1. ELKTE ALAIM ELEMENTLER

Ham demirin ierisinde bulunan %4 a_rlktaki karbonun e_itli yntemlerle %2nin altna drlmesiyle elikler elde edilir. elikler ilerinde %0.1>) atlaklarn olumasna neden olur.

Birletirme lemleri : KAYNAK Kaynak, ou kez metal olan iki malzemenin, scaklk, basn ve metalurjik koullarn uygun bir bileimi sayesinde kalc ekilde birletirilmesidir. Bu deikenler, basn olmadan sadece yksek scaklk scaklk olmadan sadece basn arasnda deerler alabilir. Yksek kaliteli bir kaynakl birleim oluturmak iin: Yeterli s ve/veya basn menba Metalin korunma veya temizlenmesi iin bir ortam ve Zararl metalurjik etkilerden kanmak gerekir.

Kaynak, fizik, kimya, metalrji, mekanik gibi birok disiplini ve birok yntemi kendi iinde btnletirip ok eitli malzeme trlerine uygulanmas itibariyle bir kaynak plan, ancak "n" boyutlu bir plan olabilir. Bunun balca ngrecei hususlar, kaynak yntemlerinin fiziksel yn, kaynak metalrjisi, kaynakl birlemelerin davranlar, malzemeler, tahribatsz muayene olarak toplanabilir.

zetleyecek olursak, herhangi bir kaynak yntemi, drt gereksinmeye cevap vermelidir: (l)Ergime ya da basnla birlemeyi meydana getirecek enerji salanmas, (2)Birleme yzlerinden yzeysel bulamalar (kirlenmeleri) atacak bir tertip, (3)Atmosferik bulamalar veya bunlarn etkilerinden kanma, (4)Kaynak metalrjisinin kontrol. Btn bunlara gre : Kaynak etmek: Bu ilem, aralarnda malzemenin devamlln salayarak iki veya daha fazla paray birbiriyle birletirmekten ibarettir. Bunu baka trl de ifade edebiliriz. nce fiziin temel prensiplerini verelim : Bir molekl bir maddenin, o maddenin btn zelliklerini haiz en kk ksmdr. Bir molekl atomlardan oluur. Bir atom bir ekirdek ve bu ekirdek etrafnda byk hzla dnen bir veya birka elektron'dan oluur. Bir s ykselmesine bir (elektronlarn) hz art tekabl eder. Isy lmek demek aslnda hz lmek demektir. Devaml bir titreim hareketini haiz olan atomlar birbirlerini, aralarndaki mesafeye gre, ekerler veya iterler. Bu mesafe Angstrm ile llr. Bir angstrm milimetrenin on milyonda biridir. Buna gre kaynak etmek demek, birletirilecek paralarn atomlarn karlkl ekme blgelerine getirmek demektir. Elektrik ark kayna: Bu genel ifadeden, birbirinden kesin olarak farkl bir ka yntem anlalr. 1. Ark, ergiyen ve kaynak malzemesini temin eden bir elektrodla kaynak edilecek a. Ark hava iinde oluur: metalik elektrodla elektrik ark kayna. b. Ark, asal gaz iinde oluur. c. Ark, kaynak edilecek paralan rten bir kat maddeler karm iinde oluur: tozalt kayna. 2. Ark, ergimeyen ve dolaysyla kaynak malzemesi temin etmeyen bir elektrodla kaynak edilecek paralar arasnda teekkl eder. Bu usul ikiye ayrlr: a. Elektrod kmrdendir: kmr elektrodla elektrik ark kayna. paralar arasnda teekkl eder. Bu yntem e ayrlr :

b. Elektrod tungsten'dendir ve ark bir asal gaz akm ile korunmutur: asal gaz atmosferinde elektrik ark kayna (TIG). 3. Ark, ergimeyen iki elektrod arasnda teekkl eder, kaynak edilecek paralar elektrik devresi iinde deillerdir. Ayrca, elektrodlar tayan cihaz bir hidrojen akm verir: atomik hidrojenkayna. Bunlardan baka, etd edilmekte olan yeni yntemler, yukardakilerin birleimlerini oluturur. 4. Ergime, ana metalin birletirilecek iki aznn veya ana metalle kaynak esnasnda ilve edilen metalin (elektrod metali) kendi aralarnda kusursuz ve tam bir karmas halidir. Ergimenin noksan olmas halinde kaynak zayf olur. Bu takdirde yapma vaki olur. Nfuziyet (penetrasyon) ergime derinlii, yani ana metalin ilk yzeyi ile ergimenin bittii nokta arasndaki mesafedir. Mkemmel nfuziyet ile mutlak ergime baarl kaynaklarn balca koullardr. Kaynak Yntemlerinin Snflandrlmas

KAYNAK KABLYET Kaynak kabiliyeti kesin bir ifadesi olmayan bir kavramdr. Genel olarak malzemelerin seilen yntem ile birleebilme yeteneidir. malat ileminde ama, yalnz malzemelerin

birletirilmesi olmayp birletirilen paralarn alma artlarnda bozulmamas ve grevini yerine getirebilmesidir. Kaynakl balantdan baz artlar yerine getirmesi istenir. Kaynakl birletirmenin gerekli artlar yerine getirme derecesmine kaynak kabiliyeti denir. Kaynak edilen paralar uygulamada genellikle btn kaynak usullerinde kaynak yerinin ergimeye yakn bir scakla kadar stlmas gerekir. ITABda snn etkisiyle kimyasal ve metalurjik olaylar meydana gelir. Ayrca hzl souma sebebiyle sertlik oluabilir. Yeterli bilgi ve deneyine sahip kaynak her tip elikte hatasz kaynak yapmann imkansz olduunu bilir. Eritme Kaynanda Kaynak Kabiliyeti Uluslararas Kaynak Enstits (IIW) IX numaral Kaynak Kabiliyeti komisyonu yle bir tarif gelitirmitir. Bir metalik, malzeme verilen bir usul ile bir dereceye kadar kaynak yaplabilir diye kabul edilir. Uygun bir usul kullanlarak kaynakl metalik balant elde edildii zaman, balant yerel zellikleri ve bunlarn konstrksiyonuna tesirleri bakmndan tayin edilmi artlar salamaldr. Tariften anlald gibi kaynak kabiliyeti yalnz malzemeye bal deildir. Ayn zamanda kaynak usulune ve kaynak konstrskisyonuna baldr. Bir malzeme bir metod ile iyi bir kaynak kabiliyitine sahipken dier metod ile zayp bir kaynak kabiliyetine sahip olabilir. * Yksek Kaynak Kabiliyeti; Geni bir kaynak aralnda hi bir tedbire gerek kalmadan tatminkar bir kaynak kalitesi elde edilebilmesidir. * Dk Kaynak Kabiliyeti; Tatminkar bir netice iin zel tedbirler ile dar limitler arasnda almay ifade eder. Kaynak kabiliyeti malzeme tipine gre deiir. Genel yap eliklerinde, akma, ekme ve entik darbe gibi mukavemet zellikleri aranrken stenitik paslanmaz eliklerde ITABda korozyon direnci istenir. Kaynak kabiliyeti deyimi kaynaa elverililik, Kaynak Emniyeti ve kaynak yapabilme imkanlarn iine alr. Kaynak kabiliyeti iin en az u iki artn gereklemesi gerekir. a) Paralar belirli bir kaynak usul ile birletirilmesi mmkn olmal (kaynaa elverililik) b) Kaynak edilen malzeme, maruz kalaca gerilmelere dayanmaldr. (Kaynak emniyeti) Kaynak kabiliyeti ile birletirme arasndaki ilikileri yle sralyalm. 1 - Kaynak dikii boyunca katlama atla (scak atlak) tehlikesi 2 - Kaynak dikiinde bzlme (ekme) atla (souma atla)

3 - Ana metal ve dikiin sertleme eilimi 4 - Ana metal ve dikite kaynak gerilmelerinden dolay gevrek krlma tehlikesi 5 - ITABda yalanma gevreklemesi tehlikesi Bir elik yalnz kaynak ilemi sonucu gevreklemez. Her eliin az veya ok gevrekleme eilimi vardr. Yalanmaya ok hassas bir elik kaynaklanmadan dahi s girdisi ile gevrekleebilirler. Demir ve demird malzemelerin kaynanda kaynak kabiliyeti: yi kaynak edilir Kaynak edilebilir artl kaynak edilebilir diye snflandrlabilirler.

