ÖRTÜLÜ ELEKTROD ARK KAYNAĞI : Örtülü elektrod ark kaynağı, kaynak için gerekli ısının, örtü kaplı tükenen bir elektrod ile iş parçası arasında oluşan ark sayesinde ortaya çıktığı, elle yapılan bir ark kaynak yöntemdir. Elektrodun ucu, kaynak banyosu, ark ve iş parçasının kaynağa yakın bölgeleri, atmosferin zararlı etkilerinden örtü maddesinin yanması ve ayrışması ile oluşan gazlar tarafından korunur. Ergimiş örtü maddesinin oluşturduğu cüruf kaynak banyosundaki ergimiş kaynak metali için ek bir koruma sağlar. İlave metal (dolgu metali), tükenen elektrodun çekirdek telinden ve bazı elektrodlarda da elektrod örtüsündeki metal tozları tarafından sağlanır. Örtülü elektrod ark kaynağı sahip olduğu avantajları nedeniyle metallerin birleştirilmesinde en çok kullanılan kaynak yöntemidir.

Avantajları : 1. Örtülü elektrod ark kaynağı açık ve kapalı alanlarda uygulanabilir. 2. Elektrod ile ulaşılabilen her noktada ve pozisyonda kaynak yapmak mümkündür. 3. Diğer kaynak yöntemleri ile ulaşılamayan dar ve sınırlı alanlarda kaynak yapmak mümkündür. 4. Kaynak makinesinin güç kaynağı uçları uzatılabildiği için uzak mesafedeki bağlantılarda kaynak yapılabilir. 5. Kaynak ekipmanları hafif ve taşınabilir. 6. Pek çok malzemenin kimyasal ve mekanik özelliklerini karşılayacak örtülü elektrod türü mevcuttur. Bu nedenle kaynaklı birleştirmeler de ana malzemenin sahip olduğu özelliklere sahip olabilir.

Dezavantajları : 1. Örtülü elektrod ark kaynağının metal yığma hızı ve verimliliği pek çok ark kaynak yönteminden düşüktür. Elektrodlar belli boylarda kesik çubuklar şeklindedir, bu nedenle her elektrod tükendiğinde kaynağı durdurmak gerekir. 2. Her kaynak pasosu sonrasında kaynak metali üzerinde oluşan cürufu temizlemek gerekir.

GAZALTI KAYNAĞI : Gazaltı kaynağı, kaynak için gerekli ısının, tükenen bir elektrod ile iş parçası arasında oluşan ark sayesinde ortaya çıktığı bir ark kaynak yöntemdir. Kaynak bölgesine sürekli şekilde beslenen (sürülen), masif haldeki tel elektrod ergiyerek tükendikçe kaynak metalini oluşturur. Elektrod, kaynak banyosu, ark ve iş parçasının kaynağa yakın bölgeleri, atmosferin zararlı etkilerinden kaynak torcundan gelen gaz veya karışım gazlar tarafından korunur. Gaz, kaynak bölgesini tam olarak koruyabilmelidir, aksi taktirde çok küçük bir hava girişi dahi kaynak metalinde hataya neden olur.

Avantajları : 1. Gazaltı kaynağı örtülü elektrod ark kaynağına göre daha hızlı bir kaynak yöntemidir. Çünkü; o Tel şeklindeki kaynak elektrodu kaynak bölgesine sürekli beslendiği için kaynakçı örtülü elektrod ark kaynak yönteminde olduğu gibi tükenen elektrodu değiştirmek için kaynağı durdurmak zorunda değildir. o Cüruf oluşmadığı için örtülü elektrodlardaki gibi her paso sonrası cüruf temizliği işlemi yoktur ve kaynak metalinde cüruf kalıntısı oluşma riski olmadığından, daha kaliteli kaynaklar elde edilir.

o Örtülü elektrod ark kaynağına göre daha düşük çaplı elektrodlar kullanıldığından, aynı akım aralığında yüksek akım yoğunluğuna ve yüksek metal yığma hızına sahiptir. 2. Gazaltı kaynağı ile elde edilen kaynak metali düşük hidrojen miktarına sahiptir, bu özellikle sertleşme özelliğine sahip çeliklerde önemlidir. 3. Gazaltı kaynağında derin nüfuziyet sağlanabildiği için bazen küçük köşe kaynakları yapmaya izin verir ve örtülü elektrod ark kaynağına göre daha düzgün bir kök penetrasyonu sağlar. 4. İnce malzemeler çoğunlukla TIG kaynak yöntemi ile ilave metal kullanarak veya kullanmadan birleştirilse de, gazaltı kaynağı ince malzemelerin kaynağına örtülü elektrod ark kaynağından daha iyi sonuç verir. 5. Hem yarı otomatik hem de tam otomatik kaynak sistemlerinde kullanıma çok uygundur.

