KAYNAK YNTEMLER
1.Kaynak Nedir?
ki veya daha fazla malzemeyi, s, basn veya her ikisini birden
uygulayarak ayn veya farkl zelliklerdeki metalleri ilave bir metal
kullanarak veya kullanmakszn yaplan sklemez birletirme veya dolgu
ilemlerine kaynak denir.
Bir ksm kaynak ilemleri, basn uygulanmakszn sadece s yardmyla
gerekletirilir.
Bir ksm kaynak ilemleri, s ve basn beraberce kullanlarak
gerekletirilir.
Baz kaynak ilemleri, herhangi bir d s kullanmadan sadece basn
ile gerekletirilir.
Kaynak ilemi paralarn birletirilmesi eklinde veya ilave kaynak
teli yardmyla dolgu yaplmas eklinde gerekletirilir.
Birletirme ilemleri ya ilave kaynak teli kullanlarak veya ilave
kaynak teli kullanmadan gerekletirilir.
Ayni zellikteki malzemeler (elik-elik) veya farkl zelliklerdeki
malzemeler (paslanmaz elik-alminyum) farkl kaynak yntemleri ile
birletirilebilirler.
2.rtl Elektrot Ark Kayna
2.1.Kaynak Makineleri
2.1.1. Kaynak Transformatrleri
Kaynak transformatr var olan alternatif akmn gerilimini
deitirir. Kaynak jeneratr gibi yeni bir akm oluturmazlar. Kaynak
transformatrleri, ince saclardan olumu bir demir ekirdek ile bu
ekirdee sarl iki sargdan meydana gelir.
2.1.2. Kaynak Jeneratrleri
Elektrik motoru ve kaynak jeneratrnden oluur. Kaynak akmnn
retilmesi, elektrik motorunun ayn mil zerinde bulunan jeneratrn
evirerek oluur. Genellikle elektrik motoru 380 voltla alr. Kaynak
akm doru akm olup kaynak akm gerilimi 25 35V akm iddeti makinenin
gcne gre 10 500 amper arasndadr. Akm iddetini kolayca
ayarlayabiliriz.
Elektromotor, yldz-gen alterli bir trifaze motordur. alter iki
kademeli olup ayn anda birinden dierine geerek altrlma hatal ve
tehlikelidir. Birinci kademeden ikinci kademeye geite motor devrini
ykseltmemi olmas gerekir. Dier bir aklamayla, alter kolu (0) dan a
getirilir. Ses ykselir. Sesin sabitlemesi beklenir. alter kolu dan
e getirilir, makinenin alt grlr.
2.1.3. Redresrl Kaynak Makinesi
Bir transformatr ile bir redresrden (dorultma) oluur.
Transformatr ebeke gerilimini deitirir. Akm iddeti ykseldike
gerilimi drr. Redresr de akm bir ynde geirdiinden doru akm elde
edilir. Bu makinelerde hareketli para yoktur. yi bir ekilde
soutulmaya ihtiyalar vardr. Bunun iin bir soutucu vantilatr vardr.
Redresr kaynak makinelerinin bota alma gerilimi 65 70 volttur.
Kaynak makinesi gvdesinin topraklanmas arttr. ayet topraklama
olmazsa makinedeki arza dolaysyla temas eden kiiyi elektrik arpar.
Atlyedeki elektrik ebeke akm, mevcut topraklama hatt ile
topraklandndan, kaynak makinesi gvdesi akm balama kablosu zerinden
topraklanmt Akm balant kablosunda ayrca topraklama hatt vardr.
antiyelerde kullanlan kaynak guruplarnn ayrca topraklanmalar
gerekir.
2.2.rtl Elektrod Ark Kayna Tanm
rtl elektrod ark kayna, kaynak iin gerekli snn, rt kapl tkenen
bir elektrod ile i paras arasnda oluan ark sayesinde ortaya kt,
elle yaplan bir ark kaynak yntemdir. Elektrodun ucu, kaynak
banyosu, ark ve i parasnn kaynaa yakn blgeleri, atmosferin zararl
etkilerinden rt maddesinin yanmas ve ayrmas ile oluan gazlar
tarafndan korunur. Ergimi rt maddesinin oluturduu cruf kaynak
banyosundaki ergimi kaynak metali iin ek bir koruma salar. lave
metal (dolgu metali), tkenen elektrodun ekirdek telinden ve baz
elektrodlarda da elektrod rtsndeki metal tozlar tarafndan salanr.
rtl elektrod ark kayna sahip olduu avantajlar nedeniyle metallerin
birletirilmesinde en ok kullanlan kaynak yntemidir.
Avantajlar :
1. rtl elektrod ark kayna ak ve kapal alanlarda
uygulanabilir.
2. Elektrod ile ulalabilen her noktada ve pozisyonda kaynak
yapmak mmkndr.
3. Dier kaynak yntemleri ile ulalamayan dar ve snrl alanlarda
kaynak yapmak mmkndr.
4. Kaynak makinesinin g kayna ular uzatlabildii iin uzak
mesafedeki balantlarda kaynak yaplabilir.
5. Kaynak ekipmanlar hafif ve tanabilir.
6. Pek ok malzemenin kimyasal ve mekanik zelliklerini karlayacak
rtl elektrod tr mevcuttur. Bu nedenle kaynakl birletirmeler de ana
malzemenin sahip olduu zelliklere sahip olabilir. Dezavantajlar
:
1. rtl elektrod ark kaynann metal yma hz ve verimlilii pek ok
ark kaynak ynteminden dktr. Elektrodlar belli boylarda kesik
ubuklar eklindedir, bu nedenle her elektrod tkendiinde kayna
durdurmak gerekir.
2. Her kaynak pasosu sonrasnda kaynak metali zerinde oluan crufu
temizlemek gerekir.
