(kaynak egitimi el kitabý2008 2.baský) - · pdf file- el (manuel) kaynaı -...

��

METAL KAYNA�ININ TANIMI

Metalik malzemeleri, ısı, basınç ya da ikisi birden kullanılarak ERG�TME gerçekle�tirilip, ço�unlukla kaynak edilecek metalik malzeme ile aynı ya da çok yakın sıcaklıkta eriyebilen ilave metal katarak veya katmadan yapılan B�RLE�T�RME veya DOLGU i�lemine metal kayna�ı denir.

KAYNA�IN TAR�HSEL GEL��M�

Amerika ve Rusya’da do�up uygulama alanı bulan kaynak fikri, 1880-1885 yıllarında Amerika’da Coffin, Rusya’da ise Bernardo tarafından karbon elektrodlar kullanılarak olu�turulan ark sayesinde gerçekle�tirilmi�tir.

Resim 1: Karbon arkı ile yapılan birle�tirme amaçlı kaynak uygulamaları Resim 2: Çıplak tel (elektrod) arkı ile

yapılan birle�tirme amaçlı kaynak uygulamaları

1890 – 1892 yılları arasında yine Amerika’da Coffin ve Rusya’da da Slavianoff Çıplak Telli Metal Ark yöntemini buldular.

Ancak erimi� metal banyosunun, havanın olumsuz etkilerinden korunamıyor olması, olu�turulan kaynak metalinin fiziksel ve yapısal özelliklerinin kötü olmasına neden olmaktaydı.

Bugünkü anlamda örtülü elektrod kayna�ının ke�fi �sveç’li Oscar Kjellberg tarafından 1907 yılında örtülü elektrod yapması ile mümkün oldu. 1909 yılında da kimyager Arthur Strohmenger tarafından mavi asbestin kaynak teli üzerine sarması ile yarı ark elektrodu üretmesi, geli�meleri hızlandırdı.

Resim 3 : Örtülü Elektrod arkı ile yapılan birle�tirme amaçlı kaynak uygulamaları

Kayna�ın geli�mesinde önemli rolü olan sava� yıllarında, gerek üstünlük kurma, gerek yokluklar içine dü�me nedeni ile çe�itli ülkeler metal kaynakları konusunda oldukça ciddi ara�tırma ve uygulamalar yaptılar. Örnek olarak, 1918 yılına rastlayan dönemde yarı-ark elektrodunun bulunamaması nedeni ile, çelik tel etrafına sodyum silikata batırılmı� ka�ıt sarıp ilk selülozik elektrodu üreten A. O. Smith gösterilebilir. Ancak Metal Kaynaklarında asıl geli�me ikinci dünya sava�ı döneminde olmu�tur. Bu dönemde özellikle hafif metallerin kullanılmaya ba�lanmasıyla (uçaklar vb.) TIG (Tungsten Inert Gas) ve MIG (Metal Inert Gas) kaynaklarının temelleri atılmı�tır. En önemli uygulamalar ve ara�tırmalar ise gemi, özellikle de sava� gemilerinin üretilmesinde olmu�tur.

(( -- )) UUÇÇ

(( ++ )) UUÇÇ

��

��

��

��

(( ++ )) UUÇÇ (( -- )) UUÇÇ

��

��

�� !��

(( -- )) UUÇÇ

(( ++ )) UUÇÇ

(( ++ )) UÇ

(( -- )) UÇ

" ��#�#��!�$�%�� $&�

��

�� !��&�

�� '

Ülkemizde ilk metal kaynakları 1920 yılında �stinye ve Gölcük tersanelerinde kullanılmı� olmakla birlikte, ciddi ve planlı ilk ba�langıç o zamanki adı ile Eski�ehir Vagon Fabrikaları, bugünkü adıyla Tülomsa� olan i�letmede 1936 yılında makina mühendisi olarak görev yapan Nüvit Osmay’ın, görevli olarak Almanya’ya gitmesi ve dönü�ünde beraberinde jenaratör tip kaynak makinası ile usta ö�retici sıfatıyla bir teknisyen getirip e�itim ve uygulamalara ba�laması ile olmu�tur.

KAYNA�IN SINIFLANDIRILMASI

• Amaca Göre Metal Kaynakları

- Birle�tirme kaynakları - Dolgu kaynakları

• Uygulama �ekline Göre Metal Kaynakları

- El (manuel) kayna�ı - Yarı mekanize kaynaklar - Tam mekanize kaynaklar - Otomatik kaynaklar (robot)

• ��lem Cinsine Göre Metal Kaynakları

o Basınç Kaynakları

� So�uk basınç kaynakları � Ultrasonik kaynaklar � Sürtünme kayna�ı � Ocak kayna�ı � Döküm basınç kayna�ı � Gaz basınç kayna�ı � Elektrik direnç kayna�ı � Elektrik ark basınç kayna�ı � Difüzyon kayna�ı

o Ergitme Kaynakları

� Döküm eritme kayna�ı � Elektrik direnç eritme kaynakları � Gaz eritme kaynakları

�� Elektrik ark kaynakları

• Karbon arkı ile kaynak

• Metal arkı ile kaynak

• Koruyucu gaz altında kaynak o TIG kaynakları o MIG/MAG kaynakları

• Tozaltı kaynakları � Elektron bombardımanı ile kaynak � Laser ı�ın kaynakları

TEMEL ELEKTR�K B�LG�S�

Elektrik akımı görülmez ve do�rudan hissedilemez. Ancak etkileri ile kendini belli eder. Bu etkiler: ISI, I�IK, MANYET�K ve K�MYASAL etkilerdir.

AKIM: Bir iletkenden, birim zaman içinde geçen elektrik miktarına Elektrik Akımı denir. Birimi AMPER’dir. Simge olarak (A) veya (I) ile gösterilir.

Do�ru Akım (DC) ve Alternatif Akım (AC) olarak iki tip akım vardır.

Do�ru Akım: Bir elektrik devresinde yönü ve �iddeti zamana göre de�i�meyen akım tipi olup DC harfleri ile ifade edilir ve �emalarda = �ekli ile gösterilir. Piller, akümülatörler, redresör tip kaynak makinaları do�ru akım türünde akım veren elektrik gereçleridir.

Önemli not: DC devrelerde elektron bombardımanı her zaman negatif (-) uçtan , pozitif (+) uca do�ru olmaktadır.

�� (

Resim 4: DC Akım örnekleri (Amaç lambayı yakmak mı? Yoksa, lambayı EN UZUN ve EN PARLAK yakmak mı?). (Aynı dü�ünce ile amaç; arkı olu�turmak mı? Yoksa, kararlı uygun bir ark’ı elde edebilmek mi ?)

Alternatif Akım: Dalgalı akım olarak da ifade edilen bu akım türünde elektrik akımının yönü ve �iddeti zamana göre de�i�ir. AC ile kısaltılarak gösterildi�i gibi çizimlerde � �ekli ile gösterilir. �ehir �ebekesindeki elektrik akımı, transformatör tip kaynak makinalarının verdi�i kaynak akımı bu türdür.

GER�L�M: Bir elektrik devresinde herhangi iki nokta arasında akım geçebilmesi için bu noktalar arasında bir elektrik seviye farkının yani potansiyel farkının olması gerekir. Bu farka Gerilim denir. VOLT olarak ifade edilir. (V) veya (U) harfleri ile gösterilir.

Resim 5: Gerilimin su örne�i ile açıklanması

D�RENÇ: Bir iletkenin, üzerinden geçen akıma kar�ı gösterdi�i zorlu�a Direnç denir. Birimi Ohm olup (R) ile ifade edilir ve (�� ) ile sembolize edilir.

GÜÇ: Birim zamanda yapılan i� Güç ile ifade edilir. Birimi Watt olup (W) ile gösterilir.

ELEKTR�K ARK KAYNAK MAK�NALARI �LE �LG�L� BAZI TER�MLER

Bo�ta Çalı�ma Gerilimi (BÇG): Açık devre voltajı olarak da ifade edilen bu terim, makinanın çalı�ır durumda ancak kaynak yapılmadı�ı zamandaki pense ve �ase arasındaki gerilimi belirtir.

Bo�ta çalı�ma gerilimi yönünden kaynak makinaları üç ana gruba ayrılırlar.

Yüksek Bo�ta Çalı�ma Gerilimine sahip makinalar (70 – 90 Volt). *!* Dikkat; bu tip makinalarda çalı�ırken kaynakçının çok bilinçli olup, ekipmanı ve kendisi açısından (eldiven, lastik altlı ayakkabı vb) elektriksel izolasyona dikkat ediyor olması gerekmektedir.

Dü�ük Bo�ta Çalı�ma Gerilimine sahip makinalar (40 – 65 Volt).

Normal Bo�ta Çalı�ma Gerilimine sahip makinalar (65 – 70 Volt).

Tutu�turma Gerilimi: Kayna�a ba�larken arkın olu�turulması anındaki gerilime verilen addır. Pratikte bo�ta çalı�ma gerilimi ile aynıdır.

++ --

++ --

++ --

�� )

Çalı�ma Gerilimi: Ark varken, yani kaynak i�lemi devam ederken kaynak kabloları (pense ve �ase) arasında ölçülen gerilimdir. Çalı�ma gerilimi ile kaynak akımı (amper) arasında �u ba�lantı vardır.

Çalı�ma Gerilimi Kaynak Akım �iddeti

25 V................................................... 250 Ampere kadar

30 V................................................... 250-400 Amper arası

35 V................................................... 400 Amper üstü

ÇALI�MA VER�M�

Kaynak makinaları günümüzde ço�unlukla 10 dakikalık test sürelerindeki verimlerine göre üretilir ve ifade edilirler. Bu 10 dakikalık zaman faktörünün yanında çalı�ma ortamındaki sıcaklı�ın da önemi büyüktür, standartlar çerçevesinde +40°C’lik ortam sıcaklı�ı standardı ço�u firmanın üretiminde baz alınmaktadır. Buna göre; bir makina için %35‘te XXX Amper ifadesi, bu akım �iddetinin makinadan 3,5 dakika süre ile çekilebilece�i anlamındadır. Aynı �ekilde %60 ifadesi 6 dakikayı, %100 ise aralıksız olarak çalı�abilmeyi ifade eder.

ELEKTR�K ARK KAYNAK MAK�NALARI

Elektirk ark kaynak makinaları verdikleri akım cinslerine göre ikiye ayrılırlar.

AC (Alternatif Akım) kaynak makinaları: Bu makinalar kaynak trafoları (transformatör) olarak da adlandırılan makinalar olup, sadece AC kaynak akımında da kullanılabilen elektrodları yakabilmektedirler (rutil örtülü elektrodlar gibi). Bu makinaların pense kablosu ve �ase kablosu bölümleri sabittir, dolayısı ile kutup seçenekleri yoktur.

Resim 6: AC tip Kaynak Makinası çalı�ma prensibi (�ematik)

DC (Do�ru Akım) kaynak makinaları: Çıkı� akımı olan kaynak akımlarını DC (do�ru akım) cinsinden veren bu tip makinaların çıkı�larında pozitif (+) ve negatif (-) kutup seçenekleri vardır. Bu nedenle tüm elektrod çe�itleri, makinanın gücüne ba�lı olarak bu makinalarda kullanılabilmektedir. Redresör ve invertör kaynak makinaları olarak adlandırılmaktadırlar. Artık üretimleri yapılmayan çok eski tarihli üretilmi� elektrik ile çalı�an kaynak jeneratörleri de bu tip (DC) kaynak akımı veren makinalardır.

Resim 7: DC tip Kaynak Makinası örnekleri (invertörler ve redresörler)

* �+�,��--��..��''''//��%%�� ((00//��##��##��

��1� ��!�-�-,&��--��..��##��##��11##��

�� 2

Teknolojik olarak geli�mi� DC kaynak makinalarının bazı modellerinde, konum anahtarı ile her iki tip kaynak akımı alınabilen AC/DC kaynak makinaları da mevcuttur. Örne�in alüminyum malzemeleri TIG kayna�ı bu tip AC makinalarla mümkündür.

Elektrik ark kaynak makinaları, elektrik karakteristiklerine göre de ikiye ayrılırlar.

Sabit akımlı (CC) elektrik ark kaynak makinaları : Di�er bir tanımlama ile dü�ey karakteristikli elektrik ark kaynak makinaları da denilen bu makinalarda, örtülü kaynak elektrodu ve TIG kaynak uygulamaları yapılabilir.

Resim 8: CC Kaynak Makinası; dü�ey karakteristikli kaynak makinası diyagramı

Sabit gerilimli (CV) elektrik ark kaynak makinaları: Yatay karakteristikli bu elektrik ark kaynak makinaları, MIG/MAG (gazaltı) ve tozaltı kaynak makinaları olarak kullanılmaktadırlar. Genellikle dü�ük bo�ta çalı�ma gerilimine sahip bu kaynak makinalarında direkt olarak kaynak çalı�ma gerilimi (çalı�ma voltajı) ayarı yapılmakta, bununla birlikte tel sürme ayarı, gazaltı kayna�ı ise koruyucu gaz, tozaltı kayna�ı ise toz akı� ayarları da yapılmaktadır. Tel sürme ayarı dolaylı olarak kaynak akımını ayarlama anlamına gelmektedir. Yeni nesil sinerjik kaynak makinalarında tel sürme ayarının kaynakçı tarafından yapılmasına gerek kalmayıp, ayarlanan kaynak voltajına ve seçilen malzeme ile tel çapı konumuna ba�lı olarak tel sürme otomatik olarak makina tarafından ayarlanmaktadır.

3 Resim 9: CV Kaynak Makinası; yatay karakteristikli kaynak makinası diyagramı

METALLER

Kaynakçı gözlü�ü ile metalleri iki ana grup içinde dört ba�lık altında incelemekte yarar vardır.

�� Demir Dı�ı Metaller

• Alüminyum ve ala�ımları

• Bakır ve ala�ımları

�� Demir �çerikli Metaller

• Dökme demirler

• Çelikler

ÇEL�K: Temelde Demir (Fe) ve Karbon (C) ala�ımı olan bu metalin bünyesinde di�er ala�ım elementleri farklı cins ve oranlarda bulunabilir. Bu da çeli�in farklı özelliklere sahip olmasını sa�lar. Örne�in en az %12 Krom (Cr) elementinin katılmı� olması çeli�in paslanmaz çelik

��

� ��

V0

V 1

V 2

A0 A 1 A 2

Ark alanı � 3+�$��+��3 4�

15��+��3 4�

�565��+��3 4�

" +7��82��

15��+��3 4��

V0

V 1

V 2

A0 A 1 A 2

Ark alanı

�565��+��3 4�

� ��

" +7(2��

� 3+�$��+��3 4�

�� 8

grubunda yer almasına, %12-14 oranında Mangan (Mn) elementi içermesi çeli�in çalı�ma altında darbeler nedeni ile sertlik kazanmasına olanak sa�lar. Bu örnekler çok çe�itlidir.

Ala�ımsız Çelikler: Demir ve Karbon dı�ındaki elementlerinin toplamı %5’in altında kalan çelik grubudur. Kendi aralarında sınıflandırmada bünyesindeki Karbon (C) oranına göre ayrım yapılır. Karbon oranı arttıkça çeliklerin mukavemetleri (sertlikleri) artar, kaynak edilebilme kabiliyetleri ise dü�er. Dü�ük Karbonlu Çelikler: %0,05 - %0,3 oranında karbon içeren çelikler olup, (*) St.37-St.42 arası çeliklerdir. Orta Karbonlu Çelikler: %0,3 - % 0,6 oranında karbon içeren çelikler olup, St.42 – St.60 arası çeliklerdir. Yüksek Karbonlu Çelikler: %0,6 - %1,7 arası karbon içeren çelikler olup St.60’dan sonrası olan çeliklerdir.

Ala�ımlı Çelikler: Demir ve Karbon dı�ında bünyesinde di�er ala�ım elementleri %5 ve daha üstü seviyede bulunan çeliklerdir. Dü�ük Ala�ımlı Çeliker: Di�er ala�ım elementleri toplamı %5 seviyesinde olan çelikler olup, ala�ım cins ve oranlarına göre seçilmek kaydı ile bazik ve dü�ük ala�ımlı elektrodlar ile kaynak i�lemleri gerçekle�tirilir. Yüksek Ala�ımlı Çelikler: Demir (Fe) ve karbon (C) dı�ındaki di�er ala�ım elementlerinin toplamı % 5‘in oldukça üstünde olan çeliklerdir. Kaynaklarında mutlaka ala�ım elementlerinin cins ve miktarlarına ba�lı olarak kaynak ürünleri seçimi yapılmalı, ayrıca kaynak i�lemi uygulamasında metalin kaynak kabiliyetine göre prosedür izlenmelidir. (*)St.: �ngilizce çelik anlamına gelen Steel ve Almanca Stahl’den gelmektedir.

Kaynak i�lemi üç safhada incelenmeli ve de�erlendirilip, sorunsuz bir kaynak i�leminin gerçekle�tirilmesi için bu üç safhada da alınması gereken önlemler ve ayarlanması gereken parametreler göz ardı edilmemelidir. Her göz ardı edilecek veya hata yapılacak nokta, sonuçta kaynaklı i� parçasında mutlaka hata olu�masına neden olacaktır. Bu üç safha;

�� Kaynak i�lemi öncesi yapılacaklar.

�� Kaynak i�lemi sırasında yapılacaklar.

�� Kaynak i�lemi sonrası yapılacaklar.

Bu üç safha, kaynak edilecek malzemenin karakterine, yapılacak i�lemin özelli�ine ve istenilen dayanımın özelli�i ile i�lem sonrası parçanın çalı�aca�ı ortamın �artlarına göre farklılıklar göstermektedir.

Kısacası ortaya konulan kaynak metalinin (diki�inin) üsten gözlemlenmesi ile, yapılan kaynak i�leminin do�ru ve mükemmel oldu�u tam olarak söylenemez. Ancak do�ru ve mükemmelik yukarıda belirtilen safhalarda istenilen ve do�ru i�lemler ile parametrelerin do�ru ayarlanması ile mümkündür. Aynı bir buz da�ına suyun üstündeki bölümüne bakıp sadece suyun üstündeki bölümünün tüm buzda�ının kendisi oldu�unu söylemeye benzer.

