kaynak hatalari, adnan tÜrker, yÜksek lİsans tezİ, adnan tÜrker’ in “kaynak hataları”...

T.C. MARMARA ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

KAYNAK HATALARI

Adnan TÜRKER (Teknik Öğretmen)

YÜKSEK LİSANS TEZİ METAL EĞİTİMİ ANABİLİMDALI

DANIŞMAN Prof. Dr. İrfan YÜKLER

İSTANBUL 2005



KAYNAK HATALARI

Adnan TÜRKER (Teknik Öğretmen) (141102220020182)

YÜKSEK LİSANS TEZİ METAL EĞİTİMİ ANABİLİM DALI

DANIŞMAN

Prof. Dr. İrfan YÜKLER

İSTANBUL 2005



KABUL VE ONAY BELGESİ

KAYNAK HATALARI

Adnan TÜRKER’ in “Kaynak Hataları” isimli Lisansüstü tez çalışması, M.Ü. Fen

Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu’nun 14.06.2005 tarih ve

B.30.2.MAR.0.C1.00.00.sek./1735 sayılı kararı ile oluşturulan jüri tarafından Metal

Eğitimi Anabilim Dalı Metal Eğitimi Programında YÜKSEK LİSANS Tezi olarak Kabul

edilmiştir.

Danışman : ( Prof. Dr. İrfan YÜKLER ) (Marmara Üniversitesi)

Üye : ( Yrd. Doç. Dr. Halil DEMİRER ) ( Marmara Üniversitesi)

Üye : ( Yrd. Doç. Dr. Hamdi SÖZÖZ ) ( Marmara Üniversitesi)

Tezin Savunulduğu Tarih : 02.08.2005

ONAY

M.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu’nun .................. tarih ve ...................... sayılı kararı ile Adnan TÜRKER’ in Metal Eğitimi Anabilim Dalı Metal Eğitimi Programında Y.Lisans (MSc.) derecesi alması onanmıştır.

Marmara Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü

ÖNSÖZ

Son yıllarda teknoloji alanında önemli adımlar atılmıştır. Teknolojinin

uygulama alanlarından biri olan kaynak teknolojisi de bu gelişmelerden en çok

etkilenen sektörler arasındadır. Teknolojik gelişmelerin paralelinde hızla gelişen ve

değişen kaynak teknolojisine ‘‘Katkıda bulunmak kaygısıyla’’ yaptığım bu

çalışmamı, bilgi ve psikolojik desteğiyle tamamlamamı sağlayan; Sayın Prof. Dr.

İrfan YÜKLER’ e Lisans ve Yüksek Lisans eğitimimizi en iyi şekilde

tamamlamamız için gayret sarf eden Sayın Yrd. Doç. Dr. İrfan ÇALIŞ’ a Balıkesir –

İstanbul arasındaki yolculuk taleplerimi tebessümle karşılayan kaynağın piri sayın

hocam Öğ. Bnb. Ethem BELEK’ e, manevi desteğinden dolayı Öğ. Bnb. Adem

YILMAZ’ a, lisans eğitimim boyunca desteğini hiç esirgemeyen Sevgili eşim Hülya

TÜRKER’ e ve en nihayetinde, imkanlarını kullandırarak eğitim hayatımı devam

ettirmemi sağlayan Türk Silahlı Kuvvetlerine teşekkür ederim.

Adnan TÜRKER Haziran 2005

I

İÇİNDEKİLER

ÖNSÖZ…………………………………………………………………

İÇİNDEKİLER..................................................................................

ÖZET .......................................................................................................

ABSTRACT ..........................................................................................

YENİLİK BEYANI ............................................................................

SEMBOL LİSTESİ ...........................................................................

KISALTMALAR ................................................................................

ŞEKİL LİSTESİ .................................................................................

TABLO LİSTESİ ..................................................................………...

BÖLÜM I. GİRİŞ VE AMAÇ ........................................................

I.1. GİRİŞ ........................................................................................ I.2. AMAÇ ......................................................................................

BÖLÜM II. ÖRTÜLÜ ELEKTROT ELEKTRİK ARK

KAYNAĞI...............................................................................................

II.1. ÖRTÜLÜ ELEKTROT ELEKTRİK ARK KAYNAĞI…... II.2. KAYNAK DONANIMI ……………………………………...

II.2.1. Kaynak Temel Elemanları ………................................ II.2.1.1. Kaynak Makineleri………………………………. II.2.1.2. Kaynak Pensi ve Şasesi………………

II.2.1.3. Kaynak Kabloları……………………………………

SAYFA I II V VI VII VIII IX X XIII 1 1

2

4 4 5 5 5

6 7

II

II.2.1.4. Elektrotlar………………………….............. 4.a. Rutil Elektrotlar................................................................... 4.b. Asit Elektrotlar …………………………………................. 4.c. Oksit Elektrotlar……………………………………………... 4.d. Bazik Elektrotlar……………………………………………. 4.e. Selülozik Elektrotlar…………………………………………. 4.f. Derin Nüfuziyet Elektrotları…………………………………. 4.g. Demir Tozlu Elektrotlar……………………………………..

II.2.2. Kaynak Sırasında Kullanılan Yardımcı Malzemeler..

II.2.2 1. Kaynak Maskeleri ve Koruyucu Camlar………… II.2.2.2. Kaynak Masası……………………………………

II.2.2 3. Önlük ve Eldiven…………………………………

II.2.2 4. Kaynak Çekici…………………………………….

II.2.2.5. Tel Fırça…………………………………………..

II.2.2.6. Pens Sehpası……………………………………...

II.2.2.7. Kaynak Paravanları………………………………

II.2.2.8. Aspiratör ve Vantilatör…………………………...

II.3. ELEKTRİK ARKI…………………………………………..

II.3.1. Elektrik Akımı ...............................................................

II.3.2. Kaynak Akımı …………………………………………

II.3.3. Ark Türleri.....................................................................

II.3.4. Elektrotun Yakılışı…………………………………….

II.3.5. Ark Üflemesi ve Önlemleri……………………………

II.3.6. Arkın Oluşmasında Akım Ayarının Önemi………….

II.4. PARÇALARIN KAYNAĞA HAZIRLANMASI…………..

II.4.1. Kaynak Ağzı Çeşitleri…………………………………

II.4.2. Kaynak Ağzı Açma Araçları………………………….

II.4.3. Puntolama……………………………………………...

II.5. KAYNAK YAPMA POZİSYONLARI………………...

III.6. KAYNAK YAPIMINDAKİ ŞEKİL DEĞİŞTİRMELER VE BUNLARA KARŞI ALINACAK ÖNLEMLER…………….

BÖLÜM III. KAYNAKTA SÜREKSİZLİKLER.....................

III.1. KAYNAKTA SÜREKSİZLİKLER………………………..

III.1.1. Konum Hatalı Kaynaklar……………………………

7

7 8 8

8

9 9 9

9 9 10 10 11 11 11 11

11

11 11 12 12

13 13

14 14 14

16 16 17 17 19

19

34

III

III.1.2. Yanma Oluğu…………………………………………

III.1.3.Yetersiz kaynak doldurması........................................

III.1.4. Aşırı konkav ve konveks dikişler……………………

III.1.5. Aşırı Metal Yığılması…………………………………

III.1.6. Katmer………………………………………...............

III.1.7. Ark Erimesi…………………………………………...

III.1.8. Yetersiz Ergime……………………………………….

III.1.9. Nufuziyet Azlığı ………………………………………

III.1.10. Yüzey Gözenekleri…………………………………..

III.1.11. Diğerleri……………………………………………... III.1.11.1. Ark Çarpmaları…………………………………

III.1.11.2. Sıçramalar………………………………………

III.1.11.3.Cüruf İnkluzyonları………………………….....

III.1.11.4. Oksit İnklüzyonları……………………………..

III.1.11.5. Tungsten İnkluzyonları…………………………

III.1.11.6.Ark Kraterleri…………………………………...

III.1.11.7. Porozite…………………………………………

III.1.11.8. Tabakalaşma……………………………………

III.1.11.9. Dikişler, Katlamalar……………………………

III.1.11.10. Çatlaklar………………………………………

10.a. Kaynak metali çatlakları………………………..

10.b. ITAB çatlakları………………………………….

I. Hidrojen Çatlakları.……………………..........

II. Lameler Yırtılma……………………………

BÖLÜM IV.KAYNAKLARIN MUAYENESİ...........................

IV. 1. KAYNAKLARIN MUAYENESİ………………………….. IV.1.1. Tahribatsız Muayeneler……………………............

IV.1.1.1 Göz ile Muayene………………………………… IV.1.1.2. Sıvı Emdirme Yöntemi ile Muayene…………… IV.1.1.3. Manyetik Parçacık Testi………………………… IV.1.1.4. Ultrasonik Titreşimler Yardımı ile Muayene…… IV.1.1.5. Radyografik Muayene…………………………..

IV.1.2. Tahribatlı Muayene………………………….............. IV.1.2.1. Çekme…………………………………………… IV.1.2.2. Kırma……………………………........................ IV.1.2.3. Eğme…………………………………….…….....

34

35

36

40

41

42

42

43

46

46 46 46

47

49

49

49

49

51

51

51

52 57

57

59 60 60 60 61 62 62 63 66 67 67 68 68

IV

IV.2.4. Kayma Testleri……………………………………….. IV.2. MUAYENE YÖNTEMİNİN SEÇİMİ…………………….

BÖLÜM V. KAYNAKLARDA KALİTE

SEVİYESİNİN TESBİTİ……………………………………

V. 1. KAYNAKLARDA KALİTE SEVİYESİNİN TESBİTİ…………………………………………………….

SONUÇLAR .....................................................................................

KAYNAKLAR .....................................................................................

ÖZGEÇMİŞ ........................................................................................

69 70 73 73 93 94 95

V

ÖZET

Bilgi patlamasının yaşandığı teknolojinin sadece adının telaffuz edildiği

kendisinin ise her alanda yakalanamaz bir truva atı olduğu gerçeğinin yaşandığı

çağımızda, bu tez teknoloji ve gelişmeler düşünüldüğü zaman evrendeki dünyanın

kapladığı yer kadar küçük olan bir konu (kaynak) üzerinde içine girildiği zaman

kıtaları ülkeleri ile koskoca bir dünya olan ve kıtalardan herhangi bir tanesine

eşdeğer örtülü elektrod ile elektrik ark kaynağının donanımı, yöntemi ve kullanılan

elektrotları incelendi.

Üretmek önemli değil pazarda aranan ürünü üretmek ancak hataları ortadan

kaldırmakla mümkün kılına bileceği ilkesinden kaynak süreksizlikleri ( hataları )

nelerdir,nasıl meydana gelir sorularına cevaplar aranmış ve önleme tedbirleri

gerçekçi bir şekilde ortaya konmuştur.

Yapılan birleştirmenin nerede ne kadar kullanılabilirliğinin veya ana yapıyla ne

kadar örtüşüp örtüşmediği gerçeğinin ortaya konulduğu tahribatlı ve tahribatsız

muayene yöntemleri ve en nihayetinde yapılan kaynağın ve oluşabilecek hatanın

uluslararasındaki standartları verilmiştir.

VI

ABSTRACT

In this thesis, hardware of arc welding with covered electrode, methods of

electric arc welding and used electrodes were studied. This subject, a tiny part of the

improving technology which is also a huge branch in itself, is developing in a high

speed as the other improvements of the world.

By using the principle “Producing zero-mistake production is more important

than just producing” the answers for the questions what the welding discontinuities

are and how they happen were searched and precautions were determined in a

realistic way.

Destructive and non-destructive testing methods which describe the usability of

applied welding as time, strength and place or how it overlaps with the main

substance were studied. Eventually international standarts of probable errors and

applied welding were given.

VII

YENİLİK BEYANI

Gelişen dünyayla birlikte etrafımızdaki her şeyin de değiştiğini unutmamak

gerekir.Hele ki su ile kaynağın bile yapıldığı, kaynak sektörü gibi yüksek

teknolojilerin gereksinim duyulduğu bir alanın yerinde sayması beklenemezdi.

Kaynak dünyası yeniliklere kapısını araladıkça, ana sanayisindeki temel

unsurlar da bu değişimden şüphesiz etkilenirler.

Her sektörle bağlantılı ve vazgeçilmezi olan kaynak teknolojileri günümüzde

hızla gelişen başlı başına bir sektör olmuştur. Bundan daha 50-60 yıl öncesinde

şimdiki zamana göre çok ilkel diyebileceğimiz metotlarla kaynak yapılırken;

günümüzde kaynak işlemleri için insan gücüne neredeyse ihtiyaç kalmamıştır.

Yıllardır iki metal parçayı estetik ve sağlam bir şekilde doğrudan birleştirmenin

yolu kaynak bağlantısıdır. Bu çalışmada da kaynağın bu kariyerini korunması için

Kaynak yöntemlerinden birisi olan Örtülü Elektrotla Elektrik Ark Kaynağı ele

alınmış ve mantığı anlatılarak, pratik çözümlerin ortaya konabilmesi için

yapılabilecek kaynak hataları analiz edilmiş ve bunlara karşı gereken koruyucu

hekimlik veya hekimlik yapılmış sonuç olarak önlemeye dönük tedbirler ortaya

konmuştur. Bin aleyh Uluslar arası kaynak standartları hakkında aydınlatıcı bilgi

verilmiş ve yapılan kaynağın veya kaynak hatasının uluslar arasındaki seviyesinin

(standardının) veya kabul edilebilirliğinin ne olduğunun değerlendirilmesi

yapılmıştır.

Sonuç olarak; kaynak teknolojilerine insanlık varoldukça talep artacak; talep

arttıkça teknoloji ilerleyecek ve ilerleyen teknoloji sanayinin tüm dallarına olumlu

bir etki yapacaktır.

Haziran 2005 Prof. Dr. İrfan YÜKLER Adnan TÜRKER

VIII

SEMBOL LİSTESİ

A : Amper

AS : En iyi alın kaynak birleş tirmesi

C : Kaynak kalite seviyesi

c/sn : Klon / saniye

D : Kaynak kalite seviyesinde (En kötü kaynak) d : Yarıçap

K : Köşe dikişi

S : Alın kaynak birleşt irmesi t : Parça kalınlığı

∂ : Yığma açısı

IX

KISALTMALAR

AWS : Amerikan Kaynak Cemiyeti

DADK : Doğru Akımda Doğru Kutuplama

DATK : Doğru Akım Ters Kutuplama

DIN : Alman Standardı

IIW : Uluslararası Kaynak Enstitüsü

ITAB : Isının Tesir Altındaki Bölge

MAG : Metal Aktif Gaz

MIG : Metal İnert Gaz

SÇK : Sıcak Çatlama Kriteri

TIG : Tungsten İnert Gaz

X

ŞEKİL LİSTESİ

SAYFA NO

Şekil II.1 Örtülü Elektrot İle Elektrik Ark Kaynak Donanımı Blok Şeması……

Şekil II.2 Kaynak Pensi, Şasesi ve Kabloları…………………………………... Şekil II.3 Kaynak Alanının, Paravan Kullanılarak Çevreden Yalıtılması……..

Şekil II.4 İki Karbon Elektrot Arasında Oluşturulan Arkın Görünüşü…………

Şekil II.5 Küt Alın Kaynak Ağzı (Üstte) ve V Alın Kaynak Ağzı (Altta)…….

Şekil II.6 Çift Taraflı Açılmış V Kaynak Ağzı(Üstte) ve Tek Taraflı Açılmış U Kaynak Ağzı(Altta)………………………………………………….

Şekil III.1 Konum Hatalı Kaynak Birleştirmeleri………………………………

Şekil III.2 Kaynak Kesit Geometrisini Etkileyen Süreksizlikler……………….

Şekil III.3 Tipik Yetersiz Kaynak Doldurmak Süreksizliği…………………….

Şekil III.4 İç Köşe Kaynağı Boyutları………………………………………….

Şekil III.5 İç Köşe Kaynak Profilleri. ………………………………………….

Şekil III.6 İç Köşe Kaynak Yüzeyinde Oluşan Gerilmeler……………………..

Şekil III.7 V Alın Kaynağı Kök Pasosunda Büzülme Çatlağı………………….

Şekil III.8. Aşırı Metal Yığılma Açısı…………………………………………..

Şekil III.9 Kaynaklı Birleştirmede Aşırı Yığılan Kaynak Metali Açısının

Yorulma Mukavemeti Üzerindeki Tesiri……………………………..

Şekil III.10 Kök Açıklığının Kaynak Birleştirmesindeki Tesiri………………..

Şekil III.11 Yetersiz Erime (Şematik)…………………………………………..

Şekil III.12 Nüfuziyet Azlığı……………………………………………………

Şekil III.13 Kısmî Nufuziyetli olarak Tasarlanmış Kaynak Birleştirmeleri……

Şekil III.14 Yetersiz Kaynak Nufuziyetine Ve Yetersiz Erimeye Tesir Eden

Faktörler Ve Önlemleri……………………………………………….

Şekil III.15 Değişik Cüruf İnklüzyonları Görülmektedir………………………

Şekil III.16 İnklüzyonların Sebepleri Ve Önlemleri..........................................