Kaynak kabiliyetini etkileyen faktrlerin ematik gsterimi

Kaynak kabiliyetinin , malzeme, retim yntemi ve konstrksiyona ballnn gsterilmesi Bir konstrksiyonun kendisinden beklenenleri salamas; malzeme, konstrksiyon, imal usul ve iletme zorlamalar gibi faktrlerin tesiri altndadr. Hatal bir durum ortaya kt zaman, btn kusur malzemeye yklenemez. Dier faktrler de gznne alnmaldr. Bu nedenle; kaynak konstrstr, malzeme mhendisi ve iletme mhendisi birlikte almak mecburiyetindedir. yi tasarlanm bir konstrksiyon, seilen malzeme ile bir dereceye kadar gerekletirilebilir. Fakat bu konstrksiyon, bekleneni tam olarak verebilmesi iin, uygun bir imal usulnn de seilmesi gerekir. Pratikte kaynak kabiliyetinin ifadesi olarak iyi kaynak edilebilir kaynak edilebilir ve artl olarak kaynak edilebilir deyimleri kullanlr. Bu deyimlerin manalar elik malzeme iin yle ifade edilebilir. a) yi kaynak edilebilir. Malzemenin hibir n ve nihai tavlamaya ihtiya olmadan kaynak edilebileceini ifade eder. b) Kaynak edilebilir, Kaynak yaplacak malzemenin kalnl arttka bir n tavlama gerekir. Bu tr malzeme iin, kaynak edilebilir deyimi kullanlr. c) artl olarak kaynak edilebilir. Bu tr malzemede ya karbon oran yksektir veya bileiminde eitli alam elemanlar vardr. Kaynakl balantnn gei blgesinde sertleme ve atlama tehlikeleri sebebiyle, zel tedbirler alnmaldr. n tavlama tatbik edilmeli ve souma kontrol olmaldr.

Endstrideki geni kullanma alanlar sebebiyle elik malzemelerde kaynak kabiliyetinin incelenmesi gereklidir. Alamsz veya hafif alaml yksek mukavemetli bir elie iyi bir kaynak kabiliyetine sahiptir diyebilmek iin, aadaki iki artn bir arada bulunmas gerekir. a) Kaynaktan nce ve sonra iyi bir sneklie sahip olmaldr. b) Kaynak metali esas metali ile kart zaman, gevrek olmayan bir kimyasal bileim salanmaldr. Bu iki artn gereklemesine tesir eden faktrler yle sralanabilir. A) Esas Metal 1 - Bileim 2 - Kalnlk 3 - Isl ilem durumu B) - lave Metal 1 - Bileim 2 - Akma snr ve sneklik 3 - Hidrojen muhtevas C) - Dier Faktrler 1 - Ergime derecesi 2 - Rijidite 3 - Form Faktr Yap eliklerinin kaynanda, kaynan neticesine tesir eden en nemli faktr esas metalin bileimidir. Bilhassa bileimindeki karbon ve manganez oran kaynak kabiliyeti bakmndan ok nemli olup, maksimum miktarlar snrlandrlmtr. Mesala; gaz alnm elikler iin Isvete maksimum karbon oran % 0.25 olarak tavsiye edilmitir. A.B.D.leri bu snr % 0.30a karm ve daima bir n tavlama nermitir. Manganez ve dier alam elemanlarnn kaynak kabiliyeti zerindeki tesirleri, karbon cinsinden ifade edilmitir. Milletlleraras Kaynak Cemiyetinin karbon edeeri aadaki ifadeyle verilmektedir; 4 - Kaynak sras 5 - Kaynaknn ahsiyeti 4 - Saflk derecesi ve homojenlik 5 - Elektrod ap 4 - Sneklik 5 - Scaklk 6 - Saflk derecesi ve homojenlik

Karbon edeerinden faydalanlarak bir yap elii iin gerekli n tavlama scakl aadaki tabloda olduu gibi tavsiye edilmitir.

Karbon Edeeri 0.45e kadar 0.45 - 0.60 aras 0.60dan yukar

n tavlama Scakl (oC) gerek yok 100 - 200 200 350

eliklerin Eritme Kaynanda Balant Blgesi genel olarak iki ksma ayrlr. Bunlar eriyen blge ve snn tesiri altndaki blgedir. Elektrik Diren Kaynanda Kaynak Kabiliyeti Elektrik diren kaynanda, birletirilecek para malzemenin cinsine gre elektrik akmnn geiine byk bir diren gsterir. Bunun sonucu olarak, paralar snr. Ohm kanununa gre sya dnen elektrik enerjisi aadaki ifadeyle belirlenir. Ns = I2.R Ns = Is enerjisine dnen elektrik enerjisi I = Kaynak yaplan paradan geen akm iddeti R = Kaynak yaplan parann elektrik direnci Yukardaki ifadeden, elektrik diren kaynanda kaynak kabiliyetinin malzemenin cinsine bal olduu ortaya kmaktadr. Elektrik direncinin dk olmas, ortaya kan s miktarn azaltacandan, kaynak yaplmas gleir. O halde elektrik iletkenlii yksek bir malzemenin kaynak kabiliyeti, elektrik iletkenlii dk malzemeye gre daha ktdr. Elektrik diren kaynanda kaynak kabiliyetinin tarif edilmesinde malzemenin s iletkenliinin ve ergime noktasnn da gznne alnmas gerekmektedir. Is iletkenliinin yksek olmas, kaynak iin gerekli s younlamasn zorlatrmaktadr. Bu sebepten s iletkenlii yksek bir malzemenin elektrik diren kananda kaynak kabiliyeti dk olmaktadr. Dier taraftan ergime noktasnn yksek olmas, kaynak iin gerekli s miktarn arttrmaktadr.

Yukarda belirtilen sebeplerden dolay malzemenin elektrik iletkenlii, s iletkenlii ve ergime noktas gznne alnarak elektrik diren kaynanda kaynak kabiliyeti aada ifadeyle verilebilir.

Burada S: Kaynak kabiliyeti faktr : Elektrik iletkenlii : Is iletkenlii te : Ergime noktas Yukardaki ifade ile bulunan kaynak kabiliyeti faktrlerine gre elektrik diren

kaynanda kaynak kabiliyeti aadaki biimde deerlendirilir. Kaynak Kabiliyeti Faktr 0.25e kadar 0.25 - 0.75 aras 0.75 - 2.0 aras 2.0den yukars Kaynak Kabiliyetinin Durumu Kt Yeterli Iyi ok iyi Baz metallerin fiziksel zellikleri ile kaynak kabiliyeti faktrleriMetaller Alminyum Demir Altn Kobalt Bakr Magnezyum Molibden Nikel Platin Gm Tantal Titan Tungsten Elektrik Iletkenlii a(m/ mm) 36 10 45 11 56 22 21 11 9 62 6.5 1.85 18 Is ilet. o (cal/cm. s. C) 0.53 0.16 0.74 0.17 0.94 0.41 0.33 0.21 0.17 1.1 0.13 0.041 0.40 Erime nok. te o ( C) 659 1530 1063 1490 1083 650 2620 1453 1770 960 2850 1660 3380 Kaynak kab. fak. S 0.79 4.1 0.28 3.6 0.18 1.7 0.55 3.0 3.7 0.15 4.1 79.0 0.410 Kaynak kabiliyeti durumu iyi ok iyi yeterli ok iyi kt iyi yeterli ok iyi ok iyi kt ok iyi ok iyi yeterli

Baz alamlarn fiziksel zellikleri ile kaynak kabiliyeti faktrleriAlamlar Karbonlu elik stenit Manezyum Al. AlMg3 AlMg5 AlMn AlMgMn AlMgCu AlMgSi inko Alamlar Pirin Alminyum Ala. Elektrik Iletkenlii a(m/ mm) 6.0 3.5 16.0 20.0 16.5 25.0 22.0 27.5 31.0 17.0 12.0 22.0 Is ilet. (cal/cm. s. o C) 0.05 0.28 0.37 0.28 0.41 0.35 0.37 0.42 0.25 0.28 0.37 Erime nok. o te ( C) 0.12 1490 1420 620 625 605 645 630 590 620 400 925 610 Kaynak kab. fak. S 9.3 40.0 3.6 2.2 3.6 1.5 2.1 1.7 1.2 5.9 3.2 2.0 Kaynak kabiliyeti durumu ok iyi ok iyi ok iyi ok iyi ok iyi iyi ok iyi iyi iyi ok iyi ok iyi iyi