Resim 10: Bir buzda�ının önemli bir bölümü görünmemekte ve suyun altında kalmaktadır. Bir kaynak diki�inin de önemli olan kısmı altta kalmakta çıplak gözle görülememektedir.

�� 9

Kaynak i�lemi öncesi; Malzeme cinsi seçimi, kaynak malzemesi ve ekipmanının seçimi, kaynak i�lemi ve pozisyonlarını planlama, temizlik, kaynak a�zı seçimi ve açılması, seçilen kaynak malzemesinin kurutulması vb i�lemleri, kaynak edilecek parçanın ön tav i�leminin tespiti, varsa uygulanmasına yönelik hazırlıklar ve uygulanması, kaynak personelinin yeterlili�inin gözden geçirilmesi, kaynak sırasında uygulanacak parametrelerin seçimi, vb. konuları kapsamaktadır.

Kaynak i�lemi sırasında; Seçilen plana göre kaynak i�lem sırasını ve pzisyonları uygulama, kaynak akımı (amper) ve/veya kaynak gerilimi (volt) ayarlama, elektrod veya torç çalı�ma açısını ayarlama, ark veya serbest tel boyu ayarı, ilerleme hızı, elektrod veya torç hareketleri, pasolar arası sıcaklıkların ayarlanması, gerekli durumlarda metod kaynak uygulamaları, yine gerekli durumlarda kaynak diki�lerinin çekiçlenmesi, kaynak ba�langıç ve kaynak sonu (krater) hatalarının olu�maması için tekniklerin uygulanması, ark üflemesi gibi sorunları gözlemlemek ve tedbirlerini almak vb. gibi konuları kapsamaktadır.

Kaynak i�lemi sonunda; Kaynak edilen ana malzemeye ve i� parçasının çalı�aca�ı ortamdaki özelliklerine göre bazen kaynaklı parçanın yava�, bazen de hızlı so�utulması, gerekli durumlarda kaynak diki�lerinin uygun ekipman ve yöntemle çekiçlenmeleri gerekir. Örtülü elektrod kaynakları uygulamalarında kaynak diki�i üzerinde olu�acak cürufun so�umadan kırılmaması, gazaltı kaynaklarında (TIG, MIG/MAG) kayna�ın torç üzerindeki tetik marifeti ile sonlandırılıp, torçdaki gazın bir süre daha sıcak kaynak metalini koruması amacı ile hemen parçadan uzakla�tırılmaması vb. gibi konuları kapsamaktadır.

Unutulmamalıdır ki, metrelerce ve tonlarca metal malzeme kullanılarak in�a edilen kaynaklı bir konstrüksiyon, örne�in bir gemi, hatalı olan küçük bir kaynak hatası nedeni ile derin denizlerin tabanında yatıyor olabilir. Tıpkı 2. Dünya Sava�ı döneminde tamamı kaynaklı olarak in�a edilen Liberty tipi gemilerin 232 adedinin okyanusun derinliklerinde kaynaklı i�lemin hatasından dolayı yatıyor olması gibi.

Resim 11: �lk defa tamamı örtülü kaynak elektrodları kullanılarak Elektrik Ark Kaynak yöntemi ile imal edilen Liberty tipi gemilerden toplamda 4700 adet üretilmi�, 233 adeti aynı noktadan kırılmı�tır.

KAYNAK A�ZI

Ark kayna�ı bir ergitme ve devamında katıla�tırma sürecidir, bir ba�ka anlamıyla da bir döküm i�lemidir. Dolayısı ile dökümün yapılaca�ı bir bo�luk (kalıp) gereksinimi vardır. Buna “Kaynak A�zı” denir.

Kaynak a�zı, kaynak edilecek parçanın et kalınlı�ı, cinsi, kaynak yöntemi ve kaynak pozisyonuna göre de�i�mektedir. Genellikle konstrüksiyonların imalat projelerinde veya eklerinde uygulanacak kaynak a�zı �ekil ve ölçüleri verilmektedir. Çok geni� bir literatürü içeren bu kavramın basit ve genel anlamı ile örneklenmesi gerekirse a�a�ıdaki gibi bir tablo verilebilir.

�� 0

Resim 12: Örnek kaynak a�zı seçim tablosu.

Bu uygulamada en önemli konu; mekanik yöntemlerle açılan (flex ta�, karbon, oluk açma elektrodları, torna, freze, planya vb.) bir kaynak a�zı bölgesinde keskin uç, kö�e ve kenar olu�turacak noktalar bırakılmaması ve kesme sonucu olu�acak çapaklı bölümlerin mutlaka kaynak öncesi alınması ve pah ya da radiüsleme yapılmasıdır. Aksi taktirde, bu keskin ve sivri bölümler yüksek ark sıcaklı�ında ergime yerine yanmaya u�rayacak ve burada olu�an kaynak metali içinde yanma sonucu olu�an oksit kalıntıları kaynaktan beklenen mukavemeti alamamamıza neden olacaktır.

Resim 13: Kaynak a�zında sivri uçların zararı ve uygulanması gereken metod.

Not: Önemli projelerde, kaynak a�zı seçimi projenin gerekliliklerine veya mühendislik birimlerinin isteklerine göre yapılmalıdır.

Kök Yüksekli�i

Kök Aralı�ı

KAYNAK A�ZI SEÇ�M TABLOSUÖRTÜLÜ ELEKTROD ARK KAYNA�I YÖNTEM�NDE MIG - MAG KAYNAK YÖNTEM�NDE

TEK TARAFTAN KAYNAK Ç�FT TARAFTAN KAYNAK

MALZEMEKALINLI�I ALTLIK KULLANARAK ALIN " V " ALIN " X " " T "

(mm) B�RLE�T�RME B�RLE�T�RME B�RLE�T�RME B�RLE�T�RME B�RLE�T�RME B�RLE�T�RME

0,5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Malzeme Kalınlı�ı 15mm = > ise :

ta

60°

1,5 mmKÖK

ARALI�I

0 mmKÖK

ARALI�I

0 mmKÖK

ARALI�I

2 - 3 mmKÖK

ARALI�I ve

2 mmKÖK

YÜKSEKL��

2 - 4 mmKÖK

ARALI�I

2 - 3,5 mmKÖK ARALI�I

ve2 mm KÖK

YÜKSEKL��

a = > t / 2

2 - 3 mmKÖK ARALI�I

0 mmKÖK ARALI�I

1 - 3 mmKÖK ARALI�I

Kök Aralı�ıKök Yüksekli�i

�� :

KAYNAK POZ�SYONLARI

Levha kaynaklarında, yatay, korni�, dik, tavan pozisyonunda kaynaklı ba�lantılar söz konusudur. Aynı pozisyonlarda, iç ve dı� kö�e kaynakları da yapılmaktadır. Standartlarda bu pozisyonların rakam ve harfsel tanımlamaları vardır. Buna göre;

Resim 14: Levha kaynak pozisyonları.

Boru kaynakları için de pozisyonlar ve benzer sınıflamalar söz konusudur.

Resim 15: Boru kaynakları pozisyonları.

Yatay A�a�ıdan yukarı dik Kö�e Yukarıdan a�a�ı dik Yan Tavan

Resim 16: Pozisyonların Askaynak katalog gösterimi.

�� /

KAYNAK HATALARI

Elektrik ark kaynaklarında yapılan hataların büyük kısmı kaynak ba�langıcında ve kaynak sonunda olmaktadır.

Kaynak ba�langıcında, genellikle i� parçasının delinmesi veya uç noktanın yanması korkusuyla kaynakçılar ark olu�ur olu�maz ilerlemeye ba�larlar. Bu durumda olu�an yetersiz dolgu kalınlı�ı, buna ba�lı olarak yetersiz ergime ve nüfuziyet eksikli�i problemleri ortaya çıkacaktır. Pratikte, örtülü elektrodlar ile yapılan kaynaklarda, kullanılan elektrod çapının üç katı büyüklü�ünde ergiyik metal banyosunu görünceye kadar kaynak ba�langıcında beklenilmesi önerilir. Bu son derece önemli olan bölümdeki hatanın, di�er ark kaynak yöntemlerinde de olu�ması mümkündür. Bu nedenle tam mekanize olarak sınıflandırılan toz altı kaynaklarında, kaynak ba�langıcı ve altta de�inece�imiz kaynak sonu hatalarını önlemek üzere buralara daha sonra kesilip atılmak üzere ilave parçalar puntalanır ve kaynak bu hurda olacak parça üzerinden ba�latılır ve yine bu hurda parça üzerinde bitirilir. Dolayısı ile i�lem sonunda bu parçalar kesilip atıldı�ında kayna�ın ba�langıç ve biti� bölgeleri ve olası hatalar atılmı� olur.

Resim 17: Kaynak ba�langı� hatası ve ba�langıçtaki a�amaların açıklanması.

Kaynak sonunda yapılan (krater) hataları ise kaynak ba�ında yapılan hatalar gibi yeterli dolgu metali yı�ılmamasından kaynaklanan mukavemet eksikli�idir. Ancak bununla birlikte kaynak sonu -ki bu terim aslında arkın sonlandırıldı�ı nokta olarak algılanmalıdır- ark söndürüldü�ünde sıcaktır. Dolayısı ile di�er noktalara göre daha ince kesite sahip bu bölge daha hızlı so�uyarak kılcal çatlakların olu�masına neden olacaktır. Daha sonra bindirilen yükler altında yırtılma buradan ba�layıp tüm kaynak ba�lantısı boyunca ilerleyecektir.

Bu durumumun önlenmesi için örtülü elektrod kaynaklarında arkın söndürülmesinden önce, kaynakçı geldi�i yöne do�ru yakla�ık bir santimetre kadar geri gidip, tekrar biti� noktasına dönmeli ve elektrodunu geldi�i yöne do�ru kaldırmalıdır. Bir ba�ka hareket tarzı ise, son noktada kaynak diki� geni�li�i kadar bir çapta iki defa daire çizip yine geldi�i yöne do�ru elektrod kaldırılmalıdır.

Resim 18: Kaynak sonu (krater) yapılması gereken örnek elektrod hareketi.

�7�,�� ;�$�<��$��=�+��4<4!�� ->$�+-&��+��+��-�;��-�--$-+777�

'7�,�� ->$�+-�-��+?� �@��A�+A�+��+-,��-�%��A�+��$�=�$��?�$��;�+�;�%��;�$�+777�

)7�,��$�%��$>��$�+�� >-�-�;3$;4+4+�%�� ;��,��5>�+��;��

(7�,��+?��,�=�$;��AB$?� ��C��$��+3;;��$�%��$�%�� $�B+5��$>��$�%��;�$�+777�

��Kaynak Yönü

��

'�

(�

��

Aynı durum klasik (krater dolduma seçene�i olmayan) gazaltı kaynaklarında da yapılmalıdır. Kaldı ki gerek TIG gerek MIG/MAG kaynaklarında, kaynak i�lemini sonlandırma, direkt torcun kaldırılması ile yapılmayıp, teti�in kapatılması ile yapılmalı ve torç kaynak yapılmadı�ı halde bir müddet daha sıcak kaynak metali (kraterde) üzerinde tutulmalıdır.

Örtülü kaynak elektrodları ile yapılan Elektrik Ark Kaynak uygulamalarında, kaynak öncesi, kaynak sırasında ve kaynak sonunda bir veya birkaç dikkat edilmeyip atlanan husus, çe�itli hataları do�urmaktadır.

Kaynak Hataları ve Nedenleri: Sıçramalar

• Ark üflemesi

• Akımın (amper) yüksek olu�u

• Ark boyunun yüksek tutulması

• Rutubetli, paslı, kırık veya çatlak örtülü elektrod kullanılması

• Kaynak yapılan yüzeyin kirli olması

�� Yetersiz ergime ve/veya yetersiz nufuziyet

• Kaynak ilerleme hızının fazla olması

• Akımın (amper) dü�ük olması

• Dar açılı kaynak a�zı kullanılması

• Kök aralı�ının uygun açıklıkta olmaması

• Elektrod çapının büyük seçilmesi

�� Gözenekler

• Kısa ark boyu ile çalı�ma

• Kaynak metalini hızlı so�utma

• Kaynak edilen ana metalde fiziksel ve yapısal kirlilik (boya, ya�, pas vb.) (kükürt, fosfor vb. fazlalıklar)

• Eski, rutubetli, çekirde�i paslı kalitesiz kaynak elektrodu kullanılması

• Çapaklı, keskin kenarlı veya sivri kesitli yüzeye kaynak yapılması.

�� Kenar yanıkları (yanma olu�u)

• Yanlı� elektrod hareketi

• Büyük çaplı elektrod kullanılması

• Yüksek akım (amper) �iddeti ile çalı�ma

• Kaynak metali ve ana metalin kaynakta a�ırı ısınmasına neden olacak di�er etkenler

�� Bükülmeler, çarpılmalar ve gerginlikler

• Parçaların yanlı� ba�lanması veya puntalanması

• Hatalı (konstrüksiyona uymayan) kaynak a�zı seçimi

• Kaynak bölgesinin, parçanın di�er bölgelerine göre a�ırı ısınması

�� '

• Hatalı kaynak sıraları

• �� parçalarının çok sıkı olarak ba�lanarak kaynaklanması

• Gereksiz çok pasolu kaynak uygulaması

�� Boyuna çatlaklar

• Parça kalınlı�ı ile kaynak diki�inin kalınlı�ının dengesizli�i

• Hatalı (küçük) kaynak a�zı seçilmesi

• Hatalı kaynak sırası uygulaması

• Kaynak elektrodunun, ana metal ile uyumsuzlu�u veya çalı�acak ortamdaki mukavemetleri kar�ılayamaması

• �� parçasının çok sıkı olarak ba�lanarak kaynak yapılması

�� Enine çatlaklar/ kırılmalar

• Kaynak elektrodunun, ana metal ile uyumsuzlu�u veya çalı�acak ortamdaki mukavemetleri kar�ılayamaması

• �� parçasının dengesiz ısınması (homojen ısı da�ılımı sa�layamama)

• Kaynak metali ve kayna�a kom�u olan bölgelerin (ITAB) sıcakken hava ile aniden so�uması ve sertle�mesi

• Konstrüksiyonun gerektirdi�inden daha ince veya az pasolu kaynak uygulaması yapılması

ARK ÜFLEMES�

Kaynak yaparken, yani ark varken, kaynak akımının dola�tı�ı tüm iletkenlerin üzerinde bir manyetik alan olu�ması söz konusudur. Bunlar, kaynak kabloları, i� parçası ve mevcut ise i� parçasının üzerine konuldu�u metal çalı�ma tezgahı, elektrod en önemlisi ise ARK’ın kendisidir. Manyetik alanın varlı�ının en iyi göstergelerinden biri, tüm kaynakçıların da teyit etti�i gibi, kaynak sırasında ta�lama nedeni ile olu�an metal tozlarının kaynak kablolarının üzerine yapı�masıdır.

Resim 19: Kaynak i�lemi sırasında manyetik alan olu�umu (�ematik).

Bu ola�an manyetik alan bir �ekilde bozulacak olursa, bundan etkilenen arkın kendisi olacaktır.

ELEKTROD MANYET�K ALANLAR

ARK

TOPRAKLAMA ( �A�E) KAYNAK D�K��

�� PARÇASI

�� (

Ark Üflemesinin Zararlı etkileri:

�� Cüruf metalin altına dönmeye ba�lar, �� Sıçramalar artmaya ba�lar, �� Kenar yanıkları gerçekle�ir, �� Diki�te dalgalanmalar olu�arak, muntazamlık kaybedilir, �� Nüfuziyette azalma olur, �� Kaynak i�lemi kaynakçıya sıkıntı vermeye ba�lar, konsantrasyon bozuklu�u verimlili�i

dü�ürür.

Ark Üflemesinin Nedenleri:

�� Akım ba�lantıya girmekten kaçar. Topraklama uygun yerden yapılmadıysa, veya topraklamaya yakla�ılmı�sa ark üflemesi ortaya çıkar. Topraklamanın yeri de�i�tirilmelidir.

Resim 20: Ark Üflemesi (topraklama yeri yanlı�lı�ı).

�� Akım, kalın kesiti sever. Bu nedenle kalın kesit olu�turan bölüme yönlenir. �� parçasının kenarlarına yakla�ıldıkça kesit incelir, i� parçası üzerinde daha önceden atılmı� kaynak diki�lerinin olu�turdu�u kalın kesitler ve i� parçası ile bütünle�ik metal kalınlıklar kesitleri kalınla�tırdı�ından ark (akım) buraya do�ru yönlenir. Bu durumda, kenardan içe do�ru kaynak yapmak, kalın kesitin aksi istikametine ba�ka metal kalınlıkları geçici olarak koyup, arasında kaynak i�lemini tamamlamak çözüm olabilir.

Resim 21: Ark Üflemesi (kesit kalınlı�ı nedeni ile).

�� Aynı i� parçası üzerinde iki veya daha fazla kaynakçının aynı anda çalı�ıyor olmaları, ark üflemesinin en çok görüldü�ü durumdur. Genellikle, örtülü elektrodlar ile yapılan ark kaynaklarında, kaynak makinaları kaynak yapılan noktadan uzakta kalmakta, pense kabloları mecburen uzun tutulmakta, ancak topraklama kabloları kısa tutulup çalı�ılan noktaya uzakta topraklama yapılma durumu ortaya çıkmaktadır. Dolayısı ile i� parçasının çok geni� bir bölümünde kaynak akımı döngü yapmaktadır. Arada çalı�an di�er kaynakçılarda da durum böyle olup akımlar birbirini etkilemekte, özellikle daha dü�ük akım ile veya daha ince çaplı elektrod ile çalı�an kaynakçılarda ark üflemesi olayı ortaya çıkmaktadır. Çözüm, her kaynakçının ark yaptı�ı noktaya en yakın yerden topraklamasını yapmasıdır. Ya kaynak kabloları e�it uzunlukta olup, kaynakçının her iki kabloyu da ta�ıyıp ark bölgesine götürmesi, ya da kaynak makinalarının ark bölgesine yakla�tırılması gerekmektedir. Bu ikinci seçene�i destekleyen teknolojik geli�me ise güçlü ve verimli invertör kaynak makinalarıdır.