Dezavantajları : 1. Gazaltı kaynak ekipmanları, örtülü elektrod ark kaynağı ekipmanlarına göre daha karmaşık, daha pahalı ve taşınması daha zordur. 2. Gazaltı kaynak torcu iş parçasına yakın olması gerektiği için örtülü elektrod ark kaynağı gibi ulaşılması zor alanlarda kaynak yapmak kolay değildir. 3. Sertleşme özelliği olan çeliklerde gazaltı kaynağı ile yapılan kaynak birleştirmeleri çatlamaya daha eğilimlidir çünkü, örtülü elektrod ark kaynağında olduğu gibi kaynak metalininin soğuma hızını düşüren bir cüruf tabakası yoktur. 4. Gazaltı kaynağı, gaz korumasını kaynak bölgesinden uzaklaştırabilecek hava akımlarına karşı ek bir koruma gerektirir. Bu nedenle, örtülü elektrod ark kaynağına göre açık alanlarda kaynak yapmaya uygun değildir.

ÖZLÜ TELLE ARK KAYNAĞI : Özlü telle ark kaynağı, kaynak için gerekli ısının, tükenen bir özlü tel elektrod ile iş parçası arasında oluşan ark sayesinde ortaya çıktığı bir ark kaynak yöntemdir. Ark ve kaynak bölgesini koruma işlevi özlü tel içindeki öz maddesinin yanması ve ayrışması sonucunda oluşan gazlar tarafından veya gazaltı kaynağındaki gibi dıştan beslenen bir koruyucu gaz tarafından gerçekleştirilir. Kendinden korumalı olan (açık-ark özlü kaynak telleri) kaynak işlemini ise daha çok örtülü elektrod kaynak yöntemindeki gaz korumasına benzer. Örtülü elektrodların üzerindeki örtü maddesi elektrodların düz çubuklar olarak üretilmesine ve boy kısıtlamasına neden olur. Özlü tellerde ise bu örtü maddesi boru şeklindeki tel elektrodun içinde olduğu için makaralara sarılı tel şeklinde üretilir ve sürekli kaynak bölgesine beslenebilir. Bu kaynak yöntemi, hem yarı otomatik hem de otomatik kaynak sistemlerinde uygulanabilir. Özlü telle ark kaynağının dezavantajı, kaynak dikişi üzerinde örtülü elektrod ark kaynağında olduğu gibi ama biraz daha ince bir cüruf tabakasının oluşmasıdır. Fakat, şu an cüruf temizliğine ihtiyaç olmayan veya cüruf oluşturmayan pek çok özlü tel elektrod türü üretilmektedir.

TIG KAYNAĞI : TIG kaynağı, kaynak için gerekli ısının, tükenmeyen bir elektrod (tungsten elektrod) ile iş parçası arasında oluşan ark sayesinde ortaya çıktığı bir ark kaynak yöntemdir. Elektrod, kaynak banyosu, ark ve iş parçasının kaynağa yakın bölgeleri, atmosferin zararlı etkilerinden kaynak torcundan gelen gaz veya karışım gazlar tarafından korunur. Gaz, kaynak bölgesini tam olarak koruyabilmelidir, aksi taktirde çok küçük bir hava girişi dahi kaynak metalinde hataya neden olur.

Avantajları : 1. TIG kaynağı, sürekli bir kaynak dikişi yapmak, aralıklarla kaynak yapmak ve punto kaynağı yapmak için hem elle, hem de otomatik kaynak sistemleri ile uygulanabilir. 2. Elektrod tükenmediği için ana metalin ergitilmesiyle veya ilave bir kaynak metali kullanarak kaynak yapılır. 3. Her pozisyonda kaynak yapılabilir ve özellikle ince malzemelerin kaynağına çok uygundur. 4. Kök paso kaynaklarında yüksek nüfuziyetli ve gözeneksiz kaynaklar verir. 5. Isı girdisi kaynak bölgesine konsantre olduğu için iş parçasında deformasyon düşük olur. 6. Düzgün kaynak dikişi verir ve kaynak dikişini temizlemeye gerek yoktur.