2.3. Elektrot Tututurmak
Kaynan yaplmas(elektrotun tututurulmas) iin ark akm reten
makinelere gereksinim vardr. Ark akm reten makinelere kaynak
makinesi denir. Makineler ounlukla kaynatlacak malzemelerin
kalnlklar temel alnarak tasarlanrlar. Dier bir faktr ise kaynaknn
ok kolaylkla kaynak yapmasn salamaktr. Elektrot ile i paras arasnda
oluur. Normal olarak ark scakl 2480-3870 C arasndadr. Gerecin ve
elektrot ucunun hemen ergimesini salar. Elektrot ergiyik ktlesinin
bir miktarnn buharlamas ark scaklnn ykseklii nedenindendir.
Ergime srasnda dklen damlalarn d evresi hemen sour, bir tabaka
oluturur. erde ise bir ergiyik konisi kaynatlan gerece girmektedir.
Damla dndaki ani souma dikii sertletirir. Bundan dolay plak
elektrotlar sert yzey dolgu kaynaklarnda kullanlr.
2.4..Elektrotlar, eitleri ve zellikleri
Ark oluturmak iin kaynak akmn ileten ubuklara elektrot denir.
Genellikle birletirme ve doldurma kaynaklarnda kullanlr. Kaynak
makinesinden retilen akm i parasna kadar tayarak arkn olumasn
elektrot salar. Elektrodun u ksm ve tam kars olan alan arkn olumas
ile ergir. Ergiyik haldeki elektrot, gereteki ergiyik alana
damlalar halinde akarak dikii oluturur. Yapllarna gre elektrotlar:
Kmr elektrotlar plak elektrotlar rtl elektrotlar Otomatik kaynak
elektrotlar Kmr Elektrotlar a) Saf grafit b) Frnlanm karbon
elektrotlar Saf grafit elektrotlar zor yapldklarndan pahaldr. Yksek
akma dayankldrlar. Frnlanm karbon (kmr) elektrotlar kaynak ilemleri
iin tercih edilmektedir. Karbon elektrot boylar300 350 mm arasnda
deiir. aplar ise 3,25 5 6,5 8,0 ve 10 mmdir. Kaynak akmn u ksmlarna
iyi ileterek ark oluturmas iin elektrotlarn yzeyleri bakr kaplanr.
Baz kmr elektrotlar, kmr tozlar iine bakr tozlar kartrlp sktrlarak
yaplrlar. Akm iletimi bylece fazla direnle karlamaz. Kaynak
ilemlerinde kullanlacak elektrotlarn ular ark iin yaklak 2 mmye
gelinceye kadar sivriltilir. Sivriltme uzunluu fazla olmal, 16 20
mm arasnda tutulmaldr.
plak Elektrotlar
Dolgu teli iin kullanlrlar. Oksijen kayna iin zel yaplm teller
plak elektrot olarak kullanlr. Boylar normal rtl elektrot (300-350
mm) boyunda olup yzeyleri ok temiz olmaldr. Kaynan ilk yapl
yllarnda zellikle sert dolgu kaynaklarnda ok tercih edilmitir.
rtl Elektrotlar
Kaynak sanayinde en ok kullanlan elektrottur. Genel olarak
kullanm alanlarna gre elektrotlar:
a) Adi karbonlu elikler iin yaplan elektrotlar
b) Yksek karbonlu elikler iin yaplan elektrotlar
c) zel alaml eliklere uygulanan elektrotlar
d) Dkmler iin yaplan elektrotlar
e) elik olmayan (hafif) alaml gereler iin yaplan elektrotlar
Genellikle kaynaklkta adi karbonlu eliklere uygulanan elektrot
trleri kullanlr. zel alaml eliklere uygulanan elektrotlar yksek
karbonlu eliklerin gurubuna uygulanrlar. Dkm gerelerin kaynanda dkm
elektrotlar kullanlr. Nikel ve bakr alaml eitleri vardr. Hafif
alaml(elik olmayan) gereler iin yaplan elektrotlar; bakr, alminyum
ve pirin gibi metallerin kaynanda kullanlr. Sadece kaynatlan
gerelerin trlerine gre elektrot retilemez. Kullanlacak kaynak akm
da ok nemlidir. Elektrotlarn ou doru ve dalgal akml kaynak
makinelerinde kullanlr. Elektrot seiminde kaynak konumu da ok
nemlidir. Dik ve yan kaynakta baz elektrot trleri kullanlmayabilir.
Elektrot zerindeki rtlerin amalar;
a) Elektrik arkn havann etkisinden korumak,
b) Kaynak dikii zerinde kabuk oluturup birletirmeyi havann
etkisinden korumak,
c) Bileim bakmndan kaynak dikiine katkda bulunmaktr rt iinde
selloz, titanyum dioksit, ferro-mangan gibi birok element bulunur.
Toplam 90 tane element vardr. Hepsi birden kullanlmaz. Elektrotun
kullanma yerine gre rt elementleri vardr. Yzeyleri rt ile kaplanan
elektrotlar kurutma frnlarnda 110 C de kurutulur, paketlenir. rtler
elektrot yzeyindeki et kalnlklarna gre; a) nce rtl elektrotlar D
harfi ile gsterilirler. rt kalnl tel apnn 1,2 katdr. rnein;
sellozik elektrotlar ince rtldr.
b) Orta kaln elektrotlar M harfi ile gsterilirler. rt kalnl tel
apnn 1,2 1,45 katdr. Rutil ve bazik elektrotlarn tm orta kaln
rtldr.
c) Kaln rtl elektrotlar S harfi ile gsterilirler. rt kalnl
elektrot apnn 1,45 katndan fazladr. rnein; demir tozlu elektrotlar
kaln rtldr. rtlerindeki elementlerin tmne gre elektrotlarn kimyasal
snflandrlmas ok nemlidir.
zl elektrotlar OO (iki sfr), plak elektrotlar O (sfr) ile tarif
edilirler. rtl Elektrotlar
a) Asit tr elektrotlar (Es), demir (ferro) ve mangan rtnn temel
elementidir.
b) Rutil (Ti), rtnn temel elementi titandioksittir.
c) Sellozik (Ze) elektrotlar, selloz rtnn temel elementi olup
yanc niteliktedir.
d) Bazik elektrotlar (Kb), kalsiyum karbonat rtnn temel eleman
olup, az hidrojenli diye tanmlanabilir.
e) Demir tozlu elektrotlar (fe Es, fe Ti, fe Kb).Dikie katkda
bulunmak amac ile rt ierisine demir tozu eklenerek elektrotun
ergime yetenei arttrlr. Demir tozlu olarak bazik, rutil ve asit tr
elektrotlar vardir.
rt trlerine gre elektrotlarn kullanld yerler
Rutil Elektrotlar :Kaynak tekniinde en ok kullanlan elektrot
eidi olup, yumuak eliklerin kaynanda kullanlr.