�� )

Resim 22: Ark Üflemesi (akım düzensizli�i nedeni).

�� Zayıf ba�lantılar (puntalar) nedeni ile iki ayrı manyetik alana sahip metal malzemeler, bu zayıf ba�lantılar nedeni ile tek manyetik alan ortaya koyamamakta, dolayısı ile kaynak sırasında akım güçlü manyetik alana sahip metal tarafından etkilenmektedir. Kaynak öncesi bu ba�lantılar (punta) güçlü yapılmalıdırlar.

Resim 23: Ark Üflemesi (zayıf puntalama nedeni).

�� Eksantirik, yani tam merkezde olmayan elektrod çekirde�i nedeni ile, örtü bir tarafta kalın kesit verirken, di�er tarafta ince kesit vermekte, bu durum ise kaynak sırasında arkın sapmasına (yan yanma) neden olmaktadır. Bu �ekildeki elektrodlar ile kayna�a devam edilmez. Üretici firmaya bilgi verilmesi ve üretici firmanın kabul sınırlarının üzerindeki miktarlarda ortaya çıkıyor ise elektrodlar de�i�tirilmelidir.

Resim 24: Ark Üflemesi (eksantirik elektrod).

�� Uzun kaynak kabloları kullanılıp, kaynak sırasında bunların kullanılmayan bölümünün kayna�a yakın alanlarda rulo �eklinde tutulması durumunda olu�an güçlü manyetik alanın yakınındaki arkı etkilemesi olasıdır.

�� Ço�unlukla demir-çelik tesislerinde kullanılan ark ocaklarının yakınlarında özellikle ark oca�ı faaliyetteyken kaynak yapmak neredeyse olanaksızdır. Hatta oca�ın çalı�ması sırasında olu�an manyetik alandan etkilenen çok yakınlarındaki metal malzemeler, ocak durdurulduktan sonra dahi manyetikliklerini kaybetmezler, dolayısı ile bu durumdaki parçaların kaynakları da ço�u zaman sıkıntı yaratmaktadır. Çözüm bu alanlarda veya bu �ekilde manyetiklenmi� parçaların kaynaklarında DC akım veren kaynak makinaları yerine

Hatasız Hatalı

�� 2

AC akım veren kaynak makinaları ve bu akımda kullanılabilen kaynak elektrodları kullanılmalıdır. Örne�in AS B 248 gibi bir bazik elektrod ile yapılması gereken i�, AC akımda çalı�abilen ve aynı mukavemet özelliklerini veren AS B 204 ile yapılmalıdır.

Metod kaynak uygulamaları:

Kaynaklı konstrüksiyonların en büyük sıkıntılarından biri de, kaynak sonrasında hedeflenen ölçülerin tutturulamaması ve ço�u zaman çarpılma olarak ifade edilen �ekil bozukluklarıdır. Bu durum, genellikle üretim kaynaklarında pek sorun olmamaktadır. Çünkü ço�u imalatlarda, bu çarpılmalar önceden öngörülür ya da sorun ya�andıktan sonra önlemler alınıp kaynak bir plan dahilinde uygulanır ve imalat sonunda da istenilen ölçülere ve �ekle kavu�ulmu� olur.

Bu konuda, en fazla sıkıntı onarım kaynaklarında ortaya çıkmaktadır. Özellikle de yuvarlak kesitli (�ekilli) kaynaklı uygulamalarda sıkıntılar çok fazla olmaktadır. Örne�in, millerin kaynatılması, falan� kaynakları vb. gibi.

Kaynak sırasında uygulanan ısının i� parçasının tümüne e�it miktarda, uygun yer ve yönden da�ıtılması, ya�anacak sıkıntıları en az düzeye çekecektir. Bunun için uygulanacak yönteme “Metod Kaynak Uygulaması” adı verilir. Uygulamanın gözardı edilmeyecek üç ana kuralı vardır. Bunlar;

� E�itlik Her seferinde yapılacak kaynak diki� boyları aynı uzunlukta olmalıdır. E�er bo�luklar bırakılarak kaynak yapılacak ise, her kaynak boyu kendi arasında ve her bırakılan bo�uk uzunlu�u da kendi arasında e�it olmalıdır. Bunu sa�layabilmek için ise kaynak öncesi markalama yapmak önemlidir.

� Kar�ılıklılık Gerek dairesel, gerek boyuna kaynak yapılacak parçalarda, her bir kaynak uzak bölgelerde ve birbirlerinin kar�ısına gelecek sırada atılmalıdır.

� Zıtlık Kar�ılıklı olarak atılan kaynakların yönleri birbirlerine zıt yönlerde atılmalıdır.

Örnek:

Resim 25: Örnek metot kaynak uygulaması.

1 no’lu diki� saat istikameti yönünde ve ilk olarak çekilirken, tam kar�ısında 2 no’lu diki� ikinci olarak, saat istikametinin tersi yönünde ve 1 no’lu diki� ile aynı boyda olacaktır. 3 no’lu diki� son atılan 2 no’lu diki�e uzak, di�er diki�ler ile e�it boyda ve 2 no’lu diki�e göre ters olan saat istikametinde çekilmektedir. Tüm i�lem bu düzende devam edecek, sonunda çarpılma ve gerilimler yok ya da en az düzeyde olacaktır. (Takip eden düzende 7 no’lu ve 8 no’lu diki�lerde yönler açısından düzen bozulmu� gibi görülmekle birlikte, 7 ve 8’nin öncesi ve sonrasındaki diki� yönlerine göre hareket edilmi� ve saat istikametinin tersi yön uygulanmı�tır.)

Burada açıklanan sistem düz veya girift (karma�ık �ekilli) parçalar için uygulanabilir.

1 6

7

3

5 2

8

4

�� 8

ELEKTROD

Kaynak i�lemi sırasında; Yüksek kaynak akımının üzerinden geçmesini sa�layan, i� parçasına bakan ucu ile kaynak arkını olu�turabilen, gerekti�inde kendisi de eriyerek kaynak metalinin olu�masına katkı sa�layan kaynak malzemesine Kaynak Elektrodu denir.

Elektrodların Sınıflandırılması:

� Erimeyen elekrodlar

- Karbon elektrodlar - Tungsten elektrodlar

� Eriyen Elektrodlar

- Örtüsüz elektrodlar (tel elektrod) �� Çıplak (solid) gazaltı ve tozaltı kaynak telleri �� Özlü teller

- Örtülü elektrodlar (çubuk elektrod) Örtü tipine göre

�� Rutil karakterli elektrodlar �� Bazik karakterli elektrodlar �� Selülozik karakterli elektrodlar �� Asit örtülü elektrodlar �� Demir tozlu elektrodlar

Resim 26: Elektrodlara örnekler.

Karbon Elektrodlar:

Günümüzde karbon elektrodlar, daha çok karbon çeliklerden yapılan i�lerde, hatalı kaynak diki�lerini temizleme, kesim ve kaynak a�zı açma proseslerinde kullanılmaktadır. Kullanımları için ço�unlukla DC akım kaynak makinası ve kompresörden alınan hava ba�lanan özel torçlar gerekmektedir. Eriyerek kaynak metali olu�turmazlar, ancak yıpranma nedeni ile tükenirler. Bu nedenle erimeyen elektrodlar sınıfındadırlar.

Tungsten (Wolfram) Elektrodlar:

Yaygın olarak argon kayna�ı olarak adlandırılan TIG (Tungsten Inert Gas) kaynak yönteminde kullanılan bu elektrodlar, 17 cm boylarında olup genelde 1,60 – 2,00 – 2,40 - 3,20 mm çaplarında bulunurlar. Ülkemizde kırmızı (çelik, paslanmaz çelik, bakır vb. metaller için) ve ye�il (alüminyum, magnezyum vb. hafif metaller için) renk kodları ile yaygın olarak satılan tungsten elektrodlar, kaynak sırasında karbon elektrodlar gibi eriyerek kaynak metaline karı�maz sadece arkı olu�turma görevi yaparlar. Bunlar da bu nedenle erimeyen elektrodlar sınıfınfdaa yer almaktadırlar.

�� 9

Gazaltı ve Tozaltı Tel Kaynak Elektrodları:

Elektrodluk filma�inden de�i�ik çaplarda (gazaltı için: 0,80 – 1,00 – 1,20 - 1,60 mm gibi; tozaltı için: 2,00 – 2,40 – 3,20 – 4,00 mm gibi) ve kilogram bazında tel makaralara sarılmı� veya bidon ambalajlarda satı�ı yapılan bu elektrodlar, dolu kesitlerde olup, yüzeyleri mikron ölçüsünde bakır (Cu) kaplıdırlar.

Özlü Teller:

Aynı gazaltı kaynak telleri gibi kilogram olarak tel veya plastik makaralarda genelde 1,20 – 1,60 – 2,40 – 3,20 mm çaplarında satı�ı yapılan bu tellerin, dı�ı boru �eklinde ve kenetli ba�lantılı metal olup, içi örtülü elektrodun dı�ındaki örtü malzemesine benzer özelliklerdeki örtü ile doludurlar. Birle�tirme ve dolgu kaynakları için farklı çe�itleri, koruyucu gaz veya gazsız kullanılan çe�itleri mevcuttur.

ÖRTÜLÜ KAYNAK ELEKTRODLARI

Bu elektrodlar orta bölümde metal çubuk olan Çekirdek ve dı� kısımdaki Örtü olarak adlandırılan iki bölümden olu�maktadırlar.

Üretim süreci:

Öncelikle elektrodluk filma�in tel olarak tanımlanan ve 5,5 mm çapında kangal halinde hammadde olarak giri�i yapılan tel, so�uk çekme sisteminde birkaç kademeli (ör. 4 - 6 - 9 kademe vb.) sistemde çekilerek çap inceltilmesi i�lemi yapılır. Burada üretilecek elektrod çapına (örne�in 2,50 mm, 3,25 mm, 4,00 mm gibi) indirilen tel sistemin son noktasında istenilen boy uzunlu�unda kesime tabi tutularak pres �arj kasalarına alınırlar.

Di�er bir noktada, örtüyü olu�turan maddeler, üretilecek elektrodun formülüne göre kuru karı�tırma ünitesinin karı�tırıcısına �arj edilir ve belirlenen süre kadar karı�tırılır. Bu üniteden çıkan kuru karı�ım, ya� karı�tırma bölümüne alınarak su (H2O) ve ba�layıcı maddeler eklenerek yine formülünde belirlenen süre kadar karı�tırılır.

Üçüncü a�amada, elektrod presine, çap ve boy olarak hazırlanarak özel kasalara alınan çekirdek ve ya� karı�tırmadan gelen örtü malzemesi gelir. Burada çekirdek fırlatma tekni�i ile içi ya� karı�tırmadan alınan örtü malzemesi ile dolu olan nozuldan geçirilir. Çekirdek üzerine nozulun sınırladı�ı miktarda örtüyü alarak, bant üzerine dü�er. Bant üzerinde ilerlemede, penseye takılacak bölüm tra�lanarak çıplak hale getirilir ve ark ucu da pah kırılarak düzeltilir. Aynı bant üzerinde elektrodun cinsi ile ilgili firmanın kod numarası ve genelde üretilen elektrod ile ilgili AWS (American Welding Society, örne�in: E 6013 gibi) standart numarası basılır.

Dördüncü a�amada, ya� olan elektrod tünel fırınların kademeli sıcaklıklarında yakla�ık 4,5 saat hareket halinde tutularak, bünyesindeki nemin (H2O) büyük kısmı alınır. Tünel fırından çıkan elektrod, e�er rutil, selülozik gibi bir örtüye sahip ise, yeterli kurutma tamamlanmı� artık paketlemeye gidebilir demektir, ancak çıkan elektrod bazik karakterli bir örtüye sahip ise, bu elektrodlar buradan alınıp ala�ım cinslerine ba�lı olarak 4-12 saat süreler ile 400°C sıcaklı�ındaki elektrikli fırınlarda tekrar kurutma i�lemine tabi tutulup paketlemeye alınırlar.

Çekirdek: �� Kaynak akımının iletilmesini sa�lar,

�� Kaynak arkının olu�masını sa�lar,

�� Eriyerek, kaynak metalinin olu�umunu sa�lar.

Örtü:

Elektrod örtüsünü olu�turan birçok de�i�ik madde vardır. Bunlar üretici firmalar tarafından belirlenmi� ve uluslararası satndartlara ba�lı kalınarak (AWS= American Welding Society, EN=European Norm, TS=Türk Standartlar vb.) olu�turulan formülasyonlar ile kuru ve ya� karı�tırma süreçleri sonucu çekirdek üzerine kaplanır. Genel olarak elektrod örtüsünü olu�turan maddeleri �u �ekilde gruplamak mümkündür;

�� 0

- Ba�layıcı maddeler (Algin asidi, bentonit, dekstrin vb.) - Cüruf olu�turucu maddeler (Demiroksit, ferrosilisyum, ferromanganez vb.) - Örtü mukavemetini arttırıcı maddeler (Grafit, tahta unu, selüloz vb.) - Arkı stabilize eden maddeler (Demiroksit vb.) - Koruyucu gaz atmosferi meydana getiren maddeler. - Oksidasyon maddeleri. - Redüksiyon maddeleri. - Ala�ım olu�turan maddeler (Ferrokrom, ferrosilisyum, ferromanganez, grafit vb.)

Elektrod Örtüsünün Görevleri:

�� Arkın düzgün olu�masını sa�lar,

�� Arkın kararlı olmasını sa�lar,

�� Kaynak banyosunu havanın olumsuz etkilerinden olu�turdu�u gazlar (duman) sayesinde korur.

�� Kaynak metalinin, olu�turdu�u cüruf sayesinde hızlı so�umasını engeller.

�� De�i�ik ve zor pozisyonlarda, damla geçi�ine olanak sa�lar.

�� Bünyesindeki nemdeki oksijen (O2) sayesinde diki�e form kazandırır. (Dü�ük O2 dı� bükey, yüksek O2 içbükey, orta dereceli O2 düz görünümlü kaynak profilleri verir).

Resim 27: Oksijenin kaynak profiline etkileri.

(Önemli : Bu kadar önemli görevleri olan elektrod örtüsünün en büyük dü�manı nemdir, yani H2O. Bunun dı�ında, örtünün çatlaması, kırılması, kavrulması vb. olumsuzluklar, yukarıda sayılan bir veya birkaç görevi yerine getirememesi, ba�ka bir söylemle, kaynakta hata olu�masına neden olacaktır.)

Örtülü Elektrodlarda Genel Olarak Olması Gereken Özellikler:

- Uygulama Açısından;

- �lk ve tekrar tutu�turulmaları kolay olmalı, - Kaynak a�ız aralı�ını (kök aralı�ı) iyi köprüleyebilmeli, - Birçok pozisyonda kaynak yapabilmeli, - Arkı düzgün ve kararlı olmalı, - Örtüsü küçük darbelere ve neme kar�ı dayanıklı olmalı.

- Ekonomik Açıdan;

- Verimi ve kaynak hızı yüksek olmalı, - Sıçrama kayıpları az olmalı, - Cürufu kolay temizlenebilmeli, - Yüksek akım �iddetlerine (sınırı içinde) dayanıklı olmalı.

- Metalürjik Açıdan;

- Yüksek mekanik özelliklere sahip olmalı, - Gözeneksiz kaynak diki�i vermeli, - Fiziksel kirliliklere (pas, boya, ya� vb) kar�ı hassas olmamalı, - Örtüsü nemden en az etkilenmeli, - Sıcak ve so�uk çatlamalara dayanıklı olmalı.

��

�� :

Rutil, bazik, selülozik, asit karakterli ve demir tozlu olarak sınıflama yapılmakla birlikte, rutil-selülozik karı�ımı gibi elektrodlar da söz konusudur.

Asit örtülü elektrodlar, litaratürlerde yer almakla birlikte günümüzde neredeyse üretmleri durdurulmu�tur. Asit örtülü elektrodların diki� görünümleri son derece düzgün olmakla birlikte, mukavemet de�erleri rutil ve bazik elektrodlara nazaran oldukça dü�üktür. Önceleri görünümleri itibari ile düzgün diki� vermeyen, ancak mukavemetleri iyi olan rutil veya bazik elektrodlar ile yapılan ba�lantıların üstüne kapak diki�i kavramı ile asit örtülü elektrodlar kullanılarak kaynak yapılırdı. Oysa ki günümüzde üretilen gerek rutil gerek bazik elektrodlar, hem mukavemet hem de görünümleri açısından üstün özelliklere sahip oldu�undan asit örtülü elektrodlar ile uygulama yapılmasına gerek kalmamaktadır.

Demir tozlu elektrodlar ise hala bazı uzun boyutlu konstrüksiyonlarda (tersanelerde kiri� kaynakları vb. gibi) verimliliklerinden dolayı kullanılmaktadır. Çünkü bu elektrodlar birim zamanda daha çok ve hızlı kaynak metali olu�turmaktadırlar. Ancak gerek gazaltı, gerek tozaltı kaynak sistemlerinin daha çok kullanılır hale gelmesi ve özlü tellerin geli�mesi ile çok büyük olasılıkla bu elektrodların da yakın bir tarihte üretmleri duracaktır.

RUT�L ÖRTÜLÜ ELEKTRODLAR

Genelde St.37-42 arası dü�ük karbonlu çelikler kullanılarak yapılan, basit demir do�rama i�leri, basınçsız tank ve kazanlar, ferforje i�leri gibi dü�ük mukavemet beklenen i�lerde kullanılan kaynak elektrodrudur.

Genel özellikleri:

�� Elektrod örtüsünün yakla�ık %50’si rutil (TiO2) maddesinden olu�mu�tur.