5 6 10

12

15

15

34

35

35

37

38

39

39

40

41

42

43

43

44

45

47

48

XI

Şekil III.17 Kaynak Metalinde Bulunan Gaz Porozite Türleri………………...

Şekil III.18 Kaynak Metali Ve İş Parçasında Oluşan Çatlakların Bulunma Yeri

Ve Şekline Göre Adlandırılması……………………………………

Şekil III.19 Tipik Kaynak Metali Çatlakları……………………………………

Şekil III.20 S, C Ve Mn’ In Alaşımsız, Düşük Karbonlu Çeliğin Sıcak

Çatlamaya Meyli Üzerine Etkisi……………………………………..

Şekil III.21 Ana metal ITAB Sıcak Çatlama Faktörleri……………………….

Şekil III.22 Kaynak Ağzı Açılmış Kaynaklı Birleştirmelerde Dikiş

Boyutlarının Sıcak Çatlamaya Tesiri…………………………………

Şekil III.23 Alın Birleştirmesinde Bir Krater Çatlağı…………………………

Şekil III.24 Kaynak Edilen Parçada Soğuk Çatlama Sebepleri Ve Önlemler…..

Şekil III.25 Kaynak Birleştirilmesinde Tipik Lameler Yırtılma Şekildeki Oklar Büzülme Gerilmelerini Ve Yönünü Göstermektedir…………..

Şekil IV.1 Ultrasonik Titreşimler Yardımı İle Hataların Saptanması…………..

Şekil IV.2 Rontgen cihazı ile Radyografik Mayene……………………………

Şekil IV.3 Radyografik Muayenede Dikişlerdeki Hataların Film Üzerinde Görünümü…………………………………………………………….

Şekil.IV.4 Çentikli Darbe Deneyleri…………………………………………….

Şekil.IV.5 Hidrolik Eğme Ünitesi……………………………………………….

Şekil V.1 Alın Dikişlerinde Dikişin Taşkınlığı………………………………….

Şekil V.2 İnce Çelik Saçlarda Alın Dikişleri Kapak Panosunun Çöküklüğü……

Şekil V.3 Çelik Saçlarda Alın Dikişleri Kapak Panosunun Çöküklüğü…...........

Şekil V.4 Çift Taraftan Kaynak Edilen Alın Dikişlerinde Kenar Kayması…….

Şekil V.5 Tek Taraftan Kaynak Edilmiş Alın Dikişlerinde Kenar Kayması……

Şekil V.6 Tek Taraftan Kaynak Edilmiş Çevresel Boru Dikişlerinde Kenar Kayması……………………................................................................

Şekil V.7 Alın Dikişlerinde Yanma ve Kenar Çentikleri ( Yanma Olduğu )……

Şekil V.8 Alın Dikişlerinde Kökün Taşkınlığı………………………………….

Şekil V.9 İnce Saçların Köşe Dikişlerinde Dikiş Taşkınlığı ( Dış Bükeylik )…

Şekil V.10 Kalın Şaçların Köşe Dikişlerinde Dikiş Taşkınlığı ( Dış Bükeylik ).

Şekil V.11 Bindirme Birleştirmelerde Dikiş Taşkınlığı………………………...

Şekil V.12 Köşe Dikişlerinde Dikişin İçbükeylik………………………………

Şekil V.13 Köşe Dikişlerinde Eşit Olmayan Dikiş Kenar Uzunluğu……………

Şekil V.14 Köşe Dikişlerinde Kökün Kapanması………………………………

50 52 53

53

55

56

57

58

59

64

66 67 68

69 78 79

80

81

82

83 84 86 87

88

89 90

91

92

XII

TABLO LİSTESİ

SAYFA NO

Tablo III.1 Kaynak Birleştirme Süreksizliklerinin ISO (TSE) Standartlarında

Sınıflandırılması……………………………………………………

Tablo III.2 Kaynak Yöntemine Bağlı Oluşan Süreksizlikler…………………...

Tablo IV.1 Kaynak Geometrisine Göre Tahribatsız Muayene Yönteminin

Seçimi………………………………………………………………

Tablo IV.2 Süreksizlik Türüne Göre Tahribatsız Muayene Yöntemi Seçme…..

Tablo V.1 DIN 8563 Part 3’ e Göre Çeliklerin Eritme Kaynaklı

Bağlantılarında Alın Dikişleri İçin Bulgular Ve Değerlendirme

Grupları……………………………………………………………..

Tablo V.2 DIN 8563 Part 3’e Göre Çeliklerin Eritme Kaynaklı Bağlantılarında

Köşe Dikişleri İçin Bulgu ve Değerlendirme Grupları……………...

Tablo V.3 DIN 8563 Part 3’ e Göre Çeliklerin Eritme Kaynağında Belirli

Boyutlarına İzin Verilen Bulgular…………………………………..

21

33

70

71

75

76

77

XIII

BÖLÜM I

I.1. Giriş

Metaller insanlar tarafından binlerce yıldan beri kullanılmakla birlikte, ilk

yararlı metalin nasıl üretildiğini kimse kesin olarak bilmemektedir.Meteoritlerle yer

yüzeyine gelen metal parçacıklarının yararlı özelliklere sahip olduğunun keşfedilmiş

olması mümkündür.Bakır içeren minerallerin bulunduğu bir yörede yaşayan

insanların bilmeden bu filizleri kamp ateşinde ısıtmış olması ihtimali daha da

fazladır.Uygun şartlar altında,bu olay çekiçle şekillendirilebilen ve saf olmayan bakır

parçacıklarının üretimine neden olmuş olabilir.Orijinleri ne olursa olsun,metallerin

erken çağlarda kullanılmış olduğu bakır alaşımından(bronz) yapılmış aletlerin ortaya

çıkartılması ile kanıtlanmıştır.İlkel yerleşim merkezlerinden baltalar, mızrak uçları

ve süs eşyaları çıkartılmış ve arkeologlar bunların şimdi bronz çağı olarak

adlandırdığımız dönemde üretilip kullanıldığını göstermişlerdir.

Milattan önce 1400 yıllarında Suriyelilerin bulduğu söylenen demirci

kaynağındaki gelişmeler bir yana bırakılırsa, küçük metal parçacıkların birleştirilerek

daha büyük ve daha karmaşık parçaları üretmedeki yetersizlik, mühendislikteki

gelişmeyi 19. yüzyılın başlarına kadar engellemiştir.İtiraf etmek gerekir ki döküm

teknikleri çanların ve topların üretiminde olduğu gibi son haddine kadar

kullanıldı.Ancak elde edilen metal gevrekti ve mukavemeti demircinin çekici

altındaki dövme parçaların mukavemetine nazaran çok daha düşüktü.Ancak dövme

parçalar da küçük boyutlarda üretilebiliyordu ve bu nedenle de birleştirilmelerine

ihtiyaç vardı.Gelişmelerin çoğu askeri gereksinimlerden doğmuştur.Buna en güzel

örnek şövalye zırhlarının perçinlenmesidir.Bu sayede zırhtaki hasara uğramış zırh

parçalarının değiştirilebilmesi sağlanmıştır. Cıvatalama, perçinleme, lehimleme ve

1

son olarak da kaynak gibi birleştirme tekniklerinin ticari boyutlarda ortaya

çıkışı ancak makineye bağlı endüstriyel devrimin gerçekleşmesiyle mümkün

olmuştur.

Bir köprü tasarımcısı, köprü platformunda hareket eden vasıtaların oluşturduğu

değişken yükleri taşıyacak levhaları birbirine birleştirecek yöntemler arar.

Birleştirme işlemlerini mümkün olduğu kadar çabuk yapmak her ne kadar arzulanır

ise de, bu her uygulama için birinci derecede öneme haiz bir husus değildir.Gerçekte

bazı bağlantıların yerinde yapılması zorunlu bir faktör olarak karşımıza çıkabilir.Bu

nedenden dolayı köşe kaynağı kirişlerin sıkça atölyedeki imalatında kullanılırken; bu

kirişlerle ilgili kritik bağlantılar, daha iyi bir kalite kontrolü ve zor yerlerde çalışma

kolaylığı sağlamak gibi yararlarından ötürü yerinde yapılan cıvata bağlantısı ile

gerçekleştirilir.

Buna karşılık, köprüden geçen otomobillerin imalatçısı ise üretim hattında

kullanılabilmeye uygun güvenirlilik, tekrarlanabilirlik ile birlikte yüksek üretim

hızına sahip birleştirme tekniklerini araştırır.Genellikle büyük iş gücü gerektiğinden

bu yöntemler mümkün olduğunca yarı kalifiye operatörler tarafından uygulanmaya

müsait olmalıdır.Bu ise, üretim düzeninin kurulması, kontrolü veya izlenmesi için

uzman personel gerektirir.

I.2. Amaç

Gelecekte bilimin ve mühendisliğin yapı taşlarından biri olacak olan ileri

kaynak teknolojisinde kullanım alanlarıyla daha çok uygulamalarda yer bulacak ve

üniversite eğitiminde de vazgeçilmez mühendislik dallarından biri olmayı daha da

güçlenerek devam ettirecektir.

Bugün çok sayıda kullanılabilir birleştirme tekniği vardır ve günümüzdeki

sorun birleştirmenin nasıl yapılacağı değil, en iyi birleştirme yöntemin nasıl

seçileceğidir. Her yöntemin kendine has özellikleri vardır ve en uygun seçim için

birçok hususun değerlendirilmesi gerekir. Mukavemet, üretim kolaylığı, maliyet,

ömür, korozyon dayanımı ve görünüş gibi faktörlerin göreceli önemi büyük ölçüde

göz önüne alınan uygulamaya bağlıdır.

2

Bu nedenlerle tezde genel kaynak yöntemlerinin atası olan Örtülü elektrotla

elektrik ark kaynağının genel yapılış yöntemleri incelenmiş ve en iyi birleştirmenin

yapılabilmesi için; birleştirmelerde karşılaşılan süreksizliklerden yola çıkılarak en iyi

ye ulaşmak ve birleşmenin yapıldığı kısmın ana malzemeden mekanik özellikler,

mukavemet, üretim kolaylığı, maliyet, ömür, korozyon dayanımı ve görünüş

parametreler değerlendirilerek ana malzemeye en yakın ve istekleri en iyi

karşılayacak optimum süreksizlik çözüm yöntemleri belirlenmiştir.

Giriş bölümünde bahsettiğim gibi Kaynak teknolojisinin en hızlı gelişiminin

savaş dönemlerin de olduğunu ve bununda ancak arz talep ilkesiyle açıklana bileceği

gerçeğidir. Bu nedenle tez Kara Kuvvetleri Astsubay Meslek Yüksek Okulunun

yetiştirmekte olduğu ve Kara Kuvvetlerinin değişik kıta ve ünitelerinde görev

yapacak olan Astsubay öğrencilerine kaynak derslerinde ders notu olarak

kullanılması amacı ile hazırlanmıştır.

3

BÖLÜM II

ÖRTÜLÜ ELEKTROD ELEKTRİK ARK KAYNAĞI

II.1. ÖRTÜLÜ ELEKTROT ELEKTRİK ARK KAYNAĞI

KAYNAK: Bir birinin aynı veya erime aralıkları birbirine yakın iki veya daha

fazla metalik veya termoplastik parçayı ısı, basınç veya her ikisini kullanarak aynı

türden bir malzeme katarak veya katmadan birleştirmektir.

ERİTME KAYNAĞI: Metalik malzemeyi yalnız sıcaklığın etkisi ile yerel

olarak ek kaynak metali ile birlikte eritip birleştirmektir.

Ergitme kaynak grubundan olan elektrik ark kaynağında iş parçasına ergime

sıcaklılarının üzerine çıkaracak ısı verilir. Isının oluşmasında elektrik enerjisinden

yararlanılır. Sanayi şebekesinden alınan elektrik akımı, kaynak temel elemanlarından

biri olan kaynak makineleri yardımıyla kaynak akımına dönüştürülür. Kaynak

makineleri, alternatif ve doğru akım üreten makineler olarak iki ana grup

içerisindedir. Jeneratör ve redresör ark kaynak makineleri doğru akım üretirler.

Tranformatör ark kaynak makineleri ise, dalgalı kaynak akım üreteçleridir. Her iki

grup içinde bulunan kaynak makinelerinin birbirine göre üstünlükleri vardır.

4

II. 2. KAYNAK DONANIMI

Kaynak yapıla bilmesi için gerekli malzemeler; kaynak temel elemanları ve

kaynak yardımcı elemanları olmak üzere iki ana grup altında toplanır.

II.2.1. KAYNAK TEMEL ELEMANLARI

Temel elemanlar içerisinde kaynak makinesi, pense, şaseler, kablolar ve

elektrotlar girmektedir. (Bkz. Şekil I.1)

Akım üreteci

İş parçası İş parçasına

Elektroda

Elektrot

Elektrot pensesi

Şekil II.1 Örtülü Elektrot İle Elektrik Ark Kaynak Donanımı Blok Şeması [2]

II.2.1.1. Kaynak Makineleri

Başta belirtmemiz gerekir ki; elektrik akımı bir elektron hareketidir.

Elektronlar (–) kutup olarak adlandırılan katotlardan (+) kutup olarak adlandırılan

anoda doğru hareket ederler. Elektronların bu hareketine elektrik akımı adı verilir.

Ayrıca (+) ve (–) kutuplar arasında elektronları harekete geçiren bir elektron fazlalığı

vardır. Buna da gerilim adı verilmektedir. Şebeke geriliminin insan vücudu açısından

tehlikeli olması ve bu gerilim ile kaynağa arkı oluşturulduğu taktirde ark esnasından

etrafa metal sıçramaları tehlikeli bir durum arz eder. Bu nedenden dolayı kaynak

makineleri adı verilen gerilim üreteçleri tarafından gerilim (25-55 volt) ve şiddeti

(10-600 amper) kaynak için uygun hale getirilir.

5

Ark kaynağını hem alternatif akımla hem de doğru akımla yapmak

mümkündür. Dolayısıyla kaynak makineleri ;

1. Doğru akım veren kaynak makineleri; kaynak jeneratörleri, kaynak

redresörleri.

2. Alternatif akım veren kaynak makineleri; transformatörler

II.2.1.2. Kaynak Pensi ve Şasesi

Kaynak akımının dolayısıyla ergimenin olaşabilmesi için kaynak makinesinde

üretilen akımın pensten elektrota buradan iş parçasına, sonrada kaynak makinesine

iletilmesi gerekmektedir. İş parçasıyla kaynak makinesi arasındaki akım iletimi

kaynak kablolarıyla sağlanır. Bu kabloya topraklama kablosu adı verilmekte olup, iş

parçasına temasının ağlanmasında, şase adı verilen aparatlardan yararlanmaktadır.

(Bkz.. Şekil II.2)

Şekil II.2 Kaynak Pensi, Şasesi ve Kabloları [2]

6

II.2.1.3. Kaynak Kabloları

Elektrik ark kaynağında birincisi şebekeden kaynak makinesine olan elektrik

bağlantısını sağlayan kablo ve ikincisi kaynak makinesi ile iş parçası arasındaki

bağlantıyı gerçekleştiren kablo olmak üzere iki tür kablo vardır.

II.2.1.4. Elektrotlar

Elektrik ark kaynağında, çok özel istisnai uygulamalar dışında, örtülü elektrot

kullanılır.

Örtülü Elektrotlar: Çıplak telin üzerine daldırma veya presleme ile bir örtü

kaplanması ile elde edilir. 1908 yılında İsveçli Oscar Kjelberg tarafından bulunan

elektrot örtüsü aşağıdaki faydaları sağlamaktadır.

1) Arkın tutuşması ve oluşmasını kolaylaştırır, böylece hem doğru hem de

alternatif akım ile kaynak yapılması mümkün olur.

2) Tavan ve dikine kaynak işlemlerini yapılmasını kolaylaştırır.

3) Dikişin yavaş soğumasını sağlar.

4) Koruyucu gaz ortamı meydana getirir.

5) Erime hızını yükseltir.

6) Erimiş kaynak banyosunu deokside eder.

Örtü karakterine göre örtülü elektrotlar; rutil, oksit, bazik, selülozik karakterli

ve özel elektrotlar olarak sınıflandırılır.

4.a. Rutil Elektrotlar

Örtü ağırlığının yaklaşık %35 ’i titandioksitdir. Eriyen kaynak metali örtü

kalınlığı arttıkça incelen damlalar halinde iş parçasına geçer. Örtü kalınlığının fazla

olması kaynak dikişinin mekanik özelliklerinin de olumlu yönde etkilemekte ve

aralık doldurma kabiliyetini arttırmaktadır. Rutil türdeki örtüye sahip elektrotlar,

dikişi tamamen örten oldukça kalın, rengi kahverenginden siyaha kadar değişen

çabuk katılaşan bir cüruf oluştururlar. Hem doğru hem de dalgalı akımla kaynak

yapılabilir. Oluşturdukları ark yumuşaktır.