Demir Tozlu Elektrotlar :Mekaniksel mukavemet istenmeyen,
birleme zellii istenen (ounlukla i ke) kaynaklarnda kullanlr. rt tr
rutil olarak seilir.
Asit Tr Elektrotlar:Bu tr elektrotlar asitli sv tayan veya depo
eden kaplarn kaynanda kullanlr.
Bazik Tr Elektrotlar: Sertleebilen eliklerin, sarsntya, darbeye,
alan elemanlarn kayna ile asite, suya ve svya dayankl olmas istenen
yerlerin kaynanda kullanlr.
Sellozik Elektrotlar :Basnl borularn kaynaklarnda, her trl boru
imalatnda ve konstrksiyonlarnda kullanlr. Paslanmaz elik
Elektrotlar: Krom-Nikelli eliklerin kaynanda kullanlr. rtl rutil ve
bazik karakterli manganl elektrotlardr. Sert Dolgu Elektrotlar
:rtleri rutil veya baziktir. Anan yzeylerin, raylarn
doldurulmasnda, dililerin, pimlerin, buldozer paletlerinin ve kazc
baklarn kaynanda kullanlr.
Dkm Elektrotlar :Nikel, bakr ve demir bileimli elektrotlardr. rt
elementlerine ve rtlerine gre snflandrlamazlar. Elektrot iindeki
elementlere gre nikelli (nikel oran ok yksek) ve monelli (bakr oran
yksek) elektrotlar olarak tanmlanrlar. Dkme demirlerin onarmnda,
boluklarn doldurulmasnda ve dkmlerin eliklere kaynanda
kullanlr.
Kesme ve Oluk Ama Elektrotlar :Kesme, kanal(oluk) ama
ilemlerinde kullanlr. Sellozik rtldr.
Bakr-Bronz Elektrotlar :ou zaman bakr ve alamlarnn kaynanda,
dkmn ve eliin birletirmelerinde Kullanlr. Silisli veya saf alminyum
olmak zere iki eit olan elektrotlarn bir ucu kullanma yerine gre ya
renklendirilir veya numaralandrlr. Alminyum ve alamlarnn kaynanda
kullanlr.
Elektrot lleri :1,6 2 2,5 3,25 4 5 6 8 10 mm aplarndadr.
Depolanma ve korunma rtl elektrotlarda ok nemlidir. Elektrottaki
elementlerin bazlar su ve bileiklerini ok ksa zamanda emer. Nemli
elektrotun kullanlmas iyi deildir. Bu nedenle elektrotlar yerden en
az 10 cm yksee istiflenip, paketin kapal olmas gerekir. zellikle
bazik elektrotlar nemlenince kurutulmadan kullanlmamaldr. rt tr, ap
ve boylar ile elektrotlar tanmlanrlar. rnein rutil 3,25 x 350
elektrotun rts rutil, ap3,25 mm ve boyu 350 mmdir.
Otomatik Kaynak Elektrotlar: Tungsten, plak ve zl elektrotlar
otomatik veya yar otomatik kaynaklarda kullanlan elektrotlardr.
Tungsten elektrotlarn boylar150 175 mm arasndadr. aplar 1,6 6,35 mm
arasnda deimektedir. Sadece TG (Tungsten gaz) kaynanda tungsten
elektrotlar kullanlmaktadr. Elektrot eitlerinin dierleri ise
yzeyleri bakr ve silis kapl bobin biimindeki makara teller olup, MG
ve tozalt kaynaklarnda kullanlmaktadr. Tellerin bileimleri dier
normal elektrotlarn bileim elementleri gibidir. MG kaynanda
paslanmaz elik ve alminyum makara teller kullanlmaktadr.
Kaynatlacak gerelere gre elektrot seiminde dikkat edilecek
hususlar:
a-Kaynak yaplacak gerelerin tr ve bileimi
b-Kaynak akm(alternatif akm veya doru akm)
c-Kaynak konumu (dz, yan, dik ve tavan)
d-Kaynatlacak gerelerin kalnl ve biimi
e-Birletirme ekilleri ve gerelerin altrlmas
f-Kaynatma koullar veya alma durumu
g-retim verimi
h-lerin yapm koullar
zl Elektrotlar :Elektrotun yzeyi bakr veya silis kapl olup
makara biimindedir. Tel ierisine ok ksa zamanda iyonlaarak ark
koruyan maddeler konmu elektrotlardr. Yapl boru yapm tekniiyle
ayndr.
2.5. Ark Boyunu Ayarlamak
Elektrik ark, elektriin ktlesel halde bir kutuptan dier kutba
(aradaki hava boluunu) atlamasndan oluur. Arkn meydana gelmesi iin
iki kutup arasnda az da olsa bir hava boluuna ihtiya vardr.
Elektrik arknn oluturduu alandaki yksek scaklk o alann hemen
ergiyik hale dnmesini salamaktadr.
rtl Elektrot Ark: Ark, i paras ile elektrot arasnda meydana
gelen elektriksel atlamadr. plak elektrota gre arkta meydana gelen
scaklk daha fazladr. Bu scaklk, akmn ayarlanma deerine gre 3500 C
civarnda olabilir. rtl elektrot arknda, dierlerinden farkl olarak
kaynak yaplan gerecin, elektrot u ksmnn ve rtnn erimesi
salanmaktadr. rtnn bir ksm eriyip cruf, bir ksm da gaz haline
gelir. Gaz haline dnen rtnn ktlesi, ark havann etkisinden korur.
rtl elektrot arknn kontrol bylece dier trlerine gre daha kolay
olur. Kaynak alanna ergiyik elektrot ktlesel damlalar halinde deil,
ince iplik veya kum taneleri biiminde akar.