�� Arkları son derece kararlıdır.

�� Örtüde bir miktar (standartlar içinde) nem bulunmasından dolayı orta derecede Oksijen (O2) içermektedirler. Dolayısı ile kaynak diki� profilleri düzdür.

�� Cürufunun rengi siyah olup, kolay temizlenir, hatta so�uma sonucu kendili�inden dü�er.

�� Yüksek mukametli çelikler için kullanılmaları uygun de�ilidir.

�� Dü�ük karbonlu çelikler için uygun dahi olsa, kaynatılacak parça 20 mm’den kalın veya kaynak sonrası çok hızlı so�umaya neden olacak büyüklükte ise, parça ortam sıcaklı�ındayken rutil elektrodlar ile kaynak yapılmamalıdır. Kayna�a kom�u bölgelerde (ITAB) ısı etkisi ile tanelerin arası açılır ve buralara elektroddaki bir miktar nemden kaynaklanan hidrojen (H2) yerle�ir. Normalde kaynak ilerledikçe bu bölgelerden uzakla�ılır ve yava� so�uma beklenir. Dolayısı ile havadan yakla�ık 1,5 kat daha hafif olan H2‘nin de bu yava� so�uma sürecinde, bu bölgeleri terk etmesi beklenir. Ancak kalın kesitlerde bu so�uma hızlı olacak (yani 200°C nin altına süratle inecek) dolayısı ile H2 buralara sıkı�ıp gözenek olu�masına neden olacaktır. Böyle durumlarda kayna�ı, ya H2 içermeyen (bazik gibi) elektrodlar ile yapmalı, ya da i� parçasının tamamı kaynak öncesi yakla�ık 200°C’e kadar ısıtılmalıdır.

�� Katalog, kutu üzeri veya ba�ka bir dökümanda aksi belirtilmedikçe, rutil elektrodlar hem AC akım kaynak makinaları (trafo), hem de DC akım kaynak makinalarında kullanılabilir. Yine aksi belirtilmediyse DC akımda, elektrod (pense) negatif (-) kutba ba�lanmalıdır.

�� Kullanımları kolay olan elektrodlardır. Ancak unutulmamalıldır ki, üretici firmaların, ürünleri ile ilgili önerdikleri parametreler ile çalı�ılması gerekir.

�� '/

Resim 28: Rutil elektrodlar ile çalı�mada dikkat edilecek konular.

BAZ�K ÖRTÜLÜ ELEKTRODLAR

Yüksek mukavemet gerektiren i�ler, so�uk ortamlarda çalı�acak parçaların kaynakları, basınçlı kaplar, gemi in�aa sanayi gibi alanlarda kullanılan bu elektrodlar, üretim sürecinde tünel fırında kurutulmalarından sonra 400°C’lik fırınlarda ayrıca kurutulmalarından dolayı nem yoktur. Bu nedenle hidrojen kontrollü elektrodlar olarak da adlandırılabilir.

�� Kalsiyum bile�iklerinden olu�an bir örtüye sahiptirler.

�� 400°C’te kurutulmu� bazik elektrodun H2 içeri�i (normal olarak en fazla) 10 ml/100gr‘dır. Bu özelli�inden dolayı “H�DROJEN KONTROLLÜ ELEKTROD” olarak adlandırılırlar.

�� Genellikle DC akım pozitif (+) kutupta kullanılırlar.

�� Kalın örtülü olduklarından damla geçi�leri küçük ve orta büyüklüktedir. Dolayısı ile diki� görünümleri çok düzgündür.

�� Neme kar�ı çok hassas olduklarından, orjinal paketlerinden çıkarılarak açıkta bekletilmi� elektrodlar kurutarak kullanılmalıdırlar.

�� So�ukta kayna�a olanak verirler.

�� Kaynak diki�lerinin darbe dayanımları yüksek, sünek-gevrek geçi� sıcaklı�ı dü�üktür.

�� yi bir el becerisine sahip kaynakçıya gereksinim vardır. Çünkü kaynak sırasında ark boyu di�er elektrodlara göre daha kısa tutulmalıdır. (1/2xØd)

�� Cürufları rutil örtülü elektrodlar kadar kolay kalkmaz ve açık kahverengi bir renktedir.

�� O2 içerikleri dü�üktür (bu nedenle diki� profilleri dı�bükey görünümdedir.)

Resim 29: Bazik elektrodlar ile çalı�mada dikkat edilecek konular.

��$$��++$$��;;��4444,,��66--��--��4444,,44++��,,��$$�� ++��AA33 44��

��

1

2 3

450

750

�$��+3;4��6��+;��6�@-��;�+�! ��

��!!��&�

�$��+3;4��6��+;��6�@-�-�� +-�-��;�+��!��!!��!!��

��!!��""��##��&�

��

850

��4444,,44++��,,��$$�� $$��++$$��;;��4444,,��66--��--��++��AA33 44��

�� '�

Bazik Elektrodlar, kullanılmadan önce mutlaka kurutma i�lemine tabi tutulmalıdır. Kurutma i�lemi sonrası, hemen kullanılacak ürünler sahada termoslar içinde muhafaza edilerek kullanım buradan yapılmalıdır. Kurutma i�lemi sonrası hemen kullanılmayacak ürünler ise, elektrod saklama sıcaklıklarında (100-150°C gibi) ve ortamlarında muhafaza edilmelidir. Kullanım için buralardan alınan elektrodlar, yine sahaya termoslar içinde götürülüp, buradan kullanılmalıdır. Temel olarak, ala�ımsız çelikler için kullanılan bazik elektrodlar, dört saatten fazla atmosfere açık bırakılmı�larsa, nem almı� (hidrojen emmi�) olarak kabul edilirler ve yeniden kurutulmaları tavsiye olunur. Bu süre ala�ımlı ve dü�ük ala�ımlı çelikler için kullanılan bazik elektrodlar için iki saat ile sınırlıdır.

SELÜLOZ�K ÖRTÜLÜ ELEKTRODLAR

�� Karbon çelik bouların özellikle kök ve sıcak paso kaynaklarında kullanılan selülozik örtülü elektrodlar, ark atmosferlerindeki yüksek H2 (hidrojen) dolayısı ile nüfuziyetleri di�er elektrodlara göre %70 daha fazladır. Bu özelliklerinden dolayı, içerisinde hava bulunan boru konstrüksiyonlarında, kaynak sırasındaki bu havanın ısınması ve erimi� kaynak banyosunun arka tarafından gözeneklendirmesi riskini ortadan kaldırmak için kullanılırlar. Bunun yanısıra, boru kaynaklarında daha hızlı kaynak i�lemi gerçekle�tirebilmek için, borunun yuvarlak formundan dolayı a�a�ıdan yukarıya kaynak yerine yukarıdan a�a�ıya kaynak uygulaması yapılması daha do�rudur. Bu tip kaynak i�lemine ise selülozik örtülü elektrodlar ve bazı rutil-selülozik ya da bazik-selülozik karı�ımı elektrodlar uygundurlar.

�� Örtüleri selüloz içerirler (adları da buradan gelmektedir),

�� Diki� profilleri dı�bükey görünümdedirler,

�� Yüksek ala�ımlı ve mukavemetli çeliklerin kaynakları için uygun de�ildirler,

�� Üretici firma tarafından aksi belirtilmedikçe DC akımda kullanılırlar. Bu durumda da yine aksi belirtilmediyse pozitif (+) kutba ba�lanırlar. Ancak bazı uygulamalarda kök pasolarda daha derin nüfuziyet için negatif (-) kutba ba�lanması önerilmektedir.

�� Bazik örtülü elektrodlarda oldu�u gibi dik açıya yakın (85o gibi) ilerleme açısı kullanılmalıdır.

ELEKTRODLARIN SAKLANMASI

Kaynakta en iyi sonucun alınabilmesi, elektrodların nem içermeyen ortamlarda depolanması ve korunması ile mümkündür.

Kaynak arkında rutubet bulunması kaynak kalitesini olumsuz yönde etkiler. Su, yüksek ark sıcaklıklarında Hidrojen (H2) ve Oksijene (O2) ayrı�ır. Yüksek miktardaki hidrojen kaynak metalinde poroziteye (gözenek) neden oldu�u gibi ana metal ile kaynak metali arasındaki geçi� bölgesinde (ITAB = Isı Tesiri Altında Kalan Bölge) çatlaklara yol açabilir. Yapıdaki oksijenin varlı�ı da kaynak diki�i için yine olumsuz etki yapar.

Elektrodların saklanması sırasında a�a�ıdaki kurallara uyulmalıdır:

- Elektrodlar mümkün oldu�unca orijinal ve açılmamı� kutularında saklanmalı, - Elektrod kutuları raf veya paletler üzerinde tutulmalı. Bu raf veya paletlerin bina duvarları

ve zemine do�rudan temas etmeleri önlenmeli (yakla�ık 10-15 santimetre uzak tutulmalı). - Depo, nem kaynaklarından uzak ve kuru olmalıdır (en fazla nem oranı %60). - Depo ısısı sabit ve 15oC’nin üzerinde olmalıdır. NOT: Özellikle elektrodların hava sızdırmayan kutulara konulmaması durumunda bu dört maddeye dikkat edilmelidir.

�� ''

Genellikle elektrodların uygun �artlarda depolanması ve ambalajları açıldıktan sonra hemen kullanılmaları yeterlidir. Ancak bütün önlemlere kar�ın ta�ıma ve depolama sırasında nem kapmı� elektrodlar, kullanılmadan önce kurutulmalıdırlar. De�i�ik tip elektrodların örtülerinde farklı oranlarda nem bulunur. Elektrodların kurutulması sırasında bu duruma özellikle dikkat edilmeli ve bu i�lem (kurutma) belirli kurallara uygun olarak yapılmalıdır. Örne�in selülozik, rutil ve asit karakterli örtüye sahip ala�ımsız elektrodlar kaynak özelliklerini olumsuz yönde etkiledi�i için çok fazla kurutulmazlar. Bazik ve yüksek verimli rutil elektrodlarla tüm ala�ımlı elektrodların iyi kaynak özellikleri ve daha önemlisi hatasız kaynak diki�leri sa�lamaları için mutlaka kuru olmaları gerekmektedir.

Rutil Elektrodların Kurutulması:

Kurutma i�lemi genelikle gerekli de�ildir. Ancak elektroddaki nem oranı tehlikeli seviyeye ula�mı� ise (üzerine ya�mur, kar ya�mı�, suya dü�mü� vb. durumlar) 100 – 150oC’ta ½ - 2 saat arası kurutma i�lemi uygulanır. Sıcaklı�ın dü�ük seviyede tutulması durumunda, fırınlama süresi uzatılmalıdır. Kurutma süresince elektrodların durumunu kontrol etmek için zaman zaman kaynak denemeleri yapılmalıdır.

Selülozik Elektrodların Kurutulması:

Bu tip örtüye sahip elektrodlarda, örtünün büyük bir kısmı organik maddelerden olu�tu�undan, çekirdek teli ile örtünün ısıl genle�me katsayıları çok farklıdır. Örtü kalınlı�ı da di�er örtülü elektrodlara oranla çok ince oldu�undan, yapılacak hatalı bir kurutma i�lemi sonunda örtüde çatlaklar olu�abilir ve elektrod kullanılamaz duruma gelir.

Selülozik elektrodların örtülerinde kaynak sırasında enerji yutan maddelerin bulunmaması, aksine selülozun çok yüksek enerji vermesi nedeniyle, örtüdeki olası nem fazlasının kaynak özelliklerine etkisi çok azdır. Ancak yanma sırasında olu�an su buharı, enerjiyi yutup arkta kesintiye neden oluyor ise, elektrodların yanma özellikleri düzelinceye kadar kurutulmaları gerekir. Bu i�lem dü�ük sıcaklıklarda (en fazla 75oC) yapılmalıdır. Bunun dı�ında genellikle kurutulmayan elektrodlardır.

Bazik ve Ala�ımlı Elektrodların Kurutulması:

Bazik ve ala�ımlı elektrodlar uygun ko�ullarda stoklanmı�lar ise ço�unlukla kurutma i�lemi gerekli de�ildir. Nem kaynak sırasında problem olu�turuyor ve poroziteye (gözenek) neden oluyor ise; elektrodlar 250 – 400oC ‘da 2 – 3 saat arasında kurutma i�lemine tabi tutulmalıdır. Hava sızdırmayan kutulara konulmamı� veya kutudan çıkarılmı� elektrodlar normal ko�ullar alında;

- ala�ımsız elektrodlar 4 saatten fazla, - ala�ımlı elektrodlar 2 saatten fazla

açıkta beklemi�lerse kurutulmaları önerilir.

Özellikle kritik kaynak i�leri için, dü�ük ala�ımlı elektrodlar kullanıldı�ında a�a�ıdaki akı� �emasında kırmızı çizgi (ortadaki yol) ile gösterilen yol takip edilmeli, koruma ünitesinden alınan elektrodlar direkt olarak kullanılmamalıdır.

Not: Maksimum sıcaklık a�ılmamalı! Ancak kurutma ünitesinin bu sıcaklı�a ula�masının zaman alaca�ı göz önünde tutulmalıdır. E�er kurutma ünitesi so�uksa ve tamamen elektrod ile dolu ise; maksimum sıcaklı�a ula�mak, kurutma ünitesinin boyutlarına da ba�lı olarak zaman alacaktır. Bu durum da göz ardı edilmemelidir.

�� '(

Resim 30: Elektrod kurutulması.

Elektrodların Standarlarda Gösterili�leri

AWS : American Welding Society (Amerikan Kaynak Derne�i) EN : European Norm (Avrupa Normu) TS : Türk Standatları DIN : Deutsches Institut für Normung (Alman Standartlar Enstitüsü)

Çok geni� bir literatür içeren standartlardaki gösterimlerinde kaynak elektrodları günümüzde en yaygın �ekli ile AWS ve EN standartları ile ifade edilmektedirler. Bunun yanısıra ülkemizde TS standartları da kullanılmakta ancak genelikle TS’nı EN ile birlikte görmekteyiz. Zaten TS EN’u aynen kabul etmektedir. Bazı ürünler ve literatürlerde artık kullanılmamakla birlikte DIN standartları ile de açılımlar bulunmaktadır.

�� ')

Örnek:

AWS A5.1 E 6013

AWS A5.1 E 7018

AWS A5.5 E 7024

�� '2

�� '8

�� '9

Elektrik Ark Kayna�ında �� güvenli�i: KAZALARA NEDEN OLAN FAKTÖRLER

� TEKN�K FAKTÖRLER

• Makina ve teçhizatın yeterli derecede koruyucu olmaması veya arızalı çalı�tırılması.

• �yi olmayan i�yeri �artları.

� �NSANDAN KAYNAKLANAN FAKTÖRLER

� Teknik bilgi eksikli�i.

� ��e uyumsuzluk.

� Yeteneksizlik.

� Ailevi sorunlar.

� D��ER FAKTÖRLER

� Araç ve gereçleri hatalı kullanmak.

� Gereksiz �akalar yapmak.

� Tezgah koruyucularını kaldırmak veya bunları yetersiz hale sokmak.

� Ki�isel koruyucuların kullanımını ihmal etmek.

YANLI�:

Resim 31: Kötü çalı�ma ortamı (�ematik).

YANLI�LAR ve ETK�LER�

�� Yüz maskesi yok. Yüzde yanıklar, göz alınması.

�� Kollar çıplak. Çıplak ciltte yanıklar.

�� Yanıcı giysi giymek. Elbise nedeni ile tutu�ma ve yanma riskleri.

�� Kaynak bölgesinde yanıcı madde bulunması. Yangın, patlama, zehirli gaz buharları.

�� Yakında çalı�anlarla kaynak bölgesi arasında paravan olmaması. Göz alması ve yanıklar.

�� Yangın söndürme kovasında kum yerine su bulunması. Yangın sırasında elektrik çarpması.

�� Ortamdan atılamayan kaynak dumanları Muhtemel zehirlenmeler, ba� a�rısı.

�� Topraklamanın sa�lıksız ve tehlikeli yapılması. Elektrik çarpması, tutu�turma zorlu�u nedeni ile dikkat da�ılımı.

�� '0

DO�RU:

Resim 32: Uygun çalı�ma ortamı (�ematik).

KAYNAKLI UYGULAMALARDA D�KKAT ED�LECEK GÜVENL�K KONULARI

• Çevrende yanabilecek maddeleri gözlemle ve uzakla�tır.

• 220 veya 380 Volt besleme kablosu izolasyonunun sa�lam oldu�undan emin ol.

• Bo�ta çalı�ma gerilimi 65 Volt’tan yüksek kaynak makinalarında kaynak kablo ve penselerinin izolasyonlu olmasına, çıplak olarak pense ve topraklamaya dokunulmamasına dikkat et.

• Ba�kalarının kaynak ı�ınlarına maruz kalmasını engeleyici önlemleri al (pano vb).

• Yüksek yerlerde çalı�ma gerektiren durumlarda, refleksel tepki hareketlerini de dü�ünerek emniyet kemeri tak.

• Kaynak ı�ınlarına kar�ı, kol, boyun, el vb. çıplak vücut bçlgesini örtecek giysiler giy.

• Kaynakçı maskeni (tercihen ba� maskesi) mutlaka kullan (punta dahi atıyor olsan da).

• A�ır parçaların birle�tirme kaynaklarında yardımcı personel ve/veya uygun makina ve aparatları kullan.

• Çoklu çalı�ma ortamında kaynak ı�ınlarına kar�ı kayna�a ba�lamadan önce sesli olarak “Gözlerinizi koruyunuz” ikazı yap.

• Kaynak cüruflarını (çapaklarını) kırma sırasında kendine veya ba�kasına sıçramasını engeleyici �ekilde kırma yap.

• Topraklama ucunu (�asi) mutlaka kaynak yaptı�ın noktaya yakın tak.

• Kapalı ortamlarda çalı�ma sırasında ortamın kaynak dumanından temizlenmesini ve ortama taze hava gelmesini sa�la.