Dezavantajları : 1. TIG kaynağının metal yığma hızı diğer ark kaynak yöntemlerine göre düşüktür. 2. Kalın kesitli malzemelerin kaynağında ekonomik bir yöntem değildir.

TOZALTI KAYNAĞI : Tozaltı kaynağı, kaynak için gerekli ısının, tükenen elektrod (veya elektrodlar) ile iş parçası arasında oluşan ark (veya arklar) sayesinde ortaya çıktığı bir ark kaynak yöntemidir. Ark bölgesi kaynak tozu tabakası ile, kaynak metali ve kaynağa yakın ana metal de ergiyen kaynak tozu (cüruf) ve kaynak dikişi tar afından korunur. Tozaltı kaynağında elektrik arktan ve ergimiş metal ile ergimiş cüruftan oluşan kaynak banyosundan geçer. Ark ısısı elektrodu, kaynak tozunu ve ana metali ergiterek kaynak ağzını dolduran kaynak banyosunu oluşturur. Koruyucu görevi yapan kaynak tozu ayrıca kaynak banyosu ile reaksiyona girerek kaynak metalini deokside eder. Alaşımlı çelikleri kaynak yaparken kullanılan kaynak tozlarında, kaynak metalinin kimyasal kompozisyonunu dengeleyen alaşım elementleri bulunabilir. Tozaltı kaynağı otomatik bir kaynak yöntemidir. Bazı tozaltı kaynak uygulamalarında iki veya daha fazla elektrod aynı anda kaynak ağzına sürülebilir. Elektrodlar

yan yana (twin arc) kaynak banyosuna sürülebilir veya kaynak banyolarının birbirinden bağımsız katılaşmasını sağlayacak kadar uzaklıkta, arka arkaya sürülerek yüksek kaynak hızı ve yüksek metal yığma hızına ulaşılabilir.

Avantajları : 1. Düz ve silindirik parçaların kaynağında, her kalınlık ve boyuttaki boruların kaynaklarında ve sert dolgu kaynaklarında kullanılabilen yüksek kaynak hızına ve yüksek metal yığma hızına sahip bir yöntemdir. 2. Hatasız ve yüksek mekanik dayanımlı kaynak dikişleri verir. 3. Kaynak esnasında sıçrama olmaz ve ark ısınları görünmez bu nedenle kaynak operatörü için gereken koruma daha azdır. 4. Diğer yöntemlere göre kaynak ağzı açılarını kaynak yapmak mümkündür. 5. Tozaltı kaynağı kapalı ve açık alanlarda uygulanabilir.

Dezavantajları : 1. Tozaltı kaynak tozları havadan nem almaya eğilimlidir, bu da kaynakta gözeneğe neden olur. 2. Yüksek kalitede kaynaklar elde edebilmek için ana metal düz, düzgün olmalı, ana metal yüzeyinde yağ, pas ve diğer kirlilikler olmamalıdır. 3. Cüruf kaynak dikişi üzerinden temizlenmelidir, bu bazı uygulamalarda zor bir işlem olabilir. Çok pasolu kaynaklarda, kaynak dikişine cürüf kalıntısı olmaması için cüruf her paso sonrası temizlenmelidir. 4. Tozaltı kaynağı 5 mm’den ince malzemelerde yanma yapabileceği için genellikle uygun değildir. 5. Yöntem özel bazı uygulamalar hariç, düz, yatay pozisyondaki alın kaynakları ve köşe kaynakları için uygundur. 6. Her metal ve alaşım için uygulanabilen bir yöntem değildir.

GAZALTI VE TOZALTI KAYNAĞINDA KAYNAK DİKİŞ FORMUNU ETKİLEYEN FAKTÖRLER TOZALTI KAYNAĞI TOZALTI KAYNAĞI GAZALTI KAYNAĞI Nüfuziyet t(mm) Dikiş Genişliği b(mm) Dikiş Yüksekliği h(mm) Toz Tüketimi Akım Şiddeti I (A) arttıkça artar artar artar değişmez Tel Sürme Hızı v (m/dak) arttıkça artar artar artar değişmez Ark Gerilimi U(V) arttıkça azalır artar azalır artar Elektrod Çapı (mm) arttıkça azalır artar artar artar Kaynak Hızı (m/dak) arttıkça azalır azalır azalır azalır D.C. (+) artar azalır azalır azalır Akım Cinsi/Kutuplama D.C. (-) azalır artar artar artar Serbest tel boyu (mm) arttıkça azalır artar artar artar Toz tane boyu arttıkça azalır artar azalır artar

PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAĞI Paslanmaz çelikler ve ısıya dayanıklı çelikler bazı sınırlamalar hariç, alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerde kullanılan ergitme ve basınç kaynak yöntemleri ile kaynak yapılabilir. Paslanmaz ve ısıya dayanıklı çeliklerin kaynak işlemi kaynak

yapılacak ana metalden beklenen özelliklere, örneğin; korozyon ve ısı dayanımına, göre değişiklik gösterebilir. Kullanılacak kaynak malzemesi ana metalle aynı kompozisyonda veya bazı uygulamalar için daha yüksek alaşımlı olmalıdır.