KAYNAK

BLGELER

Endstride kullanlan imalat yntemleri arasnda kaynak, en ok kullanlan birletirme tekniklerinden birisidir. Teknolojinin ilerlemesiyle yeni kaynak yntemleri gelitirilmi ve ilerletilmitir. Yaplan aratrmalar sonucu elde edilen malzeme klasik kaynak yntemleri

gruplarn ileme ve birletirmeye ynelik almalarda buna paralel olarak gelimi ve bu dorultuda metallerin zelliklerini kaybetmeden birbirleriyle birletirme gereksinimi ortaya kmtr. Metalik malzemelerin kaynakla birletirilmesi ile kaynakl blgede meydana gelen metalurjik deiimler kaynak esnasnda uygulanan s ve kaynak sonras souma hz ile yakndan ilikilidir. Balantnn bulunduu ve kaynak annda ortaya kan scaklktan etkilenen blgelerin tm kaynak blgesi ismi ile anlr. Bu blge, erime blgesi ve snn tesiri altnda kalan blge (ITAB) olmak zere iki blmden oluur. Erime Blgesi Erime blgesi, kaynak esnasnda oluan snn etkisi ile eriyen ve daha sonra katlaan blgedir. Erime blgesi, snn tesiri altnda kalan blgeden erime izgisi adn verdiimiz erimi ve erimemi ksmlar arasndaki snrla ayrlr. Bu snr, bir kaynakl balantdan kartlarak parlatlan ve dalanan enine kesit zerinde plak gzle dahi kolayca grlebilir. Kaynak metali, esas metal ve ilave metalin karmndan ibarettir. Tek pasoda ekilen kaynak dikilerindeki erime blgesinde esas metal ve ilave metal, kaynak havuzundaki iddetli

trblanstan dolay iyice karm olup homojen bir bileim gsterir. Buna karn ok pasolu kaynaklarda, her pasonun esas metalle karma oran farkllk gsterir. Kaln kesitli paralarn ok pasolu kaynak dikilerinde, dikiin orta ksmlarnda esas metale rastlanamayabilinir. Isnn Tesiri Altnda Kalan Blge ( ITAB ) Isnn tesiri altnda kalan blge; kaynak metali ile esas metalin birletii snrdan balayarak, kaynak ilemi esnasnda scakln i yapy, dolaysyla esas metalin zelliklerini etkiledii mesafeye kadar devam eder. elik malzemelerin kaynanda, bu blgedeki scaklk 1450 0C ile 700 0C arasnda deimektedir. Bu blgede ulalan maksimum scakla bal olarak i yapda eitli deiiklikler ve zellikler gsteren blgeler ortaya kar. Metalurjik reaksiyonlar bu blgelerde meydana gelir. Kaynak blgesinde scakln artmas ile deien mikroyap, mekanik zellikleri etkileyerek entik darbe ve ekme mukavemetlerinin azalmasna, sertlik artna veya atlak oluumuna sebebiyet verir. Isnma ve soumaya bal olarak ITAB n snrlar aadaki ekilde gsterilmitir. Kaynak ilemi annda snn etkisi altnda kalan blge hzl bir ekilde snmakta ve sonrada para kalnlg, kaynak blgesine verilen s enerjisi gibi etmenlere bal olarak tekrar hzl bir ekilde soumaktadr. Kaynatlacak malzemenin bileimine gre souma hz, kritik souma hzn atnda genellikle 900 C nin zerindeki bir scakla kadar snm blgelerde sert ve krlgan bir yap elde edilir.

Isdan etkilenen blgenin snrlar

Isnn tesiri altnda kalan blge ile demir-karbon denge diyagram arasndaki iliki % 0.15 C. ieren bir elie gre aadaki ekildede gsterilmitir. Kaynakl balantlarn en kritik blgesi ITAB dr ve birok atlama ve krlma bu blgede meydana gelmektedir.

ITAB ve demir-karbon denge diyagram arasndaki iliki elik malzemelerin kaynanda snn etkisi altnda kalan blge, iyap deiiklii bakmndan u deiik blgelerle gsterilir. a) ri taneli blge b) nce taneli blge c) Ksmen dnme uram blge d) yap deiikliine uramam blge

Kaynakta oluan blgeler ri taneli blge; erime izgisine bitiik olan ve kaynak ilemi esnasnda 1450oC ile 1150oC scaklklara maruz kalan blgedir. Metaller yeniden kristalleme scaklnn zerindeki bir scakla kadar stldklarnda tane bymesi ortaya kar. Tane bymesi sonucu ortalama tane boyutu artar. ri taneli yaplarn mukavemetleri ince taneli yaplara nazaran daha dk olduundan malzemede iri taneler istenmez. elik malzemelerde kaynak annda erime izgisine bitiik olan esas metalin scakl, erime scaklna yakn bir dereceye kadar eritiinden stenit iinde fazla miktarda tane bymesine rastlanr. eliin bileimine ve souma artlarna bal olarak iri taneli blge, martenzitik veya temperlenmi martenzitik bir i yapya ve en yksek sertlie sahiptir. nce taneli blge; kaynak esnasnda 1150 oC ile 900 oC arasndaki bir scakla maruz kalan blgedir ve bu blgede tane bymesine rastlanmaz. yap bakmndan birinci blge olan iri taneli blgeye benzeyip onun bir devamdr. Fakat tane ebat ynnden ince taneli bir blgedir. Ksmen dnme uram blge; ince taneli blgenin devam olup kaynak annda A3 ile A1 scakl aralna kadar snm ve blgesel olarak bir stenit dnmne uram olan blgedir. stenit dnmne uradndan dolay yapsndaki stenit miktarna bal olarak, ilk iki blgeyi andran bir i yap gsterir. yap deiikliine uramam blge; A1 scaklnn altna kadar snan ve bu snma

sresince bir i yap dnmne uramayan blgedir. Kaynak ilemlerinde genellikle metal, nce ergime scaklnn zerindeki bir scakla kadar stlmakta ve sonra soutulmaktadr. Bundan dolay elik malzemelerin kaynanda, kaynak

blgesinde yukarda ksaca belirtilen dnmler olmaktadr. Birletirme esnasndaki snmay takip eden souma, yava bir ekilde gerekleirse veya eliin karbon ve alam elementi ierii sertlemeyi meydana getirecek miktarda deilse elde edilen i yap tane bykl hari olmak artyla, ilk normal yapnn ayndr. Buna karlk sertleme meyli olan elik malzemelerde ise, soumann hzl olduu hallerde daha nce bahsedilmi olan ve genellikle arzu edilmeyen zellikleri tayan i yaplar oluur. Kaynak Issnn ve Is Dalmnn Kaynak Blgesine Etkisi Kaynak blgesine verilen s miktar, kaynak edilecek malzemenin s iletim zellikleri, kaynak hz ve malzeme kalnl gibi artlara bal olarak kaynak blgesinde scaklk dalm ile souma hzn etkiler. Kaynak parametreleri ayn olan deiik zellikteki malzemeler zerindeki s dalm aadaki ekilde grlmektedir. Bu paralara -X- dorultusunda kaynak ekilmi ve -X ,Ydzlemindeki e scaklk deiimi verilmitir. ekil den anlald gibi kaynakl paralarda s iletim katsays Alminyumda en byk, stenitik paslanmaz eliklerde ise en kktr. Kaynak blgesinin genilii s iletimi arttka doru orantl olarak artmaktadr.

Farkl malzemelerin ayn kaynak parametreleri ile kaynak edilmesi sonucunda kaynak blgesindeki scaklk erileri

Alamsz elik malzemelerde kaynak hznn artmasyla scaklk dalmnn deiimi aadaki ekilde grlmektedir. 16 mm/sn hzla ekilen kaynakta s dalm daha az iken 8 mm/sn hzla ekilen kaynak dikiinde s dalm daha fazladr. Dk kaynak hzlarnda kaynak blgesi daha geni, yksek kaynak hzlarnda ise daha dardr.