• Kaynaktan sonra sıcak bırakılacak parçalara dokunulmasını engellemek için mutlaka uyarı levhası koy.

�� ':

Kaynak I�ınları:

Ark enerjisinin yakla�ık %15’i ı�ık enerjisi olarak açı�a çıkar. Bu ı�ık enerjisi aynı güne� ı�ı�ında oldu�u gibi üç tip ı�ından olu�mu�tur. Bunlar; ısı veren Enfraruj I�ınlar, parlak ı�ık veren Parlak I�ınlar ve yakan Ultraviole I�ınlardır.

Resim 33: Güne� ark ı�ınlarının cins itibari benzerli�i.

Ark kaynaklarının çe�itlerine göre bu ı�ınların hem güçleri de�i�mektedir (kulanılan örtü, koruyucu gaz ya da toz (tozaltı) kullanımına ba�lı olarak). En etkili ı�ın TIG (argon) kaynaklarında açı�a çıkmaktadır. MIG/MAG (gazaltı) kaynak yönteminde TIG kaynaklarındaki ı�ık gücüne yakın ı�ın açı�a çıkmaktadır. Bu iki sistemde de kullanılması gereken kaynak maske camları eski sistem DIN standartlarında 787 numaralı cam olarak belirtilmektedir. Daha az ı�ının açı�a çıktı�ı örtülü elektrod kaynaklarında ise aynı standart 777 numaralı maske camlarını önermektedir.

Enfraruj I�ınlar (Sıcaklık verirler)

Parlak I�ınlar (I�ık) verirler)

Ultraviole I�ınlar (Yakarlar)

Ozon Tabakası

�� (/

GAZ KORUMALI METAL ELEKTR�K ARK KAYNA�I (MIG / MAG): (GMAW- Gas Metal Arc Welding)

Gazaltı kayna�ı (MIG / MAG), kaynak için gerekli ısının, tükenen bir elektrod ile i� parçası arasında olu�an ark sayesinde ortaya çıktı�ı bir ark kaynak yöntemdir. Kaynak bölgesine sürekli �ekilde beslenen (sürülen), masif haldeki tel elektrod ergiyerek tükendikçe kaynak metalini olu�turur. Elektrod, kaynak banyosu, ark ve i� parçasının kayna�a yakın bölgeleri, atmosferin zararlı etkilerinden kaynak torcundan gelen gaz veya karı�ım gazlar tarafından korunur. Gaz, kaynak bölgesini tam olarak koruyabilmelidir, aksi taktirde çok küçük bir hava giri�i dahi kaynak metalinde hataya neden olur.

��

��

��

��

��

��

��

��

Resim 34: MIG/MAG Teriminin açıklaması

Olumlu yönleri:

1. Gazaltı kayna�ı örtülü elektrod ark kayna�ına göre daha hızlı bir kaynak yöntemidir. Çünkü;

o Tel �eklindeki kaynak elektrodu kaynak bölgesine sürekli beslendi�i için kaynakçı örtülü elektrod ark kaynak yönteminde oldu�u gibi tükenen elektrodu de�i�tirmek için kayna�ı durdurmak zorunda de�ildir.

o Cüruf olu�madı�ı için örtülü elektrodlardaki gibi her paso sonrası cüruf temizli�i i�lemi yoktur ve kaynak metalinde cüruf kalıntısı olu�ma riski olmadı�ından, daha kaliteli kaynaklar elde edilir.

o Örtülü elektrod ark kayna�ına göre daha dü�ük çaplı elektrodlar kullanıldı�ından, aynı akım aralı�ında yüksek akım yo�unlu�una ve yüksek metal yı�ma hızına sahiptir.

2. Gazaltı kayna�ı ile elde edilen kaynak metali dü�ük hidrojen miktarına sahiptir, bu özellikle sertle�me özelli�ine sahip çeliklerde önemlidir.

3. Gazaltı kayna�ında derin nüfuziyet sa�lanabildi�i için bazen küçük kö�e kaynakları yapmaya izin verir ve örtülü elektrod ark kayna�ına göre daha düzgün bir kök penetrasyonu sa�lar.

4. �nce malzemeler ço�unlukla TIG kaynak yöntemi ile ilave metal kullanarak veya kullanmadan birle�tirilse de, gazaltı kayna�ı ince malzemelerin kayna�ına örtülü elektrod ark kayna�ından daha iyi sonuç verir.

5. Hem yarı otomatik hem de tam otomatik kaynak sistemlerinde kullanıma çok uygundur.

MIG / MAG Gazaltı Kayna�ı

MIG = Metal eriyen elektrodlu Inert (asal) koruyucu Gazlı Elektrik ark kayna�ıSaf Argon yada Argon’ca zengin karı�ım gazlar Ör.:% 97 Ar + % 3 O2MAG =Metal eriyen elektrodlu Aktif koruyucu Gazlı Elektrik ark kayna�ıYanlız CO2 veya Di�er karı�ım gazlar. Ör.:% 75Ar + % 25 CO2

MIG / MAG Gazaltı Kayna�ı

MIG = Metal eriyen elektrodlu Inert (asal) koruyucu Gazlı Elektrik ark kayna�ıSaf Argon yada Argon’ca zengin karı�ım gazlar Ör.:% 97 Ar + % 3 O2MAG =Metal eriyen elektrodlu Aktif koruyucu Gazlı Elektrik ark kayna�ıYanlız CO2 veya Di�er karı�ım gazlar. Ör.:% 75Ar + % 25 CO2

�� (�

Olumsuz yönleri:

1. Gazaltı kaynak ekipmanları, örtülü elektrod ark kayna�ı ekipmanlarına göre göreceli olarak daha karma�ık, daha pahalı ve ta�ınması daha zordur.

2. Gazaltı kaynak torcu i� parçasına yakın olması gerekti�i için örtülü elektrod ark kayna�ı gibi ula�ılması zor alanlarda kaynak yapmak kolay de�ildir.

3. Sertle�me özelli�i olan çeliklerde gazaltı kayna�ı ile yapılan kaynak birle�tirmeleri çatlamaya daha e�ilimlidir çünkü, örtülü elektrod ark kayna�ında oldu�u gibi kaynak metalininin so�uma hızını dü�üren bir cüruf tabakası yoktur.

4. Gazaltı kayna�ı, gaz korumasını kaynak bölgesinden uzakla�tırabilecek hava akımlarına kar�ı ek bir koruma gerektirir. Bu nedenle, örtülü elektrod ark kayna�ına göre kaynak bölgesine etki edecek hava akımlarının oldu�u durumlarda önlem almadan kaynak yapmaya uygun de�ildir.

1. TIG kayna�ı, sürekli bir kaynak diki�i yapmak, aralıklarla kaynak yapmak ve punto kayna�ı yapmak için hem elle, hem de otomatik kaynak sistemleri ile uygulanabilir.

2. Elektrod tükenmedi�i için ana metalin ergitilmesiyle veya ilave bir kaynak metali kullanarak kaynak yapılır.

3. Her pozisyonda kaynak yapılabilir ve özellikle ince malzemelerin kayna�ına çok uygundur.

4. Kök paso kaynaklarında yüksek nüfuziyetli ve gözeneksiz kaynaklar verir. 5. Isı girdisi kaynak bölgesine konsantre oldu�u için i� parçasında deformasyon dü�ük

olur. 6. Düzgün kaynak diki�i verir ve kaynak diki�ini temizlemeye gerek yoktur.

Ancak unutulmaması gereken ve önemli olan konu �udur :

Gazaltı kayna�ı manulel (el) kullanımlarında yarı mekanize bir kaynaktır. Uygun tasarlanmı� sistemlerle birlikte ya da robotlara entegre edilerek robotik uygulamalarda tam mekanize olarak kullanılmaktadır. Dolayısı ile ark bölgesine bir tetik yardımı ile yönlendirilen; Koruyucu Gazın, Tel Elektrodun, Kaynak Akımının Varsa so�utma amaçlı kullanılan su geli�-gidi�lerinin sa�lıklı gelebilmesi için ;

Sistemi olu�turan tüm parçalar; 1 – Temiz ve bakımlı olmalı 2 – Ölçüsünde olmalı 3 – Yerlerine yeterince sıkı ve düzgün takılmı� olmalıdır.

�

Gazaltı kaynaklarında eriyen tel elektrod, ark bölgesine tel sürme mekanizması yolu ile itiklenerek torç paketi elemanlarından sipral içinden gönderilir. Dolayısı ile bu itikleme yolu ile göndermenin sa�lıklı olması için torç boyunun da sınırlı olmasını kaçıılmazdır.Buna göre karbon, paslanmaz veya ala�ımlı çeliklerin kaynakları için kullanılan masif (dolu kesitli) ve özlü teller için, torç boyu 4,5 metreyi a�maması önerilir. Bu uzunluk alüminyum ve ala�ımlarının kaynaklarında daha kısa örne�in 1,5 – 2 metre gibi tutulmalıdır. Ancak bu uzunluklar push-pull (itme-çekme) sistemli torç paketleri ile 12 metreye kadar uzatılabilmektedir. �

�

Resim 35: Torç tip ve boyları

�� ('

Gazaltı kaynak makinaları fiziki yapıları itibari ile iki tipte üretilmektedir. Bunlar; o Compact (bile�ik) tip kaynak makinaları o Ayrılabilir tel sürme üniteli kaynak makinalardır.

�

�

�

�

�

�

�

� Resim 36:Compact makina örne�i Resim 37: Ayrı tel sürmeli makina örne�i

�

Genelde kaynak makina üreticisi ve satıcısı firmalar ayrılabilir tel sürme üniteli tip makinalarının güç ünitesi ile tel sürme ünitesi arasındaki gaz hortumu, kaynak akım kablosu, varsa su so�utma gidi�/dönü� hortumlarının bulundu�u ara paket olarak adlandırılan, kabloyu 5 metre olarak planlayıp satı�a sunarlar. �ste�e ba�lı olarak bu ara paketin uzunlu�u 30 metreye kadar uzatılabilmektedir. Makina seçim ve alımlarında kullanıcılar bu sınırlarlamaları bilmeleri ve i�lerine uygun türde makina seçimi yapmalılar. Gazaltı kaynak sisteminde önemli ekipmanlardan biri torçtur. Su ile veya hava (gaz) ile so�utmalı torç olarak iki çe�ittir. Makinanın çıkı� kaynak gücüne göre farklı amperlerde torçlarda mevcuttur. Torç kabzeden ba�layarak birkaç elemandan olu�maktadır. Bunlar; kabze, torç (ku�u)boynu, izalatör, da�ıtıcı (gaz ve kaynak akımını), kontak meme (akım borusu), gaz nozuludur. Torcun devamında, tel sürme ünitesine ba�lantı eklemanı olan “euro connectör”e kadar torç paketi olarak adlandırılan ve içinde; tel siprali, kaynak akım kablosu, varsa su so�utma gidi� ve geli� hortumlarını kapsayan bölüm bulunmaktadır. �

�

Resim 38: MIG/MAG Torcu ve parçaları

MMeemmee

ÇÇeelliikk SSiipprraall

GGaazz NNoozzuulluu

DDaa��ııttııccıı

YYaallııttııccıı ((��zzaallaattöörr))

TTeettiikk

TToorrcc BBooyynnuu

KKaabbzzee

�� ((

Di�er çok önemli ekipman tel sürme mekanizmalarıdır. Günümüzde gazaltı kaynak makinaları iki veya dört makaralı sistem olarak pazarda bulunmaktadır. �ki makaralı sistemlerde bir adet tel çapına göre seçilen tel sürme makarası, bir adet de baskı makarası bulunmakta ve tel elektrod tek noktadan ilerletilmektedir. Dört makaralı sistemlerde ise, iki adet tel çap ve cinsine göre seçilen tel sürme makarası ile iki adet baskı makarası bulunmakta, böylece tel elektrod iki noktadan temas ile ilerletilmektedir. Dört makaralı sistem do�al olarak tel elektrodu daha rahat ve sa�lıklı ilerletmekte, hatta bazı durumlarda tel elektrodda olu�mu� olan e�riliklerin de düzeltilmesine yardımcı olmaktadır.

Resim 39: Tel sürme mekanizması örne�i

Tel sürme makaraları kullanılacak tel elektrodun çaplarına göre seçilip kullanlmalıdırlar. Yaygın ve standart olarak 0,80mm, 1,00mm, 1,20mm ve 1,60mm çaplı teller kullanılmakta ve genelde de makina üreticileri makinaları ile birlikte bu çaplı tel sürme makaralarını vermektedirler. Ancak özel çap kullanımları da mümkündür. Bu durumda makina üretici veya satıcısından kullanılacak tel elektrod çapı ve cinsine uygun tel sürme makara (ları) temin edilmelidir. Genelde karbon çeli�inden imal edilerek, semantasyon ile sertle�tirilmi� tel sürme makaraları kullanılmakla birlikte, üzeri titanyum kaplaması ile sertlik (a�ımaya kar�ı dayanım) kazandırılmı� tel sürme makaralarıda bulunmaktadır. Tel sürme makaraları tel elektrod çapına uygun seçilmekle birlikte, tel elektrodun cinsine göre de makara kesit formları de�i�mektedir. Buna göre; Karbon çeli�i, özel ala�ımlı çelik, paslanmaz çelik, sert dolgu vb.malzemelerde (V) kesitli tel sürme makaraları kullanılırken, alüminyum ve ala�ımları türünde hafif metallerin kaynakları için tel sürme makara kesiti (U) �eklinde olmalıdır. Özlü tel kullanılması durumunda ise makara kesiti yine (V) kesitli ancak tel sürme yüzeyleri tırtırlı (iz yapılm�) olmalıdır. Ayrıca özlü tel kullanımlarında baskı kuvveti solid (dolu kesitli) tellere göre daha azalatılmalıdır. Aynı baskı kuvveti kullanılırsa özlü teller birle�me yerlerinden açılıp içindeki örtü malzemesini dökmeye ba�larlar.

Resim 40: Tel sürme makara tipleri

Baskı Makarası

Tel sürmeMakarası

“V” Oluklu DÜZ Tel Sevk Makarası

“V” Oluklu TırtırlıTel Sevk Makarası

“U” Oluklu Tel Sevk Makarası

Baskı Makarası

Tel sürmeMakarası

Baskı Makarası

Tel sürmeMakarası

“V” Oluklu DÜZ Tel Sevk Makarası

“V” Oluklu TırtırlıTel Sevk Makarası

“U” Oluklu Tel Sevk Makarası

�� ()

Gazaltı kayna�ının hata yapılmadan kullanılması gereken en önemli unsurlardan biri de koruyucu gaz ve bu gazı ark bölgesine ayarlanan miktarda sevk eden akı� regülatörleridir. Erimi� kaynak banyosu ve dolgu metalinin kirlenmesini engellemek için kaynak bölgesindeki atmosferin bir koruyucu gazla yer de�i�tirmesi sa�lanır. Bu kirlenme esas olarak atmosferdeki azot, oksijen ve su buharı nedeniyle olur. Azot, çelik kaynak metalinde sünekli�i ve darbe dayanımını azaltır ve çatlamaya neden olur. Azot ayrıca gözene�e de yol açar. Oksijen çelikte mevcut olan karbonla birle�erek karbon monoksidi (CO) olu�turur. Bu gaz ise, katıla�an kaynak banyosunda hapsolarak gözene�e neden olur. Buna ek olarak, oksijen çelikteki di�er elementlerle birle�ir ve kaynak metalinde metalik olmayan kalıntıları olu�turur. Su buharındaki hidrojen, erimi� çelikte çözünür ve gözenek veya bazı ana metallerde diki�altı (ITAB) çatla�ı olu�turur. Kaynak banyosunun kirlenmesiyle ilintili bu sorunlardan kaçınmak için, koruyucu olarak üç temel gaz kullanılır: argon, helyum ve karbon dioksit. Bazı uygulamalar için dü�ük oranda hidrojen ve oksijen ilavesi yararlı olmaktadır. Bu üç gazdan argon ve helyum kimyasal olarak soydur/asaldır. Karbon Dioksit Karbon dioksit kimyasal olarak aktif bir gazdır. Kaynak arkı gibi yo�un bir ısı kayna�ında, karbon monoksit ve serbest oksijene ayrı�arak aktif hale geçer. Serbest oksijen kaynak banyosundaki di�er elementlerle reaksiyona girer. Karbon dioksit ço�unlukla ala�ımsız karbon çeliklerin kayna�ında kullanılır. Bu gazla sprey metal iletimi mümkün de�ildir, yani kısa-devre ve globüler (küresel) modda metal iletilir. Kolay bulunabilirli�i, dü�ük maliyeti ve kaynak performansı nedeniyle popülaritesi yüksektir. En önemli dezavantajı, sert ve sesli ark ile yüksek sıçramadır. Argon Argon, demir esaslı ve demir dı�ı metallerin kayna�ında tek ba�ına veya di�er gazlarla birlikte kullanılır. Argon ve di�er gazlarla karı�ımları tüm metal iletimi modlarında kullanılabilir. Böylece iyi kaynak kabiliyeti, mekanik özellikler ve ark kararlılı�ı elde edilir. Argon, dar bir ark kolonu ve yüksek akım yo�unlu�u olu�turarak, küçük bir yüzey alanında enerjiyi konsantre eder. Helyum Helyum yüksek ısı girdisi gerektiren uygulamalarda kullanılır. Kaynak metalinin yayılmasını (esas metali ıslatmasını: wetting), nüfuziyet derinli�ini ve ilerleme hızını artırır. Kaynak banyosunun akı�kanlı�ı sayesinde alüminyum, magnezyum ve bakır ala�ımlarının kayna�ında avantajlıdır. Ço�unlukla argonla karı�tırılır.

�� (2

Gazaltı Ark Kayna�ında Gaz Seçimi Metal Tipi Kalınlık �letim Modu Önerilen

Koruyucu Gaz Avantajlar/Tanımlar

Karbon Çeli�i

Maks. 2 mm Kısa Devre Ar+CO2 /

Ar+CO2+O2 Yeterli nüfuziyet ve distorsiyon kontrolü.

