Kaynak Kabiliyeti Nedir ? | Metalurji & Malzeme Bilimi
Kaynak Kabiliyeti Nedir ? Temel Kriterleri Nelerdir ?
Kaynak Mühendisliği 13 Nisan 2020 0 admin
Kaynak Kabiliyeti Nedir ?
Kaynak kabiliyeti, kaynak işlemi sırasında ve sonrasında parçaların, nerede kullanılacak ise o alanda kendilerinden beklenen kimyasal ve mekanik özellikleri tam olarak yerine getirebilmesidir. Bir malzemenin kaynak kabiliyeti, sahip olduğu metalurjik özelliklere göre değişmektedir. İyi bir kaynak işlemi, malzemenin kaynak kabiliyetinin iyi olması ile doğrudan alakalıdır.
Kaynak kabiliyeti hususunu etkileyen temelde 4 farklı durum söz konusudur. Bunlar aşağıdaki gibidir ;
Dolgu Metali ( Eğer var ise )
Wikipedia’nın konu ile ilgili makalesi için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz.
Kaynak Kabiliyeti ve Kaynak Yönteminin İlişkisi
Birleştirme sırasında uygulanan kaynak yönteminin, kaynak kabiliyeti üzerinde etkisi çok fazladır. Bir yöntemde harika bir birleştirme özellikleri sağlanabilirken, başka bir yönteme geçildiğinde bu özellikler kaybedilebilir. Bu nedenle, malzeme özelliklerine uygun bir kaynak yöntemi kullanılması, işin amacına uygun olması açısından çok büyük önem taşımaktadır. Bu konuda bir çok örnek verebiliriz.
Örnek olarak; paslanmaz çelik uygulamaları verilebilir. Ark kaynak yöntemlerinden, argon kaynağı ile, rahatlıkla kaynak yapılabilirler. Ancak; oksijen kaynağı yöntemi bu malzeme grubunda başarılı olamamaktadır.
Metal Özellikleri ve Kaynak Kabiliyeti
Kaynak yönteminin, kaynak kabiliyetine olan etkisinden bir önceki başlıkta bahsettik. En az bu kadar önemli olan bir diğer faktör ise, birleştirilecek metalin sahip olduğu malzeme özellikleridir. Esas metalin sahip olduğu ergime sıcaklığı, iletkenliği, genleşme katsayısı vb. durumlar işlemin sonuçlarına doğrudan etki etmektedir. Bu gibi özellikler, kaynak yönteminin belirlenmesinde temel kriterdir.
Metalin düşük ergime sıcaklığına sahip olması her zaman avantajlı bir durum değildir. Bu konuda alüminyum kaynak yöntemini örnek verebiliriz. Ark kaynağı ile işleme başlandığında, düşük bir ergime sıcaklığına sahip olan alüminyum, bir anda eriyebilir. Ayrıca, malzeme üzerinde bulunan alüminyum oksitten dolayı, pulse akım ya da alternatif akım uygulanmaz ise, ark ısısı tek bir noktada odaklanamaz ve malzeme komple eriyebilir. Bu da kaynak işleminde istenmeyen bir durumdur.
Alüminyum Kaynak Yöntemi
Bildiğiniz üzere, alüminyum oksit alüminyumdan çok daha yüksek bir ergime sıcaklığına sahip olduğundan dolayı, alternatif akım ya da pulse akım kullanılarak parçalanması gerekmektedir.
Ergime sıcaklığı alüminyuma göre çok daha yüksek olan ancak; ısıl iletkenliğinin de fazla olduğu bakır metalini de zor yapılan kaynaklardan sayabiliriz. Bilindiği üzere, kaynak yapılmak istenen yerde, ısının muhafaza edilmesi gerekmektedir. Eğer metalde ısı iletkenliği fazla ise, bu ısı belirlenen noktada durmaz ve malzemenin diğer yerlerine doğru kayar. Bu da eritmek istediğiniz noktayı tam olarak ısıtamadan malzemeyi komple ısıtmanız anlamına gelir. Bu da istenmeyen bir durumdur.
Örnek verebileceğimiz son özellik ise, malzemelerdeki ısıl genleşme miktarıdır. Özellikle hassas bir birleştirme isteniyor ise, kaynak işleminden sonra meydana gelecek çarpılmalar kesinlikle istenmeyecektir. Çünkü, ısıl genleşme miktarı bir malzemede ne kadar fazla ise, işlemden sonra meydana gelecek çarpılmalar da o derece fazla olacaktır. Bu da istenen sonuca ulaşılmasında engel teşkil edecektir. Meydana gelecek kalıcı gerilmeler, ilerleyen aşamalarda hayati riskler doğurabilir.
Karbon eşdeğeri yazımızdan hatırlayacağınız üzere, bir metalin sahip olduğu elementler, kaynak kabiliyetine doğrudan etki etmektedir. Bunlar içerisinde en önemli element tahmin edeceğiniz üzere Karbon ‘dur. Bir malzemede ne kadar yüksek karbon var ise, malzeme sertliği de o oranda artacaktır. Bazı durumlarda bu istenen bir özellik olsa da, özellikle darbe dayancı ya da kaynak kabiliyeti konularında kesinlikle istenmez. Çünkü, bildiğiniz gibi kaynak aslında bir nevi döküm işlemidir ve yüksek sıcaklıklara çıkılır. Şayet; kaynak sonrasında soğuma hızı iyi ayarlanmaz ise ( Hızlı Soğuma ), sahip olunan yüksek karbon içeriğinden dolayı hızlı soğuma etkisi meydana gelerek, malzeme çok gevrek bir yapıda olur. Bu da en ufak bir zorlanma ya da darbede metallerin kaynak bölgelerinden ya da ITAB‘tan çatlayacağı anlamına gelir. Böyle ürünlerin kullanılması tavsiye edilmez. Ancak; kullanılmak durumunda kalınır ise, işlem öncesinde bir ” Ön Isıtma “ yapılması zorunludur.
Bu nedenle paslanmaz çeliklerde ” L ” tipi ürünler geliştirilmiştir. Bu ” L” harfinin anlamı İngilizce ” Low ” yani düşük demektir. L tipi ürünler düşük karbon içeriğine sahiptir. Böylece, daha iyi kaynak kabiliyeti meydana gelmektedir.
Karbon eşdeğeri konusunda, konu sadece karbon değildir. Tabi ki en önemli etken karbonun fazla olmasıdır. Ancak; karbonun yaptığı etkiye benzer etki yapan diğer elementlerin de varlığı, kaynak kabiliyetine olumsuz etki edecektir. Bu elementler ;
Mangan, Krom, Molibden, Vanadyum, Nikel ve Bakırdır.
Malzemenin Yüzey Özellikleri
Malzemelerin sahip olduğu yüzey özellikleri, kaynak kabiliyeti olgusuna doğrudan etki etmektedir. Örnek olarak, kaynak yapılacak metalin yüzeyinde boya, yağ gibi istenmeyen kalıntılar, kaynağın sonucunda poroziteye neden olmaktadır. Bu da malzemenin mukavemetine olumsuz etki edecektir. Bu nedenle, bir çok yazımızda bahsettiğimiz üzere, kaynak işleminden önce, kesinlikle yüzey temizliği yapılmalıdır. Oksitler temizlenmelidir.
Diğer bir faydalı makale için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz.
Çatlak Nedir ? Çatlak Çeşitleri Nelerdir ?
Ara 28, 2019 0