Alamsz eliklerde kaynak hznn kaynak blgesi s dalmna etkisi Kaynatlacak paralarda, kalnln da s dalmna, dolaysyla kaynak blgesinin geniliine veya darlna etkisi vardr. Aadaki ekilde para kalnlnn kaynak blgesinde s dalmna etkisi grlmektedir. Para kalnl arttka kaynak blgesi genilii klmektedir. Ayrca artan para kalnlyla beraber souma hz arttndan, kaynak metali alan azalmaktadr.

Para kalnlnn kaynak blgesi s daglmna etkisi Aadaki ekilde 13 mm. kalnlndaki bir elik malzemeye ark kayna kullanarak 3940 J/mmlik s girdisiyle kaynak yaplm bir plakadaki s dalm grlmektedir. Burada kaynak merkez izgisine deiik uzaklklarda olan noktalardan scaklk lm yaplmtr.

Kaynak merkezi izgisine belirli mesafelerdeki scaklk deiimleri

Yukardaki ekildende anlalaca gibi kaynak merkez

izgisinden uzaklatka kaynakl

malzemedeki s dalm deimektedir. Kaynak merkez izgisine 10mm mesafedeki noktada en yksek scaklk 1365oC iken, 25mm. mesafedeki bir noktada en yksek scaklk 515oC civarndadr. Ara mesafelerdeki scaklklarda orantl olarak kaynak merkezinden uzaklatka dmektedir. Bylece sonu olarak u nokta tesbit edilmi olur. a) Kaynak merkezine olan mesafe arttka maksimum scaklk sratle azalr. b) Kaynak merkezine olan mesafenin artmasyla, snma oran ve souma oran azalmaktadr. c) Kaynak merkezi izgisinden uzaklatka, maksimum scakla kmak iin gerekli srede artmaktadr. Kaynak edilen deiik kalnlktaki malzemelerde, kaynak sonras souma hzlar aadaki ekilde gsterilmitir. Bu ekil 1850 J/mm lik s girdisiyle kaynak edilmi deiik kalnlktaki plakalarn 1205oC deki maksimum scaklktan itibaren souma srelerini gsterir.

Para kalnlnn souma hzna etkisi Kaynak edilen para kalnlnn artmasyla souma oran artmaktadr. Dk et kalnlna sahip paralar, yksek scaklktan soumaya brakldklarnda kaln paralara nazaran daha ge soumaktadrlar. Kaynakl blgenin soumasna kaynak az geometrisinin de etkisi vardr. Ayn s girdisi ve erime blgesine sahip olan kaynak dikilerinden -V- kaynak az alm olan paraya ekilen kaynak dikii, dz plaka zerine ekilen dikiten daha hzl soumaktadr. KAYNAK METAL Kaynakl birletirmeler ara yzeyde, birletirmenin cinsine gre bir kaynak metali ihtiva

ederler. Bu kaynak metalinin yaps esas metalin yapsndan olduka farkldr. Kaynak metali, esas metal ergiyii ve/veya ilave dolgu metalinin karmndan meydana gelir. Kaynak metalini oluturacak ilave metal, kaynak edilecek malzemenin bir takm zelliklerine dikkat edilerek seilir. Yaplan bu seim ne kadar dikkatli olursa olsun kaynak metali yaps ilave metal ve/veya esas metal karmnn bir sonucudur. Kaynak Metali Katlamasnn zellikleri Kaynak metalinin sv halden kat hale dnmesi, metal kalp ierisindeki normal dkm ileminin katlamasndan farkl bir ilemdir. Kaynak metalinin katlamasnda ve mikroyapnn gelimesinde kaynak parametreleri etkili olmaktadr. Fakat kaynak metalinin katlamasnn birok zellii kalp ierisindeki metal katlamasna benzemektedir. Ergitmeli

kaynaklarda sv kaynak ekilde sralanabilir.

metalinin katlamasnda nemli olan baz noktalar aadaki

a) Sv kaynak havuzunda empriteler mevcuttur. b) Sv haldeki kaynak metali havuzunda ana metal ksmen znr ve kaynak karr. c) Sv metal havuzunda nemli derecede trblans olduundan ergiyik haldeki metalde ok iyi karma olur. d) Sv kaynak metal hacmi kat ana metale nazaran kktr. e) Sv metal ierisinde yksek derecede scaklk deiimi mevcuttur. f) Kaynak ilemi esnasnda s kayna srekli ilerlediinden dolay, katlama olay kaynak hzna bal dinamik bir ilemdir. g) Yksek enerjili kaynaklardan olan elektro - curuf veya ok pasolu kaynaklarda, ana metal yksek derecede sndndan ya da kaynak edilecek paralara n tavlama ilemi yaplmasndan dolay scaklk deiiminde normal oranlara nazaran sapmalar olmakta ve bylece katlama davranda etkilenmektedir. 4.2. Ergitme Kaynanda Kaynak Metalinin Katlamas Bir metal tabakann yzeyindeki kk bir alann erimesi gznnde bulundurulursa ergitme kaynann prensibi kolayca anlalabilir. Aadaki ekilde metal bir tabakann bir noktasnn ergimesi ematik olarak verilmitir. Kat metal kaynak ssnn etkisi ile erime noktasna ulatnda kafes yapsnda dzenli olarak dizilmi olan atomlar hareket edebilecek ekilde serbest hale geerler. Eer tam kat-sv arayzeyini gznne alrsak, taneyi yarsndan kesilmi gibi grmemiz mmkndr. Ergiyik kaynak metali havuzunda kat ana malzemeyi ergiyerek terk eden atomlar, sv metale karmaktadr. Kaynak ilemi esnasnda ergiyik havuzda mevcut olan oksitler, kat-sv arayzeyine bulamamakta ve arayzey metalurjik adan temiz kalmaktadr. havuzuna

Ergiyik metal havuzu Kaynak metali sv havuzu soumaya brakldnda katlamann meydana geldii ve katlamann dendritler eklinde merkeze doru ilerledii aadaki ekilde gsterilmitir.

. Kaynak metali katlamasnda dentritlerin oluumu

Ergiyik havuz scakl dmeye balad zaman ergiyik atomlar enerjilerini kaybederler. Scaklk metal tabaka tarafndan kaynak merkezinden uzaa itildii yani s, kat-sv arayzeyinden akt iin bu blgedeki atomlar mevcut svya doru akma meylindedirler. Arayzeyindeki kat atomlar bo balara sahip olan atomlara kendilerini tuttururlar ve bylece katlama sv havuzuna doru byr. Kaynak metali katlamasnda oluan dendritler sivri ulu veya testere dili gibi varsaylan ekilde oluur ve bunun ilerlemesi havuz merkezine doru olur. Bu ilerleme tm kaynak havuzu katlancaya kadar devam eder. Sonu olarak orjinal biimde ergimi olan metal, tane snrlarnda birbirine balanm olan dendritik tanelerden oluur. Ergiyik haldeki kaynak metalinin katlamaya balamas iin sv metalin ar soumasna yani, ergime scaklnn daha altndaki bir scakla sv olarak soumasna gerek yoktur. Ana metalin tane yzeylerinde niform olarak oluan kk ekirdeklerin meydana Dkm malzemelerin ingotta gelmesiyle katlama balar. Kaynak metalinin katlama mekanizmas ingotta katlaan sv metalin katlamasndan olduka farkllk gsterir. katlaabilmesi iin sv metalin ar soumasna gerek vardr ve katlama olaynn balamas iin yeteri byklkte bir ekirdein meydana gelmesi gerekmektedir. Aadaki ekilde kaynak metalinin ve dkmn katlamasnda kritik ekirdek yar ap ile serbest enerjinin deiimi grlmektedir.

Kaynak metali ve dkm katlamasnda serbest enerji deiimi Sv haldeki metalin katlamas ile sistemin serbest enerjisi azalmaktadr. Kaynak metalinin katlamasnda kritik ekirdek ap yoktur, ana metalin yzeyinde oluan kk ekirdeklerden katlama balar. Dkm ilemlerinde ise kritik ekirdek apna ulaana kadar sv metal ar souma gsterir ve kritik ekirdek oluumundan sonra katlama meydana gelir.