2 mm-3.2 mm

Kısa Devre Ar+8-25 % CO2 Ar+He+CO2

Daha yüksek metal yı�ma hızı. En az distorsiyon ve sıçrama. Pozisyon kayna�ında iyi banyo kontrolü.

3.2 mm’den çok

Kısa Devre CO2 Ar+15-25 % CO2

Yüksek kaynak hızı. �yi nüfuziyet ve banyo kontrolü. Pozisyon kayna�ına uygun.

Kısa Devre / Küresel

Ar+25 % CO2 Yüksek akım ve yüksek hız kayna�ına uygun.

Kısa Devre Ar+50 % CO2 Derin nüfuziyet, dü�ük sıçrama, yüksek ilerleme hızı. Pozisyon kayna�ı iyi.

Kısa Devre + Küresel (gömülü ark)

CO2

Derin nüfuziyet ve en yüksek ilerleme hızı fakat delme riski yüksek. Yüksek akımla mekanize kaynak.

Sprey Ar+1-8 % O2

�yi ark kararlılı�ı. O2 arttıkça daha akı�kan kaynak banyosu olu�ur. Güzel diki� görüntüsü ve esas metalle kayna�ma. �yi banyo kontrolü.

Sprey Ar+5-20 % CO2

Banyo akı�kan. CO2 arttıkça esas metalin oksidasyonu ile cüruf ve tufal olu�umu artar. Kararlı ark, sa�lam kaynak metali ve artan diki� geni�li�i.

Kısa Devre Sprey �letim

Ar+CO2+O2 Ar+He+CO2 He+Ar+CO2

Kısa devre ve sprey iletim modlarına uygun. Geni� kaynak akımı aralı�ı ve iyi ark performansı. �yi banyo kontrolu ve düzgün diki� biçimi.

Yüksek Akım Yo�unlu�u

Ar+He+CO2+O2 Ar+CO2+O2

Yüksek metal yı�ma hızı sa�lar (3.5-7 kg/saat). Bu de�erlere eri�mek için özel ekipman ve kaynak teknikleri gerekebilir.

Dü�ük ve Yüksek Ala�ımlı Çelik

Maks. 2.4 mm

Kısa Devre Ar+8-20 % CO2 He+Ar+CO2 Ar+CO2+O2

�yi kayna�ma ve diki�i görünü�ü. �yi mekanik özellikler.

Kısa Devre / Küresel

Ar+20-50 % CO2

Yüksek kaynak hızı. �yi nüfuziyet ve banyo kontrolü. Pozisyon kayna�ına uygun. Yüksek akım ve yüksek hız kayna�ına uygun.

2.4 mm’den çok

Sprey (Yüksek Akım Yo�unlu�u)

Ar+2 % O2 Ar+5-10 % CO2 Ar+CO2+O2 Ar+He+CO2+O2

Kenaryanı�ını (undercut) azaltır. Yı�ma hızı daha yüksek ve yayılma daha iyi. Derin nüfuziyet ve iyi mekanik özellikler.

Darbeli Sprey

Ar+2 % O2 Ar+5 % CO2 Ar+CO2+O2 Ar+He+CO2

Hem ince hem de kalın malzemelerin pozisyon kayna�ında kullanılır. Geni� bir ark karakteristi�i ve yı�ılan metal aralı�ında kararlı kaynak imkanı sa�lar.

Paslanmaz Çelik, Nikel, Nikel Ala�ımları

Maks. 2 mm Kısa Devre Ar+2-5 % CO2

�yi nüfuziyet ve distorsiyon kontrolü. Sprey ark ile de kullanılır. Esas metale göre bazan banyo akı�kanlı�ı azalır.

2 mm’den çok

Kısa Devre

He+7.5 % Ar+2.5 % CO2 Ar+2-5 CO2 Ar+He+CO2 He+Ar+CO2

He ile dü�ük oranda CO2 karı�ımıyla, bazı ala�ımlardaki tanelerarası korozyon riskini yaratan C almayı en aza indirir. He yayılmayı ve diki� formunu iyile�tirir. % 5’ten daha fazla CO2 bazı ala�ımlarda dikkatle kullanılmalıdır. Tüm pozisyonlara uygundur.

Sprey Ar+1-2 % O2 Ar+He+CO2 He+Ar+CO2

Kararlı ark. Akı�kan fakat kontrol edilebilir banyo bsa�lar, iyi kayna�ma ve diki� formu. Kalın kesitli parçalarda kenaryanı�ını azaltır.

Paslanmaz 2 mm’den Darbeli Sprey Ar+1-2 % O2 Hem ince hem de kalın malzemelerin

�� (8

Çelik çok Ar+He+CO2 He+Ar+CO2 Ar+CO2+H2

pozisyon kayna�ında kullanılır. Geni� bir ark karakteristi�i ve yı�ılan metal aralı�ında kararlı kaynak imkanı sa�lar.

Bakır, Bakır-Nikel Ala�ımları

Maks. 3.2 mm

Kısa Devre

He+10 % Ar He+25 % Ar Ar+He

Kararlı ark, iyi banyo kontrolü, iyi yayılma.

Bakır, Bakır-Nikel Ala�ımları

3.2 mm’den çok

Sprey He+Ar Ar+50 % He Ar veya He

He karı�ımlarının yüksek ısı girdisi, kalın malzemelerdeki yüksek ısıl iletkenli�in üstesinden gelir. �yi yayılma ve diki� formu. Pozisyonda kullanılabilir. 100 % He veya daha kalın malzeme kullanımı yayılma ve nüfuziyeti iyile�tirir.

Darbeli sprey Ar+He

Hem ince hem de kalın malzemelerin pozisyon kayna�ında kullanılır. Geni� bir ark karakteristi�i ve yı�ılan metal aralı�ında kararlı kaynak imkanı sa�lar.

Alüminyum

Maks. 12 mm. Sprey, Darbeli Sprey

Ar En iyi metal iletimi, ark kararlılı�ı ve yüzey temizli�i. Çok az veya sıfır sıçrama. DC + ile oksidi temizler.

12 mm’den çok.

Sprey, Darbeli Sprey

He+20-50 % Ar Ar+He

Yüksek ısı girdisi. Akı�kan banyo, düz diki� formu ve derin nüfuziyet sa�lar. Gözenek en aza iner.

Magnezyum, Titanyum ve di�er reaktif metaller

Tüm kalınlıklar

Sprey Ar Mükemmel temizleme. He oranı yüksek karı�ımlara göre daha kararlı ark.

Sprey Ar+20-70 % He Daha yüksek ısı girdisi ve dü�ük gözenek riski. Daha akı�kan banyo ve iyi yayılma.

Kaynaklı uygulamalarda kullanılan regülatörler iki çe�it olarak kar�ımıza çıkarlar. Bunlar; “Basınç Regülatörleri” (Ör: Oksijen, asetilen regülatörleri gibi) ve “Akı� Regülatörleri” dir (Ör: Karbondioksid, argon, karı�ım gaz regülatörleri gibi). Basınç regülatörlerinin her iki göstergeside basınç cinsinden, akı� regülatörlerinde tüp göstergesi basınç, çalı�ma göstergesi ise debi (lt/dak) cinsinden gösterime ayarlanmı�lardır. Gazaltı kaynaklarında kullanılan regülatörler akı� regülatörleridir ve mutlaka kullanılan gazın cinsine uygun seçilmelidir. Pratikte çalı�ma debisi olarak ise tel çapının on katı ve küçük kayıpların kar�ılanması için bu sonuca iki litre/dak. Daha gaz ilave edilerek kullanılır. Örne�in, 0,80 mm çapında gaz kullanımında : (0,80 x 10) + 2 = 10 lt /dak. Gaz kullanımı ayarlanmalıdır.

Resim 41: Gaz akı� regülatör ve flowmetre örne�i

Regülatörlerin kullanımlarında dikkat edilmesi gereken konulardan birkaçı �unlardır: �� Öncelikle di� kaptırmadan ve sızdırmazlı�a dikkat edilerek tüpe rakor bölümünden

özellikle ay a�ızlı anahtar ya da kurba�cık anahtar kullanılarak ba�lanmalı, kesinlikle boru anahtarı türünden alet ve edavat kullanılmamalıdır.

�� Özellikle oksijen regülatörlerinde geçerli olan, bunun dı�ında ise bir alı�kanlık ve standart davranı� biçimi olarak kazanılması ve dikkat edilmesi gereken davranı� ise; ya�lı el,

Regülatör gövdesi

Ayar kelebe�iRakor

Tüp ventili

Regülatör gövdesi

Ayar kelebe�iRakor

Tüp ventili

Rakor

Tüp ventili

�� (9

eldiven, üstübü, bez vb. ile tüp ventili açılmamalı, regülatör montajı veya sökümü apılmamalıdır.

�� Herhangi bir nedenle (paydoslar, tüp de�i�imleri vb) tüp ventilini kapatılmak durumunda kalınıyorsa, mutlaka ayar kelebe�inin gev�etilmesi gerekmektedir. Aksi durumda ayarlı (sıkı) bırakılırsa, ventil tekrar açıldı�ında tüpdeki sıkı�tırılmı� yüksek basınçlı gaz süratle regülatörün içine dolmacak ve hassas olan ikinci bölmeye (çalı�ma basınçı yada debisini gösteren) ani giri� yaparak ba�ta gösterge hassasiyetini bozacak, muhtemelen diyaframın ani esnemeden dolayı yırtılmasına (patlama) neden olacaktır.

�� Karbondioksit gazı kullanımlarında elektirikli özel imal edilmi� regülatör ısıtıcıları kullanılması önerilmektedir. Karbondioksit sıkı�tırılarak tüp içerisinde servise sunulur Gaz tüpde 2/3 oranında likit, 1/3 oranıda gaz �eklinde bulunur. Üst kısımda bulunan gaz tüketildikçe, likit halde bulunan karbondioksid dı�arıdan (tüp ve regülatör gövdesindeki) ısı alarak gaz fazına dönü�ür. Isıyı veren tüp gövdesi ve özellikle regülatör, ısı kaybetti�inden hızlı so�ur ve karlanma/buzlanma ba�lar. Dolayısı ile bir süre sonra tıkanan gaz iletim yolları nedeni ile gaz akı�ı zayıflar ve durur. Isıtıcı kaybedilen bu ısıyı kar�ılamak için kullanılmalıdır. Hatta, özellikle so�uk ortamlarda karbondioksid bakımından yüksek oranlı karı�ım gazların, daha çok kalın çaplı tel elektrodlar ile yo�un kaynaklı imalatlarda kullanılması durumlarında da ısıtıcı kullanılması önerilebilir.

Kaynak torcunun i� parçasına göre konumu ve kaynak sırasındaki hareketi kaynak diki�inin biçimini etkileyen paremetrelerden bir tanesidir.Bu açılar, çalı�ma ve hareket açılarıdır. Çalı�ma açısı 90 0 etrafında yapılan 5 0 – 10 0 derece arasında sarkaç hareketidir. Hareket açısı ise dik eksenden max.30 0 derecelik (yataydan 60 0) ilerlemede torca kaynak diki�i ekseni paralelinde verilen açıdır. Hareket açısı 30°’yi a�madı�ı sürece, ark banyosu kaynakçı tarafından kolay kontrol edilebilir. Kaynakçı kaynak banyosunu ve elektrod ucunun ergimesini rahatlıkla görebildi�i için diki�in kalitesi yükselir.Buna kar�ılık bu de�er a�ıldı�ında nüfuziyet azalır , diki� incelir, ayrıca gaz koruma �emsiyesi tam olarak ark banyosunun üzerini (ergimi� ve ısınmı� bölgeyi) koruyamıyaca�ından gözenekli bir kaynak diki�i olu�masına neden olunur. ��

Resim 43: Torç hareket ve çalı�ma açısı

� � � � � � �� ! � � � � � � �� ! � � � � � � � ! �� " �� # � � � � � � � � � � � � ��

1/3 Gaz CO2

2/3 Likit CO2

Resim 42: CO2 tüpü açıklaması

5-10° 5-10°

Max.30 0

Max.30 0

Max.30 0

KÖTÜ

�Y�

DER�N

AZ

Aralık doldurma

Ark kararlılı�ı

Nüfuziyet (yanma)

Sıçrama

:

:

:

:

ORTA

ORTA

ORTA

ORTA

Aralık doldurma


Nüfuziyet (yanma)

Sıçrama

:

:

:

:

SÜRÜKLEME KAYNAK D�KEY KAYNAK

KAYNAK YÖNÜ KAYNAK YÖNÜ

�Y�

KÖTÜ

DÜ�ÜK

FAZLA

Aralık doldurma


Nüfuziyet (yanma)

Sıçrama

:

:

:

:

SAPLAMA KAYNAK

KAYNAK YÖNÜ

KÖTÜ

�Y�

DER�N

AZ

Aralık doldurma


Nüfuziyet (yanma)

Sıçrama

:

:

:

:

KÖTÜ

�Y�

DER�N

AZ

Aralık doldurma


Nüfuziyet (yanma)

Sıçrama

:

:

:

:

ORTA

ORTA

ORTA

ORTA

Aralık doldurma


Nüfuziyet (yanma)

Sıçrama

:

:

:

:

ORTA

ORTA

ORTA

ORTA

Aralık doldurma


Nüfuziyet (yanma)

Sıçrama

:

:

:

:

SÜRÜKLEME KAYNAK D�KEY KAYNAK

KAYNAK YÖNÜKAYNAK YÖNÜ KAYNAK YÖNÜKAYNAK YÖNÜ

�Y�

KÖTÜ

DÜ�ÜK

FAZLA

Aralık doldurma


Nüfuziyet (yanma)

Sıçrama

:

:

:

:

SAPLAMA KAYNAK

KAYNAK YÖNÜ

�Y�

KÖTÜ

DÜ�ÜK

FAZLA

Aralık doldurma


Nüfuziyet (yanma)

Sıçrama

:

:

:

:

�Y�

KÖTÜ

DÜ�ÜK

FAZLA

Aralık doldurma


Nüfuziyet (yanma)

Sıçrama

:

:

:

:

SAPLAMA KAYNAK

KAYNAK YÖNÜKAYNAK YÖNÜ

�� (0

��

Resim 44: Torç ilerletme pozisyonları

�

Torç hareketleri, çalı�ma pozisyonları ile i�in biçim ve konumuna göre seçilir. Örne�in, yatay oluk pozisyonunda yan (korni�) kaynaklarında torcu testere di�i gibi zig-zag hareketleri ile, yatay pozisyonda iç kö�e diki�inde dairesel hareket ettirmek gibi. Bu hareketlerin neredeyse tamamında mutlaka kısa duru� anları söz konusudur. Metal transferi için bu son derece önemli ve uyulması gereken bir el hareketi ayrıntısıdır. Benzer �ekilde, a�a�ıdan yukarı kaynak pozisyonunda da geri adım hareketi de önemli bir harekettir.

Kısa duru� noktaları

Yatay oluk pozisyonunda tek paso ile kaynak

�LERLEME YÖNLER�

1kök paso

2

4

6

53

Yatay oluk pozisyonunda çok paso ile kaynak








�LERLEME YÖNLER��LERLEME YÖNLER�

1kök paso

2

4

6

53




1kök paso

2

4

6

53




Tavan pozisyonu



Korni� pozisyonu(Kar�ıya yan kaynak)



Tavan pozisyonu



Tavan pozisyonu



Tavan pozisyonu


Tavan pozisyonu














�LER

LEM

E Y

ÖN

LER�

A�a�ıdan Yukarıya Dik Kaynak

Geri Adıma Dikkat !

Yukarıdan A�a�ıyaDik Kaynak

Duru�

noktaları

�LER

LEM

E Y

ÖN

LER�

�LER

LEM

E Y

ÖN

LER�



�LER

LEM

E Y

ÖN

LER�




Duru�

noktaları

�LER

LEM

E Y

ÖN

LER�


Duru�

noktaları

�LER

LEM

E Y

ÖN

LER�

�� (:

Resim 45: Pozisyonlar ve ilerlemede torç hareket �ekilleri

Gazaltı kaynaklarında metal transferi : Malzemenin ark boyunca elektrottan i� parçasına geçi�i dört farklı tipte olabilmektedir. Kısa devreli geçi�: Bu tip metal transferinde dolgu teli kaynak havuzuna temas etti�inde ark söner, gerilim dü�er ve akım yükselir. Bu noktada tel elektrot ucundaki erimi� metal damlası kaynak havuzuna geçer. Bu sayede elektrot ile kaynak havuzu arasındaki temas kopmu� olur ve ark yeniden yanarak telin ucunda yeni bir erimi� metal olu�uturur. Bu yöntemde dü�ük akım ve gerilim kullanıldı�ından kaynak havuzu oldukça yo�un ve bu sebeple kontrol edilmesi daha kolay oldu�undan zor pozisyonlarda ve kök pasolarında tercih edilen bir geçi� türüdür. Bu tip metal transferi karbondioksitçe zengin karı�ım gazları kullanılarak demir ala�ımlarının kayna�ında kullanılır.

Resim 46: Kısa devreli metal transferi

�ri damlacık geçi�i: Bu tipte damlacık boyutu tel çapının iki veya üç katına ula�ır. Kullanılan akım ve gerilim de�erleri kısa devreli geçi�e göre biraz daha yüksektir. Damlacık geçi�i ark boyunca oldukça düzensiz ve sıçrantılı olur. Kaynak metalinin görünümü de düzensizdir.

Yatay Pozisyonda �ç Kö�e KaynakYatay Pozisyonda �ç Kö�e Kaynak

• Damla geçi�i “KISA DEVRE” ile yapılır.• Damla geçi�i yakla�ık 70 damla / saniyedir• Dü�ük gerilim altında gerçekle�ir (16 – 22 V arasında) • Isı girdisi dü�üktür (30 – 200 A arasında)• �nce kesitlerin birle�tirilmesinde, zor pozisyonlarda ve büyük kök açıklıklarının

kapatılmasında gerekli olan küçük ve hızlı kaynak banyoları olu�turmak amacıile kullanılır.