7

4.b. Asit Elektrotlar

Örtülerinde daha çok, demir oksit ve manganez bulunur. Kalın örtülü olarak

imal edilirler. Görünüşü arı peteğini andırır ve dikiş üzeriden kolayca kalkar. Bu

elektrotlar çabuk akan düz dikişler verirler ve dikey pozisyonda yukardan aşağıya

doğru kaynaklardan başka her pozisyon için uygundur. Hem doğru hem alternatif

akım ile kullanılabilir. Aralık doldurma kabiliyetleri zayıf olduğundan kaynak

ağzının iyi açılması ve parçaların birbirine iyice uyması gerekir.

4.c. Oksit Elektrotlar

Güzel görünüşlü ve düzgün kaynak dikişlerinin elde edilmesi önemli olduğu

zaman kullanılır. Cüruf çok akıcı olduğundan yatay ve oluk pozisyonlarda

kullanılması önerilmektedir. Ark sıcaklığının yüksek olması nedeni ile aralık

doldurma kabiliyeti düşük,dikiş üzerinde çatlama ihtimali artar.

4.d. Bazik Elektrotlar

Kaynak dikişinde hidrojen olmaması sağlıklı kaynak yapmanın ön şartıdır.

Hidrojen kaynak dikişinde ve ITAB (Isının Tesir Altındaki Bölge)’ da çatlakların

oluşmasına neden olur. Bazik elektrot örtüleri, dikişin hidrojen kopma olasılığının

aza indirecek yapıya sahiptir.

Bazik elektrotlar bütün kaynak konularında kullanılabilen, aralık doldurma kabiliyeti

fazla olan bir elektrottur.

Kaynak metali büyük damlalar halinde geçiş yapar sonuçta elde edilen kaynak

dikişinin mekaniksel özellikleri oldukça iyidir.

Bazik Elektrotların Kullanım alanları;

• İç yapısı bilinmeyen karbonlu ve az karbonlu çeliklerin kaynağında,

• Yüksek miktarda karbon,kükürt,fosfor ve azot içeren çeliklerin kaynağında,

• Farklı karbon içeren çeliklerin birleştirilmesinde,

• Kalın kesitli parçaların kaynağında,

• 0 0C sıcaklıkların altında çalışan makine donanım ve yapıların kaynağında,

• Dinamik zorlamalara maruz kontrüksiyonlarda.

8

4.e. Selülozik Elektrotlar

Ölçülerinde yandıkları zaman gaz haline geçen organik maddeler bulunur.

Çoğunlukla kalın örtülü olarak imal edilirler. Dikiş üzerinde çok az cüruf meydana

getirirler, sıçrama kayıpları yüksektir. Doğru akımda (pozitif kutba bağlanarak) veya

alternatif akımda kullanılır. Her pozisyondaki kaynakta kullanılabilir.

4.f. Derin Nüfuziyet Elektrotları

Kaynak ağzı açma zorunluluğu vardır. İki taraftan birer paso çekilerek 2.d – 2

(d: yarıçap) mm kalınlıktaki saçlara ağız açmadan, alın kaynağı yapmak mümkündür.

Her bir taraftan çekilen pasonun, saç kalınlığının yarısını kaynak etmesi gerektirir.

4.g. Demir Tozlu Elektrotlar

Örtü bileşimi hemen hemen yarıya kadar demir tozundan oluşur. Bunun

faydaları şunlardır:

• Örtüyü iletken hale getirir

• Dikişe geçerek ergime verimini arttırır.

• Elektrotun yüksek verimli olmasına olanak tanır.

II.2.2. Kaynak Sırasında Kullanılan Yardımcı Malzemeler

Kaynak sırasında oluşan ısı, ışık,duman ve radyasyondan kaynakçıyı korumak

için bazı malzemeler kullanılır. Bu malzemeler aşağıda açıklanmıştır.

II.2.2 1. Kaynak Maskeleri ve Koruyucu Camlar

Kaynak arkının ortaya çıkardığı enerjinin %85 i ısı, %15 i ışık enerjisi olarak

değerlendirilmektedir. Işık enerjisinin %10 u ültraviyole, %30 u parlak veya görünen

ışınlar, geri kalanı ise enfraruj ışınlardır. Parlak ve görünen ışınlar gözleri

kamaştırarak geçici görme bozukluklarına neden olur. Bu olayın sürekli olması ise

doğal olarak gözün görme kabiliyetinin azalmasıyla sonuçlanır. Bu nedenle bu zararlı

ışınlardan korunmak için kaynak maskeleri kullanılır.[1]

9

II.2.2.2. Kaynak Masası

Kaynakçının rahat çalışmasına olanak tanıyacak masalar ve aparatlar kullanılır.

(Bkz. Şekil II.3). Kaynak yapılacak iş parçalarının üzerinde konumlandırıldığı ve

değişik pozisyonların verilebildiği masa ve pozisyonerler kullanılır.

Şekil II.3 Kaynak Alanının, Paravan Kullanılarak Çevreden Yalıtılması

Emeç

Paravan

Pens sehpası

Şekil II.3 Kaynak Alanının, Paravan Kullanılarak Çevreden Yalıtılması [2]

II.2.2 3. Önlük ve Eldiven

Kaynak esnasında oluşan ısı ve radyasyonun zararlı etkilerinden korunmak için

normal giysiler yeterli değildir. Normal çalışma kıyafetleri ısıdan etkilenerek bir süre

sonra sertleşir ve parçalanır. Sıçramalardan çıkan küçük parçacıklardan korumaz.

Tüm bu olumsuzluklar nedeniyle kaynakçının ısı ve radyasyon enerjisinden

korunması gerekmektedir. Buda deriden yapılmış özel aksesuarlarla sağlanır. Bunlar;

önlük, eldiven, tozluk ve kolluktur.

10

II.2.2 4. Kaynak Çekici

Cürufun temizlenmesinde kullanılan özel yapıdaki çekiçlerdir.

II.2.2.5. Tel Fırça

Sıçramalardan meydana gelmiş metal parçalarından arındırmak için kullanılır.

II.2.2.6. Pens Sehpası

Kaynağa ara verildiğinde kaynak pensinin konulduğu sehpadır. Elektrik

enerjisine karşı yalıtılmış olmalıdır.

II.2.2.7. Kaynak Paravanları

Kaynak kıvılcım ve ışınlarının çevreye olan zararlarının engellenmesinde

kullanılır.

II.2.2.8. Aspiratör ve Vantilatör

Elektrotu oluşturan maddeler kaynak esnasında yanarak zararlı gazlar

oluşturur. Bunlardan korunmak için aspiratör ve vantilatör kullanılır.

II.3. ELEKTRİK ARKI

II.3.1. ELEKTRİK AKIMI

Bir enerji dönüşümü sonucunda ortaya çıkar kömür, petrol ve nükleer

tepkimelerden meydana gelen ısı yada akarsuların kinetik enerjisinin harekete

dönüşmesi, elektrik sağlayan kaynakları oluşturur.

Elektronlar, bütün atomlarda çekirdeğin çevresindeki yörüngede bulunur.

Elektron akışı; elektrik akımı diye adlandırılır. Birimi amperdir. Bir amper, verilen

bir noktadan bir saniyede (6,24 . 1018) elektronun geçmesi demektir.[2]

Yük klonla ölçülür. Bir amper, bir klon / saniye olarak tanımlanır. (1A=1c/sn)

Elektrik şebekesinden alınan alternatif akım, doğrultmaçlar yardımıyla doğru akıma

çevrilir. Akımın yönü kaynak işleminde kutuplar arasındaki gidişleri değiştirerek

kaynağın niteliğinde oynamalar yapılabilir. Genel olarak doğu akımda elektrot (-)

kutupta ise doğru akımda doğru kutuplama (DADK) adını alır. Elektrot (+) kutupta

11

ise doğru akım ters kutuplama (DATK) olarak anılır. Ters kutuplama, doğru

kutuplamaya göre daha derin bir nüfuziyet elde edilmesini sağlar. Doğru kutuplama

ise ters kutuplamaya göre elektrotun ergime gücü yüksektir.

II.3.2. Kaynak Akımı

Şebekeden alınan 220-380 volt gerilime sahip elektrik akımının, kaynak

makineleri aracığıyla, gerilimin 25-55 volt ve akım şiddetinin 10-600 ampere

değiştirilmesiyle elde edilen ve elektrik ark kaynağında kullanılan akıma kaynak

akımı denir.

II.3.3. Ark Türleri

Elektronlar sürekli olarak elektron yönünden zayıf olan tarafa doğru,

hareketlerini gerçekleştirir.

Elektrottan ayrılan elektronlar, şasenin bağlı olduğu iş parçasına, çok şiddetli

bir şekilde geçiş yaparlar. (Bkz.. Şekil II.4 )

A : Anot K : Katod C : Katodik leke S : Anodik krater F : Yayılan ısı L : Ark

Şekil II.4 İki Karbon Elektrot Arasında Oluşturulan Arkın Görünüşü [3]

12

Olay bir bombardımanı andırır. Bir amperlik elektrik akımında 6,24 . 1018 adet

elektron hareketi söz konusu olduğu dikkate alınırsa, sıradan değerlerle yapılan

elektrik ark kaynak şiddetindeki elektron sayısının sayılar ile ifade edilme güçlüğü ve

büyüklüğü daha kolay anlaşılacaktır. Bu oranda büyük elektron geçişi, kaynak alanı

sıcaklığının yüksek değerlere çıkması için yeterlidir.

Elektrot ile iş parçası arasındaki mesafeye ark boyu denir. Ark boyu elektrot

çapından büyük olduğu taktirde ismi uzun ark boyu olur. Elektrot çapından küçük

mesafeler ise kısa ark boyu olarak anılmaktadır.

II.3.4. Elektrotun Yakılışı

Elektrik ark kaynağında üzeri örtü maddesiyle kaplanmış metal çubuklardan

yararlanılır.

Elektrotun çıplak ucu pense takılır. Elektrotu şasenin bağlı olduğu iş parçasına

kısa süreli değdirme ile kaynak akımı elektrottan iş parçasına doğru geçer değdirme

işlemi bir miktar uzatılacak olursa iş parçasına değdiği taraftan başlayarak

kızarmasıyla sonuçlanan olumsuz bir durum açığa çıkar elektrot ile dar hava alanı,

çok kısa sürede ısınıp elektron iletimi için uygun hale getirilebilir. Bu işleme

elektrotun yakılması denir.

II.3.5. Ark Üflemesi ve Önlemleri

Ark oluşurken elektrot ile iş parçası arasındaki hava ısınır ve iletken hale gelir.

Dolayısıyla elektrik ark kaynağı yapılırken ortaya çıkan ark bir iletken olarak

bilinmelidir. Bunun sonucu arkın etrafında da bir manyetik alan oluşması bir

kuraldır. Meydana gelen manyetik alan, arkta bir oynamanın yanında kaynak

banyosunun kontrolünün zorlaşmasına ve bozuk dikişlerin oluşmasına neden olur.

Ark üflemesine karşı alınacak önlemler;

1) Akım değerini azaltmak.

2) Kök dikişi yada geniş punto yapmak.

3) Derin (uzun) kaynaklarda alt destek parçası kullanmak .

4) Şasenin yerini değiştirmek.

5) Şase kablosunu bakır tel ile sararak manyetik akımı nötr hale getirmek.

6) Mümkün olduğunca kısa ark ile kaynağı yapmak.

13

7) Elektrotun konum açısını değiştirmek.

8) Makinenin kutuplarını değiştirmek.

9) İş parçasının konumunu değiştirmek.

II.3.6. Arkın Oluşmasında Akım Ayarının Önemi

Genel olarak çelik ve alaşımları kaynatılırken ayarlanacak akım değeri

kullanılan elektrot çapına göre tespit edilir. Elektrot çekirdek kısmının her bir

milimetresi için 40 amperlik değer herkes tarafından kabul görmüştür.

Elektrot örtü kalınlığına göre yapılan kaynak akım ayarı da kullanılmaktadır.

(d: milimetre olarak elektrot çekirdek çapı)

• İnce örtülü elektrotlarda I = d x (40 - 45) Amper

• Kalın örtülü elektrotlarda I = d x (45 x 50) Amper

• Demir tozlu kalın örtülü elektrotlarda I = d x (50 x 60) Amper

Yatay oluk konumunda verilen sınırların üst değerleri dik ve tavan kaynağında

ise alt değerler kullanılabilir.

II.4. PARÇALARIN KAYNAĞA HAZIRLANMASI

II.4.1. Kaynak Ağzı Çeşitleri

Elektrik ark kaynağı ile yapılan birleştirmelerde aranılan ön koşul;

birleştirmenin istenilen düzeyde sağlam olmasıdır. Bir kaynak dikişinin sağlamlığını

belirleyen belirli değerler vardır. Kaynak dikişinin iş parçasıyla aynı özellikte

oluşması uygun elektrot seçimiyle sağlanır. Kaynakta aranan özelliklerden biri

birleşmenin derinliğidir. Arkın meydana getirdiği sıcaklık, dikiş metalinin

derinliğinin istenilen düzeyde olmasını sağlar. İki tarafında kaynatılması kaydıyla, 8

mm. kalınlığa kadar çelik saçlar kaynak ağzı açmadan birleştirilebilir.

Kaynak ağzı açılmasında temel neden, kaynak bağlantısının kesit boyuna

gereken derinlikte işleyebilmesi olarak belirlenmektedir. Buradan yola çıkarak ;

8mm.den daha kalın iş parçalarında kaynak metalinin derinlere kadar işlenmesi

isteniyorsa kaynak ağzı açma zorunluluğu vardır.

14

Şekil II.5 Küt Alın Kaynak Ağzı (Üstte) ve V Alın Kaynak Ağzı (Altta)

Hazırlama kolaylığı açısından uygulamalarda çoğu kez, V kaynak ağzı tercih

edilir. (Bkz.. Şekil II.5 ) V kaynak ağzının hazırlama kolaylığının nedeni; oksi - gaz

ile kesmeden yararlanılmasıdır. Ayrıca alın kaynağı yapılacak birleştirmelerde U ve J

ağızları tek yada iki taraflı olarak uygulanabilir. (Bkz.. Şekil II.6 ). Bu tür kaynak

ağızlarının hazırlanması daha fazla zaman ve işçilik gerektirdiği için az tercih edilir.

Şekil II.6 Çift Taraflı Açılmış V Kaynak Ağzı(Üstte) ve Tek Taraflı Açılmış U Kaynak

Ağzı(Altta)

15

II.4.2. Kaynak Ağzı Açma Araçları

Genel olarak kaynak ağzı açma araçları üç grup altında toplanmaktadır.

1) Yakarak kesme yapan araçlar

2) Ergiterek kesme yapan araçlar

3) Talaşlı işleme yapan araçlar

Oksijenle kesme üfleci ve makinesi oksi-gaz kesme üfleçleri yada

makinelerinde bulunana mekanizmalar ile yanma sıcaklığına getirilen iş parçasına

daha sonra oksijen gönderilir. Böylece iş parçası cüruflar oluşturularak kesilmiş olur.

Zımpara taşı ve eğe ile kısa sürede kaynak ağzı açma işlemi gerçekleştirilir. Kaba

taneli zımpara taşları kullanılır.

Oksijenle kesme uygulanamayan gereçlere,özel kaynak ağzı açma yöntemleri

uygulanır. Bunlar yakarak kesme ile aynı amaçları taşımasına rağmen temelde farklı

prensiplere sahiptir. Bir gerece ergitilerek kesme işlemi uygulanacak ise en uygun

yöntem ya plazma ile yada karbon arkıyla kesme olacaktır. Her iki yöntemde metalin

ergimesine yol açtığından, yakarak kesmenin sakıncalarını ortadan kaldırması

bakımından önem taşırlar.

Plazma ve karbon arkıyla kesme dışında, talaşlı üretim yapabilen freze, torna

ve vargel türündeki tesviye makineleri de kaynak ağzı açma işleminde

kullanılmaktadır. Özellikle alüminyum gibi metallerin kalın kesitli olanları, uygun

donanım olan atölyelerde bu tür makineler aracılığıyla işlenebilir.

II.4.3. Puntalama

Birleştirilen iş parçalarının kaynak sırasında çarpılmasının engellenmesinin

pratik yollarından biri; puntalama olarak adlandırılan ve parçanın kısa ama aralıklı

dikişler ile sabitlenmesidir.

Puntalama işleminde dikkat edilecek hususlar;

• Aralıklı ve kısa olmalıdır.

• Kaynak işleminde kullanılan elektrot ile puntalamada kullanılan elektrot

aynı olmalı.

• Çıkıntı olacak punta iş parçasının arkasına yapılmalıdır.

Kaynaklı birleştirme yapılacak iş parçasının kalınlığı; 5 mm.den az ise punta

aralığı kalınlığın 30 katı alınır, 5 mm.den fazla ise punta aralığı kalınlığın 20 katı

olarak alınır.