Kaynak metali katlarken genellikle s ak ynne paralel ve uzunlamasna bir yap gsterir. Bu yap kaynan ergime snrlarndaki tanelerin doal bir sonucudur. Isnn byk bir ksm esas metal tarafndan ekilmektedir ve tanelerde bu s ak ynne paralel olduklarndan erime izgisine dik vaziyette grlmektedirler. Tek pasolu bir kaynakl malzemenin esas metal grlr. ve kaynak metali blgelerinin olutuu birleme yzeylerinden mikroyap fotoraf ekildiinde aada ekilde gsterildii gibi iki ayr blge

Kaynak metali ve esas metalin birleme yzeyi mikro yaps st taraftaki uzun ve ynlenmi tanelerin bulunduu blge kaynak metali blgesidir. ekilden grld gibi taneler s ak ynne paralel biimde uzanmaktadr. Alt blgede ise sv metalin scaklndan dolay tane irilemesi olan blge grlmektedir. Gaz Tungsten Ark Kayna (TIG - Tungsten Inert Gas) TIG kaynak ynteminde ergimeyen tungsten elektrod ile kaynak edilen para arasynda elektrik ark oluur. Kaynak banyosu genellikle argon olan bir soy gaz ortam tarafndan korunur. Kaynak ilemi kaynak edilen paralarn sadece kendi aralarnda ergitilmesi ya da ana metal ile benzer yapya sahip ubuk eklindeki bir ilave katk metalinin kullanylmas ile gerekletirilebilir. ubuk eklindeki kaynak teli oluturulan elektrik arknda ergitilir. Ark kvlcm tungsten elektrodun i parasna dedirildikten sonra birka milimetre yukarya kaldrlmas (Lift-TIG) ya da para ile tungsten elektrod arasnda oluturulan yksek frekansl yksek voltaj boalmas ile salanr (HF-TIG). Kaynak ileminde aayda belirtilen akm tiplerinden biri kullanylabilir : DC (doru, srekli) akm elik ve paslanmaz elikler bata olmak zere birok metalin TIG kaynanda kullanlr.

AC (dalgaly, deiken) akm ise alminyum ve yzeyinde sya dayankl oksit tabakas bulunan dier malzemeler zerinde gerekletirilen TIG kayna uygulamalarnda kullanlr. Akmn kontrol edilmesine yardmc olarak kaynak kalitesini olumlu ynde etkileyen faktrlerin baynda kararl akm, darbeli (palsl) akm, yksek frekansl darbeli (palsl) akm, balangta eimli akm ykselmesi (up-slope) ve bitite eimli akm azalmas (down-slope) zellikleri gelmektedir.

MIG/MAG Kayna Gaz Metal Ark Kayna, bir dier deyile koruma gazl kaynak, srekli beslenen tel ve zerinde allan malzeme arasnda kurulan bielektrik arknn ssn kullanan bir ark kaynak ilemidir. lem srasnda tel erir ve kaynak metali alma parasna aktarlr. Kaynak havuzu, hem eriyen teli hem de kaynak havuzunu havadaki oksijen ve nitrojenden korumak iin koruma gaz tarafndan srekli korunur. Eer bu gazlar koruma gaznn ortamna girerse, kaynakta gzeneklere yol aabilir. Ak kap ya da pencereler yznden meydana gelen cereyan gibi d etmenler gazn umasna neden olabilir. Ayrca havalandrma sistemlerinin yol at hava akmlar da kaynak yerini ve koruma gazn etkileyebilir. Koruma gaz uygulama eidine gre genellikle iki alt metoda ayrlr.

MIG Kayna MIG kaynak inert gaz yani dier maddelerle reaksiyona girmeyen koruma gaz ile yaplan kaynaktr. Argon ve helyum inert gazlara rnektir. Argon Avrupa blgesinde en fazla kullanlan gazdr. Inert gaz veya benzer maddelerin ok az miktarlaryla karsa bile bu ileme MIG kaynak denir. MAG Kayna MAG kaynak reaksiyona giren gazlarn ortamndaki kaynak ya da aktif gaz tarafndan korunan kaynak. Bunun anlam gazn arkta ayrlmas ve kaynak havuzuyla daha geni ya da daha kk boyutlara reaksiyona girmesidir. ounlukla kullanlan koruma gaz CO2dir. Bu yzden bu ilem CO2 kayna olarak da bilinir.

Gazalt Kaynann Prensibi Uygulamalar MIG/MAG kaynak aada ki malzemelerle kullanlr: Aluminyum Yumuak elikler Paslanmaz elikler Bakr ve bakr alamlar Yukardaki metallere ek olarak bu metod magnezyum, nikel ve bir ok metal ve onlarn alamlaryla uygulanabilir.

Gazalt Kaynak Donanm

KORUYUCU GAZLAR Metallerin ou oksit oluturmak zere oksijenle birlemeye kuvvetli bir eilim ve metal nitritleri oluturmak zere de azotla birlemeye daha dk lde bir eilim gsterirler. Oksijen ergimi elikteki karbonla, karbonmonoksit gaz oluturmak zere reaksiyona girer. Bu reaksiyonlarn rnleri aadaki kaynak hatalarnn oluumuna neden olur : a) Oksitler nedeniyle ergime hatalar b) Gzenek, oksit ve nitritler nedeniyle oluan mukavemet kayplar c) Oksitler ve nitritler nedeniyle kaynak metalinin gevreklemesi Atmosfer yaklak % 80 azot, % 20 oksijenden mey- dana gelgii iin kaynak srasnda bu reaksiyonlarn rnleri kolaylkla oluur. Koruyucu gazn temel grevi evredeki atmosferin ergimi kaynak banyosuy- la temasn engellemektir. Yani koruyucu gaz burada rtl elektrodlardaki rtnn grevini grr. Esas grevi dnda koruyucu gazn kaynak ilemine ve sonuta elde edilen kaynak dikiine aada belirtilen hususlar yoluyla nemli etkileri vardr : a) Arkn karakteristii b) Metal transferinin ekli c) Nfuziyet ve kaynak dikiinin profili d) Kaynak hz

e) Yanma oluu oluma eilimi f) Temizleme etkisi g) Kaynak metalinin mekanik zellikleri Koruyucu Soy Gazlar Argon ve helyum soy gazlardr. Bu gazlar ve bunlarn karm demird metallerin kaynanda mutlak bir ekilde kullanlrlar. Bu gazlar paslanmaz eliklerin ve dk alaml eliklerin kaynanda da kullanlmaktadr. Argon ve helyum gazlar aada belirtilen hususlarda nemli farkllklar gsterir. a) Younluk b) Isl iletkenlik c) Ark karakteristii Argonun younluu havann younluunun 1.4 kat iken (yani daha ar) helyumun younluu havann younluunun 0.14' kadardr (yani daha hafif). Koru- yucu gaz ne kadar ar ise o gaz verilen bir debide ark koruma ve kaynak alann rtme konusunda o kadar etkindir. Bu nedenle helyumla koruma yapldnda ayn etkili korumay salamak iin argonla korumada kullanlan debinin iki veya kat yksekliinde debi kullanlmas gerekir. Helyum argondan daha yksek sl iletkenliine sahip- tir ve ayn zamanda iinde ark enerjisinin daha niform ekilde dald bir ark plazmas oluturur. Argonun oluturduu ark plazmasnda i blgede ok yksek bir enerji mevcuttur ve bu blge daha az s enerjisi ieren bir mantoyla sarldr. Bu fark kaynak diki profilini nemli lde etkiler. Helyum ark derin, geni para- bolik kaynak kesiti oluturur. Argon ark ise ie emzi- ine benzer bir nfuziyet oluturur.