Ger

ilim

( V

)

Akım �iddeti ( A )50 100 150 200 250

40

30

20

10

0

Örnek : Ø 1mm Tel ve Karı�ım Gaz ile Kısadevre geçi� için Volt-Amper ayar alanı

• Damla geçi�i “KISA DEVRE” ile yapılır.• Damla geçi�i yakla�ık 70 damla / saniyedir• Dü�ük gerilim altında gerçekle�ir (16 – 22 V arasında) • Isı girdisi dü�üktür (30 – 200 A arasında)• �nce kesitlerin birle�tirilmesinde, zor pozisyonlarda ve büyük kök açıklıklarının

kapatılmasında gerekli olan küçük ve hızlı kaynak banyoları olu�turmak amacıile kullanılır.

Ger

ilim

( V

)

Akım �iddeti ( A )50 100 150 200 250

40

30

20

10

0


Ger

ilim

( V

)

Akım �iddeti ( A )50 100 150 200 250

40

30

20

10

0


�� )/

Damlacık geçi�i yerçekimi etkisiyle ark boyunca gerçekle�ti�inden yatay ve oluk pozisyonlarında kullanılır.

Resim 47: �ri damalcıklı metal transferi

Spray ark geçi�i: Argonca zengin koruyucu gaz altında yüksek akım ve gerilim de�erlerinde bu geçi� elde edilir. Dolgu malzemesi çok küçük damlalar halinde ark boyunca kaynak havuzuna geçer. Damlaların büyüklükleri tel çapından çok daha küçüktür. Sıçrantı çok az ve diki� görünümü çok düzgündür. Çok yüksek eritme gücünden dolayı genellikle oluk pozisyonlarında tercih edilir.

Resim 48: Sprey metal transferi

Darbeli ark geçi�i: Burada iki tip akım kullanılır birincisi kısa ark denilebilecek dü�ük amper de�erlerinde malzeme ile elektrot arasında arkın sönmedi�i ve malzemeyi ısıtma amaçlı kullanılan akımdır. Di�eri ise darbeli olarak artan amper de�eri ile elektrotu ve malzemeyi eritip dolgu malzemesinin kaynak banyosuna geçmesini sa�lar.

• Damla geçi�i kaba taneli olur .Yerçekimi etkisi veya Kısa devre ile gerçekle�ir..• Damla çapları tel elektrod çapından büyüktür.• Damla geçi�i yakla�ık 100 damla / saniyedir• Yüksek gerilim altında gerçekle�ir (20V ile 25 V arası)• 2mm’den kalın saçların birle�tirilmesinde, oluk pozisyonunda iç kö�e kaynaklarında kullanılır.

• Torç, damlanın büyüyerek kaynak banyosuna de�meden kopacak kadaruzaklıkta tutulmalı.Fazla uzak tutulursa da, yetersiz ergime/nüfuziyet ve a�ırıdiki� ta�maları olu�abilir.

Ger

ilim

( V

)

Akım �iddeti ( A )

50 100 150 200 250

40

30

20

10

0

Örnek : Ø 1mm Tel ve Karı�ım Gaz ile �ri Taneli geçi� için Volt-Amper ayar alanı

• Damla geçi�i kaba taneli olur .Yerçekimi etkisi veya Kısa devre ile gerçekle�ir..• Damla çapları tel elektrod çapından büyüktür.• Damla geçi�i yakla�ık 100 damla / saniyedir• Yüksek gerilim altında gerçekle�ir (20V ile 25 V arası)• 2mm’den kalın saçların birle�tirilmesinde, oluk pozisyonunda iç kö�e kaynaklarında kullanılır.

• Torç, damlanın büyüyerek kaynak banyosuna de�meden kopacak kadaruzaklıkta tutulmalı.Fazla uzak tutulursa da, yetersiz ergime/nüfuziyet ve a�ırıdiki� ta�maları olu�abilir.

Ger

ilim

( V

)


50 100 150 200 250

40

30

20

10

0


Ger

ilim

( V

)


50 100 150 200 250

40

30

20

10

0


Ger

ilim

( V )


50 100 150 200 250

40

30

20

10

0

Örnek : Ø 1mm Tel ve Karı�ım Gaz ile Spreygeçi� için Volt-Amper ayar alanı

• Damla geçi�i kısa devri olmaksızın yapılır.• Damla geçi�i yakla�ık 100-300 damla / saniyedir• Yüksek gerilim altında gerçekle�ir (25V ve üstü)• Akım �iddeti “Geçi� akımı” adı verilen kritik bir de�erin üzerinde olmalı.• Sprey ark yanlızca argon veya argonca zengin karı�ım gaz karı�ımları ile elde edilir.• Yatay pozisyonlarda ve kalın saçlara uygulanır.• Torç, damlanın büyüyerek kaynak banyosuna de�meden kopacak kadaruzaklıkta tutulmalı.Fazla uzak tutulursa da, yetersiz ergime/nüfuziyet ve a�ırıdiki� ta�maları olu�abilir.

Ger

ilim

( V )


50 100 150 200 250

40

30

20

10

0


Ger

ilim

( V )


50 100 150 200 250

40

30

20

10

40

30

20

10

0


• Damla geçi�i kısa devri olmaksızın yapılır.• Damla geçi�i yakla�ık 100-300 damla / saniyedir• Yüksek gerilim altında gerçekle�ir (25V ve üstü)• Akım �iddeti “Geçi� akımı” adı verilen kritik bir de�erin üzerinde olmalı.• Sprey ark yanlızca argon veya argonca zengin karı�ım gaz karı�ımları ile elde edilir.• Yatay pozisyonlarda ve kalın saçlara uygulanır.• Torç, damlanın büyüyerek kaynak banyosuna de�meden kopacak kadaruzaklıkta tutulmalı.Fazla uzak tutulursa da, yetersiz ergime/nüfuziyet ve a�ırıdiki� ta�maları olu�abilir.

�� )�

Kaynakta, tel elektrod akım kontak borusundan (kontak meme) itibaren kaynak banyosuna kadar serbest kalır. Bu mesafeye “elektriksel serbest tel boyu” adı verilir. Bu ölçü, kullanılan metal transferine göre de�i�mektedir.Bu kayna�ın kalitesi açısından mutlaka ayarlanması gereken kaynak parametresi, beraberinde bir ba�ka ölçü ayarlaması da getirmektedir. Bu da, kontak memenin görünen gaz nozul a�ızından ne kadar içeride bırakılması gerekti�ini belirleyen ölçüdür. Bu ayar da elekriksel serbest tel boyu ölçüsü gibi, kullanılan Resim 49: Serbest tel boyu mesafe ölçüleri

metal transfer biçimine göre belirlenmelidir. Buna göre yandaki �ekilde belirtilen de�erler uygundurlar.

GAZALTI KAYNA�INDA OLU�AN HATALAR : Fiziksel hatalar : �� Torçlar kullanımda çok fazla e�ilip bükülmemeli. Unutulmamalıdır ki içinde ilerletilen tel

elektrod var. Aksi durumda tel elektrod a�ırı sürtünme ile kar�ı kar�ıya kalarak, üzerindeki kaplamayı dökecek ve ark bölgesine kesiklik yaparak gelecektir.

�� Elektriksel tüm ba�lantılar mutlaka sıkı ve uygun kesitlerde olmalıdır. Bu konuda en çok

hata yapılana nokta topraklama ba�lantısının oldu�u bölümdür. En iyi sonuç (ark kararlılı�ına ba�lı olarak) düzgün ve en az kayıpla dola�an kaynak akımı ile elde edilir.

KARI�IK ARK�Ç�N (MAG)

Ød x 8-12 =.....mm

2 - 5 mm

KISA DEVRE ARK�Ç�N (MAG/ MIG)

0 - 3 mm

Ød x 10 =.....mm

SPREY ARK�Ç�N (MAG/ MIG)

5 - 8 mm

Ød x 15 =.....mm

Gaz nozulu

Kontak meme

Spral

GörünenTel boyu

Tel elektrod

Arc

��parçası

Elektiksel serbest tel boyuK

onta

k m

eme

mes

afes

i

�zalatör

th

t

hØ d

KARI�IK ARK�Ç�N (MAG)

Ød x 8-12 =.....mm

2 - 5 mm

KISA DEVRE ARK�Ç�N (MAG/ MIG)

0 - 3 mm

Ød x 10 =.....mm

SPREY ARK�Ç�N (MAG/ MIG)

5 - 8 mm

Ød x 15 =.....mm

Gaz nozulu

Kontak meme

Spral

GörünenTel boyu

Tel elektrod

Arc

��parçası

Elektiksel serbest tel boyuK

onta

k m

eme

mes

afes

i

�zalatör

tthh

tt

hhØ d

!!!

!

!!!

!

!!

Resim 50 : Torç paketi katlanmamalı Resim 51 : Elektrik ba�lantıları düzgün olmalı

�� )'

�� Tel elektrodun makarası ve adaptörünün takıldı�ı yuvanın sıkılık ayarı, tel sürme ünitesi yardımı ile çekilip sürülen telin bo�alma hızına uygun olmalıdır. Bunun ayarı göbek civatası ile (ço�u sistemlerde ters di�lidir) yapılmalıdır. Çok sıkı olması telin sürülmesinde aksaklıklara ve tel sürme mekanizmasının a�ırı zorlanarak zaman içinde arızalanmasına neden olacaktır. Gev�ek olması durumunda ise tel sürme mekanizması tarafından çeilme sırasında tel makarası fazla hızlı dönecek ve telin makaradan bir kaç sıra ani çözülerek da�ılmasına neden olacaktır.

�� Tel sürme makaralarının mutlaka tel çapına ve tipine uygun seçilmesi gerekmektedir. Büyük

seçilirse, baskı makarası tel sürme makarası üzerine oturacak ve telin sürülmesi için baskı olamıyacaktır. Küçük seçilmesi durumunda, baskı nedeni ile tel elektrodun yuvarlak olması gereken formu bozulacak ve özellikle kontak meme (akım borusu) bölümünde tel elektrodun, hem ilerlemesi zorlanacak, hem de sa�lıklı kaynak akımı yüklenilmesi mümkün olamıyacaktır. Arkın bu nedenlerle kararsızlı�ı ise kaynak kalitesini ve uygulamasını olumsuz etkileyecektir. Di�er bir dikkat edilmesi gereken konu ise “ baskı makarasının baskı ayarıdır”. Bu ayar için, tel torç ucundan bir miktar (yakla�ık 30-40 cm) çıkarılarak katlayıp torç boynu ile birlikte sıkıca tutulur ve baskı makarası gev�etilerek teti�e basılıp telin sürülmesi sa�lanır, e�er tel kendi kuvvetini yenip torç ucundan çıkamıyorsa baskı biraz daha arttırılarak aynı test yinelenir. Bu i�lem telin kendi kuvvetini yenip ilerlemeye devam etti�i de�er bulununcaya kadar devam ettirilip o noktada daha fazla baskı yapılmadan ayar tamamlanır.

Dikkat ! Ters Di�Dikkat ! Ters Di�

Resim 52 : Tel makara/adaptör uygun sıkılıkta olmalı

FFF FFFF

Resim 53 : a) Makara çapı büyük b) Makara çapı küçük c) Baskı ayarı fazla

a b c

�� )(

�� Bazı tel sürme sistemlerinde, kılavuz (quide) tüpleri sabit mesafeli olmayıp ayarlıdır.

Özellikle bu tip sistemlerde bu tüplerin tel sürme makarasına oldukça yakın ayarlanmasına dikkat edilmelidir. Aksi taktirde, tel akaradan sürülerek çıktı�ında bo�lukta fazla kalıyorsa bu noktada e�ilip kırılmalara ve sistemin durmasına neden olacaktır.

�� Sipraller genelde torç boylarından yakla�ık olarak 25 – 30 cm kadar uzundurlar. Yeni sipral

takıldı�ında bir yan keski veya kıl testere ile bu fazlalı�ın kesilmesi gerekmektedir. Ancak burada kesimi yaparken, torç elemanları yerine takıldı�ında, sipralin uzunun kontak memeye kadar ula�ıyor olmasına dikkat etmek gerekir.Fazla uzun olursa belki montaj sırasında sipralin esnekli�inden dolayı geriye esneyerek katlanması mümkün olacaktır, ancak bu durumda içinden sürülen tel elektrod fazladan sürtünme noktalarına maruz kalıp ilerlemede sorunlar ortaya çıkartacak ve üzerindeki kaplamanın sipral içine dökülmesine neden olacaktır. Kısa olursa da yine bo�ta kalan tel elektrodun kırılıp bükülmesi olası hale gelecektir.

�� Kontak meme (akım borusu) mutlaka kullanılan tel elektrod çapına uygun seçilmelidir.

Büyük çaplı seçilmi� ya da uzun süre kullanımdan ötürü a�ınarak çapı büyümü� bir kontak meme tel elektroda sa�lıklı bir �ekilde kaynak akımını yükleyemiyecek dolayısı ile ark karasızlık gösterecektir. Küçük çaplı kontak memelerin -ki seçim ile kullanılmaz ama uzun süreli ve yüksek akımlı çalı�malarda fazla ısı etkisi ile �i�erek delik çapı küçülebilir- kullanımında do�al olarak tel elektrod sıkı�arak ilerleyemiyecektir. Özellikle 1,20mm tel elektrod ile ve uzun metrajlı / süreli kaynak uygulamalarında zirkonyumlu (Zr) kontak meme kullanımları tavsiye olunmaktadır. Zirkonyum ısıya dayanımı ve sertli�i nedeni ile zor a�ınıyor olması kesinti sorunu ya�anılmadan çalı�ma olana�ı sa�lamaktadır.

Temizlik Gazaltı ark kayna�ında hem kaynatılacak i� parçasının özellikle kaynak a�zının temizli�i hem de tel elektrodun temizli�i, örtülü elektrodla veya tozaltı ark kayna�ındaki durumdan daha kritiktir. Örtülü elektrod kaynaklarında kullanılan elektrod örtüsü veya tozaltı kayna�ında kullanılan tozdaki bile�ikler, erimi� kaynak metalini oksit ve gazlardan arındırırlar. Bu tür bir örtü, gazaltı ark kayna�ında olmadı�ından, gözenek olu�ma riski daha fazladır. Gözenek olu�umu: Gözenek, kaynak metalinde hapsolmu� küçük bir gaz cebidir. Kaynak diki�inin belirli bir noktası veya tüm boyunda, yüzeyinde veya içinde olu�abilir. Bu süreksizlik veya hata – kaynak diki�inin içinde veya yüzeyinde olsun – herhangi bir kaynaklı birle�tirmenin yapısal bütünlü�ünü ciddi olarak zayıflatır. Gözenek olu�umunun en temel nedeni yetersiz gaz korumasıdır ve a�a�ıdaki yöntemlerin biri veya tamamının uygulanmasıyla kolaylıkla çözülür. �� Regülatör/flowmetredeki gaz debisini kontrol ediniz (yetersiz ise arttırınız) (Pratikte

kullanılan tel elektrod çapının on katının iki fazlası litre / dakika cinsinden ayarlanır). Gazın fazlası türbülans nedeni ile havanın kaynak diki�ine hapsolmasına neden olacaktır.

�� Hortum ve torcu gaz kaçakları açısından test ediniz

�� Yanlı� koruyucu gaz kullanımından sakınınız. (daima ana malzeme ve kaynak teline uygun ve kaynak için üretilmi� koruyucu gaz kullanınız).

�� Kirli veya nemli koruyucu gaz kullanılmamalı, tespiti durumunda tüpler hemen de�i�tirilmelidir.

�� ))

�� Arkın çevresindeki a�ırı hava akımını yok ediniz; kaynak dı�arıda yapılıyorsa, rüzgarı önlemek için uygun boyda perdeler kullanınız.

�� Uygulamaya uygun büyüklükte gaz nozulu seçildi�inden emin olunuz. Çok küçük nozul yetersiz gaz korumasına, dolayısı ile kaynak metalinde gözenek olu�umuna neden olur.

�� Nozul üzerinde ve içerisinde birikmi� sıçramaları temizleyiniz. Ancak sürekli olarak sadece a�ız kısmının temizlenmesi yetersizdir. Sıçrayan çapaklar iç kısımlarda birikerek, hem kontak meme ile nozul arasında iletkenli�i sa�layıp kaynak akımının nozula atlamasına, dolayısı ile zamanla nozulun delinmesi ve akımın yetersizli�inden dolayı da tel elektrodun erimesinde problem ya�anmasına, hem de da�ıtıcının deliklerini tıkayarak gaz çıkı�ına engel olup gözenek olu�umuna neden olabilir.

Resim 54 : Az miktarda

gaz kullanımı Resim 55 : Çok miktarda

gaz kullanımı Resim 56 : Hava akımları

Resim 57 : Uygun olmayan a�ızlı nozul kullanımı

Resim 58 : Nozul a�ız kirlili�i Resim 59 : Nozul iç kısım kirlili�i

�� )2

�� Kirli bir i� parçası da gözene�e neden olabilir. Kayna�a ba�lamadan önce, i� parçası üzerindeki pas, gres, boya, ya�, kaplamalar ve pisli�i temizleyiniz. Ana malzemedeki safsızlıklar, çelik bile�imindeki fosfor ve kükürt gibi, gözene�e neden olabilir. Bu durumda, (�artname izin verdi�i takdirde) farklı kimyasal bile�ime sahip bir ana malzeme seçilmelidir. Ayrıca, daha temiz kaynak metali için, deoksidasyon elementlerini (Si, Mn, Al, Ti, Zr vb.) daha çok içeren telleri kullanabilirsiniz

�� Kaynak öncesi i�lemler hassasiyet ve ciddiyetle yapılmalı. Kaynak a�ızları, ön montaj (putolama) i�lemleri geli�igüzel yapılmamalı.

�� Kalın kesitli kaynak a�ızlarının doldurulmasında, üst dolgu pasolarına gelindikçe, kaynak geni�likleri artacaktır. Bu durumda e�er kaynak a�zı boyunca gezinerek tek seferde dolgular hedeflenirse; torç a�zının izin verdi�i geni�likde gaz koruması olacak , sıcak bölgeler zaman zaman gaz koruması dı�ında kalıp gözenek olu�acaktır. Bu gibi durumlarda geni� kaynak a�ızları bindirme daha dar diki�ler ile doldurulmalıdır.