16

II.5. KAYNAK YAPMA POZİSYONLARI

1) Yatay (düz), w

2) Dik (yukarıdan aşağıya F, aşağıdan yukarıya s)

3) Yan (duvar) q

4) Tavan (baş üstü) Ü

5) Tavan iç köşe ve dış köşe (h)

III.6. KAYNAK YAPIMINDAKİ ŞEKİL

DEĞİŞTİRMELER VE BUNLARA KARŞI ALINACAK

ÖNLEMLER

Kaynaklı birleştirmelerde sorunlardan biri; kendini çekme ve çarpılmadır.

Kaynak ısıdan etkilenen bölge olarak bilinen alan kaynak metali ve ITAB kaynak

ısısıyla önce genleşmeye daha sonrada büzülmeye çalışacaktır. Kaynağın ısınma

kısmında metal genleşmesi ve soğuması sırasında büzülme gerçekleşecektir. Bu

olaylar kaynağın ısınan kısımlarında meydana gelir. İş parçalarının ısınmayan

kısımları ısınan bölgenin şekil değiştirmelerini engellemeye çalışır. Bu engellemeler

kaynak bölgesinde gerilmeler oluşturur oluşan gerilmenin şiddetine balı olarak

kaynak bölgesinde elastik şekil değişimi, plastik şekil değişimi ve hatta lokal

kırılmalar (çatlamalar) meydana gelir. Bu olay bir bakıma kaçınılmaz bir fizik

kuralıdır.

Genel olarak kaynaklı birleştirmelerde karşılaşılan biçim değiştirmeler;

• Enine çekme,

• Boyuna çekme ,

• Açısal çarpılma ,

• Kalınlık çekmesi olarak görülür.

Kaynak yapımında parçalarda meydana gelen biçim değişikliklerine karşı

alınacak önlemler, parçanın tasarlanması ve kaynağın yapılması, olarak iki ana grup

içerisinde ele alınır.

17

Parçanın tasarlanması sırasında alınacak önlemler:

1) Kaynak tekniğine uygun bir tasarım yapılmaktadır.

2) Özellikle ince saclarda, mümkün olan hallerde, iç köşe dikişleri aralıklı bir

biçimde düzenlenmelidir.

3) Mümkün olduğunca alın birleştirmeleri tercih edilmelidir.

4) Kaynak dikişleri birbirine çok yakın olmamalıdır.

5) İş parçasının yapısı, kaynak esnasında kendini çekebilmelidir.

Kaynağın yapımı sırasında alınacak önlemler;

1) Uygun bir kaynak sırası takip edilmelidir.

2) Elektrot çapı ve akım ayarı parça kalınlığına uygun olarak belirlenmelidir.

3) Kaynak ağızları kalın dilişler ile doldurulmalıdır.

4) Kısa dikişler çekilmelidir.

5) Puntalama yapılmalıdır.

6) Yanma oluklarına engel olunmalıdır.

18

BÖLÜM III

KAYNAKTA SÜREKSİZLİKLER

III.1. KAYNAKTA SÜREKSİZLİKLER

Kaynakla birleştirilen iş parçasının malzemesinde veya birleştirme bölgesinde

mekanik, metalurjik veya fiziksel özelliklerin homojenliğini bozan sebepler

süreksizlik olarak tanımlanmaktadır. Her süreksizlik bir kaynak hatası olarak kabul

edilmez. Kaynaktaki bir süreksizlik kaynaklı birleştirmenin kullanım amacı

uygunluğuna engel teşkil ederse kaynak hatası olarak tanımlanır.

Ergime ile birleştirme yapılan kaynak işlemlerinde meydana gelen

süreksizlikler;

AWS’ nin (Amerikan Kaynak Cemiyeti) yaptığı sınıflandırma aşağıdaki

şekildedir. [13]

• Kaynak yöntemi ve kaynak uygulamasına bağlı oluşanlar.

• Metalürjik mikro yapıdan dolayı oluşanlar.

• Tasarıma bağlı olarak oluşan süreksizlikler.

DIN (Alman Standardı ) normunda süreksizlikler; dış kusurlar ve iç kusurlar

diye iki gurup altında incelenir. [12]

Uluslararası Kaynak Enstitüsü (İnternational İnstitute of Welding, IWW)

süreksizlikleri çatlaklar, boşluklar, kalıntılar, yetersiz ergime ile yetersiz nufuziyet,

dış yüzey hataları ve çeşitli hatalar diye altı ana grup içerisinde tanımlamaktadır. Her

gruba üç haneli sayı verilmiş ve her hata bir rakam ile tanımlanmıştır. ISO standardı

da IIW standardını kullanmaktadır. Bu standardın detayı Tablo II.1’ de

19

gösterilmiştir. Bu standartlarda her ana süreksizlik için üç haneli bir referans

numarası verilmiştir. Örneğin 100 sayısı çatlakları ifade etmektedir. Bu süreksizlikler

grubunun içindeki her alt terim için dört haneli bir referans numarası kullanılmıştır.

Örneğin 101 sayısı boyuna çatlığı ifade ederken 1011 sayısı kaynak metalinde oluşan

boyuna çatlağı ve 1013 sayısı ITAB’ da oluşan boyuna çatlağı ifade eder. [11]

20

Tablo III.1 Kaynak Birleştirme Süreksizliklerinin ISO (TSE) Standartlarında Sınıflandırılması

Referans

No Tanıtım ve Açıklama Resimli İzahı

1 2 3

Grup No : 1 Çatlaklar

100 Çatlaklar

Soğuma veya gerilmelerin etkisiyle

ortaya çıkabilen katı halde gölgesel

kopmalar ayrılmalar olarak meydana

gelen bir süreksizlik.

1001 Mikro Çatlak

Sadece mikroskop altında görülebilen bir

çatlaktır.

101

1011

1012

1013

1014

Boyuna çatlak

Kaynak kök eksenine paralel olarak

uzanan bir çatlaktır. Aşağıda tanımlanan

bölgelerde gelebilir.

Kaynak metalinde

Kaynağın birleşme yerinde

Isının tesir altındaki bölgede

Ana metalde

102

1021

1022

1023

Enine çatlak

Kaynak kök eksenine dik veya dike

yakın uzanan çatlak

Aşağıdaki yerlerde meydan gelirler.

Kaynak metalinde

Isının tesiri altındaki metalde.

Ana metalde

21

103

1031

1033

1034

Yayılan çatlaklar

Bir ortak noktadan yayılan çatlaklardır.

Aşağıda tanımlanan bölgelerde meydana

gelebilir.

Kaynak metalinde


Ana metalde

104

1045

1046

1047

Krater çatlağı

Bir kaynağın uç kraterinde meydana

gelebilen bir çatlaktır.

Boyuna çatlama

Enine çatlama

Yıldız çatlaması

105

1051

1053

1054

Bağlantısız çatlaklar grubu

Aşağıda tanımlanan bölgelerde meydana

gelebilen bağlantısız çatlaklar grubudur.

Kaynak metalinde


Ana metalde

106

1061

1063

1064

Dallanan çatlaklar

Ortak bir çatlaktan hasıl olan ve

bağlantısız çatlaklardan (105) ve yayılan

çatlaklardan (103) ayırt edilebilen bir

bağlantılı çatlaklar grubudur.

Aşağıdaki yerlerde meydan gelirler.

Kaynak metalinde

Isının tesiri altındaki metalde.

Ana metalde

22

Grup No : 2 Boşluklar

200 Boşluk

201 Gaz boşluğu

İç yapıda sıkışıp kalan gazların

oluşturduğu boşluktur.

2011 Gaz gözeneği

Esas itibariyle küre biçimindeki gaz

boşluğudur.

202

Düzgün dağılmış gözenek

Kaynak metali boyunca düzgün olarak

dağılmış çok sayıda gaz gözeneğidir.

Sıra halindeki gözeneklerde (2014)

karıştırılmamalıdır.

2013 Kümelenmiş gözenek

Grup halinde oluşmuş gaz boşluklarıdır.

2014

Sıra halindeki gözenekler

Kaynak kök eksenine paralel bir çizgi

boyunca sıralanmış gaz gözenekleri.

2015

Uzun boşluk

Ana boyutu, kaynak kök eksenine

yaklaşık paralel olan küresel olmayan

uzun boşluktur.

23

2016 Kurt oyuğu

Serbest kalan gazın oluşturduğu kaynak

metalindeki boru biçimindeki boşluklardır. Kurt

oyuklarının biçim ve konumu katılaşma şekli ve

gaz kaynağı vasıtasıyla tayin edilir. Genellikle

toplu olarak gruplaşmıştır.

2017 Yüzeysel gözenek

Kaynak yüzeyine açılan küçük gaz gözeneğidir.

202 Çekme boşluğu

Bir kaynak panosu sonundaki çekme

boşluğudur ve sonra gelen pasolardan önce

veya pasolar esnasında giderilemez.

2021 Dentritler arası çekme Soğuma esnasnında dentritler arasında şekillenen haps olmuş gaz ihtiva edebilen uzamış çekme boşluğudur. Böyle bir hata genellikle kaynak köküne dik olarak bulunur.

2024 Krater boşluğu Bir kaynak pasosu sonundaki çekme boşluğudur ve sonra gelen pasolardan önce veya pasolar esnasında giderilemez.

2025 Son krater kanalı Kaynak enine kesitine doğru azalan bir açık krater.

203 Mikro çekme Sadece enine kesitine doğru azalan bir açık krater.

2031 Dentritler arası mikro çekme Soğuma esnasında, dentritler arasında biçimlenen tane sınırlarını takip eden uzamış bir çekme boşluğudur.

2032 Taneleri kesen mikro çekme Katılaşma esnasında taneleri kesen uzamış bir çekme boşluğudur.

24

Grup No : 3 Katı kalıntılar

300

Katı.kalıntılar

Kaynak metali içinde kalan yabancı katı

maddelerdir.

301

3011

3012

3013

Cüruf.kalıntısı

Kaynak metali içinde kalan cüruftur.

Biçimlerinin durumlarına göre

kalıntıları şu durumda olabilir:

Doğrusal

Tek tek

Kümelenmiş

302

3021 3022 3023

Toz.kalıntısı Kaynak metali içinde kalan tozdur. Durumlarına göre kalıntıları şu durumlarda olabilir; Doğrusal Tek tek Kümelenmiş

Referans 3011 – 3013

303

3031 3032 3033

Oksit.kalıntısı Katılaşma esnasında kaynak metalinde kalan metalik oksitler şu durumlarda olabilir: Doğrusal Tek tek Kümelenmiş


3034 Buruşma Belirli durumda, özellikle alüminyum alaşımlarında atmosferik kirlenmeden yetersiz koruma ve kaynak banyosundaki türbülans birleşmesinin sebep olabileceği kaba oksit filmi katmanıdır.


304 Metalik.kalıntı Kaynak metalinde kalan yabancı metal parçacıklarıdır. Bunlar:

3041

3042

3043

Tungsten Bakır Diğer metaller


25

Grup No : 4 Yetersiz ergime ve nüfuziyet

400 Yetersiz ergime ve nüfuziyet

401

Yetersiz (Tamamlanmamış) ergime

Kaynak metali ve esas metal veya

kaynak metali arasındaki yetersiz

birleşmedir.

Aşağıdaki şekillerde olabilir:

4011

4012

4013

Yetersiz yan duvar ergimesi

Pasolar arası yetersiz ergime

Kaynak kökünde yetersiz ergime

402 Yetersiz (Tamamlanmamış) nüfuziyet

Gerçek ve anma nüfuziyetleri arasındaki

fark.

1-Gerçek.nüfuziyet

2- Anma nüfuziyeti

4021

Tamamlanmamış kök nüfuziyet

Kökün bir veya her iki ergime yüzeyinin

erimemesi.

403

Başaklanma

Bir testere dişi görüntüsü veren,

elektron demeti ve lazer kaynağında

meydana gelen son derece düzensiz

nüfuziyet.

Bu boşlukları, çatlakları, çentikleri vb.

ihtiva edebilir.

26

Grup No: 5 Kusurlu biçim

500 Kusurlu.biçim Kaynak dış yüzeylerinin kusurlu biçimi veya hatalı birleştirme geometrisi.

501 Yanma.oluğu Kaynak esnasında esas metalde, bir kaynak pasosunun kenarında veya önceden yığılan kaynak metalindeki düzensiz oluk.

5011

Kesintisiz.yanama.oluğu Kesintisiz önemli boyda yanma oluğu

5012 Kesintili.yanma.oluğu

Kaynak boyunca aralıklı kısa boyda yanma

oluğu

5013 Çekme.oluğu

Kök pasonun her iki tarafında gözle

görülebilir çekme olukları.

5014 Pasolar arası yanma oluğu

Kaynak pasoları arasında boyuna yöndeki

yanma oluğu.

5015 Bölgesel kesintili yanma oluğu Kaynak pasoları kenarında veya yüzeyindeki düzensiz yerleşmiş yanma olukları.

502

Aşırı kaynak metali

Bir alın kaynağı yüzeyindeki aşırı kaynak

metali

1- Normal

27

03

şırı.dış.bükeylik

ğı yüzeyindeki aşırı kaynak

al

5 A

Bir iç köşe kayna

metali.

1- Norm

04 Aşırı nüfuziyet (Kök sarkması)

yapan aşırı 5

Bir kaynak kökünde içeriye çıkıntı

kaynak metali. Şu şekilde olabilir:

5041 Mevzii aşırı nüfuziyet

5042 Sürekli aşırı nüfuziyet

5043 İçe ergime

505 Yanlış kaynak profili

i ile kaynak kenarında

Esas metal yüzey düzlem

kaynak pasosu yüzeyine teğet bir düzlem

arasındaki olması gerekenden küçük açı

1- Normal

06 Taşma

aynak metalinin esas metal yüzeyini 5

Kenarı k

ergitmeden kaplaması. Şu şekilde olabilir:

061 Kenar.taşması

a kenar taşması 5

Kaynak kenarınd

5062 Kök.taşması

Kaynak kökünde taşma

28

507

5071

072

nar) kaçıklığı

anlış hizalama)

lken istenen aynı paralel

düzlemde olmayan kaynaklı iki parça arasındaki

idir:

i doğrusal kaçıklık

5

kaçıklık. Bunlar aşağıdaki gib

Plakalar arasındak

Parçalar plakalıdır.

Borular arasındaki doğrusal kaçıklık

Parçalar borudur.

Doğrusal (Ke

(Y

Yüzey düzlemleri parale

508 aralel veya planlanan açıda

rasındaki

Açısal.kaçıklık

Yüzey düzlemleri p

olmayan kaynak edilmiş iki parça a

kaçıklık.

509 Sarkma

Ağırlık sebebiyle kaynak metali sarkması.

Bunlar çevreye göre aşağıdaki gibi olabilir:

5091 umda sarkma Yatay kon

5092 Düz veya tavan konumunda sarkma

5093 İç köşe kaynağında sarkma

5094 Kaynak kenarında sarkma

510 İçe.yanma

Kaynakta bir delikle sonuçlanan kaynak banyosu

çökmesidir.

511 Tam doldurulmamış kaynak ağzı

e metalinin yeterli yığılamamasının

kesintili bir kanal.

Kaynak ilav

sebep olduğu bir kaynağın yüzeyindeki boyuna

devamlı veya

512

Aşırı derecede simetrik olmayan iç köşe kaynağı

(Aşırı derecede eşit olmayan kenar uzunlukları)

1- Anma biçimi

2- Gerçek biçim

29

513 Düzensiz.genişlik

Kaynak genişliğindeki aşırı farklılık

514

Aşırı yüzey pürüzlülüğü

Düzensiz yüzey

515 ın kökünde çekmenin sebep olduğu Kök iç bükeyliği Bir alın kaynağınsığ oluk.

516 Katılaşma anında kaynak metalinin köpürmesi

ğın kökünde biçimlenen süngerimsi

Kök gözeneği

sebebiyle bir kayna

yapı.

517

evzii bir düzensiz yüzey.

labilir:

Kötü tekrar başlama

Kaynağa tekrar başlamada m

Bu aşağıdaki gibi o

5171 soda Kapak pa

51 2 7 Kök pasoda

520

al çarpılma.

Aşırı çarpılma

Kaynakların çekme ve gerilmelerin sebep olduğu

boyuts

521 Yanlış kaynak boyutla

İstenen kaynak boyutlarından sapma.

rı

5211

5212

Aşırı kaynak kalınlığı

Kaynak kalınlığı çok büyük

ğı

lınlık

k büyük

1- Anma kalınlı

2- Gerçek ka

Aşırı kaynak genişliği

Kaynak genişliği ço

1- Anma kalınlığı

2- Gerçek kalınlık

30

Yetersiz kaynak yüksekliğ

İç köşe kaynağın

çok büyük.

5213

i

ın gerçek kaynak kalınlığı


2- Gerçek kalınlık

521 ın gerçek kaynak kalınlığı


ınlık

4

Aşırı kaynak yüksekliği

İç köşe kaynağın

çok küçük.

2- Gerçek kal

Grup No : 6 Çeşitli kusurlar

600 ayan bütün hatalar.

Çeşitli kusurlar

Gurup 1 ve gurup 5 kapsanam

601 aşlatma veya çarptı a

i

ölgesel hasar.