Önemli Notlar : • Stabilize edilmiş paslanmaz çeliklerin ve kaynak metalinin yüzeyi çok fazla parlatılamaz, • Stabilize edilmiş paslanmaz çelikler hem aynı bileşime sahip kaynak malzemeleri ile hem de düşük-karbonlu kaynak malzemeleri ile kaynak yapılabilir, • Düşük-karbonlu paslanmaz çelikler mümkün ise yalnız düşük karbonlu kaynak malzemeleri ile kaynak yapılmalıdır, • Azot (N)-alaşımlı paslanmaz çelikler, mekanik özellikleri yeterince yüksek olan normal (N-alaşımsız) kaynak malzemeleri ile kaynak yapılmalıdır. Ana metalle karışım mümkün olduğunca düşük tutulmalıdır. • Termik genleşmesi yüksek olduğundan deformasyonu azaltmak için puntalama kısa pasolarla yapılmalıdır, • Düşük termik iletkenliğe sahip olduğu için kaynak bölgesinde fazla ısı birikmesine neden olur, bu nedenle ısı girdisi sınırlandırılmalıdır. • Temiz bir metalik yüzey elde edebilmek için kaynak sonrası ısıl işlem yapmak gereklidir, böylece hatasız bir pasif yüzey elde edilebilir.

SCHAEFFLER DİAGRAMI

A1 – Standart Östenitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı : • Kaynak metali % 4 ile % 12 (5 -15 FN) delta ferrit içerir, bu nedenle sıcak çatlağa karşı dirençlidir • Kaynaklı birleştirmelerden, manyetik olmaması, yüksek korozyon direncine sahip olması veya düşük sıcaklıklarda tokluk gibi özelliklerin istenmesi durumunda tamamen östenitik kaynak metalleri seçilmelidir. • Ana metalle yapılan karışım %40’ın altında tutulmalıdır ve delta-ferrit oranını çok fazla düşürmemek için, mümkünse kaynak esnasında azot emilimi düşük tutulmalıdır. • Ön ısıtma yapılmamalıdır, pasolar arası sıcaklık en fazla 150°C olmalıdır. • Ark başlangıçları kaynak ağzı içinde yapılmalıdır. • Delta-ferrit manyetiktir bir fazdır.

• Cr-Ni’li östenitik paslanmaz çelikler Cr-Ni-Mo’li östenitik paslanmaz çeliklerle birleştirilebilir fakat korozyon direnci dikkate alındığında aynı bileşimdeki kaynak malzemesi tercih edilmelidir.

A2 – Tam Östenitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı : Tam östenitik kaynak metallerinde, sıcak çatlak eğiliminin yüksek olduğu bu tür çelikleri kaynak yaparken unutulmamalıdır. Bunların yanında şu noktalara dikkat edilmelidir. • Kaynak bölgesinin kesinlikle çok temiz olması gerekir, sıcak-çatlağa neden olan kükürt v.b. maddelerin kaynak bölgesine girmesine izin verilmemelidir. • Tasarım esnasında lokal gerilimler oluşturmaktan ve kalın kesitli malzeme kullanımından kaçınılmalıdır. • Tane boyunu küçük tutabilmek ve kaynaklı birleştirmedeki kaynak sonrası gerilimleri düşük tutabilmek için büyük kaynak banyosundan ve yüksek ısı girdisinden kaçınılmalıdır. Bu ; o Sınırlı bir ısı girdisi (en fazla 10 -15 kJ/cm) demektir. o Düz kaynak dikişi yapmak veya çok sınırlı bir salınım yapmaktır, o Ön ısıtma yapılmamak, pasolar arası sıcaklık en fazla 130 (150)°C'de olmasıdır. • Kraterleri doldurulmalı, gerekirse taşlanarak çıkartılmalıdır, • Uzunlamasına oluşabilecek çatlakları önlemek için kök paso yeterli kalınlıkta yapılmalıdır.