Ya�, pas, boya vb. Pis tabakaYa�, pas, boya vb. Pis tabaka

Resim 60 : Kaynak a�zı fiziksel kirlili�i

Bo�lukBo�lukBo�luk

Resim 61 : Montajda hata Resim 62 : Geni� ve bindirmeli kaynak dolgusu

�� )8

�� Ark üflemesi kendine özgü sıçrama, yetersiz nüfuziyet, diki� form bozuklu�u, kenar yanıkları hatalarını olu�turdu�u gibi ayrıca gözenek olu�umuna neden olacaktır.

�� Kaynak yaparken, nozulla i� parçası arasındaki aralı�ın , di�er bir ifade ile “ serbest tel boyu” ölçüsüne dikkat ediniz.

�� Torç açısını uygun kullanınız. Çok yatık kullanımlarda koruyucu gaz ark bölgesinin yerine havaya gidecek, torcun arkasında kalan eriyik veya katıla�maya yeni ba�layan sıcak kaynak metalinde havanın etkisi ile gözenek olu�acaktır.

�� Kontak memenin yerine di� kaptırılmadan e�ri takılmamasına, aynı �ekilde gaz nozulunun kaçık olmamasına dikkat ediniz. Bunun için her kaynak�a ba�lamadan önce torcu kendinize do�ru döndürerek dairesel formdaki gaz nozulu ve kontak memenin tam ekseninde oldu�unu kontrol ediniz.

�� Su so�utmalı bir torç kullanıyor ve sisteminizde ciddi su eksilmesine tanık oluyorsanız. Öncelikle makina çevresini kontrol ediniz. E�er su birikintisi ve ıslaklık göremiyorsanız, mutlaka torcunuzunuzun bakımını yaptırınız. Su hidrojen ve oksijenden olu�ur. Yüksek ve ani ark ısısı etkisi ile bile�enlerine ayrı�arak özellikle hidrojen tarafından kaynak metali ve ITAB bölgesinde gözenek olu�masına neden olunur.

Resim 63 : Ark üflemesi Resim 64 : Serbest tel boyu Resim 65 : Hareket açısı

Resim 66 : E�ri takılan kontak meme Resim 67 : Su kaça�ı

�� )9

�� lerleme hızını, torç hareketlerini ve en önemlisi “kısa duru�” noktalarına dikkat ediniz.

�� Kaynak diki�inin sonunda tetik ile arkı kestikten sonra, torcu hemen kaldırmayınız, tüm kaynak metali katıla�ana kadar bekleyiniz (torcun çok çabuk kaldırılması, kaynak metali katıla�madan gaz korumasının yok olmasına neden olur).

�� Yanlı� veya çok fazla sıçrama önleyici sprey kullanımı (uygulama için do�ru ve yeterli miktarda sprey kullanınız) ve telin gaz nozulundan çok ileriye çıkarak kaynak yapılması sayılabilir (tel gaz nozulundan sonra en çok 12-15 mm uzamalıdır. Bkz.:serbest tel boyu konusu).

GAZ KORUMALI TUNGUSTEN ELEKTR�K ARK KAYNA�I (TIG): (GTAW- Gas Tungusten Electrode Arc Welding)

TIG kayna�ı (bazı kaynaklarda WIG –wolfram inert gaz- olarak geçmektedir) kaynak için gerekli ısının, tükenmeyen bir elektrod ile i� parçası arasında olu�an ark sayesinde ortaya çıktı�ı bir ark kaynak yöntemdir. Kaynak bölgesine hiç ilave metal verilmeden sadece kaynak edilecek ana metal veya metaller eritilerek yapılabildi�i gibi, erimeyen tungusten elektrod ile olu�turulan ark bölgesine ayrıca ilave metal tel beslenerek de kaynak metali olu�turulur. Elektrod, kaynak banyosu, ark ve i� parçasının kayna�a yakın bölgeleri, atmosferin zararlı etkilerinden kaynak torcundan gelen gaz (argon, helyum veya argon helyum karı�ımı) tarafından korunur. Gaz, kaynak bölgesini tam olarak koruyabilmelidir, aksi taktirde çok küçük bir hava giri�i dahi kaynak metalinde hataya neden olur.

��

Resim 68: TIG Teriminin açıklaması

TIG : Tungusten erimeyen elektrod; Inert (asal); Gaz koruması altında kaynak yöntemi. (Kullanılan gaz ço�unlukla Argon gazı olmakla birlikte, özel bazı uygulamalarda Helyum veya Argon Helyum karı�ımı gazlarda kullanılır.)

�� )0

Koruyucu bir asal gaz atmosferi altında kaynak uygulaması ilk defa II.Dünya sava�ında uçaklarda kullanılan bazı Magnezyum ala�ımlı parçaların birle�tirilmesi ile ba�lamı�tır.

Bu yöntemde kaynak edilen parça ile erimeyen elektrod (Tungusten ve/veya ala�ımları) arasında olu�turulan bir elektrik arkı kaynak (ergime) için gerekli ısıyı sa�lar.Atmosferin kaynak bölgesine olan olumsuz etkilerine mani olabilmek için kaynak banyosu ve elektrod kaynak esnasında ve hatta kaynaktan bir müddet sonrasında da bir asal gaz akımı ile örtülür.

�lave kaynak teli kullanılmadan da uygulanabilen yöntem, ilave tel kullanılması durumunda çalı�ma �ekli bakımından aynı oksi-gaz kaynak yöntemine benzemektedir. Resim 69: �ematik olarak TIG yöntemi

TIG (WIG) KAYNAK YÖNTEM�N�N AVANTAJLARI

�� Kayna�ı kolay veya çok zor olan bütün metal ve ala�ımları kaynatılabilir. �� Asal gaz kullanılması nedeniyle diki�te oksidasyon sonucu ala�ım elemanlarının kayıpları

söz konusu de�ildir. Bu nedenle dayanım ve kalite bakımından mükemmel diki�ler elde edilir.

�� Dekapana gereksinim yoktur. �� Kaynak diki�leri genellikle kaynaktan sonra oldu�u gibi kullanılmaktadır. ��lenmeleri

gerekse de yumu�ak olduklarından i�leme maliyetleri asgariye inmi� olur. �� Çok küçük alanın ısıtılması ve ısının sürekli transferi dolayısı ile di�er yöntemlere göre

çarpılmalar ve gerilmeler çok daha azdır. �� Her pozisyonda kullanılabilir. �� Farklı cins metallari birbirleri ile kaynatmak mümkündür. TIG KAYNAK YÖNTEM�N�N ÖNEML� KULLANIM ALANLARI

Her çe�it Alüminyum konstriksiyonlar (Mutfak takımları, süt gü�ümleri, boru tesistları, tanklar, ta�ıt imalatları, havai hatlar, teleferik, kabinleri, gemi ve yat imalatı vb.)

Dö�me magnezyum parçaların kaynakları.

Paslanmaz çelikler (Kimya ve Gıda sanayinde kullanılan cihazlar, buzdolabı, boru tesisatları, tıbbi aletler, ısı e�anjörleri, tanklar, gaz ve buhar türbinleri, uçak sanayi, kaynatma kazanları vb.)

�lave metal (ana metal ile uyumlu)

Ark alevi

Kaynak metali

Torç

Ana metal

Tungusten erimeyen elektrod

Koruyucu gaz

�� ):

Dezokside edilmi� bakır ve ala�ımları (Kimya endüstrisinde ve elektro-teknikte kullanılan bakır donanımları vb.)

Sert dolgu kaynakları (Sübapların oturma yüzeyleri vb.)

DKP çelik saçlar (Karoseri i�leri, çok ince saçlarlar yapılan konstrüksiyonlar, uçak endüstrisi vb.)

Özel i�ler (Transformatör saçları, çinko kaplı saçlar, nükleer santrallerin in�aasında kullanılan çe�itli parçaların imalatı vb.)

TIG KAYNAK MAK�NALARI : TIG kaynak makinaları gerçekte HF ünitesi veya kartına sahip güç üniteleridir. Dolayısı ile ark tungusten elektrod i� parçasına de�dirilmeden ba�latılır. Böylece tungusten elektrod uçu bozulmaz. Bu durumdan kaynak kalitesi de olumlu etkilenir. Bu tip makinalarda gazın açılıp kapanması da tetikten kumanda alan gaz selonoidleri ile gerçekle�tirilmektedir. Ancak günümüzde bazı makinalarda HF ünite veya kartı kullanılmamaktadır. Bunun yerine “Lift-Arc” konumu seçene�i bulunmaktadır. Bu tip makinalarda kullanılacak torçlar gaz muslu�una sahip torçlardır. Musluklu bu torçlarda gazın açılıp kapatılması elle kumanda edilen bir vana (musluk) ile yapılmaktadır. Çalı�ma biçimi ise; önce gaz muslu�u açılarak gazın akı�ı sa�lanır, tungusten elektrod Resim 70: HF ve LIFT ARC sistemi kaynak ba�langıç noktasına temas ettirilir, bu durumda (temas halinde) ark ba�lamaz. Sonrasında torç kontrollü ve yava� biçimde ark boyu kadar yukarıya kaldırılır. Bu durumda ark yumu�ak �ekilde ba�lamı� olur. Tungusten elektrod ucu bu �ekilde çalı�mada bozulmayaca�ından kaynak kalitesi olumsuz etkilenmemi� olur. TIG KAYNA�INDA �LAVE TEL HAREKET� : TIG kayna�ında kullanılan ilave tel, kaynak i�lemi boyunca koruyucu gaz �emsiyesinin dı�ına çıkarılmamalıdır. Aksi durumda ucu kızgın durumda olan tel bu hali ile hava ile teması sonucu süratle oksitlenecektir. Bu da telin tekrar kaynak banyosuna sokulması ile kaynak metaline oksidin karı�tırılması ile kaynak kalitesini dü�ürecektir.

Resim 71: �lave telin kaynak sırasında hareketi

!

Gaz Kap (Torç)

Koruyucu gaz �emsiyesi

Ark

Kaynak diki�i Kaynak banyosu

�lave Metal (tel) ERG�TME ANI

�lave Metal (tel) BEKLEME ANI

G�D��

GÜÇ ÜN�TES�

(Kaynak + _ ��

HF ÜN�TES� /KARTI

GÜÇ ÜN�TES�

(Kaynak makinası) �� PARÇASI

Lift Yukarıya do�ru

kaldırma

�� 2/

TUNGUSTEN ELEKTROD ÇE��TLER� ve UÇ B�LEME YÖNTEMLER� :

Ülkemizde ço�unlukla paslanmaz çeliklerin ve alüminyum malzemelerin kaynaklarında kullanılan TIG yönteminde, tungusten elektrodlar genelde iki çe�it olarak bulunmaktadır. Bununla birlikte farklı çe�itlerini de bulmak mümkündür. Bunlar kırmızı renk kodu ve ye�il renk kodu ile ayırt edilmektedirler. E�er Alüminyum veya benzeri hafif metallerin kaynakları söz konusu ile kullanılması gereken tungusten elektrod YE��L renk kodludur. Bunun dı�ında di�er tüm metallerin (karbon çelikleri, paslanmaz çelikler, bakır ve ala�ımları vb.) kaynaklarında kullanılması gereken tungusten elektrod ise KIRMIZI renk kodludur. Bununla birlikte dünyada farklı renk kodları ile tungusten elektrodlar üretilmekte ve satı�ı yapılmaktadır.

Resim 72: Örnek Tungusten elektrod çe�itleri Kırmızı renk kodlu elektrodların bilenmesi sivri �ekilde yapılması gerekirken, ye�il renkli tungusten elektrodlar radüslü (küresel biçimde) bilenmelidir.

Resim 73: Kırmızı renkli (çelik, paslanmaz çelik, bakır vb.metaller için) tungusten elektrod bileme ölçüsü

EWP

EWTh-1

EWTh-1

EWTh-3

99,5

98,5

97,5

98,5

99,2

---

0,89 -1,2

1,7 - 2,2

0,35 - 0,55

---

---

---

---

---

---

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

YE��L

SARI

KIRMIZI

MAV�

KAHVERENG�

3400

4000

4000

4000

3700

AWS ASTM

%Min. Tungusten

% Toryum

% Zirkonyum

%Max. Di�er

RENK KODU

ERG�ME DERECES�

(° C)

EWZr

Ø D

h

3 mm ise Ø D < = h = 3 x ØD

3 mm ise Ø D > h = 2 x ØD

küçük veya e�it ise

büyükse

�� 2�

Resim 74: Ye�il renkli (Alüminyum vb. metaller için) tungusten elektrod bileme ölçüsü Bilemede önem verilmesi gereken nokta, elektrodun bileme ta�ına tutulması �eklidir. E�er elektrod ta�a yan biçimde tutulursa , a�ınma izleri elektrod eksenine dik �ekil halinde setler biçiminde olu�acak, bu da elektronların akı�ı sırasında hem kayıpları arttıracak, hem de tungusten elektrodun gere�inden fazla ısınmasına dolayısı ile çabuk tükenmesine neden olacaktır. Do�ru �ekil, elektrod ta�a dik gelecek �ekilde tutulmasıdır.

Resim 75: Tungusten elektrod bilenmesinde do�ru ve yanlı� çalı�ma �ekli TIG kaynak yönteminde alüminyum ve di�er hafif metellerin kaynaklarında kullanılacak kaynak akım tipi (AC) alternatif akım olmalıdır. Bunun dı�ında kalan metallerin kaynaklarında ise (DC) do�ru akım kullanılmakta ve bu durumda torç mutlaka negatif (-) kutba ba�lanmalıdır.

Ø D Ød

°45

1/2 ØD Ø d =

YANLI�

Ta�lama izleri Elektrod

döndürme yönü

DO�RU

�� 2'

Resim 76: Malzeme cinsine göre akım tipi ve kutuplama Alüminyum malzemelerin kaynaklarında AC akım tipi kullanılmasının nedeni, alüminyumun dı� yüzeyinin çok süratle olu�an bir oksit filmi ile kaplı olmasıdır. Bu oksit filmi “Alümina” olarak adlandırlmakta ve ergime sıcaklı�ı 2030 oC civarlarındadır. Ala�ım oranlarına göre de�i�mekle birlikte alüminyumun ergime sıcaklı�ı yakla�ık 659 oC dir. Dolayısı ile kaynak i�lemi sırasında e�er bu alümina tabakası temizlenmeden kayna�a ba�lanacak olursa TIG dı�ındaki yöntemlerde zorluk ve olumsuzluklar kaçınılmazdır. Bu tabakanın temizlenmesi ve kayna�a hazır hale getirilmesi ek maliyetleri do�urmaktadır. Oysa TIG yönteminde AC akım kullanılarak kaynak sırasındaki akım yönünün de�i�ikli�i sırasında olu�an geçi�lerde alüminanın parçalama yolu ile kaldırılması dolayısı ile sa�lıklı bir kayna�ın gerçekle�tirlmesi olanaklılıdır.

Resim 77: Alüminyum ve AC akım etkisi

Özellikle ilaç ve gıda tesilerinin ço�unlukla paslanmaz çelikten yapılan boru hatlarında mutlaka kullanılan TIG yöntemi, günümüzde karbon çeli�inden mamul endüstriyel tesislerin boru donanımlarında, gemilerin boru donanımlarında , do�algaz kolon ve daire / tesis içi hatlarınında gerek kök paso gerek dolgu kaynaklarında yo�un olarak kullanılmaktadır. Boru hatlarından geçirilen akı�kan özelikle insan sa�lı�ı ile direkt ilgili ise (gıda ilaç vb) kök pasoların uygulamasında, boru hattına mutlaka tampon (kök) gazı doldurulmalıdır. Bu gaz

ALÜM�NYUM AC *

MALZEME C�NS�

AKIM T�P�

KUTUPLAMA

MAGNEZYUM AC * PASLANMAZ ÇEL�K DC (-) (NEGAT�F)

%0,3 C’lu ÇEL�K DC

BAKIR DC

T�TANYUM DC

N�KEL DC

MONEL DC

�NKONEL DC

(-) (NEGAT�F)

(-) (NEGAT�F) (-) (NEGAT�F)

(-) (NEGAT�F) (-) (NEGAT�F)

(-) (NEGAT�F)

Saf Alüminyum

Ergime Sıcak noktası : 659 °C

ALÜM�NA (Alüminyum Oksit)

Ergime Sıcak noktası: 2030 °C

_ _ + +

AC

Alüminyumun oksit tabakası akımın her frekansta (-) den (+) ya geçerken parçalanması sonucu uygun kaynak olana�ı sa�lanır.

�� 2(

saf argon, azot veya argon ile azot karı�ımı olabilece�i gibi, gaz firmalarının bu amaç ile ürettikleri “kök gazı” da kullanılabilir. Bu i�lem yapılmadı�ı taktirde, kaynak boru içinde sarma veya çöküntüler �eklinde �ekil bozuklukları ile olu�acaktır. Bu noktalara takılan akı�kan kalıntılara ve çe�itli bakterilerin olu�masına neden olacaktır. Daha sonra hattan geçirilen akı�kan da bu istenmeyen bakteriler nedeni ile bozulacaktır. Oysaki tampon gazı doldurulan hatta yapılan kaynaklarda, kayna�ın arka (boru içindeki) bölümündeki yüzeyi de aynı dı� yüzeydeki gibi sırt formu �eklinde akı�kanın kalıntı bırakmadan geçebilece�i bir yüzey olu�turacaktır.

Resim 78: Boru TIG kayna�ında boru içine tampon gazı uygulaması (�ematik)

Kaynak

Tampon gaz

Tıkaç

Tıkaç

Ka�ıt Bant

G�R�� ÇIKI�

Boru (kesit)

kaynak yönü

(kaynak egitimi el kitabý2008 2.baský) - · pdf file- el (manuel) kaynaı -...

Documents