3.GAZALTI KAYNAI
Bu blmde gazalt kaynan alma prensibi, kaynak deikenlerinin seim
ilkeleri, kaynak hatalar ve bunlarn nlenmesi iin alnacak tedbirler
aklanmtr. Gazalt kaynak makineleri geleneksel kaynak yntemlerinde
kullanlanlara oranla daha karmak olmakla birlikte, geleneksel
yntemleri bilen ve uygulayan bir kaynak iin renilmesi ve uygulanmas
ksa srede mmkn olan bir yntemdir. Daha nce baarm olduunuz Temel
Kaynak-1 ve Temel Kaynak-2 modlleri bu modl kavramanzda etkili
olacaktr. Gazalt kayna fikri 1920lerde ortaya km atlm olmakla
birlikte, ticar anlamda ancak 1948 ylnda kullanlmaya balanmtr. Bu
yntemin geliiminde en nemli etmeni rekabet oluturmaktadr. Rekabeti
oluturan sebepler olarak sre, ekonomiklik, her pozisyonda kaynak
yapabilme ve her tr metale rahatlkla kaynak yapabilme zellii
gsterilebilir. Gazalt kayna birok uygulamada, zellikle kendinden
gaz korumal elektrotlarn gelimesiyle, elektrik ark kaynann giderek
yerini almaktadr. Yntemin otomatik kaynaa ve robot kaynana uygun
olmas, seri retimde yaygn bir kullanm alan bulmasn salamtr.
Otomotiv endstrisinde birok yerde diren kaynann yerine bu yntem de
kullanlmaktadr.
3.1. Gazalt Kaynann Tanm ve nemi
Gazalt kaynanda gerekli scaklk, srekli beslenen ve eriyen bir
tel elektrotla kaynak banyosu arasnda oluturulan ark yoluyla ve
elektrotdan geen kaynak akmnn elektrotta oluturduu, diren snmas
yoluyla oluur. Elektrot plak bir tel olup, bir elektrot besleme
tertibatyla kaynak blgesine sabit bir hzla sevk edilir. plak
elektrot, kaynak banyosu, ark ve esas metalin kaynak blgesine komu
blgeleri; atmosfer kirlenmesine kar dardan salanan ve blgeye bir
gaz memesinden iletilen uygun bir gaz veya gaz karm tarafndan
korunur. Eriyen metal elektrot ve soy gaz kullanm nedeniyle ynteme
MIG (Metal nert Gas) kayna ad verilmitir. Yntemde daha sonra, dk
akm younlukta ve darbeli akmla alma, daha deiik metallere uygulama
ve koruyucu gaz olarak aktif gazlarn (CO2) ve gaz karmlarnn
kullanlmas gibi ilemler meydana gelmitir. Bu gelimeler, aktif
koruyucu gazn kullanld ynteme MAG (Metal Active Gas) kayna adnn
verilmesine neden olmutur. Elle yaplan elektrik ark kaynanda
meydana gelen aksaklklar, koruyucu gaz kayna diye adlandrlan
yntemin gelimesine sebep olmutur. Elle yaplan ark kaynanda,
kaynaknn bilgi ve becerisinin yeterli olmas gerekir. Kaynak
banyosunun oluumu tamamen kaynaknn becerisine baldr. Kaynak
banyosunu d hava artlarndan koruyan rt gereci ile elektrodun
ekirdeini oluturan ana gere arasnda uyumsuzluk olmamaldr. Kaln
gerelerin kaynanda oluan yksek scaklktan tr, elektrot zerinde oluan
rt gereci ekirdek geerken nce snarak zelliklerini yitirir. Bu da
kaynak banyosunun kontroln gletirir. Gazalt kaynann otomatik kaynaa
uygun olmas rekabet edilebilirlii de beraberinde getirmektedir.
Tartmasz stnlyle koruyucu gaz kaynaklar, kaynak sresine etki
etmektedir. Elle ark kaynanda, kaynak dikiinin zerini kaplayan cruf
tabakasn temizlenmesi, elektrot deiimleri ve kaynak pensesinde
zorunlu olarak braklan yaklak 25 mm boyundaki gereler, kaynak
sresini ve ekonomisini olumsuz etkiler. Bu durum zellikle seri
retimde ve kaynan retim ierisinde ok fazla oranda kullanld sektrde
nem tamaktadr. Bir gaz yardmyla koruma yaplarak yaplabilen kaynak
eitleri aada verilmitir.
TG (Tungusten nert Gaz Kayna) / Plazma
MG / MAG (Metal nert Gaz Kayna Metal Aktif Gaz Kayna)
Koruyucu gaz kaynak yntemlerinden en yaygn olarak kullanlan MG /
MAG kaynadr. Gazalt kayna birok uygulamada, zellikle gaz korumal
elektrotlarn gelimesiyle, elektrik ark kaynann kullanld yerlerde
kullanlmaya balanmtr. Yntemin otomatik kaynaa ve robot kaynana
uygun olmas, seri retimde yaygn bir kullanm alan bulmasn salamtr.
Otomotiv endstrisinde birok yerde diren kaynanda da kullanlmaktadr.
Bu da konunun nemini byk lde arttrmaktadr.
AVANTAJLARI
Gazalt kayna rtl elektrod ark kaynana greaadaki sebeplerden
dolaydaha hzl bir kaynak yntemidir.
-Tel eklindeki kaynak elektrodu kaynak blgesine srekli beslendii
iin kaynak rtl elektrod ark kaynak ynteminde olduu gibitkenen
elektrodu deitirmek iin kayna durdurmak zorunda deildir.