Ark sapması

Kaynak ağzı dışında ark b

sonucunda kaynağa bitişik esas metal yüzey

üzerindeki b

rm

602 ilave metal dışına atılan ve ılaşmış kaynak metali

parçacıkları.

Sıçrantı Kaynak metali veyaesas metal veya katyüzeyine yapışan metal

6021 Tungsten sıçrantısı Esas metal veya katılaşmış kaynak metali yüzeyine elektrottan geçen tungsten parçacıkları

603 rak

u yüzey hasarları.

Yırtılmış yüzey

Yırtılmış yüzey olarak kaynatılan eklerin kırıla

çıkartılmasının sebep olduğ

604

Taşlama izi

Taşlamanın sebep olduğu hasar.

605 Bir keski veya diğer takımların kullanılmasının

sebep olduğu hasar.

Çentik (Keski) izi

31

606

Derin.taşlama

Aşırı taşlamanın sebep olduğu iş

parçasındaki yetersiz kalınlık.

607

6071

suru

6072

Punto.kaynak.ku

Hatalı punto kaynağından meydana gelen

kusur. Bunlar:

Aralıklı dikiş veya nufuziyetsizlik

Aşağı kaynatılmış hatalı punto

608 Ters (Karşılıklı) pasoların kaçıklığı

Birleştirmenin test taraflarına yapılan iki

eri arasındaki fark.

dikişin orta eksenl

610

Meneviş rengi (Gözle görüleb

filmi)

ilen oksit

olduğu kaynak

Paslanmaz çeliklerde

bölgesindeki hafifçe oksitlenmiş yüzey.

613

Tufalleşmiş.yüzey

Kaynak bölgesinde yoğun olarak

oksitlenmiş yüzey.

614

Toz.artığı

Yüzeyden yeterince giderilmemiş toz

kalıntısı

615

Toz.artığı

lıntısı

Kaynak yüzeyinde yeterince giderilmemiş

cüruf ka

617 İç köşe kaynakları için yanlış kök aralığı

Birleştirilecek parçaların arasındaki aşırı

veya yetersiz aralık.

618 Şişme

Katılaşma aşamasında uzun süreli tutmadan

, hafif alaşımlardaki kaynaklı

duğu

kaynaklanan

birleştirmelerde bir yanmanın sebep ol

hasar.

32

K li ve ITAB’da meydana gelen gerilme yoğunluğunun ana sebebi

sü irini bilmek için süreksizliğin

boyutla ve köşelerini keskinliği, kaynak bölgesinde oluşan asal

g eler

veya k reksizlikleri ilerletmeye veya

yüzeyle aya teşvik edici konumda ise tehlike, risk artar; yani

benzer hatalar içerisinde büyümesi kaynak gerilmeleri ile kolaylaşan hata daha

tehlikel n s

kalmış rlar.

M re karşılaşılan tipik süreksizlik

türleri de gösterilmiştir. Her kaynak yönteminde aynı tip süreksizlik

oluşm

aynak meta

zliklerdir. Gerilme üzerindeki süreksizliğin

rı, keskinliği

reksi tes

erilmeleri ve kalıntı gerilmeleri bilmek gerekir. Kaynak bölgesine gelen gerilm

aynak bölgesinde oluşan kalıntı gerilmeler

rin açıklığını arttırm

sü

idir. Yüzeye çıkmış veya yüzeye yakın ola

olan benzer hatalardan daha zararlı rol oyna

etallere uygulanan kaynak yöntemlerine gö

Tablo III.2’

üreksizlikler yüzeyin altında

amaktadır.

Curuf Yetersiz Yetersiz Yanma Kaynak Yöntemi Porozite

İnkluzyonu Ergime Nufuziyet Oluğu Katmer Çatlak

Plasma Ark X X X X Örtülü elektrod X X X X X X X TIG X X X X MIG - MAG X X X X X X X Özlü tel X X X X X X X Tozaltı X X X X X X X Elektrocuruf X X X X X X X Laser X X X Elektron ışını X X X X Oksi X - asetilen X X X Sürtünme X Ultrasonik X Punta X X Dikiş X X

Tablo III.2 e

r t tek tanı ıktan sonra oluşu rını önleyecek tavsiye

ri açıklanacakt

Kaynak Yönt m lı ine Bağ Oluşan Süreksizlikler

Süreksizlikle ek tıld mla

tedbirle ır.

33

III.1.1. Konum Hatalı Kaynaklar

aynak edilen parçaların kaynak eksenleri ile ça şır konumda

yerleştirilmemesi v puntolama

yapıld

özülür.

Konum Hatalı Kaynak Birleştirmeleri

Kaynak me ması yüzünden

yanma oluğu me

Kaynak kesiti m ıkça belli olur.

Yanma oluğ e konsantrasyonunu yapar.

Gerilme konsantrasyon ir.

Yanma oluğu hatalı iş parçası dinamik yükler altında veya düşük sıcaklıklarda

hizmet görüyorsa büyü arın öngördüğü

sıcaklıklar içinde kalırsa; yani derin veya keskin çentik oluşturmuyorsa kaynak hatası

K kı

eya hatalı açıda yerleştirilmesi veya bu konumlarda

ıktan sonra kaynaklama yapılırsa bu hatalar meydana gelir. Kaynak öncesi

dikkat etmekle bu sorun ç

Şekil III.1

III.1.2. Yanma Oluğu

talinin en dış (son) noktasının tam doldurulma

ydana gelir. (Bzk Şekil III.3).

etalografik olarak incelenirse yanma oluğu aç

u yüzeyde bir çentik oluşturarak gerilm

şiddeti oluğun geometrisine bağlı olarak değiş

k tehlike arz eder. Yanma oluğu standartl

olarak kabul edilmez.

34

Yanma olukları hatalı kaynak parametrelerinden yüksek kaynak akımından

veya her iki

Önlemler;

t çapını küçültmek

• Kaynak hızını azaltmak ve sabitlemek

•

• Elektrot açısını değiştirerek ark kuvvetinin sıvı metalli köşelerde

tutması sağlanır.

• Aşırı elektrot zig zag hareketini önlemek

III.1.3.Y t

Tasarıma uygun olarak birleştirme bölgesinin kaynak metali ile tam olarak

il III.3).

Ş sizliği

Şekil III.2 Kaynak Kesit Geometrisini Etkileyen Süreksizlikler

sinin beraber olmasından dolayı oluşur.

• Akım yoğunluğunu düşürmek

• Elektro

Uygun aralık kullanmak

e ersiz kaynak doldurması

doldurulmamasından kaynaklanmaktadır. (Bkz Şek

ekil III.3 Tipik Yetersiz Kaynak Doldurmak Sürek

35

Bu süreksizlik kaynağın kesit alanını daraltarak yük taşıma kapasitesini azaltır

ve ayr erilme yığılması yaparak parçanın servisi sırasında hasara yol açar.

Kaynak gerilimi kaynak ilerleme hızı ve kök açıklığı azaltılarak yetersiz kaynak

doldurma hatası mi daha fazla

paso çekilerek hata yok edilir.

Yükü taşıyan gerçek boğazdır, ancak biz teorik hesaplamalarda teorik boğazı

k metali mevcut olmasına

rağmen kaynağın yük taşıma kapasitesi artmaz. İç bükeylik arttıkça da yük taşıma

kapasit

ıca g

nimize edilir. Gerekirse kaynak bölgesine bir veya

III.1.4. Aşırı konkav ve konveks dikişler

İç köşe kaynaklarında (Bkz.Şekil III.4) dikiş profilinde kaynak dikişinin

kesiti boğaz boyutunu tayin eder. Boğaz teorik, gerçek ve efektif olarak üçe ayrılır.

kullanırız. Fazla dış bükey kaynaklarda daha fazla kayna

esi düşer.

36

Şekil III.4 İç Köşe Kaynağı Boyutları [2]

37

Şekil III.5’ de arzu edilen, kabul edilebilir ve kabul edilemez iç köşe kaynak

profillerini görmekteyiz.

Şekil III.5 İç Köşe Kaynak Profilleri [2]

a) İstenen ideal profil b) Kabul edilebilir profil c) Kabul edilmeyen profil

38

İç bükey dikiş yüzeylerinde çekme gerilmesi oluşurken dış bükey yüzeylerde

basma gerilmesi oluşur.

Şekil III.6 İç Köşe Kaynak Yüzeyinde Oluşan Gerilmeler

Eğer yüzeyde büzülmeden dolayı büzülme çatlağı oluşursa dış bükey kaynak

dikişi ile kaynak yapılmalıdır. Şekil III.6’ da V alın kaynağında dikiş geometrisinin

çatlama üzerindeki etkisini görmekteyiz. İçbükey dikişin yüzeyinde çekme tarzında

büzülme gerilmesi oluştuğu için dikiş çatlamıştır. Aynı dikiş dışbükey olsa basma

tarzında büzülme gerilmeleri oluşacağı için dikiş çatlamayacaktır.

Şekil III.7 V Alın Kaynağı Kök Pasosunda Büzülme Çatlağı [9]

39

III.1.5. Aşırı Metal Yığılması

Alın kaynaklarında fazla kaynak metali yığmak aşırı kaynak metali sarf

edilmesine yol açar, maliyeti artırır. Aşırı metal yığılması yorulma mukavemetini

etkilemektedir.

Aşırı metal yığılma açısı Şekil III.8’ de gösterilmektedir.

Şekil III.8 Aşırı Metal Yığılma Açısı [9]

a) Aşırı metal yığılmış alın kaynak birleştirmesi ∂ yığma açısını gösterir.

b) Aşırı yığılan metalin hatalı düzeltilmesi

c) Yorulma şartlarında çalışacak uygun birleştirme profili.

Taşlama ile bu açı en aza indirilebilir. Taşlama doğru uygulanırsa açı küçülür.

Taşlama Şekil B deki gibi yapılırsa yorulma dayanımında bir artış sağlanmaz.

Şekil C deki taşlamada ∂ açısı çok küçük hale getirildiği için dikişin yorulma

dayanımı artar.

40

Şekil III.9 Kaynaklı Birleştirmede Aşırı Yığılan Kaynak Metali Açısının Yorulma Mukavemeti

Üzerindeki Tesiri [9]

III.1.6. Katmer

Kaynak dikişinin ucundan veya kökünden kaynak metalinin dışarı taşması

durumuna katmer denir. Katmerin altındaki metal ile bağlantısı yoktur, nufuziyeti

yoktur. Yetersiz ergimiş bir bölge oluşturur. Bu nedenle gerilme yığılmasına yol

açarak servis sırasında çatlak başlamasına yol açabilirler. Katmer oluşumunu

önlemenin yolları;

- Kaynak ilerleme hızını arttırınız.

- Kaynak akımını yükseltiniz.

- İlave metal miktarını azaltınız.

- Uygun elektrot açısı ile çalışınız.

41

III.1.7. Ark Erimesi

Kaynak metalinde kaynak sırasında metalin erimesi sonucu delik oluşmasıdır.

Ark erimesini önlemek için kaynak enerjisi azaltılmalıdır. Akım düşürülmeli ilerleme

hızı arttırılmalıdır.

V, X, J alın kaynaklarında levhalar arası açıklık azaltılmalıdır.

Şekil III.10 fazla kök açıklığı nedeni ile alın kaynağı kök pasosunda ark

erimesinin oluşumu görülmektedir.

Şekil III.10 Kök Açıklığının Kaynak Birleştirmesindeki Tesiri [2]

III.1.8. Yetersiz Ergime

İş parçasının yüzeyinde veya köşelerindeki erime kaynak sırasında yetersiz

kalınca birleşme eksik olmaktadır.

Hatalı kaynak teknikleri, kaynak parçalarının yetersiz ön hazırlığı yanlış

birleştirme dizaynı gibi hatalar yetersiz ergimeye yol açar.

42

(c)

(b) (a)

Şekil III.11 Yetersiz Erime (Şematik) [2]

(a) Kaynak metali ile esas metalin yüzeyi arasındaki erime yetersizliği .

(b) Kaynak pasoları arasındaki erime yetersizliği.

(c) Kök pasosu ile esas metal arasındaki yetersiz erime.

Yetersiz ergime sonucu kaynak ilerleme doğrultusunda iki boyutlu bir hata

oluşur. Hatanın kenar keskinliği direkt olarak oluşum hatalarına bağlıdır.

III.1.9. Nufuziyet Azlığı

Küt, alın, v, x, j ve benzeri alın birleştirmelerinde nufuziyet derinliği olarak en

fazla parça kalınlığı alınır. Farklı kalınlıkta iki parça alın kaynak ile birleştirilirse

nufuziyet derinliği olarak ince parçanın yüksekliği alınır. Yani nufuziyet derinliğinde

aşırı yığılan metal hesaba alınmaz.

Şekil III.12’ da tek pasolu veya çok pasolu kaynaklı birleştirmelerde yetersiz

nufuziyet örnekleri mevcuttur.

Şekil III.12 Nüfuziyet Azlığı [2]

43

ir kaynakta nüfuziyet kesinlikle birleştirilmiş olan miktardan az ise bu birleşme

uygulama için yetersiz kabul edilmektedir. Ancak kısmi nüfuziyetli kaynaklı

birleştirmeleri mevcuttur. Şekil III.13’ de tasarımda kaynak kısmî nüfuziyetli olarak

kabul edildiğinden bir hata bahis konusu değildir.

Şekil III.13 Kısmî Nufuziyetli olarak Tasarlanmış Kaynak Birleştirmeleri

44

Kirli Yüzey

Yetersiz Kaynak

Ağzı haz.

Yetersiz Curuf

temizleme

Arkın Altındaki Metale Kaynak enerji ulaşmıyor

Hatalı Elektrot

Açısı

Hatalı Dikiş Şekli

Fazla Kök Yüzeyi

Yetersiz Açıklık

Uygun Olmayan Kaynak Geometrisi

YETERSİZ KAYNAK NUFUZİYETİ VE ERGİMESİ

Düşük Kaynak

Enj.

Kaynak Ark Isısı Arkın Altındaki Metali Eritemez

Kararsız Ark

Yüksek Kaynak

Hızı

Arkın Enerjisi Ark Altındaki

Metale Ulaşıyor

İyi Curuf temizle-

me

Uygun Kaynak Ağ.açılım

Temiz Yüzey

Uygun Kaynak Geometrisi

Uygun Dikiş Şekli

Uygun Elektrot TutmaAç.

Uygun Çapta Elektrot

Yeterli Açıklık

Uygun Kök

Yüzeyi

Ark Enerjisi Ark Altındaki Metali Eritir

Yüksek Kaynak Enerjisi

Düşük Kaynak

Hızı

Kararlı Ark

Uygun Kaynak Tekniği

Önlemler

Sebepler

Büyük Elektrot

Şekil III.14 Yetersiz Kaynak Nüfuziyetine ve Yetersiz Erimeye Tesir Eden Faktörler ve Önlemleri [9]

45

Yetersiz nufuziyete ve yetersiz ergimeye neden olan faktörler ve bunların

önleme tedbirleri Şekil III.14’ de tablo halinde verilmiştir. Yetersiz nufuziyete tesir

eden faktörler ile yetersiz ergime faktörleri büyük benzerlik göstermektedir. Bu iki

süreksizlik çok küçük ise radyografik incelemede her zaman tespit edilmemektedir.

Bunlar ultrasonikte tespit edilir.

III.1.10. Yüzey Gözenekleri

Kaynak yüzeyindeki kaynak gözenekleri birim dikiş uzunluğundaki yoğunluğu

kaynak şartlarına bağlı olarak değişir. Ark boyu kutupsal polarite, kaynak ilerleme

hızı, kaynak enerjisi yüzey kalitesini etkiler.

İlk pasoda oluşan gözenekler ikinci paso ile kapatılamaz. Taşlama veya tesviye

ile bu sorun giderilebilir. Yoksa gözenekler cüruf kapanı gibi davranırlar.

III.1.11. Diğerleri

III.1.11.1. Ark Çarpmaları

Metal ile kaynak metalinin birleşmeyen oluşuma sebebiyet veren ark

çarpmalarından kaçınmak gerekir. Ark ile kaynak dikişinde veya ana metalde çok

küçük miktarda ve bir an süren lokal erime veya aşırı ısınan bölge oluşur.

Sıvı metal yüzeyi gözeneği oluşabilir veya aşırı ısınan kısım hızla soğuyunca

su verme çatlağı oluşturabilir. Bu hatalar serviste kırılmalara yol açarlar. Taşlama ile

giderilirler.

III.1.11.2. Sıçramalar

Elektrik ark kaynağında istenmeden, esas metalin yüzeyinde küresel küçük

metal parçacıklarının dağılması olayıdır. Bu hata:

• Elektrodun rutubetli olması

• Akım şiddetinin yüksek olması

• Kaynak yapılırken arkın sık sık kesilmesi başlıca sebepleridir.

Kaynak sonrası temizliği zorlaştırırken kaynak metal kaybına, yüzey

pürüzlülüğüne ve kaynak veriminin düşmesine neden olur.

