonların neden olduğu oyuk paslanmasına da karşı koyar.
Oyuklanma “Paslanma tiplerinde” daha sonra açıklanacaktır. 13-25- Çeliği paslanmaya karşı direnç
30 li hale getirir. En az 13% Cr 0-25 Çeliğe yüksek yumuşaklık ve ısı direnci sağlar.
0.02-1 Kaynak için istenmez 1-4.5 Asit direnci sağlar
Sabitleştiricidir. Kaynak özel- liklerini geliştirir.
0.5 Sabitleştiricidir. Dayanıklılığı azaltır.
Kalan % Elementlerin alaşımlandığı baz malzemesidir.
0.5
Önemli alaşım elementleri ve etkileri tablosudur
Titanyum (Ti)
Saf Ti kullanmanın avantajı paslanma rezistansının neredeyse paslanmaz çeliğinki kadar iyi olması ve kuvvetinin ağırlığına göre iyi olmasıdır.
Ancak bu iyi özellikler yüksek sıcaklıklarda Ti çok güçlü reaksiyon gösterdiği ve inert gazlar haricinde bütün gazlarla kimyasal bileşimler oluşturduğu için kaybolur. Mesela, 800ºC’de saf nitrojen ile yanarak titanyum nitrit oluşturur.
Ti genellikle deoksidasyon ve karbonla birleşerek titanyum karbür ya da nitrojenle birleşerek zararlı gaz olan titanyum nitridi oluşturan bazı belirli çelikler için denitrasyon unsuru olarak kullanılır.
Niyobyum (Nb)
Nb güçlü bir karbür oluşturucusudur ve ostenitik krom-nikel çeliklerinde karbürün diğer elementlerle çökelmeye neden olmasını engeller.
Krom-nikel alaşımları
İki fazlı sistemli demir-kromda gama alanı bağlan- mıştır ve yaklaşık 12.5% kromdan sadece ferrit kalacaktır füzyon sıcaklığından oda sıcaklığına geçildiğinde.
Nikelin miktarı arttırıldığında iki fazlı sistemdeki gamma bölgesindeki demir-nikel de artar. Belirli nikel ihtivalarında yapı saf ostenitik olur (kübik yüzey merkezli)
Belirli özelliklere sahip olabilmek için paslanmaz çeliklerin alaşımında kullanılan elementler iki ana gruba ayrılabilir:
• Ferrit oluşturan elementler - Cr, Si, Al, Mo, Nb, Ti, W ve V
• Ostenit oluşturan elementler - Ni, Mn, C, Co ve N
Paslanmaz Çelik – Kaynak – Isıdan Etkilenen Alan (HAZ)
Genelde
Kaynak işleminin ya da paslanmaz çeliğin başka bir yöntemle ısıtılmasının bir sonucu olan sertleşme pasif malzeme yüzeyine hasar verir ve paslanma direncini ciddi oranda düşürür. Bu sertleşme krom yönünden zengin yüksek ısılı oksitlerin çok kırılgan ve sızdıran bir tabaka oluşturmasının sonucu olarak ortaya çıkar. Bu nedenle alttaki malzeme krom yönünden çok fakir ve paslanma direnci az hale gelir.
Argon, bazen az miktarda hidrojen ile karıştırılarak, kaynağın arkasını korumak için kullanılır. Formier gaz ile yapılan koruma genelde daha ucuz ve birçok durumda daha iyi bir seçimdir. Çeliğe zararlı olan sertleşmeyi önlemek için sıcaklık 200ºC’nin altına düşene kadar gaz akışına sahip olmak gereklidir.
Uygun arka gaz gereçleri gaz tüketiminin azalmasını ve gaz kalitesinin artmasını sağlayabilir.
Bir boru parçasında gaz akışı görüntüsü
Krom oksitler ortadan kaldırılmalı ya da oluşumlarının engellenmesi için ölçülmelidirler. Koruma gazı ile kaynak yaparken oksit oluşumu gaz dağıtıcı ya da hemen torçtan sonra gelen parça ile engellenebilir. Dağıtıcı/parça akan argon ya da nitrojen karışımı kaynak dikişini soğu- turken kaynak sırasında ısınan kaynak dikişini korur. Kaynağın arkası korunmadan bu şekilde devam eder.
Manuel TIG kaynağında koruma gazı olarak kullanılan gaz genelde argondur. Gaz TIG torçuna bağlanır ve tungsten elektrotu korur ve havadaki oksijeni kaynak havuzundan uzaklaştırmak için havuzun üzerinden akar.
Boru parçasında koruma gazının akışı
Koruma gazının bloke edilmesi ve sağlanması
Arka gaz gerecinin montajı
Normal oksit tabakası
Kaynak metali Paslanmaz metal Yüksek ısılı oksit
tabakası. Kırılgan ve sızdıran tabaka.