-Cruf olumad iin rtl elektrodlardaki gibi her paso sonras cruf
temizlii ilemi yoktur ve kaynak metalinde cruf kalnts olumariski
olmadndan, daha kaliteli kaynaklar elde edilir.
rtl elektrod ark kaynana gre daha dk apl elektrodlar
kullanldndan, ayn akm aralnda yksek akm younluuna veyksek metal yma
hzna sahiptir.
Gazalt kayna ile elde edilen kaynak metali dk hidrojen miktarna
sahiptir, bu zellikle sertleme zelliine sahip eliklerde
nemlidir.
Gazalt kaynanda derin nfuziyet salanabildii iin bazen kk ke
kaynaklar yapmaya izin verir ve rtl elektrod ark kaynana gre daha
dzgn bir kk penetrasyonu salar.
nce malzemeler ounlukla TIG kaynak yntemi ile ilave metal
kullanarak veya kullanmadan birletirilse de, gazalt kayna ince
malzemelerin kaynana rtl elektrod ark kaynandan daha iyi sonu
verir.
Hem yar otomatik hem de tam otomatik kaynak sistemlerinde
kullanma ok uygundur.
DEZAVANTAJLARI
Gazalt kaynak ekipmanlar, rtl elektrod ark kayna ekipmanlarna
gre daha karmak, daha pahal ve tanmas daha zordur.
Gazalt kaynak torcu i parasna yakn olmas gerektii iin rtl
elektrod ark kayna gibi ulalmas zor alanlarda kaynak yapmak kolay
deildir.
Sertleme zellii olan eliklerde gazalt kayna ile yaplan kaynak
birletirmeleri atlamaya daha eilimlidir nk, rtl elektrod ark
kaynanda olduu gibi kaynak metalininin souma hzn dren bir cruf
tabakas yoktur.
Gazalt kayna, gaz korumasn kaynak blgesinden uzaklatrabilecek
hava akmlarna kar ek bir koruma gerektirir. Bu nedenle, rtl
elektrod ark kaynana gre ak alanlarda kaynak yapmaya uygun
deildir.
3.2. Gazalt Kaynak eitleri
3.2.1. MIG Kayna
MIG kayna, Metal nert Gas kelimesinin ba harfleri alnarak
adlandrlr. Bu kaynakta kullanlan gazlar asal olduklarndan ark,
helyum veya argon gazlar altnda oluur. Genellikle elik dndaki
metallerde uygulanan bir yntemdir. Kaynak iin gerekli olan ark,
kaynak torcundan gelen plak kaynak teli araclyla oluur. Tor
ierisindeki telin, asinin bal olduu i parasna demesiyle balayan
kaynak, kaynaknn isteine bal olarak devam eder. Kaynaknn, oksijen
kaynanda olduu gibi ayrca tel kullanmasna gerek yoktur. Kaynak iin
gerekli olan kaynak teli (elektrot) rtsz ekilde, otomatik tel verme
sisteminden kaynak banyosuna iletilir. Bu ynyle kaynaknn, fazla
oranda becerili olmasn gerektirmeyen bir kaynak yntemidir.
Gelitirilen kaynak donanmlaryla kaynak mesafesi, kaynak hz ve
kaynak iddeti otomatik olarak dzenlenmitir. Kaynak teli, tel verme
sisteminden srekli kaynak banyosuna iletildiinden, rtl elektrotla
yaplan ark kaynanda olduu gibi elektrot deitirme ile zaman kayb ve
atlan elektrot ular ile elektrot kayb sz konusu deildir. rtsz
elektrotlarn zeri oksitlenmeyi nlemek ve telin kaynak akmn iletmesi
iin bakr kaplanmtr. MIG Metal Inert Gas Welding szcklerinin ba
harflerinden oluan bir isimdir. Gazn koruyucu etki altnda yaplan
metal ark kayna yntemidir. Elektrot ince tel halinde bir makaradan
(bobinden) pense gnderilir. Bu kaynak otomatik veya yar otomatik
olarak yaplr. Tel geli hz, akm deeri ve gaz geli hz yar otomatikte
nceden ayarlanr. Pens (tor) elle ynetilir. Kaynan olumas iin
kaynaknn beceri ve tecrbesine gereksinim vardr. Teknik bilgiye
sahip olanlar otomatik kaynaklar gerekletirir. Tecrbede nemlidir.
Beceri pek aranmaz.
Mig Kaynann Yararlar
Salam ve temiz kaynak yaplr. rtl elektrot duman yoktur, rtl
elektrot kaynandan pahaldr.
Becerili bir kaynak ksa zamanda Mig kaynan renebilir.
Normal elektrot kaynana gre kaynak ilemi daha srekli ve
hzldr.
Kaynak alan scakl fazla deildir.
Mig kayna ile ince saclarn kaynann yaplmas mmkndr.
Mig kaynak dikii etli deildir, dardr. Bu nedenle dar al kaynak
az almaldr.
Elektrotun Kaynak Alanna Geii
Pskrtme
Kresel gei
stenilen biimde kaynan olumasnda pskrtme gei daha etkilidir.
MG Kaynak nitesi
Akm kayna redresr veya jeneratrdr. Alternatif akm genelde tercih
edilmez. Btn konumlardaki kaynaklar iin 200 250 amperlik kaynak akm
yeterlidir. Doru akmn negatif ve pozitif kutuplar kullanlabilir.
Kaynak pensinin grevi vardr. Teli belirli yne iletmek, koruyucu gaz
flemek ve kaynak akmnn telin u ksmna geiini salamaktr.200 ampere
kadar kaynak pensleri hava soutmal, 200 amperin zerinde su soutmal
olarak yaplrlar. Pensteki tetik veya dme ile kaynak oluumunu
salayan nitelikler harekete geer. Mig kaynak pensleri eri ve dik
alacak biimde yaplrlar.
MIG KAYNAK MAKNASI
3.2.2. MAG KAYNAI
MAG kayna, Metal Active Gas kelimesinin ba harfleri alnarak
adlandrlr. Bu kaynakta kullanlan gazlar karbondioksit ve karm
gazlardr. Genellikle elik, dk fark yoktur.