Sıçrama kayıplarının azalması için tel ve iş parçası yüzey temizliği kaynak

akımı ve kaynak gerilimidir. Kaynak (-) kutbuna bağlanması (+) kutuplu kaynaklara

46

47

nazaran sıçramayı arttırır. Kaynak ilerleme hızı arttıkça azalır, gereğinden az

koruyucu gaz üflemesi ark korumasını yetersiz bırakırken aşırı üflemede sıçramanın

kaybını arttırır.

III.1.11.3.Cüruf İnklüzyonları

Metalik olmayan (Al2, SiO2, vb. ) malzemelerin bir kısmı kaynak metali

katılaşırken yüzeye çıkamadan kaynak metali içerinde kalması olayıdır. Bu hata en

çok örtülü elektrot, toz altı, özlü tel ve elektro cüruf kaynak yöntemleri ile kaynak

yapılması sırasında oluşur.

Pasolar arası iyi cüruf temizleme yapılmaz ise veya ilk pasoda yanma olukları

var ise cüruf inklüzyonları oluşur.

Şekil III.15’ de Değişik Cüruf İnklüzyonları Görülmektedir.

Toz ve örtünün cinsi inklüzyon türü ve tipini etkiler bazik örtülerde sıvı kaynak

metalinin oksijen çözme oranı az olduğundan az inklüzyon teşekkülü gerçekleşir.

Genellikle üç boyutludurlar ve çapları oluşum çaplarına bağlı olarak değişir.

Bazı kaynaklarda kaynak ekseni boyunca uzanan sürekli ve kesikli çizgiler halinde

de oluşmaktadır.

Cüruf inklüzyonlarının oluşumuna etki eden faktörler ve bunları önleme

tedbirleri Şekil III.16’ de gösterilmektedir.

Yüksek Oksijen, Azot, Mangan, Silisyum ,

Fazla Al, N, O, Mu Ve Si Oranından

Kaçınmak

Alüminyum Oranı

CURUF İNKLUZYONLARI

Önlemler

Alt Kısımda Düşük Enerjiye Yol Açan V Şekilli Birleştirme

veya Konveks Dikiş Formu

Dü ük Sıcaklık ş

Yüksek Viskozite

Curuf Yüzeye Çıkamama Durumu

Pasolar Arası Curuf Temizlenmemesi

Curuf Sıvıya İletilir veyaTekrar Eritilir

Birleştirme Hattı veyaKök Curuf

Sebepler

Karıştırma Yüksek Sıcaklık

Yüksek Enerjili Kaynak Curuf V’nin Altına Çöker

Çok Büyük Elektrodun KaynakAğzının Alt Kısmına Ulaşmaması

Uygun Dikiş Formu

Uygun Kaynak Enerjisi Pasolar Arası Çok İyi Curuf Temizleme

Uygun Çapta Elektrot Kullanımı

Uygun Kaynak Ağzı

Yavaş Soğutma Oranı Uygun Toz

Bileşimi

Şekil III.16 İnklüzyonların Sebepleri ve Önlemleri [9]

48

III.1.11.4. Oksit İnklüzyonları

Kaynak metalini katılaşması sırasında dikişte kalan metal oksitleridir.

Yüzey oksitleri: meselâ, alüminyumun yüzeyinde oluşan Al2O3 ‘ün kaynak

sırasında türbülans dolayısıyla parçalar halinde dikişin içerisinde kalması gibi.

III.1.11.5. Tungsten İnklüzyonları

TIG yönteminde kullanılan erimeyen tungsten elektrotun çeşitli sebepler ile

erimesi sonucu oluşan W kaynak inklüzyonlarıdır. Bu hatanın oluşma sebepleri:

• Kaynak teli sıcak elektroda temas etmiştir.

• Elektrod sıvı metal ile temas etmiştir.

• Akım şiddeti fazladır.

• Yetersiz gaz koruması olmaktadır.

III.1.11.6.Ark Kraterleri

Elektrik kaynağında kraterler arkın söndürüldüğü veya çekilen dikişin bitiş

noktalarıdır.

Bu final noktalara sıvı metalin katılaşması ile çökme olur. Kratere sıvı metali

vererek çökmeyi önlemek için arkı söndürürken geri adım yöntemi uygulanır ve

ikinci defa ark oluşturularak sıvı metal beslenir.

III.1.11.7. Porozite

Kaynak esnasında, sıvı kaynak metaline absorbe olan, çözünen gazlardan

katılaşma safhasında uçamayanlar kaynak metali içerisine hap solarak gaz

boşluklarına sebep olurlar.

Porozite oluşumuna:

• Kaynak yöntemi

• Kaynak şartları

• İş parçasının ve kaynak metalinin kimyasal bileşimi tesir eder.

49

Poroziteye sebep olan gazlar; hidrojen, oksijen, azot, karbon monoksit vb. dir.

Alüminyum ve çelik kaynaklarında olduğu gibi porozitenin ana sebebi hidrojendir.

Azot, Nikel ve çelik alaşımlarının kaynağında poroziteye yol açabilir.

Sıvı kaynak metalinde çözünün oksijende poroziteye yol açabilir. Poroziteler

yuvarlak veya uzatılmış gözyaşı damlası şeklinde boşluklardır.

Boşluk uçları keskin veya büyük radyuslu olabilir. Damlaların boyutları iğne

ucundan büyük boşluklara kadar değişebilir. Poroziteler miktar ve boyutlarına göre

adlandırılır. Bazı porozite örnekleri Şekil III.17 ’de gösterilmiştir.

Şekil III.17 Kaynak Metalinde Bulunan Gaz Porozite Türleri

a. Üniform dağılmış b. Kümelenmiş

c. Lineer d. Helezonik poroziteler

Porozitenin çekme ve akma mukavemeti üzerindeki tesiri paralel olur. % 2-3

kadar porozitenin statik mukavemet üzerindeki tesiri yok denecek kadar azdır.

Porozitenin süneklik üzerindeki menfi tesiri mukavemet üzerindeki tesirinden daha

büyüktür. Kaynak metalinin porozite ile süneklik kaybı o oranda artar. Yüzey

gözeneklerinin yorulma mukavemeti üzerindeki menfi tesiri daha önemlidir. Yüzey

porozitesi yüzey altı porozite den daha çok, fakat çatlaklardan daha az etkili rol

oynar.

50

III.1.11.8. Tabakalaşma

İngot halinde dökülen metal içerisinde gaz boşlukları veya büzülme boşlukları

teşekkül edebilir. İngotun sıcak haddelenmesi sırasında bu boşluklar yassılaşır ve

haddeleme doğrusuna paralel hale gelir. Bazı tabakalar sıcak haddeleme sırasında

kısmen birleşir.

Kaynak edilen levhalarda mevcut olan tabakalara enine gerilmeler teşekkül

edebilir, bu gerilmelerin tesiri ile tabakaların arası açılır. Bu olaya tabaka açılımı adı

verilir.

III.1.11.9. Dikişler, Katlamalar

Sıcak haddelenmiş metallerin yüzeyindeki boylamasına yarıklardır. Eğer yarık

kalıntı gerilmelere veya uygulanan gerilmelere dik ise katlama çatlak gibi davranarak

ilerler. Katlamalar üzerine kaynak yapılması halinde kaynak kırılır.

III.1.11.10. Çatlaklar

Kaynak bölgesinde çok çeşitli çatlaklar olabilir. (Bkz. Şekil III.18) kaynak

bölgesinde oluşan çatlakları değişik şekillerde sınıflandırmak mümkündür.

Tezimizde çatlakları kaynak metali ve ITAB çatlakları olarak iki ana başlık altında

inceleyeceğiz.

51

Şekil III.18 Kaynak metali ve iş parçasında oluşan çatlakların bulunma yeri ve şekline göre

adlandırılması.

(1) Kaynak metali krater çatlağı

(2) Enine kaynak metali çatlağı

(3) Ana metal enine çatlağı

(4) Boyuna kaynak metali çatlağı

(5) Ana metal ayakucu çatlağı

(6) Dikiş altı çatlağı

(7) Ergime hattı çatlağı

(8) Kaynak metali kök çatlağı

(9) Kaynak metali şapka çatlağı

10.a. Kaynak metali çatlakları

Kaynak metalinin çatlakları genellikle kaynak metalinin katılaşması ve

katılaştıktan sonra 300 °C kadar soğuması sırasında meydana gelirler. Yani bu

çatlaklar 1500 – 1200 °C sıcaklıkları arasında oluşur. Bu nedenle bunlara sıcak

çatlaklar adı da verilmektedir. [5]

Kaynak metalinin çatlamasının ana sebebi katılaşma ve katılaşma bittikten

sonra kaynak bölgesinde oluşan büzülmelerdir. Ana metal kaynak metalinin ve

ITAB’ ın büzülmesini engeller. Bu bölgelerde büzülme engellemesinden doğan

çekme gerilmeleri oluşur. Katılaşmanın bittiği sıcaklılarda kaynak metalinin

52

mukavemeti çok küçük değerdedir. Lokal gerilmeler dikişin çekme mukavemetinin

üzerine çıkabilir. Bu durumlarda kaynak dilişinde lokal çatlaklar oluşur.

(Bkz. Şekil III.19)

Şekil III.19 Tipik Kaynak Metali Çatlakları [9]

Kaynak metalinin iri taneli mikro yapısı oluşması, kaynak metalinin tokluğunu

ve sürekliliğini azaltmaktadır. Bu iri taneler sıcak çatlamayı kolaylaştırmaktadır.

Kaynak metalinde bulunan P, S, O gibi empürite elementler, dikişte

segregasyon yaparak çatlama riskini arttırmaktadır. Şekil III.20’ de alaşımsız çelik

kaynağında kükürt oranının

Şekil III.20 S, C ve Mn’ ın alaşımsız, düşük karbonlu çeliğin sıcak çatlamaya meyli üzerine

etkisi [9]

53

54

çatlama üzerindeki tesirini görmekteyiz. Kaynak metalinde kükürt ve karbon oranı

attıkça sıcak çatlama artmaktadır. Mangan kükürdü MnS olarak bağladığı için

çatlama riskini azaltmaktadır.

Alaşımsız ve az alaşımlı çeliklerin sıcak çatlamaya uğrayıp uğramayacağını

göstermek için aşağıda formüle edilen sıcak çatlama kriteri tespit edilmiştir. SÇK < 4

ise kaynak metalinde sıcak çatlama meydana gelmez.

( III.1 ) SÇK= C[ P + S + (Si/25) + (Ni/100)] . 103 / [3Mn + Cr + Mo + V]

Çeliklerde sıcak çatlamaya sebep olan faktörler ve sıcak çatlamayı önleme

tedbirleri Şekil III.21’ da özetlenmiştir. [9]

Kükürt Segregasyonu

Ana Metalin Sıcak Çatlaması Mikro Çatlama

Yüksek Karbon İçeriği

Yüksek Alaşım Oranı

Çekme Gerilmesi

Fazla Kaynak

Kontrollü ısınma ve soğuma hızı

Ön tavlama

Yüksek Mn:S oranı 50:1 veya daha fazla

Düşük Kükürtlü Çelik

Önlemler

Sebepler

Geliştirilmiş Birleştirme Tasarımı

Düşük Şekil Değişimi

Kükürdün Mevcudiyeti

Şekil III.21 Ana metal ITAB Sıcak Çatlama Faktörleri [9]

55

En önemli etken çekme tarzındaki büzülme gerilmesidir. Çekme gerilmesinin

şiddetini azaltan tedbirler sıcak çatlamayı önleyecektir. Çekme gerilmesini azaltmak

için kaynak birleştirme tasarımında değişiklik yapılarak dikişin daha fazla serbest

büzülmesi sağlanarak büzülme engelleme gerilmesi azaltılır. Kaynak öncesi ön

tavlama yapılarak kaynak bölgesindeki büzülme gerilmeleri düşürülür. Kaynak

metalinde kükürt, oksijen, fosfor, karbon oranı azaltılarak ta çatlama önlenmektedir.

Kaynak sırasında çekilen dikişin boyutları uygun tutularak büzülme gerilmeleri

kontrol edilir. Elektrik ark kaynaklarında dikiş derinliği arttıkça büzülme çekme

gerilmeleri artar. Dikiş derinliği çok derin olursa dikişte çatlak oluşur. (Bkz.Şekil

III.22)

Şekil III.22 Kaynak Ağzı Açılmış Kaynaklı Birleştirmelerde Dikiş Boyutlarının Sıcak

Çatlamaya Tesiri [5]

Çeliklerin elektik ark kaynağında kaynak metalinde karşılaşılan bir sıcak

çatlama türü krater çatlaklarıdır.

Alaşımsız veya hafif alaşımlı çeliklerin kaynağında elektrodun çabuk çekilmesi

sonucu kaynak metali krater yerinde az yığıldığından zayıf ve kalınlığı ince olur.

Kaynak metalinin katılaşması sırasında emilmesi ile krater çatlağının meydana

gelmesine sebebiyet verir. Alın birleştirmelerinin kök pasolarında görülür.

56

Şekil III.23 Alın Birleştirmesinde Bir Krater Çatlağı [2]

Bu hatayı önlemek için kaynağın veya elektrodun bitimine yakın elektrot çabuk

çekilmez ve krater iyice doldurularak dikişin bu kısmına biraz fazla metal yığılır.

Dikiş bitiminde veya elektrot değiştirilirken 20-25 mm. geriye doğru elektrot yavaşça

çekilerek ark söndürülür.

10.b. ITAB çatlakları

Alaşımsız ve az alaşımlı çeliklerin kaynağı sırasında ITAB’ da görülen en

önemli çatlak türü hidrojen çatlaklarıdır. ITAB’ da ayrıca lameler yırtılma adı verilen

çatlaklar oluşabilir. Bu çatlaklar aşağıda açıklanmıştır.

I. Hidrojen Çatlakları: Kaynak sırasında kaynak bölgesini çevreleyen kaynak

atmosferinde hidrojen atomları bulunabilir. Örtülü elektrot kaynağında örtüde

bulunan nem sıcaklığında yüksek sıcaklığında H ve O atomlarına ayrılır. Ayrıca iş

parçası ve kaynak elektrotu veya kaynak telinde bulunan gres gibi maddelerden ark

atmosferine hidrojen atomu geçer. Bu atomlar sıvı metalde çözünür. Sıvı çelikte 30

ppw kadar çözünebilen hidrojenin katıdaki çözünürlüğü 1 ppw civarındadır. Kaynak

metalinde metalin çözünen bu hidrojen ITAB’ ın iri taneli bölgesine de yayılır.

ITAB’ ın iri taneli bölgesi sert ve gevrek martenzite dönüşebilmektedir. Bu iri taneli

martenzitin sünekliği ve tokluğu yok denecek kadar azdır. Bu bölgeye yayılan

hidrojen bölgenin gevrekliğini daha da arttırır. Bu bölgede büzülmeye bağlı çekme

gerilmeleri oluşur.

(1) Çekme gerilmesi

(2) Gevrek mikro yapı ve

(3) Hidrojen atomları ITAB’ ın iri taneli bölgesinde çatlamaya yol açar.

57

Bu çatlaklar 150 0C’ nin oluştuğu için soğuk çatlaklar olarak da

adlandırılmaktadır. Şekil III.18’ de ITAB’ da oluşan hidrojen çatlaklarını (5 ve 6

nolular) görmekteyiz.

ITAB’ da oluşan hidrojen çatlaklarının oluşum sebepleri ve önleme tedbirleri

Şekil III.24’ de görülmektedir.

Kirli, Yağlı Veya Nemli Yüzey

Hidrojen Potansiyel Yüksek Elektrod

Yüksek kaynak hızı ve Düşük Akım

Kalın levha kalınlığı Yüksek ısı iletimi

Düşük Kaynak Enerjisi

Ön tavlama Yok

Hidrojen Kirlenmesi Kaynak metalinin hızlı soğuması

Hatalı Birleştirme Tasarımı

Kaynak Metaline Hidrojen Yayımlanması

Yüksek Karbon Eşdeğeri

Sert, gevrek martenzitik mikroyapı

Yüksek Gerilme Kaynak Metalinde Hapis Olan Hidrojen

Ana metalin Soğuk Çatlaması Hidrojen Çatlakları Geçikmiş Çatlaklar Dikiş Altı Çatlaklar ITAB Çatlakları

Sebepler

Sünek, martenzitik olmayan yapı Kaynak sonrası ısıl işlem, Gerilme Giderme

Hidrojensiz Kaynak

Düşük Karbon Eşdeğeri

Taşlanmış, fırçalanmış ve kimyasal temizlenmiş

temiz yüzey

Düşük Hidrojenli Kaynak

Ön tavlama Yüksek Kaynak Enerjisi

Yavaş Soğuma

Pasolar arası Sıcaklık Kontrolü

Önlemler

Yüksek akım ve Yavaş İlerleme Hızı

Şekil III.24’de Kaynak Edilen Parçada Soğuk Çatlama Sebepleri Ve Önlemler [9]

58

Hataya sebebiyet veren üç sebebin (hidrojen, yüksek çekme gerilmesi, gevrek

mikro yapı) önlenmesi halinde çatlama önlenmektedir. Kaynak bölgesindeki yağ ve

nem önlenince kaynak metaline hidrojen girişi azaltılmaktadır. Kaynak net birim

dikiş enerjisi arttırılarak ve ön tavlama yapılarak hem çekme gerilmesi azaltılmakta

hem de ITAB’ ın gevrek mikro yapıya dönüşmesi engellenmektedir.