eitli Koruyucu Gazlarn Dikiin ekline ve Nfuziyete Etkisi

Verilen bir elektrod besleme hznda argon arknn gerilimi helyum arknn geriliminden nemli lde dktr. Bunun sonucunda argon arknda ark boyundaki deimeye bal olarak gerilimde daha az bir deime meydana gelecektir ve ark helyum arkna nazaran daha kararl olacaktr. Argon ark (% 80 argon gaz karmna kadar da dahil olmak zere) gei akm zerindeki akm deerlerinde eksenel sprey ark iletimi oluturur. Helyum ark normal alma blgesinde iri damlal metal iletimi oluturur. Bu nedenle helyum ark argon arkna nazaran daha fazla sramaya ve daha kt kaynak dikii grnne neden olur. ok kolay iyonize olan argon gaz bu nedenle arkn tutumasn kolaylatrr ters kutuplamayla birlikte kullanldnda mkemmel yzey temizleme etkisi salar. Argon ve Helyum Karm Saf argonla koruma demir d metallerin birok uygu- lamasnda kullanlr. Saf helyum kullanm snrl bir ark kararll salamas nedeniyle ok zel alanlarda snrlanmtr. Ancak helyum arkyla derin, geni ve parabolik kaynak profili zellikleri elde edilmesi nedeniyle, Argon-Helyum gaz karm koruyucu gaz olarak kaynak kullanlmaktadr. Sonuta dikii profilinde iyileme saland gibi, argonun eksenel sprey metal iletimi

oluturma zelliinden de yararlanlr. Ksa devre iletimde, daha iyi ergime salamak amacyla % 60'dan % 90'a kadar helyum ieren Argon-Helyum karm koruyucu gazlar kulla- nlr. Paslanmaz elik, dk alaml elikler gibi baz metaller iin daha yksek s girdisi elde etmek amacyla CO2 ilavesi yerine helyum ilavesi yaplr. Bunun nedeni helyumun, dikiin mekanik zelliklerini ters ynde etkileyen kaynak metali reaksiyonlar oluturmamasdr. Argon ve Helyuma Oksijen ve Karbondioksit lavesi Saf argon ve belli bir dereceye kadar helyum demir d malzemelerin kaynanda ok mkemmel sonular salar. Ancak, bu koruyucu gazlar saf halde demir esasl malzemelerin kaynanda baarl alma zel- likleri salamaz. Ark kararsz olma eilimi gsterir. Helyumla korumada buna ilave olarak srama meydana gelir. Saf argonla korumada "yanma oluu" oluma olasl byk lde artar. Argona % 1-5 O2 veya % 3-10 CO2 (ve % 25e kadar CO2) ilavesi nemli lde iyileme salar. Saf gaza katlacak en uygun O2 ve CO2 miktar kaynak edilecek parann yzey durumu (hadde tufal), balant geometrisi, kaynak pozisyonu ve esas metalin bileimine baldr. Genellikle % 3 O2 veya % 9 CO2 bu

deikenlerin byk bir aralkta CO2

etkilerini

gznnde

bulunduran

oranlardr. Argona

ilavesi ayn zamanda diki profilinin eklini de iyiletirir

Argon + O2 , Argon + CO2 ve CO2 Gazlarnn Diki ekline ve Nfuziyete Etkisi KARBONDOKST (CO2) Karbondioksit renksiz, kokusuz ve zgl arl 1,997 kg/m3 takriben 65 olan bir gazdr. Havadan

takriben 1,5 misli daha ardr. Basnl tplerde kullanlr. Karbondioksit tpleri 15C'de atmosferde doldurulur. Bu artlarda tpn ihtiva ettii gaz sv haldedir. Kullanma srasnda sv haldeki karbondioksit gaz haline geer. Karbonun yanmas sonucu ortaya kan karbondioksit, endstriyel apta, yanc gazlarn, akaryakt ve kokun yanma rn olarak, kire tann kalsinasyonu, amonyak retimi ve alkoln fermantasyonunda da yan rn olarak elde edilir. Karbondioksit kaynak iletmelerine genellikle tp iinde getirilir, tp iindeki karbondioksitin byk bir ksm sv halinde bulunur ve svnn st ksmnda (tpn l /3) ise buharlam karbondioksit gaz halindedir ve bu gazn basnc dtke de svdan buharlaarak basnc normale dndrr. Buharlama esnasnda tp daima bir buharlama ssna ihtiya gsterir, bu bakmdan Standard bir tpten bir anda ok fazla gaz ekebilme olana yoktur; zira buharlama ssnn ekilmesi sonucu scaklk der ve sv karbondioksit zerrecikleri karbondioksit karna dnr, k borusunu ve detandr tkar; bu bakmdan bir tpten srekli olarak 12 litre/dak'dan daha byk debiler ekilmemesi gereklidir, srekli olmamak koulu ile bu deer 17 It/dak'ya kadar kabilir. Bu debiden daha fazla gazn gerekli olduu hallerde, birden fazla tpn bir manifold ile balanarak kullanlmas gereklidir. Souk iklimlerde ise karbondioksit

kar zerreciklerin k azn tkamamas iin, buraya br elektrikli stc konmas hararetle tavsiye edilen bir husustur. Tp iinde karbondioksitin ok byk bir ksmnn sv halde bulunmas nedeni ile hibir zaman bu tpler eik veya yatay durumda kullanlmamaldr; karbondioksit tpleri daima kullanma esnasnda dik durumda tutulmaldr. Birok aktif gazn kaynakta koruyucu gaz olarak kullanlmaya uygun olmamalarna karn, karbondioksit arzettii ok sayda stnlk dolays ile az alaml ve sade karbonlu eliklerin gazalt kaynanda ok geni apta bir uygulama alan bulmutur. Karbondioksitin eliklerin kaynanda sunduu avantajlar derin nfuziyet, daha yksek kaynak hzlar ve dk kaynak maliyeti olarak sralanabilir. Karbondioksit ile dk akm iddetleri ve ark gerilimlerinde ksa ark ile yksek akm deerlerinde ise uzun ark damlal metal geii ile kaynak yapmak mmkn olabilmektedir. Karbondioksit atmosferi altnda yaplan, dier bir deyimle koruyucu gaz olarak karbondioksit, kullanlan kaynak yntemine Metal Activ Gas kelimelerinin ba harflerinden faydalanlarak MAG ad verilmitir. Alminyum, magnezyum ve alamlar gibi kolaylkla oksitlenen malzemelerin kaynanda CO2 gibi aktif bir gazn kullanlmamasna ramen, bu gaz eliklerin kaynanda yeni imknlarn ortaya kmasna neden olmutur. Karbondioksit, argon gibi monoatomik elementer bir gaz olmadndan, arkn yksek scaklnda karbonmonoksit ve oksijene ayrr. Serbest kalan oksijen kaynak banyosundaki elementlerle birleir; ark stunu iinde ionize olan gaz kaynak banyosuna doru gelir ve bir miktar tekrar karbondioksit haline geer ve dolays ile ayrma esnasnda alm olduu sy tekrar verir ve bu da dikite nfuziyetin artmasna neden olur. Banyo iinde demiroksit ayrca mangan ve silisyum tarafndan redklenir. Mangan ve silisyum kayb kaynak telinin bileimi tarafndan karlanr. Bu bakmdan eliklerin kaynanda MIG yntemi iin retilmi teller MAG ynteminde kullanlamaz.

CO2 atmosferinde oluan reaksiyonlar Koruyucu Gaz Seimi Kaynak edilecek metale bal olarak kullanlabilecek koruyucu gazlar aadaki tablolarda verilmitir.

Sprey letimi in Koruyucu GazlarAna Metal Koruyucu Gaz Argon Alminyum ve Alminyum Alamlar stnlkleri 25 mm'den kk kalnlklarda en iyi damla iletimi ve en az srama oluturur. 25-75 mm kalnlklarda saf argona oranla daha fazla s girdisi elde edilir. 5XXX serisi Al-Mg alamlarnda erime zelliinde iyileme salar. 75 mm'den byk kalnlklarda en yksek s girdisi, gzenek oluumunun en dk seviyede tutulmasna olanak salar. Mkemmel temizlik etkisi yaratr. Arkn kararlln arttrr, daha akkan ve kontrol edilebilir bir kaynak banyosu oluturur, iyi bir birleme ve diki profili salar, yanma oluunu en az dzeye indirir, saf argona oranla daha yksek kaynak hzna olanak salar. yi bir diki profili oluturur, sramay en az dzeye indirir, souk kaynak olasln azaltr, pozisyon kaynana uygun deildir. Yanma oluunu en az dzeye indirir, iyi bir tokluk salar. Arkn kararlln arttrr, daha akkan ve kontrol edilebilir bir kaynak banyosu oluturur, kaln paslanmaz eliklerde yanma oluunu en az dzeye indirir. nce paslanmaz eliklerde % 1 O2'li karma oranla daha iyi bir ark kararll ve birleme salar. yi bir slanma salar, 3 mm kalnlklara kadar kaynak metalinin akkanln arttrr. % 50-75 He karm kaln paralardaki s kaybn karlayacak derecede yksek s girdisi salar. yi bir ark kararll ve kaynakta en az kirlenme salar. Kaynak alannn arkasndan hava kirlenmesini nlemek iin soygaz altl gereklidir.