3.2.3. TG KAYNAI
TG (Tungusten nert Gaz Kayna) kayna da bir gazalt kayna eididir.
Yntem olarak MIG-MAG kaynandan farkllklar gsterir. lave tel,
oksijen kaynanda olduu gibi el ile verilmektedir. Ark oluturan
ilave tel ise tungstendir. Tungstenin ergime scakl yksek olduu iin
erimeyen elektrot olarak da snflandrlmaktadr. Seri retime ve robot
teknolojisine uygun olmayan bu yntemde demir d metallerin kaynanda
stn nfuziyet elde edilir. Ark scaklna (ergime) dayankl tungsten
elektrot kullanlr. Kaynak srasnda koruyucu gaz elektrotu, kaynak
alann, ergiyik ktlesini ve evresel s etkisinde olan yerleri havann
oksitlenmesinden korumaktadr. Tungsten elektrotun grevi sadece ark
oluturmaktr. Ark baladktan sonra pens hamla gibi kullanlarak dier
elde oksijen kaynak teli bulunmaldr. Koruyucu gaz olarak helyum
veya argon gaz kullanlr. Kaynak yapma teknii bakmndan oksi- gaz
kaynana, kaynak ss oluturmas bakmndan ise elektrik ark kaynana
benzetilmektedir. Tig kayna iin herhangi bir alternatif akml kaynak
makinesi, doru akml (redresr veya jeneratr) kaynak makinesi
kullanmak mmkndr. Bu makinelerin istenilen deerde kaynak akm
retmesi arttr. nk kaynak annda belirli bir ark olumas ve bunun
korunmas gereklidir. Son zamanlarda birok retici firma bu
makinelerde otomatik veya yar otomatik kontrol sistemleri
bulundurmaktadr. Tig kayna iin yaplan makinelerin daha ok tercih
edili nedeni hem alternatif ve hem de doru akm rettikleri iindir.
Kaynak akmn ve koruyucu gaz kaynak alanna kaynak pensleri (torlar)
iletirler. Arkn olumas, kaynak akmnn tungsten (wolfram) elektrot
yardm ile i parasna temas iletir. Penste bulunan zel fincandan
(balk) kaynak alanna koruyucu gaz flenir. Kaynatlan gerecin kalnl
ve elektrot apna gre fincan byklkleri tespit edilir. Rahat alma
ortamnda kalabilmeleri iin torlar (pensler) mutlaka soutulmaldr.
Torlar 200 ampere kadar hava ile 200 amper stnde kullanlanlar ise
su ile soutulur.
AVANTAJLARI
TIG kayna, srekli bir kaynak dikii yapmak, aralklarla kaynak
yapmak ve punto kayna yapmak iin hem elle, hem de otomatik kaynak
sistemleri ile uygulanabilir.
Elektrod tkenmedii iin ana metalin ergitilmesiyle veya ilave bir
kaynak metali kullanarak kaynak yaplr
Her pozisyonda kaynak yaplabilir ve zellikle ince malzemelerin
kaynana ok uygundur.
Kk paso kaynaklarnda yksek nfuziyetli ve gzeneksiz kaynaklar
verir.
Is girdisi kaynak blgesine konsantre olduu iin i parasnda
deformasyon dk olur.
Dzgn kaynak dikii verir ve kaynak dikiini temizlemeye gerek
yoktur.
DEZAVANTAJLARI
TIG kaynann metal yma hz dier ark kaynak yntemlerine gre
dktr.
Kaln kesitli malzemelerin kaynanda ekonomik bir yntem
deildir.
3.3. Gazalt Kaynak Makineleri
MG ve MAG kaynak makinesi arasnda sadece kullanlan gaz fark
vardr. Bunun haricinde donanm olarak ayndrlar. Inert gazlar,
soygazlar olarak da bilinmektedir. Bunlar ierisinde en yaygn
kullanlanlar argon ve helyumdur. Yurdumuzda argon gaz
kullanlmaktadr. Aktif gaz diye adlandrlan gazlar ise karbondioksit
ve karm gazlardr. Bu tr gazlar demir cinsi malzemelerde yaygn bir
ekilde kullanlmaktadr. Kaynak donanm drt temel gruptan oluur:
a. Kaynak torcu ve kablosu, b. Elektrot besleme nitesi, c. G
nitesi, d. Koruyucu gaz nitesi.
Bu yntemin dier kaynaklarla kyasladmzda baz stnlkleri de
bulunmaktadr. Bunlar aadaki gibi sralayabiliriz:
nce sac paralarnn kayna kolaylkla yaplabilmektedir.
Her tr metalin kayna yaplabilmektedir.
parasnda fazla snma meydana gelmediinden arplmalar
olumamaktadr.
Her tr pozisyonda rahatlkla kaynak yaplabilmektedir. ekil 1de
gazalt kaynak donanm grlmektedir.
nvertr Kaynak Makinalar
Teknolojinin gelimesiyle birlikte yeni kaynak makineleri
retilmeye ve kullanlmaya balanmtr. Klasik kaynak makinelerinden
farkl olarak tamamen elektronik olan bu makineler, kk ebatlarda
olup seri kullanma uygundurlar. rtl elektrotla ark, MG/MAG ve TG
kaynana uygun olarak retilmektedir. nvertrn grevi dntrcdr.
Alternatif akm doru akma evirmektedir. Resim 1de nvertr kaynak
makinesi grlmektedir.
RESM 1.NVERTR KAYNAK MAKNASI
3.4.Koruyucu Gazlar
Koruyucu gazlarn kullanm amac rtl elektrotla ark kayna veya
tozalt kaynandaki rt ve kaynak tozlarnn grd ilevleri yerine
getirmektir. Koruyucu gazlar;
a. Elektrodun oksidasyonunu engeller,
b. Arkn iyonizasyonunu kolaylatrr,
c. Atmosferik havann ark ve kaynak banyosuna girmesini nler
.