F – A – Ferritik-Östenitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı :

Delta-ferrit ve östenit olmak üzere iki fazlı olan bu tür çeliklere dubleks paslanmaz çelikler denir. Bu çelikler ergitme kaynakları ile birleştirilebilir. Kaynaklı birleştirmeler en fazla 250°C’ye kadar çalışabilir. 475°C’de kırılgan fazların oluşması nedeniyle 250°C ile 900°C arasındaki sıcaklıklarda tokluğu düşer. • Kaynak metalindeki delta ferrit oranını sınırlandırmak için, ana metalle aynı oranda azot (N)-alaşımına sahip kaynak malzemelerinde, nikel miktarı ana metalinkinden biraz daha yüksektir. Nikel oranı düşük paslanmaz çeliklerle yapılan birleştirmelerde karışım % 40’ın altında tutulmalıdır. İlave metal kullanılmadan kaynak yapmak, yalnız çözündürme tavı ve arkasından su verme işlemi yapılırsa mümkündür. • Ön tav yapılmadan kaynak yapılmalı, pasolar arası sıcaklık 250°C’yi (yaklaşık % 23 Cr içeren çeliklerde) veya 150°C’yi (yaklaşık % 25 Cr içeren çeliklerde) aşmamalıdır. • Östenitik paslanmaz çeliklere göre biraz daha yüksek ısı girdisi seçilebilir. Kullanılan kaynak yöntemine ve malzeme kalınlığına göre; %23 Cr içeren çeliklerde, 5 - 25 kJ/cm ısı girdisi ile, %25 Cr içeren çeliklerde 2 – 15 kJ/cm ısı girdisi ile kaynak yapılabilir. • Yüksek miktarda delta-ferrit içeren çelikler, hidrojen çatlağına meyillidir. Bu nedenle kaynak esnasında hidrojen emilimi mümkün olduğunca düşük tutulmalıdır (elektrodlar kullanılmadan önce kurutulmalı ve hidrojen içeren gazlar kullanılmamalıdır).

F1- Yarı Ferritik Cr’lu Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı : • Aynı kimyasal kompozisyona sahip kaynak metalleri ve ısıdan etkilenen bölgeler martensit veya temperlenmiş yapıya sahip olabilir. • Kaynak öncesi tav ve pasolar arası sıcaklık 200 – 300°C olmalıdır. • Kaynak sonrasında 700 - 800°C’lerde yapılan tav, martensitlerin temperlenmesini, krom-karbürlerin yuvarlaklaşarak tokluğun artmasını ve taneler arası korozyona direncin artmasını sağlar. • Soğuk çatlak oluşma riski nedeniyle, kaynak esnasında hidrojen emilimi düşük tutulmalıdır (elektrodlar kullanılmadan önce kurutulmalı ve hidrojen içeren gazlar kullanılmamalıdır). • Eğer ana metalle aynı renk ve aynı termik genleşme özelliği isteniyorsa, aynı kompozisyonda ve nikel içermeyen ilave metal kullanılmalıdır.

• Kaynak metalinden yüksek tokluk beklentisi varsa ve kaynak sonrası ısıl işlem yapmak mümkün değil ise, ana metalden farklı bir kaynak malzemesi (ör; östenitik paslanmaz çelik veya Ni-Cr alaşımı) kullanılabilir.

F2- Tam Ferritik Cr’lu Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı : • Tam ferritik paslanmaz çelikler 950°C’nin üzerinde tane büyümesine eğilimlidir. İri taneli yapısı ise tokluğun düşmesine neden olur ki, tokluk hiçbir ısıl işlem ile tekrar aynı düzeye getirilemez. • Bu nedenle, kaynak düşük ısı girdisi ile yapılmalıdır (düşük kaynak akımı, küçük çaplı elektrod kullanımı, düz veya az salınımlı kaynak). • Çentik darbe testi ile tespit edilen süneklikten kırılganlığa geçiş sıcaklığı ferritik paslanmaz çeliklerde oda sıcaklığı civarındadır. Isıdan etkilenen bölgede kırılmayı ve kaynak sonrası gerilimleri düşük tutabilmek için 200 - 300°C’de ön tav ve pasolar arası sıcaklıklar uygulanmalıdır. • Soğuk çatlak oluşma riski nedeniyle, kaynak esnasında hidrojen emilimi düşük tutulmalıdır (elektrodlar kullanılmadan önce kurutulmalı ve hidrojen içeren gazlar kullanılmamalıdır). • Yüksek tokluğa sahip, farklı kimyasal kompozisyondaki (östenitik veya Ni-Cr alaşımları) kaynak malzemeleri kullanılırken çok pasolu kaynaklar tercih edilir. Ana metalle renk uyumu veya kaynak metalinin daha düşük nikel ihtiva etmesi isteniyorsa, kapak paso, ana metalle aynı kompozisyona sahip kaynak malzemesi ile yapılır. • 700 - 800°C’de yapılan tavlama ısıdan etkilenen bölgenin ve kaynak metalinin tokluğu arttırır, kaynak sonrası artık gerilimleri düşürür ve taneler arası korozyona direncini önceki düzeyine getirir.