II. Lameler Yırtılma:

Kalınlık doğrultusunda süneklik özelliği düşük çelik levhalarda kaynak

büzülme gerilmeleri kalınlık doğrultusunda meydana gelirse lameler yırtılma adı

verilen çatlaklar oluşur. (Bkz.Şekil III.25)

Bu hatayı önleme yolları:

• Sünekliği çok olan düşük kükürtlü çelik kullanılır.

• Ön tavlama yapılır.

• Büzülme gerilmelerinin kalınlık doğrultusunda farklı yönlerde oluşması

sağlanır.

Şekil III.25 Kaynak Birleştirilmesinde Tipik Lameler Yırtılma Şekildeki Oklar Büzülme

Gerilmelerini ve Yönünü Göstermektedir.

59

BÖLÜM IV

KAYNAKLARIN MUAYENESİ

IV. 1. KAYNAKLARIN MUAYENESİ

Kaynak bağlantısının üzerine düşen işlevi yerine getirilmesi için hata

içermemeli ve önceden saptanmış mekanik özellikler sağlamalıdırlar.

Kaynak bağlantılarının değerlendirilmesinde uygulanan muayene yöntemleri

esas olarak ;

a. Tahribatlı muayene yöntemleri

b. Tahribatsız muayene yöntemleri olmak üzere iki ana gruba ayrılır.

IV.1.1. Tahribatsız Muayeneler

Muayene edilen parça üzerinde hiçbir tahribat veya iz bırakmazlar; bu

bakımdan bu yöntemler genellikle bitmiş parçalara uygulanır ve deney sonucu olarak

da parçanın hata içerip içermediği belirlenir.

Tahribatsız Muayene Yöntemleri;

1) Göz ile muayene

2) Sıvı emdirme (Penetran Sıvı)

3) Manyetik parçacık yöntemi ile muayene

4) Radyografi ile muayene

5) Ultrasonik titreşimler yardımıyla muayene

60

Tahribatsız Muayenenin Üstünlükleri;

• Paçanın bizzat kendisi muayene edilir. Dolayısıyla daha güvenli sonuçlara

varılır. Tahribatlı muayenedeki numune alma problemi ve alınan numunenin bütün

kütleyi ne derece temsil etmekte olduğu tereddüdü ortadan kalkar.

• Parçanın farklı özelliklerine ve farklı bölgelerine hassas birçok tahribatsız

muayene aynı anda veya peş peşe uygulanabilir. İstenilen sayıda özellik kontrol

edilebilir.

• Bütün parçalar muayene edilebilir.

• Yorulma ve işletme hasarının gelişimi takip olunabilir.

• Çok pahalı ve tek büyük parçalara esasen, tahribatsız muayeneden başka

uygulanabilecek bir muayene metodu düşünülemez.

• Muayene işin ayağına gitmektedir. Tahribatsız muayene iş akışını bozmaz.

• Tahribatsız muayene imalat esnasında yeni parçalara olduğu kadar

periyodik bakımlarda ve hatta işletme esnasında servisteki parçalara da

uygulanabilir.

Sınırları

Tahribatsız muayene şunları direkt olarak ölçemez;

1) Malzemenin mukavemeti

2) Hasarlaşma yükü

3) Geri kalan işletme ömrü

Uygun seçilmiş tahribatlı deneylerde bunları tayin etmek mümkündür.

IV.1.1.1 Göz ile Muayene

Çıplak göz ve bir büyüteç yardımıyla kaynak bağlantıları üzerinde birçok hata

kolaylıkla görülebilir. Hatta bu konuda tecrübeli bir kişi kaynak hızı, akım şiddeti,

ark boyu ve elektrod çapının uygun seçilip seçilmediğini dahi böyle bir muayene

sonucunda söyleyebilir.

61

Aşağıdaki hatalar belirlenebilir;

• Yanma olukları

• Uygun olmayan kaynak dikişi boyutları

• İç köşe dikişlerinin asimetriği

• Yüzey çatlakları

• Yüzeye çıkmış gözenekler

• Uygun olmayan dikiş tırtıkları

• Kraterler

• Yeniden başlama noktaları

• Kök pasolarda nufuziyet azlığı veya fazlalığı

Bağlantının gözle görülebilen yüzeylerindeki hataları saptanabilir.

IV.1.1.2. Sıvı Emdirme Yöntemi ile Muayene

Yüzey çatlaklarının bir kısmının gözle görülmesi ve yerlerinin belirlenmesi

olası değildir. Buna karşın bu görülme olanağı olmayan çatlaklar dahi kapiler etki ile

yüzeylerini ısıtma özelliğine sahip sıvıları emerler. Sıvı yüzeyden temizlenerek

uzaklaştırıldığında çatlakların içinde artıkları kalır. Bu artıklar ile reaksiyona

girebilecek ikinci bir sıvının veya tozun yüzeye sürülmesi sonucunda çatlakların

bulunduğu yerlerde renkli izler oluşturur. Bazı tür penetran sıvılar ultraviyole ışığı

altında floresans etki yaparak çatlağın daha kolay belirlenmesine olanak sağlarlar.

Sıvı emdirme yöntemi her tür malzemede yüzey çatlaklarının saptanması için

uygulanabilir. Yüzeylerin boya veya poröz, tufal tabakalarıyla kaplı malzemelere bu

yöntem uygulanamadan önce yüzey çok iyi bir şeklide temizlenmelidir. [2]

IV.1.1.3. Manyetik Parçacık Testi

Manyetik parçacık testi, manyetik malzemelerden yapılmış parçaların

yüzeyinde veya yüzeye yakın bir yerde bulunan çatlak, boşluk, katmer, damar veya

metalsel olmayan yabancım madde toplulukları belirlenmesinde uygulanan bir

tahribatsız muayene yöntemidir. Bu yöntem mıknatıslanmış parça için de manyetik

akı çizgilerinin hata önünde distorsiyona uğrama esasına dayanır.

62

Muayene edilecek parça önce özel bir düzenek yardımı ile mıknatıslandırılır ve

sonra ince toz halinde manyetik malzemeye püskürtülür veya emulsifiye edilmiş

demir tozu bulunan yağ ve parça üzerine akıtılır; manyetik akının kuvvet çizgileri

boyunca demir tozları sıralanır, eğer malzemede bir hata varsa manyetik tozlar

hatanın bulunduğu yerde kümelenir.

Hata; parça yüzeyine açıksa manyetik tozların kümelenmesi şiddetlidir; hata

yüzeyi açık olamadığı zaman, yüzeyin altındaki hatalarda kümelenme zayıftır; hata

daha derine indikçe kümelenme görülemez hale gelir.

Bu yöntem yüzey çatlaklarının ve yerlerinin belirlenmesinde çok iyi sonuçlar

verir. Yuvarlak küresel hatalar tozların görülebilecek biçimde kümelenmesine neden

olmazlar.

Parça tüm veya bölgesel olarak manyetikleştirilebilir. Çatlağın manyetik akının

çizgilerine paralel olması halinde çatlağı görmesi mümkün değildir. Bu nedenle

parça birbirine dik doğrultularda muayene edilir.

Alternatif, doğru akım ve mıknatıs kullanılabilir. Mıknatıs kullanıldığında

sadece yüzey çatlakları belirlenebilir.

IV.1.1.4. Ultrasonik Titreşimler Yardımı ile Muayane

Ses dalgalarını andıran mekanik titreşimler kullanılarak muayene yapılır.

Titreştirilen bir piezo elektrik kristal tarafından muayene edilecek parçanın yüzeyine

ultrasonik enerji uygulanır. Ses dalgası halinde çok az bir kayıpla denenen parçayı

kat eden bu titreşim dalgası parçanın arka yüzeyden de piezo elektrik kristal yardımı

ile algılanabilir. (Bkz.Şekil IV.1)

Piezo elektrik kristaller kendilerine uygulanan akım frekansına uygun bir

biçimde bir titreşim hareketi oluşturdukları gibi kendilerine bir mekanik titreşim

uygulandığında bunu da titreşimin frekansına uygun bir elektrik enerjisine

dönüştürme özelliğine sahiptirler. Günümüzde piezo eletrik kristal olarak baryum

titanat veya kurşun zirkonat titanat tercih edilmektedir.

63

Ultrasonik muayenede algılanan ve elektriğe dönüştürülen titreşimler bir katot

ışınları tüpünün ekranında dalgalar halinde rahatlıkla görülebilir.

Malzemeye uygulanan ultrasonik titreşimler malzemeden geçerken

süreksizliklerin olduğu yerlerden titreşimin bir kısmı bunlardan yansıyarak algılayıcı

proba gider. Algılayıcı probda iki dalga (pik) arasında üçüncü bir dalga görülür. İki

dalga arasında görülen bu yansıma dalgasının analizi ile hatanın yüzeyden uzaklığı

ve büyüklüğü belirlenir.

Üstünlükleri;

1) Çok kalın kesitlerdeki süreksizlikler dahi tespit edilebilir.

2) Küçük hatalar hassas bir şekilde belirlenebilir.

3) İç hatanın konumu, boyutu ve şekli belirlenebilir.

4) Muayene parçanın bir tarafından yapılabilir.

5) Büyük parçalar yerinde muayene edilebilir.

6) Personele ve diğer donanımlara zararı yoktur.

Sakıncaları;

• Tecrübeli personel ihtiyacı

• Yüzeyi çok pürüzlü, düzgün olmayan biçimli kaynak bağlantılarının

muayenesi zordur. İç köşe dikişleri,

• Yüzey hataları görülmeyebilir.

• İş parçası ile prob arasında yağ gibi bir tabakaya ihtiyaç vardır.[1]

64

Şekil IV.1 Ultrasonik Titreşimler Yardımı İle Hataların Saptanması[1]

1. Malzeme içinde

2. Kaynak dikişinde

3. Hatanın ekranda görünüşü

65

IV.1.1.5. Radyografik Muayene

Radyografik (x, gama gibi) gibi ışınların parça yüzeyinden geçerek alt kısımda

bulunan filme yansıması röntgen kontrolüdür. (Bkz.Şekil IV.2). Dikiş yüzeyinden

verilen ışınlar kaynak kesitini tarayarak filme ulaşır. Kesitte boşluk, çatlak ve curuf

kalıntısı gibi hatalar varsa ışınlar bu alanlardan tam geçemediği için filmdeki

görüntüde siyah lekeler şeklinde belirlenir. (Bkz.Şekil IV.3). Kaynakların en sağlıklı

kontrolü bu yöntem ile yapılmaktadır.

Şekil IV.2 Röntgen cihazı ile Radyografik Muayene [1]

66

Şekil IV.3 Radyografik Muayenede Dikişlerdeki Hataların Film Üzerinde Görünümü [1]

IV.1.2. Tahribatlı Muayene

Mekaniksel işlem gerektiren testlerdir. Özellikle örnek deney kaynak çubuğu

hazırlanması öngörülen testler, en çok kullanılanlar olup, çekme, kırma, eğme ve

kayma türü testleridir.

IV.1.2.1. Çekme

Normal çekme makineleri için özel standart ölçülerde dikiş kesilerek torna

edilir veya makinenin özelliğine göre frezede işlenir. Hazırlanan test parçası çekme

makinesinde denenerek çekme dayanımı ve uzama değerleri belirlenmektedir.

67

IV.1.2.2. Kırma

Deney için hazırlanan belirli ölçülerdeki parçanın, makineye bağlama tekniğine

göre, bir kenarına çentik (kanal) açılır. Makinenin mengenesine bağlanan parça

çekicin belirli bir yükseklikten düşürülmesi ile kırılır.

Böylece kırılma ani darbeye ( etkiye) karşı olan kırılma direnci ölçülür.

Şekil.IV.4 Çentikli Darbe Deneyleri [1]

IV.1.2.3. Eğme

Özellikle hidrolik preslerde yapılan bu deney kaynağın kenar birleşme özelliği

bakımından çok önemlidir. Eğer kaynak yerinde gözenekler ve batık cisimler varsa

parça belirli bir açısal bükülmeden sonra kırılır. Hatalar dikiş içerisinde görülür.

68

Şekil.IV.5 Hidrolik Eğme Ünitesi[1]

IV.2.4. Kayma Testleri

Bindirme kaynaklar için önemli olan bu testte iki parçanın alt ve üst kısmına

plakalar kaynatılarak parça çekilmeye çalışılır. Parçanın çekilmesi ile kaynaklar

kaymaya (kesilmeye) zorlanmaktadır. Kesme karşıt kuvvetlerin etkisinde kalan

parçalar için önemlidir.

69

IV.2. MUAYNE YÖNTEMİNİN SEÇİMİ

Bir kaynaklı birleştirmeye hangi tahribatsız muayene yönteminin seçileceği

sorusu olabilir. Her yöntemin başarılı alanları mevcuttur. Tablo 7’de kaynak

geometrisine ve Tablo 8’de süreksizlik türüne göre tavsiye edilen yöntemler

görülmektedir.

Tablo IV.1 Kaynak Geometrisine Göre Tahribatsız Muayene Yönteminin Seçimi [7]

Geometri Gözle Penetran

Sıvı

Magnetik

Partikül

Radyografik Ultrasonik

V Kaynak C C C B A

X Kaynak B B B A A

T Kaynak

ağzı açılmış

B B B C A

T İç köşe A B A C C

Bindirme

< 6 mm. A B A B C

6 - 15 mm. B B B A B

16 – 50 mm. C C C B A

> 50 mm. C C C B A

* A: Yaygın uygulanabilir

* B: Uygulanabilir

* C: Nadir uygulanabilir

70

Tablo IV.2 Süreksizlik Türüne Göre Tahribatsız Muayene Yöntemi Seçme [7]

Süreksizlik Gözle Penetran

Sıvı

Magnetik

Partikül

Radyografik

Ultrasonik

Mikro çatlak A C C C C

Boyuna çatlak C B B A A

Enine çatlak C B B A B

Radyal çatlak C A B A B

Krater çatlağı B B B A C

Homojen

dağılmış

porozite

C

B

C

A

C

Lineer porozite C B C A C

Uzamış boşluk C C C A B

Kurt boşluk C C C A C

Yüzey

gözenek

B

A

B

B

C

Çekme

(büzülme)

boşluğu

A

B

B

B

C

Katı

inkluzyon

- - - A B

Curuf

inkluzyon

- - - A B

Oksit

inkluzyon

C - - A B

Metalik

inkluzyon

- - - A B

Yetersiz yan

yüzey erimesi

C B B B A

71

Tablo IV.2’ nin devamı

Pasolar arası

yetersiz erime

C

B

B

B

A

Yetersiz kök

erimesi

C

B

B

A

B

Yetersiz nufuziyet B B B A B

Yanma oluğu A B B B C

Aşırı metal yığma A - - B C

Fazla konvekslik A - - B C

Fazla nufuziyet - - - B C

Yanlış metal

yığma açısı

A

-

-

-

-

Katmer B A B C C

Hatalı birleştirme A - - - C

Delik A B C B B

Yetersiz dolmuş

Kaynak ağzı

A

-

-

B

C

Sıçrama A C C - -

*A: Yaygın uygulanabilir

*B: Uygulanabilir

*C: Nadir uygulanabilir

72

BÖLÜM V

KAYNAKLARDA KALİTE SEVİYESİNİN

TESBİTİ

V. 1. KAYNAKLARDA KALİTE SEVİYESİNİN

TESBİTİ

Dünyada bir çok standarda kaynak dikişlerinin kalite seviyesini

nasıl tespit edileceğ i tanımlanmış tır. DIN 8563 normuna göre kaynaklı

birleş t irmelerde süreksizliklerin değerlendirilmesi ve kaynak

dikiş lerinin kalite seviyelerinin nasıl tespit edildiğ i aşağıda

açıklanmış tır.[12]

DIN 8563 normu kısım 3’ de alın kaynak birleşt irmeleri dört (AS,

BS, CS ve DS ) kalite (değerlendirme) grubuna ayrılmışt ır. S harfi alın

kaynak birleş tirmesini, A, B, C ve D harfleri ise kalite seviyesini

gösterir. Köşe birleştirmelerinde (iç köşe, bindirme, T ve haç

birleş t irmeleri) ise üç kalite grubu vardır. Bu gruplar AK, BK ve CK

ile gösterilmiş t ir . K harfi köşe dikiş ini ve diğer harfler kalite

seviyesini ifade eder.