% 35 Ar + % 65 He

% 25 Ar + % 75 He Magnezyum Argon Argon + % 1-5 O2 Alamsz elikler Argon + % 3-10 CO2

Dk Alaml elikler

Argon + % 2 O2

Argon + % 1 O2 Paslanmaz elikler Argon + % 2 O2 Argon Bakr, Nikel ve Alamlar Argon + Helyum

Titanyum

Argon

Ksa Devre letimi in Koruyucu GazlarAna Metal Koruyucu Gaz % 75 Ar + % 25 CO2 Alamsz elikler % 75 Ar + % 25 CO2 stnlkleri 3 mm kalnlklara kadar yksek kaynak hzlar ve en az distorsiyon ve az srama salar. 3 mm'den kaln paralarda en az srama ve temiz kaynak grnts salar. Dey ve tavan pozisyonlaronda iyi bir banyo kontrol elde edilir. Daha derin nfuziyet ve daha yksek kaynak hz elde edilir. Korozyon direnci zerinde kt bir etkisi yoktur. Is tesiri altndaki blge dar olup yanma oluu olumaz. En az distorsiyon salar. En az reaktivite, mkemmel tokluk, mkemmel ark kararll, slatma zellii ve diki profili salar. ok az srama oluur. Orta derecede tokluk, mkemmel ark kararll, slatma zellii ve diki profili salar. ok az srama oluur. Sac paralarda Argon baarl bir ekilde kullanlr. 3 mm'den byk kalnlklarda ise Argon + Helyum karm tercih edilir.

CO2 Paslanmaz elikler % 90 He + % 7.5 Ar + % 2.5 CO2 % 60-70 He + % 25-35 Ar + % 4.5 CO2 % 75 Ar + % 25 CO2 Alminyum Magnezyum, Nikel ve Bunlarn Alamlar Argon Argon + Helyum

Dk Alaml elikler

Talal ekillendirme : Hemen hemen tm mhendislil malzemeleri son ilemlerinde talal ilemeye veya talamaya tabi tutulurlar. Daha az ilem gerektirdii iin paralar simetrik olarak tasarlanmaldr. Metallerin ilenebilirlii ok farkldr. Bu nedenle de ilenebilirlik; kolay tala oluturma, przsz yzey oluturabilme yetenei ve ekonomik kalem mr salama yeteneinin bir lsdr. Kt ilenebilirlik yksek maliyet anlamna gelmektedir. ou polimer kolay ve iyi ilenip parlatlabilir. Ancak dk elastiklik modlleri nedeniyle talal ilem srasnda kolaylkla esneyebilirler. Bu durum toleranslar kstlayabilir. Seramikler ise yksek toleransla bilenip, parlatlabilirler. Ancak dk elastik modlleri polimerlerin talal ilem srasnda kolaylkla esneyebilmesi nedeniyle toleranslar kstldr. Ayrca sy iletmeyip bnyesinde tutmas nedeniyle de talal ilem srasnda dikkatli olunmaldr. Seramiklere ise yksek toleransla ilenip, parlatlabilir. Belirli uygulamalar in zel talal ilem teknikleri mevcuttur. Bunlar arasnda elektro kimyasal ileme, ultrasonik kesme, kvlcmla ileme, kimyasal frezeleme, elektro/lazer nyla, su ve kum jetleriyle kesme saylabilir. Talal ileme operasyonlar genellikle yzey bitirme ilemi olarak uygulanr. Dier bir deyile , parann yzey kalitesini ve toleransn belirler. Yksek yzey kalitesi ve dk tolerans yksek maliyet anlamna gelmektedir.

Talal ileme yntemleri : tornalama (stte) ve frezeleme (altta)

Talama

Toz metalurjisi yntemi : Yntemde, ince taneli metal tozlarnn presleme ve sinterleme yoluyla ekillendirilmesi amalanr. Tozlar souk halde preslenip ekillendirilebilir, ancak dayanm kazanm ( ba oluumu iin)iin ekillendirilmi tozun 0.8 Tm e kadar stlmas gerekir. Dier bir yntem ise, metal tozlar stlm kalpta preslenebilir yada n ekillendirilmi ince paralar hidrostatik basn altnda stlabilir ki bu ynteme izostatik presleme ad verilir.Dklemeyecek kadar ergime scakl yksek olan ve plastik ekillendirme yntemi ile ekillenemiyecek kadar dayanm ok yksek olan metaller ve seramikler kimyasal yolla toz haline getirildikten sonra kolayca ekillendirilebilir. Bu yntemle, hemen hemen her malzeme toz haline getirildikten sonra scaklk ve basnca tabi tutularak ekillendirilebilir.

Scak izostatik presleme

Toz metalurjisi yntemi , dili ve yatak gibi kk metal paralarn ve mhendislik seramiklerinin yapmnda kullanlr. Yntem, malzeme kullanm asndan ekonomiktir. Dkm yaplamayan, plastik ekil verilemeyen ve talal ilenemeyen malzemelerden para yapma imkan tanr ve de ou zaman yzey bitirme ilemi gerektirmez.

zel yntemler : Elektrolitik kaplama, kimyasal ve fiziksel buhar ktrmede olduu gibi, parann atomlar mertebesinde oluturulmasna imkan veren teknikleri kapsar. Ayrca, malzemenin dorudan stlmak suretiyle veya plazmayla eritilerek bir kalp zerine gnderildii pskrtme teknikleri de zel yntemler iinde yer alr. Bu proseslerle, dier yntemler ile g ekillendirilebilen malzemelerden az miktarda para retilebilir.

Pskrtme ile ekillendirme Kompozit malzemelerin retim teknikleri de zel yntemler iinde incelenebilir.

Elyaf (lif ) sarma

Byk kompozit paralar, elyaf sargl olarak veya nceden cam,karbon yada grafit fiberler ile takviyelenmi olarak (pre-preg) istenilen kalnla presleme yoluyla istiflenerek getirilebilirler. Bu prosesin baz safhalar otomatikletirilebilse bile yine de yava bir imalat yntemidir. Araba tamponlar tenis raketleri gibi paralar ise sreksiz(doranm) fiber kompozitlerin preslenmesi ve fiberleri ieren bir reine hamurunun kalpta stlmasyla veya daha akkan bir karmn enjeksiyon kalplama yntemiyle kalba yerletirilmesi sonucu retilebilirler. Isl lem : Isl ilem bir ok malzeme iin zorunluluktur. Alminyum, titanyum ve nikel alamlar yalandrma ( keltme sertlemesine) urayarak kelen ikinci fazn ana faz iindeki dalmna gre dayanm kazanrlar. eliklerin sertletirilmesi ve slah da ok uygulanan bir yntemdir. elikler, Ac3 scaklnn 30 C0 ila 50 C0 zerine temperlenir. Su verme ilemi, zellikle ince etli paralarda distorsiyonlar ve atlamalara yol aacak byklkte gerilmelere neden olacandan riskli bir ilemdir. Gerilmeler, niform olmayan scaklk dalmndan kaynaklanr. Gerilme oluumunu azaltabilmek iin su verme hzn iyi ayarlamak gerekir. Kalplanan veya deformasyona urayan malzemelerde oluan gerilmeleri giderebilmek amacyla gerilme giderme tavlamas allr. ALIILMAMI MALAT YNTEMLER Allmam malat Yntemleri, allm yntemlere gre daha pahal ve kullanm zel uzmanlk isteyen yntemlerdir. Bu nedenle allmam imalat yntemlerinin kullanmna karar verilebilmesi iin aadaki ltlerden en az birinin salanmas gerekir. Allmam malat Yntemleri Kullanm ltleri Sert, yksek dayanm veya krlganlk gibi mekanik zellikler, Karmak geometri, kk boyut ve yksek hassasiyet, Olaan i paralarna gre ok kk boyutlar. uygulanarak, gerilmeler giderilmeye (yaklak 800 C0 ) yani stenit scaklna stlarak su verilir ve