M - Martensitik Cr’lu Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı : • Bu çelikler havada sertleşme özelliğine sahiptir ve kısıtlı bir kaynak kabiliyetine sahiptir. Isıdan etkilenen bölgede sertliği düşük tutabilmek için 200 - 300°C’de ön tav ve pasolar arası sıcaklıklar seçilmelidir. • % 0.2’den daha fazla karbon içeren çelikler kaynaklı yapılar için uygun değildir. • Kaynaktan hemen sonra 700°C’de yapılan temperleme kaynaklı birleştirmenin tokluğu arttırır, kaynak sonrası artık gerilimleri düşürür.

• Soğuk çatlak oluşma riski nedeniyle, kaynak esnasında hidrojen emilimi düşük tutulmalıdır (elektrodlar kullanılmadan önce kurutulmalı ve hidrojen içeren gazlar kullanılmamalıdır). • Eğer ana metalle aynı renkte ve nikel içermeyen bir kaynak metali isteniyorsa, kapak paso aynı kompozisyonda kaynak malzemesi kullanarak yapılabilir. • Yüksek karbon içeren çeliklerde genellikle DIN 8556'ya göre farklı kompozisyona sahip östenitik kaynak malzemeleri kullanılır, ayrıca DIN 1736'ya göre Ni-Cr-alaşımı kaynak malzemeleri de kullanılabilmektedir.

Cr-Ni’li Yumuşak Martensitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı : • % 0.05’e kadar sınırlanmış karbon miktarı, ısıdan etkilenen bölgede ve aynı kompozisyona sahip ana metalde sünek bir martensit fazının oluşmasını sağlar. • Kalın kesitli malzemelerde 100°C’de ön tav yapılmalı ve pasolar arası sıcaklıklar 100 - 150°C’de olmalıdır. • Soğuk çatlak oluşma riski nedeniyle, kaynak esnasında hidrojen emilimi düşük tutulmalıdır (elektrodlar kullanılmadan önce kurutulmalı ve hidrojen içeren gazlar kullanılmamalıdır). • Ana metalle aynı kompozisyona sahip kaynak malzemeleri %0.04 karbon ve %5 delta ferrit içeren bir kaynak metali verir. • Kaynak sonrası 580 - 620°C’de temperleme sünekliği arttırır.

ALÜMİNYUM VE ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ KAYNAĞI Alüminyum ve alüminyum alaşımları ergitme kaynak yöntemleri ile kaynak yapılabilir. Çeliklere kıyasla alüminyum malzemeleri kaynak yaparken, malzemeye has bazı özellikler dikkate alınmalıdır. Alüminyum malzemeler, yapısal çeliklere göre daha yüksek termik iletkenliğe sahip olduğundan kaynak nüfuziyeti daha düşük ve kaynak banyosunun gazlardan arınması daha geç olur. Sonuç olarak, kaynak dikişinde yetersiz ergime ve gözenekler oluşabilir. İş parçasını ön tav yaparak ve kalın kesitli

malzemeleri kaynak esnasında da tavlayarak, bu tür kaynak hataları önlenebilir. Kaynağa başlamadan önce, yüzeydeki alüminyum-oksit tabakası kaynak bölgesinden frezeleme yoluyla veya paslanmaz çelik fırça ile fırçalayarak tamamen temizlenmelidir. Kaynak ağzı yüzeyleri ve kaynağa yakın bölgeler (kaynak ağzının en az 50 mm yakını) temiz, yağsız ve kuru olmalıdır. İyi bir depolama ve mekanik işlemler sonrası kaynak yüzeylerinin özel bir yağ çözücü ile temizlenmesi, bu tür hazırlık işlerini kolaylaştırır. Bunların yanında, alüminyum malzemelerin kaynağında kullanılan el aletleri yalnız bu malzemeler için kullanılmalıdır. Alüminyum malzemeler çok yansıtıcı bir yüzeye sahip olduğu için, kaynak esnasında oluşan ultaviole radyasyon yanıklarından korunmak için koruyucu giysiler giymek zorunludur.