Tablo V.1’ da alın kaynak birleşt irmelerinde 3,6 mm’ den ince ve

3,6 mm’ den kalın çelik parçalarda hangi süreksizliklerin mevcudiyeti

kabul edilir ve kabul edilmez olduğu görülmektedir. Süreksizliklere

bulgu adı verilmişt ir ve iki gruba ayrı lmış tır : (1) Dış bulgular ve (2)

73

İç bulgular. Dış bulgular dikiş in görünür dış kısmında görülebilen

süreksizliklerin (örneğin dikiş taşkınlığ ı) ve iç bulgular ise dikişin

içinde kalan ve sadece tahribatsız test yöntemleri (radyografi ,

ultrasonografi) ile belirtilen süreksizlikleri (örneğin kaynak

metalindeki porozite, çatlaklar) göstermektedir. Süreksizlikler hangi

kalite seviyesinde tolerans gösterdiğini Tablo V.1’ da görmekteyiz.

Örneğin dikiş taşkınlığına (üstten birinci satır) A, B, C ve D kalite

seviyelerinde müsaade edilirken çatlaklara (alttan ikinci satır) hiç

müsaade edilmez. Tablo V.2’ de ise köşe dikiş lerinde süreksizlere

hangi kalite seviyesinde müsaade edilip edilmediğ i görülmektedir.

Al ın ve köşe dikişlerinde belirli boyutlarda müsaade edilen dış

bulguların (dış süreksizlerin) neler olduğu Tablo V.3’ de

görülmektedir.

74

Tablo V.1 DIN 8563 Part 3’ e Göre Çeliklerin Eritme Kaynaklı Bağlantılarında Alın

Dikişleri İçin Bulgular Ve Değerlendirme Grupları [12]

Parça kalınlık bölgesi

0,5 mm ≤ t ≤ 3,6 mm t > 3,6 mm

Değerlendirme grubu Bulgu

AS BS CS DS AS BS CS DS

Dış bulgular:

Dikişin taşkınlığı X X X X X X X X

Kaynak panosunun çöküklüğü - X X X - X X X

Kenar kayması X X X X X X X X

Yanma ve kenar çentiği - X X X - X X X

Açık uç krateri - - X X - - X X

Görünür gözenek - - X X - X X X

Erimiş kaynak metali sıçraması - X X 0 - X X X

Görünür curuf kalıntısı - - X X - - X X

Kaynak ağzının kaynak edilmemiş

kısmında tutuşturma yeri - - - 0 - - X 0

Kökün taşkınlığı X X X X X X X X

Kökün çöküklüğü - X X X - X X X

Kökte nüfuziyetsizlik - - X X - - X X

Kökte çentik - X X X - X X X

İç bulgular:

Gaz kalıntısı X X X 0 X X X 0

Curuf kalıntısı X X X X X X X X

Birleşme hatası - - X X - - X X

Yetersiz nüfuziyet - - X X - - X X

Çatlaklar - - - - - - - -

Uç krateri - lunker - - X X - X X X

- : Bulguya müsaade edilmez

x : Bulguya müsaade edilir.

0 : Bulgu için özel talep yok.

75

Tablo V.2 DIN 8563 Part 3’e Göre Çeliklerin Eritme Kaynaklı Bağlantılarında Köşe

Dikişleri İçin Bulgu ve Değerlendirme Grupları [12]

Parça kalınlık bölgesi

0,5 mm ≤ t ≤ 3,6 mm t > 3,6 mm

Değerlendirme grubu

Bulgu

AK BK CK AK BK CK

Dış bulgular:

Dikişin taşkınlığı X X 0 X X X

Bindirme bağlantıda dikiş

taşkınlığı - X X

Dikişin içbükeyliği - X 0 - X X

Eşit olmayan dikiş dik kenar

uzunlukları X X 0 X X X

Yanma ve kenar çentiği - X X - X X

Açık uç krateri - X X - X X

Görünür gözenek - X X - X X

Erimiş kaynak metali fışkırması - X 0 X X X

Görünür curuf kalıntısı - X X - X X

Kaynak ağzının kaynak edilmemiş

kısmında tutuşturma yeri - - 0 - X 0

İç bulgular:

Gaz kalıntısı X X 0 X X X

Birleşme hatası - X X - X X

Curuf kalıntısı X X X X X X

Çatlaklar - - - - - -

Kökün kapanması X X 0 X X X

- : Bulguya müsaade edilmez

x : Bulguya müsaade edilir

0 : Bulgu için özel talep yok.

76

Tablo V.3 DIN 8563 Part 3’ e göre çeliklerin eritme kaynağında belirli boyutlarına izin verilen bulgular [12]

Bulgu

Alın dikişlerinde Köşe dikişlerinde

Gösterildiği şekil

Dikişin taşkınlığı V.1 V.9 ve V.10

Bindirme bağlantıda dikişin

taşkınlığı V.11

Kapak panosunun çöküklüğü V.2 ve V.3

Kenar kayması

çift taraftan kaynak

edilen dikişlerde

V.4

tek taraftan kaynak

edilen dikişlerde V.5

dış çapı – 1.00 mm olan

çevresel boru dikişlerinde V.6

Yanma ve kenar çentiği V.7

Kökün taşkınlığı V.8

Dikişin içbükeyliği V.12

Eşit olmayan dikiş dik kenar

uzunlukları V.13

Kökün kapanması

V.14

Her kalite seviyesi için dış süreksizlik sınırının kaynak edilen iş parçası

kalınlığı ile nasıl değiştiği Şekil V.1’den itibaren gösterilmiştir.

77

Şekil V.1 Alın Dikişlerinde Dikişin Taşkınlığı

Açıklama:

BS Değerlendirme Grubu: Çizginin sınırladığı bölgeyi yerel ve sınırlı olarak . taşmalara müsaade edilir.

CS ve DS Değerlendirme Grupları: Çizgin sınırladığı bölgeyi yerel olarak taşmalara müsaade edilir.

78

Şekil V.2 İnce Çelik Saçlarda Alın Dikişleri Kapak Panosunun Çöküklüğü [12]

Açıklama:

Her iki ağızın boylamasına kenarları eritilmelidir.

AS Değerlendirme Grubu: Herhangi bir kapak pasosu çöküklüğüne müsaade

edilmez.

BS Değerlendirme Grubu: Çizginin sınırladığı alana kadar, tek, yüzeysel ve yerel

sıralı kapak pasosu çöküklüğüne müsaade edilir.

CS Değerlendirme Grubu: Çizginin sınırladığı alana kadar, tek ve yerel sıralı

kapak pasosu çöküklüğüne müsaade edilir.

DS Değerlendirme Grubu: Çizginin sınırladığı alana kadar, tek ve yüzeysel kalan,

79

yerel olarak derin olanlara müsaade edilir.

Şekil V.3 Kalın Çelik Saçlarda Alın Dikişleri Kapak Panosunun Çöküklüğü

Açıklama:

Her iki ağızın boylamasına kenarları eritilmelidir.

AS Değerlendirme Grubu: Herhangi bir kapak pasosu çöküklüğüne müsaade

edilmez.

BS Değerlendirme Grubu: Çizginin sınırladığı alana kadar, tek, yüzeysel ve yerel

sıralı kapak pasosu çöküklüğüne müsaade edilir.

CS Değerlendirme Grubu: Çizginin sınırladığı alana kadar, tek ve yerel sıralı

kapak pasosu çöküklüğüne müsaade edilir.

DS Değerlendirme Grubu: Çizginin sınırladığı alana kadar, tek ve yüzeysel kalan,

yerel olarak derin olanlara müsaade edilir. [12]

80

Şekil V.4 Çift Taraftan Kaynak Edilen Alın Dikişlerinde Kenar Kayması[12]

81

Şekil V.5 Tek Taraftan Kaynak Edilmiş Alın Dikişlerinde Kenar Kayması

Açıklama:

Kenar kayması, sadece eşit parça kalınlıkları (nominal ölçü kalınlığı t)

durumunda geçerlidir.

82

Şekil V.6 Tek Taraftan Kaynak Edilmiş Çevresel Boru Dikişlerinde Kenar Kayması

t > 3,6 mm için

Açıklama :

Dış çapı ≥ 100 mm olan ince cidarlı borularda, tek taraftan kaynak edilmiş

çevresel boru alın dikişleri için geçerlidir.

83

Kenar kayması, sadece eşit parça kalınlıkları ( nominal ölçü kalınlığı t )

durumda geçerlidir.

Şekil V.7 Alın Dikişlerinde Yanma ve Kenar Çentikleri ( Yanma Olduğu )

0,5 mm ≤ t ≤ 3,6 mm için

ve l > 3,6 mm

Açıklama:

Burada, kaynak metali ile esas metal arasındaki geçiş bölgesindeki kapak

84

pasosundaki yanma ve kenar çentikleri kastedilmektedir.

AS Değerlendirme Grubu : Çentiklere müsaade edilmez

BS Değerlendirme Grubu : Nominal boyutta olmayan, sınırlı ve yerel çentiklere

müsaade edilir.

CS Değerlendirme Grubu : Çizginin sınırladığı bölgeye kadar olan sınırlı ve yerel

çentiklere müsaade edilir.

DS Değerlendirme Grubu : Maksimum olarak çizginin sınırladığı bölgeye kadar

olan, sınırlı sürekli ve münferit kısa, biraz derin

çentiklere müsaade edilir.

t> 3,6 mm.’ lik parça kalınlıklarında; AS değerlendirme grubunda çentiklere

müsaade edilmez. BS değerlendirme grubunda, maksimum 0,5 mm.’ lik sınırlı

olanlara; CS değerlendirme grubunda; maksimum 1 mm.’ lik yerel sürekli ve

münferit kısa ve derin olanlara müsaade edilir. DS değerlendirme grubunda herhangi

bir talep yoktur.

85

Şekil V.8 Alın Dikişlerinde Kökün Taşkınlığı

0,5 mm ≤ t ≤ 3,6 mm için

86

Şekil V.9 İnce Saçların Köşe Dikişlerinde Dikiş Taşkınlığı ( Dış Bükeylik )

0,5 mm ≤ t ≤ 3,6 mm için

Açıklama :

BK Değerlendirme Grubu : Çizginin sınırladığı bölgeyi yerel ve sınırlı olarak

taşmalara müsaade edilir.

CK Değerlendirme Grubu : Özel bir talep belirlenmemiştir. Ancak dikiş taşkınlığının

87

belirli bir sınırda bulunması gerekir. Yani, BK

değerlendirme grubu çizgisinin üzerine, AK ile BK

değerlendirme gruplarının çizgileri arasındaki farklar

kadar bir bölge eklenmelidir.

Şekil V.10 Kalın Şaçların Köşe Dikişlerinde Dikiş Taşkınlığı ( Dış Bükeylik )

t > 3,6mm için

Açıklama :

88

BK Değerlendirme Grubu : Çizginin sınırladığı bölgeyi yerel ve sınırlı olarak


CK Değerlendirme Grubu : Çizginin sınırladığı bölgeyi yerel olarak taşmamalara

müsaade edilir.

Şekil V.11 Bindirme Birleştirmelerde Dikiş Taşkınlığı

Açıklama :

AK Değerlendirme Grubu : Herhangi bir dikiş taşkınlığına müsaade edilmez.

0,5 mm ≤ t ≤ 3,6 mm için

89

BK Değerlendirme Grubu erel ve sınırlı olarak


CK Değerlendirme Grubu : Çizginin sınırladığı bölgeyi yerel olarak taşmalara

müsaade edilir.

Açı

AK De

: Çizginin sınırladığı bölgeyi y

Şekil V.12 Köşe Dikişlerinde Dikişin İçbükeylik

t > 3,6 mm ve 0,5 mm ≤ t ≤ 3,6 mm için

klama :

ğerlendirme Grubu : Herhangi bir dikiş içbükeyliğine müsaade edilmez.

90

BK Değerlendirme G ğine müsaade edilir.

ndirme Grubu : Yerel olarak maksimum çizgiye kadar bir dikiş içbükeyliğine müsaade edilir.

(t > 3,6 mm ve 0,5 mm ≤ t ≤ 3,6 mm için, özel bir talep yoktur. Ancak

Şekil V.13 şit Olmayan Dikiş Kenar Uzunluğu

t > 3,6 mm ve 0,5 mm ığı ( nominal ölçü )

rubu : Sadece maksimum çizgiye kadar bir dikiş içbükeyli

CK Değerle

burada da CK değerlendirme grubunda belirtilen sınırlar açılmamalıdır. )

Köşe Dikişlerinde E

≤ t ≤ 3,6 mm için köşe dikiş kalınl

91

A

ekilde

çıklama :

BK Değerlendirme Grubu : Çizgisinin sınırladığı bölgeyi yerel ve sınırlı olaraktaşmalara müsaade edilir.

CK Değerlendirme Grubu : t > 3,6 mm için, çizginin tanımladığı bölgeyi yerel taşmalara müsaade edilir. 0,5 mm ≤ t ≤ 3,6 mm için, özel bir talep yoktur. Ancak CK çizgisi hiçbir şaşılmamalıdır.

Şekil V.14 Köşe Dikişlerinde Kökün Kapanması

92

0,5 mm ≤ t ≤ 3,6 mm

BÖLÜM VI

SONUÇLAR

Teknolojik gelişmelere katkıda olmak kaygısıyla birlikten kuvvet doğar

ilkesinden gidersek metaller de bir araya gelmeden birleştirilip şekiller verilmeden

hiçbir anlam yüklenemeyeceği bir gerçektir. Bu nedenle metalik parçaları anlamlı

hale getirip bir ünitenin temel veya yardımcı bir nesnesi konumuna getiren elektrik

ark kaynağıyla birleştirme gelişmeye mahkum ve vazgeçilmez bir yöntemdir.

Birleştirme yöntemlerinin bel kemiğini oluşturan Örtülü Elektrotla Elektrik

Ark Kaynağın incelendi. Bu yöntemin artıları ve eksileriyle değerlendirilip,

hatalarıyla birlikte en doğru çözüm yollarlı önerildi. Yapılan kaynağın değişik

normlarda uluslar arasındaki niteliğinin (seviyesinin) ne olduğu analiz edilip

şekilleriyle birlikte tablolar oluşturuldu.

Sonuç olarak önerilen yöntem ve tekniklerle ve hatalar konusundaki ortaya

konulmuş olan önleme tedbirleri tam anlamıyla uygulanırsa müşteri isteklerine %

100 cevap verebilecek ürünler (birleştirmeler) ortaya konabilir.

93

KAYNAKLAR

Kitaplar [1] Adsan,K.: “Elektrik Kaynağı”, Emel Matbaacılık Sanayii, Ankara, (1988) 113-

116. [2] Anık,S.; Tülbentçi,K.; Kaluç,E.: “Örtülü Elektrod ile Elektrik Ark Kaynağı”,

Gedik Holding Yayını, İstanbul, (1991). [3] Serfiçeli,Y.S.: ‘‘Elektrik Ark ve Oksi – gaz kaynağı’’ Meb Yayınları , Ankara,

(1997) [4] Giachino,J.W.; Johnson,G.S.: ‘‘Kaynak Teknolojisi’’ Yüksek Teknik Öğretmen

Matbaası, Ankara, (1976) [5] Oğuz,B.: ‘’Ark Kaynağı’’ Oerlikon Yayını, İstanbul, (1986) [6] Cary,H.B.: ‘‘Modern Welding Technology’’ Prentice Hall, Englewood Cliffs,

(1979) [7] ASM Handbook, Volume 6 Welding Brazing and Soldering, Society of Metals,

(1993) [8] Lancester, J.F.: ‘‘The Physics of Welding’’ Pergamon Pres, Newyork, (1985) Ders Notları [9] Yükler,İ.; Çatalgöl,Z.: ‘‘Kaynak Hataları ve Kaynak Kalitesi”, Ders Notu,

Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi, İstanbul, (1996)

Patent ve Standardlar [10] TS-7536, 7830, 10387.: “Kaynak Hata Standartları”, Türk Standartlar

Enstitüsü, Ankara [11] ISO Standart No : 5817 [12] DIN Normu 8563 Part I and Part 3 [13] AWS D1.1 – 1996 Structural Welding Code, Steel, AWS, Miami, (1996) Elektronik Yayınlar [14] www. Oerlikon.com (Erişim tarihi: Kasım 2004)

94

ÖZGEÇMİŞ

1980 yılı Yozgat doğumlu olan Adnan TÜRKER, ilk ve orta öğrenimini Yozgat’ta tamamladı. 1995 yılında Çankırı Astsubay Hazırlama Okulu’ na başladı. 1998 yılında Balıkesir Çok Programlı Astsubay Hazırlama Okulu’ ndan mezun oldu. Aynı yıl Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesini kazandı. 2002 yılında bu Fakültenin Metal Eğitimi bölümünden ikincilikle mezun oldu. Türk Silahlı Kuvvetleri nam ve hesabına okuduğu için aynı yıl Teğmen rütbesiyle Kara Kuvvetleri Komutanlığı Çok Programlı Astsubay Hazırlama Okulu Komutan’ lığı emrine atandı. 2004 - 2005 Eğitim Öğretim yılında stajyerliğini tamamlayarak Kara Kuvvetleri Astsubay Meslek Yüksek Okulu Makine Bilimlerine Öğretim Elemanı olarak atandı. 2004 yılı sonunda evlendi.

95

kaynak hatalari, adnan tÜrker, yÜksek lİsans tezİ, adnan tÜrker’ in “kaynak hataları”...

Documents