Helyum
Boucu bir gazdr. Kimyada He harfleri ile gsterilir. Havadan
yaklak % 13,8 daha hafiftir. Hidrojenden sonra bilinen en hafif
elementtir. Kimyasal olarak inert bir soy gazdr. Sv halde scakl ok
dktr Kaynama noktas, bilinen en dk gazdr. Yurdumuzda retimi fazla
olmadndan yaygn kullanm alanna sahip deildir. Helyum gaz genellikle
doal gaz kuyularndan elde edilmektedir. Sv ve / veya gaz fazlarnda
ticari olarak bulunur.
Argon
Havadan ar bir gazdr. Kimyada Ar harfleri ile gsterilir. Argon
arknn gerilimi ve argonun scaklk iletme kabiliyeti dier koruyucu
gazlara gre daha dktr. Sonuta, argon ortamnda oluan ark stunu daha
genitir. Merkezde yksek olan scaklk d scaklklarda dktr. Bunun bir
sonucu olarak da nfuziyet dikiin ortasnda yksek, kenarlarnda
dktr.
Karm
Ark atmosferinin karakteri, kullanlan gaz ve gaz karmlarna gre
deiir. Pratikte saf koruyucu gazlardan ziyade, karm gazlar
kullanlmaktadr. Kaynak yntemine, kaynaklanacak parann cinsine,
kalnlna ve ekline gre eitli karm gazlar mevcuttur. Ar + He eitli
oranlarda kartrlarak TIG ve MIG yntemlerinde kullanlmaktadr. Ar +
CO2 + O2 karm kullanlrsa oluan ekzotermik bir reaksiyon sebebiyle
kaynak banyosunun scakl ykselir ve yzey gerilimi zayflar, bylece
akcl ykselmi olan kaynak banyosunun gaz da giderilmi olur.
Karbondioksit
Renksiz, kokusuz, havadan ar, ok atomlu bir gazdr. Kimyada CO2
harfleri ile gsterilir. Dier koruyucu gazlardan farkl olarak, tp
iindeki CO2 in byk ounluu sv haldedir. Tpn st ksmnda (svnn zerinde)
gaz halinde CO2 bulunur. Kullanm srasnda gazn basnc dtke sv da
buharlaarak basn normale dner. CO2 gaz haline geerken evreden
scaklk alr, scaklk der. Bir tpten srekli olarak 12 litre/dk dan
daha fazla gaz ekilmemelidir. Aksi takdirde alnan buharlama ss ile
scakln dmesi sonucunda CO2 kar oluur. k borusu ve manometrede ak
tkanabilir. Fazla debide gaz gerektiinde birka tane tp bir manifolt
ile birletirilerek kullanlabilir veya tek tpn kna buharlama ssn
karlamak zere bir stc yerletirilir. Bu tpler, iinde sv CO2
bulunduundan hibir zaman eik veya yatk olarak kullanlmamaldr.
3.5.Kullanlan Elektrotlar
Gazalt kaynanda kullanlan elektrotlar tel halindedir ve bir
kangala sarlm halde makineye taklr. Kangal byklkleri ve tel aplar
standartlarla saptanmtr. Elektrot tketiminin ok olduu iletmeler iin
gelitirilmi byk paket olarak adlandrlan kangallar da bulunmaktadr.
Kk kangallar makine zerindeki tel verme sistemine balanrken, byk
paketler silindir eklindeki koruyucular iinden tel verme sistemine
sevk edilir. Elektrot seilirken dikkat edilecek hususlar aada
belirtilmitir.
1.Esas metalin mekanik zellikleri 2.Esas metalin kimyasal
zellikleri 3.Koruyucu gaz tr
4.TOZALTI KAYNAK TEKN
Toz alt kaynak yntemi ilk defa 1933 ylnda Amerika Birleik
Devletlerinde uygulanmaya balamtr. Yntem daha sonralar 1937 ylnda
Avrupa'da kullanlmaya balam ve bugnk eklini ise 1946 ylnda Rusya'da
almtr. Yntemin Trkiye'ye girii 196O'l yllara rastlar. Bugn lkemizde
kaynakl imalat yapan byk kurulularn tmnde toz alt kayna
yaplmaktadr.
Toz alt kaynak ynteminde kaynak parametreleri (kaynak akm, ark
voltaj, tel ilerleme hz, kaynak hz) iyi seildii takdirde hatasz ve
ok gzel grnml dikiler elde edilir. Normal rtl elektrotla yaplan
kaynaa gre bu yntemde kullanlan ayn apl elektrot daha yksek kaynak
akm ile yklendiinden, daha byk kaynak banyosu ve daha derin
nfuziyet elde edilir. Yntem,yan otomatik ve tam otomatik kaynak
uygulamalarna da msait olduu iin, modern kaynak uygulamas olarak
sanayilemi lkelerde yaygn kullanm sahas bulmutur. Netice olarak toz
alt kaynak yntemi iin zetle yle diyebiliriz:
Srekli kaynakta srat
Malzeme ve iilikten ekonomi
Gvenilir ve gzel grnml kaynak dikii, elde edilen bir kaynak
yntemidir.
4.1. Yntemin Prensibi ve Kaynak Donanm
Toz alt kaynak ynetiminde de ark, otomatik olarak kaynak yerine
srlen plak elektrot ile i paras arasnda meydana gelir ve ayr bir
kanaldan kaynak yerine dklen toz yn altnda ilevine devam eder.
Kaynak arknn toz yn altnda teekkl etmesinden dolay bu ynteme
TOZALTI KAYNAK YNTEM denmitir. Kaynak donanmnn prensip emas aada
grld gibidir. ekil 1.
Toz alt kaynak ynteminin prensip emas. Kaynak donanm u
nitelerden meydana gelmitir.
Sabit gerilim tipi (c.p) kaynak makines
Tel srme motoru
Kaynak tozu deposu
Bakr ene
plak elektrot kangal
Tel srme motoru, elektrot kangal ve toz deposunu zerinde tayan
araba.
Avantajlar
Yksek kaynak hz, kaynak parametreleri uygun seildiinde hatasz ve
gzel grnml kaynak dikileri elde edilir.