Bu ltlerin zet teknolojik zellikleri aada verilmitir Allmam malat Yntemleri iin tercih edilen Malzeme zellikleri Alam olarak veya sl ilem sonras yksek yzey sertlik deerleri, Yksek ekme, kayma vb. dayanm deerlerine sahip alamlar, Seramik, Cam, Yariletkenler gibi ar krlgan malzemeler Allmam malat Yntemleri iin tercih edilen Paras ekilleri Dzlem ve silindir dndaki geometriler, boyutlu ekiller, Dairesel olmayan delikler, Ucu ak olmayan delikler ve oyma ilemleri, Dar kanallar, kk apl delikler, Derin delikler (Derinlik/ap oran yksek), Dar kanallar (Derinlik/Genilik oran yksek), nce sa malzemeden yaplmas gereken iler Allmam malat Yntemleri iin tercih edilen paras zellikleri Birka m dolaylarnda boyutlarda delik delme, kanal ama vb. lemler, m altndaki boyutlarda ileme olana, ok dk kesme aral ile sa ve levha kesme, Geni yzeylerde m mertebesinde yzey ileme, m altndaki boyutlarda son ilemler ve parlatma ilemleri. Allmam malat Yntemleri, ada imalat mhendislii uygulamasnda vazgeilmez yntemler olarak yerlemi, giderek gelimekte ve yaygnlamaktadr. ada teknolojide, tipik bir rnek olarak, elektro erozyon (EDM) olmadan bir takm ve kalplk endstrisi dnlemez. Trkiyede ok yaygn olmasa da, dier yntemlerin de vazgeilmez olduu ok deiik uygulama alanlar vardr.

ALIILMAMI MALAT YNTEMLERNN SINIFLANDIRMASI Son yllardaki deerlendirmelere gre geleneksel olmayan yntemlerin toplam says 120 dolaylarndadr. Bunlardan 4045 kadar laboratuar aamasn gemi ve endstride uygulama alan bulabilmitir. Dierleri ise henz laboratuar aamasnda, ok zel koullarda zel iler ve ilemler iin kullanlmaktadr. Bunlarn bir ksm hakknda teknolojik gizlilik nedeni ile yaynlanm bilgi bulunmamaktadr. Allmam malat yntemleri, literatrde, ngilizce isimlerinin ba harfleri ile anlrlar. Halen eitli dzeylerde uygulama bulmu yntemlerin listesi aada verilmitir. Allmam malat yntemleri yaygn olarak malzemeyi ilemek iin kullandklar enerjiye gre snflandrlrlar. Mekanik Enerji Kullanlan Yntemler Kimyasal Enerji Kullanlan Yntemler Elektrokimyasal Enerji Kullanlan Yntemler Isl Enerji Kullanlan yntemler

Mekanik Enerji Kullanan Yntemler paras zerinden malzeme ilemek iin mekanik enerji kullanan yntemlerdir. ounlukla andrc parack ve tozlarn hzlandrlmas ile oluan kinetik enerjinin, arpma ile gerilme yaratmas ve bu gerilmelerin malzeme ileme amac ile kullanlmas ilkesine dayanr. Ortak ileme ortam su veya havadr. Tm mekanik enerjili yntemler malzemenin iletken ya da yaltkan olmasndan bamsz olarak ileme olana salar. Bu zellik; mekanik enerjili yntemlerinin, elektriksel ileme yntemlerine gre nemli bir stnldr. Mekanik enerjili yntemlerin iinde en geni endstriyel uygulama alan bulmu yntemler USM (UAM), AWJM, WJM, AJM yntemleridir. Dier yntemler zel endstriyel uygulamalarda kullanlmaktadr. Kimyasal Enerji Kullanlan Yntemler Kimyasal enerji kullanan allmam imalat yntemlerinin ortak zellii, kontroll kimyasal anma ile hassas ekilde malzeme ilenebilmesidir. Genellikle, anmas istenmeyen yzeyler uygun bir koruyucu madde (maske) ile kaplanr. Akta kalan yzeylere andrc kimyasal sv pskrtlr veya i paras bu sv iine daldrlr. malzemesinin sv ile temas sresi ileme miktar ve/veya derinliini belirler. leme hz genellikle sv zelliklerine bal

olmakla birlikte sv younluu tipik olarak 0.025 mm/dak dorusal ileme hzlar verecek ekilde ayarlanr. Bu grup imalat yntemlerine giren balca 4 ileme yntemi vardr: Kimyasal leme (Frezeleme) (ChM) Fotokimyasal leme (PCM) Kimyasal Parlatma (ELP) Isl Kimyasal leme (TCM) Elektro Kimyasal Enerji Kullanlan Allmam malat Yntemleri Bu yntemler elektrolitik bir sv iinde bulunan iki iletken elektrotun farkl elektromanyetik alan zelliklerine gre andrlmas ilkesine dayanr. Dk gerilim (6, 1224 V) ve yksek akm (1000, 3000 ve daha yksek A) koullar uygulanr. Yntemin ok deiik endstriyel uygulamalar vardr. Is Enerjisi Kullanlan Allmam malat Yntemleri parasndan malzeme kaldrmak (ileme) iin younlatrlm sl enerji kullanlan yntemlerdir. Isl enerji kayna olarak elektrik boalm, elektron n (hzmesi) ve lazer n gibi eitli yntemler kullanlr. Btn yntemlerde malzeme yzeyinde oluan odak noktasnda ulalan scaklklar, bilinen btn malzemelerin erime ve buharlama scaklklarnn ok zerindedir. Bu nedenle sl enerji kullanan yntemlerle bilinen btn malzemeleri ilemek mmkndr. Bu gruba giren yntemler, ileme mekanizmas bakmndan dier gruplara gre daha fazla eitlilik gsterirler. Grup iinde zellikle ElektroErozyon (EDM) ve Lazer ile leme (LBM) ada teknolojide ok nemli bir yer almtr. Dier yntemlerin de (EBM, PAM) endstriyel uygulamalar ok fazladr.

malat Yntemi Seimi Her imalat ynteminin yapabilecei nitelikler vardr. Bu nitelikler, ilenebilenecek malzemelerin eidi, elde edilebilecek para bykl, para ekli ve karmakl, hassasiyet ve doru ekilde elde edilebilirlik, yzey kalitesi ve ilem hzdr.

malat seim ynteminde aada belirtilen kriterler nemli rol oynamaktadr

Malzeme: Malzemelere uygulancak imalat yntemleri; malzemenin ergime scakl (Tm) ve Sertlii (H) ile karekterize edilir. Boyut (byklk): Minimum veya maksimum tm boyutlar, hacim (V) veya arlk (W) ile belirlenir. ekil : En- boy oran, kalnlk-derinlik oran, yzey-hacim oran

Karmaklk : bilgi ierii (bilgi ierii:ekli belirlemek iin gereken bamsz llerin Says), simetrilik vb. Tolerans: Boyutsal hassasiyet veya hassalk (doruluk), T Przllk: Yzey bitirme, RMS yzey przll,R ile llr. Yzey detay: Kedeki en kk erilik yarap Mimum parti bykl: retilecek min. Para says retim hz: Tek para iin gerekli zaman, evrim zaman Maliyet: Para bana maliyet

malat yntemi seerken, diyagramlardan faydalanarak imalt ile tasdarm arasnda bir iliki kurulur. Diyagramlarn eksenleri, niteliklerin ikisini rn.karmaklk ve byklk gibi. Gsterir. Her imalat yntemi, diyagramn belli bir blgesini kaplar ve belirli byklk ve karmaklk aralndaki paralarn imalat iin uygundur. Normal dkm yntemleri ile elde edilebilen paralarn arl 1g.-250 ton arasnda deimektedir. Plastik ekil deiimi nispeten daha kk aralkta yaplabilir. Talal imalat, daha byk bir karmaklk aralnda daha kesin bilgi verir. Birletirme yntemleri ise boyutun yani bykln ve karmakln araln daha da bytr. Mikroiplerin imalinda

kullanlan zel mikro elektronik imalat yntemleri, kk boyutlarda daha geni karmaklk aral sunar.