GAZ KAYNAĞI : Basit ekipmana ve düşük maliyete sahip olması nedeniyle, bazen saf alüminyumu ve bazı alüminyum alaşımlarını kaynak yapmak için gaz (oksi-asetilen) kaynağı kullanılmaktadır. Kaynak gazları (Yanıcı gaz-oksijen) : Genellikle asetilen ve oksijen gazları kullanılmaktadır. Oksi-asetilen alevinin göreceli olarak düşük ısı yoğunluğu ve alüminyumun yüksek ısı iletkenliği kaynak hızını düşürür ve büyük çekmelere neden olur ki bu kaynaklı birleştirmede gerilimler ve deformasyon oluşturur. Isıdan etkilenen bölge çok geniştir, soğuk veya yaşlandırarak sertleştirilen iş parçalarında ana metal yumuşar ve mekanik mukavemetini kaybeder. Gaz kaynağı için gereken dekapan kaynak ağzının iki yüzeyine ve ilave metale fırça ile uygulanır. Dekapan artıklarının temizliği zaman harcayan bir iştir.

ÖRTÜLÜ ELEKTROD KAYNAĞI Örtülü elektrodlar ile elle kaynak yaparak daha yüksek kaynak hızları elde edilir. 8 mm’den kalın malzemeleri kaynak yaparken, gözeneksiz ve iyi bir birleştirme sağlayabilmek için en az 200°C’ye ön tav yapılması tavsiye edilir. Kaynak dikişinin korozyon direncini korumak için, tüm curuf kalıntılarının temizlenmesi gereklidir.

GAZALTI KAYNAKLARI (MIG/TIG) : Koruyucu Gazlar Havayı kaynak banyosundan uzak tutmanın yanında, koruyucu gazın, arkın kararlığı ve sonuçtaki kaynak kalitesi üzerinde çok büyük etkisi vardır. Şu ana kadar Argon ve Helyum soy gazları ayrı, ayrı veya karışımları alüminyumun kaynağında çok iyi sonuçlar vermiştir. Fakat, saf argonun, Ar+He karışımına göre daha sessiz ve kararlı bir arkı vardır. Diğer taraftan Ar+He karışımı kullanımı, aynı kaynak parametrelerinde daha yüksek performanslı kaynak arkı sağlarlar. TIG KAYNAĞI : Özellikleri : Kaynak arkı iş parçası ile tükenmeyen tungsten elektrod arasında oluşur. İlave metal elle kaynak banyosuna verilir. Yaşlandırma ile sertleştirilmeyen alaşımlar her hangi bir ilave metal kullanmadan da kaynak yapılabilir. Alüminyum malzemelerin TIG kaynağı alternatif akımda ve argon koruyucu gazı kullanarak yapılır. Mekanize TIG kaynağı ilave metal kullanarak veya kullanmadan da yapılabilir. Uygulamalar : 1 ila 4 mm arasındaki kalınlıklardaki malzemelerin tek pasolu alın kaynağı veya tek pasolu köşe kaynağı; 12 mm’ye kadar et kalınlığına sahip malzemelerin çift operatör ile aynı anda yukarıdan aşağıya kaynağı. Daha fazla kesit kalınlıklarının TIG yöntemi ile kaynak yapılması, MIG yöntemine kıyasla düşük ısı yoğunluğu nedeniyle ekonomik değildir. Çünkü düşük kaynak hızına sahiptir ve çok pasolu kaynaklarda çok büyük ısıdan etkilenen bölge yaratır. TIG kaynağının çok iyi boşluk doldurma kabiliyeti ve gözenek oluşma riskinin daha düşük olması nedeniyle özellikle kaynağın arkasından kapatma pasosu yapılamayan kalın kesitli malzemelerde, kök pasoların kaynağında kullanılır (ör; boru hattı kaynaklarında), kaynaklı birleştirmedeki diğer pasolar MIG kaynak yöntemi ile yapılır.