Kaynak ark, kaynak tozu tarafndan rtldnden ark nlarndan korunmak
iin maske kullanmaya gerek yoktur.
Kaynak esnasnda zararl metal tozlan ve duman karmaz.
Srama kayb yoktur.
Koan atmadan ileri gelen kaynak malzemesi zayiat yoktur.
Derine ileme kabiliyeti iyi olduu iin daha dar ve daha derin
kaynak azlarnda kaynak yaplabilir. Bu zellii, daha az iilik ve daha
az kaynak malzemesi kullanm demektir.
Gerekli toz tutma nlemleri alndnda tek tarafl kaynakta kaynak az
amadan 16 mm kalnla kadar, iki tarafl kaynakta ise 30 mm. kalnla
kadar kaynak yapabilme imkan salar.
Kaynak tozu, kaynak dikiinin zelliklerini etkileyecek ekilde
alamlandrlabilir. Bylece ucuz ve alamsz bir elektrotla alaml bir
toz kullanarak istenen zellikte daha ekonomik kaynak dikileri elde
edilebilir.
Yar otomatik, tam otomatik uygulamalara uygun olduu gibi
istenirse elle uygulama imkan da vardr.
Kk bir deiiklikle GAZALTI KAYNAIna dntrlebilinir.
Uygulama Alanlar
Toz alt kaynak yntemi birletirme kaynaklarnda olduu kadar dolgu
ve kaplama kaynak ilemlerinde de baaryla kullanlan bir yntemdir.
Birletirme yntemi olarak kullanld alanlar:
Basnl kap, kazan ve tank imalatnda LPG tpleri imalatnda
Spiral kaynakl boru imalatnda
elik konstrksiyon imalatnda
Profil (I, H, T) yapmnda
Otomotiv ve lokomotif sanayiinde
Gemi ina sanayiinde Dolgu ilemlerine rnek olarak
Anan mil ve makine paralarnn dolgusunda
Darbe ve anmaya dayankl sert dolgu ilemlerinde Kaplama yntemi
olarak
Korozyona ve oksidasyona dayankl kaplama ilemlerinde
kullanlr.
4.2. TOZALTI KAYNAK YNTEMNDE KULLANLAN KAYNAK TOZLARI
A - Kaynan gayesine gre
1 - Hzl kaynak tozlar (kaynak hz 1,5 m/dak)
2 - ke kaynak tozlar
3 - Birden fazla elektrot ile almak iin kaynak tozlar
4 - Band elektrot ile dolgu yapan kaynak tozlar
5 - Derin nfuziyet tozlar 6 - nce sa kaynak tozlar
7 - Aralk doldurma tozlar
B - mal usullerine gre
1 - Ergitilmi tozlar
2 - Sinterlenmi tozlar
3 - Aglomere tozlar
C - Kimyasal yaplarna gre
1 - Asit tip tozlar
2 - Ntr tip tozlar
3 - Bazik tip tozlar
D - Mineral yaplarna gre
1 - Mangan silikat esasl tozlar
2 - Kalsiyum silikat esasl tozlar
3 - Alumina esasl tozlar
4 - Alumina-Bazik esasl tozlar
5 - CaO esasl tozlar
Bilindii gibi toz alt kaynak ynteminde kullanlan kaynak tozlar,
rtl elektrodda rtnn grd vazifeleri grmektedir. Bu vazifeleri
hatrlatmak gerekirse:
A - Fiziksel vazifeleri
Kaynak esasnda ark kapatr.
Eriyik haldeki dikii, havann kt etkilerine kar korur.
Dikie uygun bir form verir.
Kaynak banyosunun yava soumasn salayarak, zararl gazlarn kaynak
banyosunu terk etmesi iin zaman kazandrr ve souk-scak atlamalar
nler.
B - Metalurjik vazifeleri
Kaynak banyosuna ilave ettii yardmc katk elemanlaryla yanma
kayplarn nler veya dengeler.
C - Elektriksel vazifeleri
A.C.Ia almada akmn sfr noktalarndan geite arkn devamlln
salar.
Kararl arkla almay mmkn klar.
4.3. Toz alt Kaynak elektrotlar
Toz alt kaynak ynteminde kullanlan plak elektrotlar, kaynak teli
diye adlandrlr. Toz alt kaynak telleri, elektrik ark ocaklarnda
retilen, kimyasal yaps ile kaynak yerinin metalurjik gvenlii
bakmndan yksek mangan (Mn) ieren zel eliklerden imal edilirler.
eitli amalar iin genellikle dairesel kesitli olarak 1,2 - 1,4 - 1,6
- 2,0 - 2,4 -3,2 -4,0 - 5,0 ve 6,0 mm 0 aplarnda imal edilirler.
Kaplama kaynaklar iin lama eklinde (dikdrtgen kesitli) imal edildii
de olur. Dairesel kesitli olanlar bakrla kaplanm olarak kangal
halinde piyasaya verilir. plak telin bakrla kaplanmasnn nedeni
vardr.
a- Souk ekme esnasnda passz ve temiz hale gelen teli, kullanm
anna kadar oluacak pastan korumak
b- b- Bakrn iyi bir elektrik ileticisi olmasndan dolay, telin
kontakt elemanlarna temasnda iyi iletkenlik salayarak, temas
yzeylerinin snmasn ve enerji ziyann nlemek.
c- c- Bakrn yumuak olmasndan dolay, kaynak esnasnda devaml
ilerleyen tel, kontakt elemanlarnn temas yzeylerinde anmaya
sebebiyet vermez. Yksek Mn'l olarak imal edildiini ifade ettiimiz
kaynak tellerinde Fosfor (P) ve Kkrt (S) miktarlarnn her birinin %
0.03 ten fazla olmamas gerekir.
Toz alt kaynanda kullanlan teller (plak elektrotlar) bilhassa
bileimlerindeki Manganez (Mn) miktarlarna gre snflandrlr.
TOZALTI KAYNAK MAKNASI
16