MIG KAYNAĞI : Özellikleri : Kaynak arkı iş parçası ile aynı zamanda ilave metal olan, tükenen tel elektrod arasında oluşur. Alüminyumun MIG kaynağı doğru akım, elektrod pozitif kutupta yapılır. İnce damlalı metal damla geçişi, sprey damla geçişi olarak adlandırılır ve soy gaz atmosferi (Ar veya He veya Ar/He karışımı) altında korunur. MIG kaynak yöntemi kalın çaplı tel elektrod kullanarak daha kararlı hale getirilebilir. Tel elektrodun düzgün olarak kaynak bölgesine iletilebilmesi için teflon spiral kullanılmalı, kılavuzlar ve tel sürme makaralarının yuvaları U biçimli olmalı, kontakt meme daha uzun olmalı ve iç çap toleransının daha fazla olması gerekir. MIG kaynağını mekanize olarak yapmak mümkündür ve kullanımı artmakta olan bir yöntemdir. Uygulamalar : 4 mm’den büyük kesit kalınlığına sahip malzemeleri alın kaynağı veya köşe kaynağını tek pasoda yapmak mümkündür. Yüksek kaynak akımı ve güçlü bir nüfuziyet nedeniyle 6 mm’ye kadar kalınlığa sahip malzemelerde kaynak banyosunu desteklemek için kaynak altlığı kullanılır.

DÖKME DEMİRİN KAYNAĞI Dökme Demirlerin kimyasal kompozisyonu ve özel mikroyapısı nedeniyle kaynak öncesinde birkaç kural dikkate alınmalıdır. Gri dökme demir, demir-karbon-silis alaşımıdır. Karbon mikroyapı içinde iki farklı şekilde bulunabilir : 1. Karbon ve demir bileşiği şeklinde (Sementit, Fe3C) 2. Serbest karbon olarak, lamellar grafit veya grafit kürecikleri şeklinde Eğer metal kaynak sıcaklığından oda sıcaklığına çok hızlı şekilde soğursa, karbonun serbest karbon olarak çökelmesi için yeterli zaman olmaz, sert ve kırılgan beyaz dökme demir oluşur (sementit, ledeburit, martensit). Bu özellikle ana metalle benzer kompozisyona sahip ilave metal kullanılırsa olur. Bu oluşumu engellemek için iş parçası ön tav yapılmalı ve kaynak sonrası çok yavaş soğuması sağlanmalıdır. Farklı kimyasal kompozisyondaki ilave metallerin (nikel alaşımlı dökme demir elektrodları) kullanımı ısı girdisinin ve sert dönüşüm bölgelerinin

dar sınırlar içinde kalmasını sağlar ve kaynak dikişinin mekanik özelliklerinin yeterli düzeyde tutulmasını sağlar. Mümkün olan en iyi sonucu alabilmek için aşağıdaki kurallara mutlaka uyulmalıdır :

İş parçasının hazırlanması : • Ana metal tüm yabancı maddelerden temizlenmelidir (ör: yağ, gres, pas). • Çatlaklar kaynak ağzı ( yakl. 90°’lik açı ile) açılarak temizlenmeli ve iki ucuna stop deliği açılmalıdır. • Kaynaklı birleştirmelerde malzeme kalınlığına göre V, X veya U- kaynak ağzı ( yakl. 90°’lik açı ile) açılarak hazırlanmalıdır. Kaynak ağzı açma veya oyma taşlama, pinomatik aletlerle veya OERLIKON E 900 oyuk açma elektrodu ile yapılabilir. • Kaynak ağzının yaklaşık 20 – 30 mm iki yanındaki yüzeyler taşlanarak temizlenmelidir. • Keskin köşelerden ve kenarlardan kaçınılmalıdır.

Ön tav ve kaynak : • Eğer kaynak aynı kimyasal kompozisyondaki elektrod veya oksi-asetilen çubuğu ile yapılıyorsa, iş parçasının tümü yaklaşık 600°C’ye kadar homojen olarak ön tav yapılmalıdır. • Kaynaklı parça, fırında, sıcak kumda veya kül içinde yavaş soğutulmalıdır. • Dökme demiri “soğuk kaynak” yaparken, kısa pasolarla (20-30 mm) kaynak yapılmalı ve hemen çekiçle dövülmelidir. İş parçasının kaynak esnasında çok ısınmasına izin verilmemelidir.

• Nikel içerikli kaynak elektrodları kullanılıyor olsa da karmaşık geometriye sahip iş parçalarının kaynak öncesi 300 – 350°C’ye kadar ön tav yapılması tavsiye edilir. • İş parçasının dışına taşmayan çatlaklar, dıştan içe doğru kaynak yapılmalıdır.

Gri dökme demirin sızdırmaz kaynağı : Sızdırmaz kaynaklar yalnız tamamen ön tav yapılmış iş parçalarında mümkündür.