Gazaltı kaynağında gerekli sıcaklık, sürekli beslenen ve eriyen bir tel elektrotla kaynak banyosu arasında oluşturulan ark yoluyla ve elektrottan geçen kaynak akımının elektrotta meydana getirdiği direnç ısınmasıyla oluşur. Elektrot çıplak bir tel olup bir elektrot besleme tertibatıyla kaynak bölgesine sabit bir hızla sevk edilir. Çıplak elektrot, kaynak banyosu, ark ve esas metalin kaynak bölgesine komşu bölgeleri, atmosfer kirlenmesine karşı dışardan sağlanan ve bölgeye bir gaz memesinden iletilen uygun bir gaz veya gaz karışımı tarafından korunur.
Eriyen metal elektrot ve soy gaz kullanımı nedeniyle yönteme MIG (Metal İnert Gas) kaynağı adı verilmiştir. Yöntemde daha sonra düşük akım yoğunlukta ve darbeli akımla çalışma, daha değişik metallere uygulama ve koruyucu gaz olarak aktif gazların (CO2) ve gaz karışımlarının kullanılması gibi işlemler meydana gelmiştir.
Bu gelişmeler, aktif koruyucu gazın kullanıldığı yönteme MAG (Metal Active Gas) kaynağı adının verilmesine neden olmuştur.
Elle yapılan elektrik ark kaynağında meydana gelen aksaklıklar, koruyucu gaz kaynağı diye adlandırılan yöntemin gelişmesine sebep olmuştur. Elle yapılan ark kaynağında, kaynakçının bilgi ve becerisinin yeterli olması gerekir. Kaynak banyosunun oluşumu tamamen kaynakçının becerisine bağlıdır. Kaynak banyosunu dış hava şartlarından koruyan örtü gereci ile elektrotun çekirdeğini oluşturan ana gereç arasında uyumsuzluk olmamalıdır.
Kalın gereçlerin kaynağında oluşan yüksek sıcaklıktan ötürü, elektrot üzerinde oluşan örtü gereci çekirdek geçerken önce ısınarak özelliklerini yitirir. Bu da kaynak banyosunun kontrolünü güçleştirir
Gazaltı kaynağının otomatik kaynağa uygun olması rekabet edilebilirliği de beraberinde getirmektedir. Tartışmasız üstünlüğüyle koruyucu gaz kaynakları, kaynak süresine etki etmektedir. Elle ark kaynağında, kaynak dikişinin üzerini kaplayan cüruf tabakasını temizlenmesi, elektrot değişimleri ve kaynak pensesinde zorunlu olarak bırakılan yaklaşık 25 mm boyundaki gereçler, kaynak süresini ve ekonomisini olumsuz etkiler. Bu durum özellikle seri üretimde ve kaynağın üretim içerisinde çok fazla oranda kullanıldığı sektörde önem taşımaktadır.
MIG-MAG (Gazaltı) kaynağının diğer kaynak çeşitlerine göre bazı üstünlükleri bulunmaktadır:
• İnce sac parçalarının kaynatılmasına uygundur.
• Her tür metalin kaynağı yapılabilir.
• Fazla ısınma meydana gelmediğinden iş parçasında çarpılmalar oluşmaz.
• Her türlü düzlemde rahatlıkla kaynak yapılabilir.
MIG-MAG (Gazaltı) kaynağının diğer kaynak çeşitlerine göre dezavantajları ise,
• Gazaltı kaynak ekipmanları, diğer kaynak ekipmanlarına göre daha karmaşık, daha pahalı ve taşınması daha zordur.
• Gazaltı kaynak torcu elektrik ark kaynak pensesinden daha büyük olduğundan ve kaynak torcunun iş parçasına yakın tutulması gerektiği için ulaşılması zor olan yerlerde kaynak yapmak kolay değildir.
• Sertleşme özelliği olan çeliklerde gazaltı kaynağı ile yapılan kaynak birleştirmeleri çatlamaya daha eğilimlidir. Çünkü örtülü elektrot ark kaynağında olduğu gibi kaynak metalinin soğuma hızını düşüren bir cüruf tabakası yoktur.
• Gazaltı kaynağı, gaz korumasını kaynak bölgesinden uzaklaştırabilecek hava akımlarına karşı ek bir koruma gerektirir. Bu nedenle, örtülü elektrod ark kaynağına göre açık alanlarda kaynak yapmaya uygun değildir.
Gazaltı Kaynak Çeşitleri
MIG Kaynağı
MIG kaynağı, “Metal İnert Gas” kelimesinin baş harfleri alınarak adlandırılır. Bu kaynakta kullanılan gazlar asal olduklarından ark, helyum veya argon gazları altında oluşur. Genellikle çelik dışındaki metallerde uygulanan bir yöntemdir.
MAG Kaynağı
MAG kaynağı, “Metal Active Gas” kelimesinin baş harfleri alınarak adlandırılır. Bu kaynakta kullanılan gazlar karbondioksit ve karışım gazlardır. Genellikle çelik, düşük karbonlu çelik ve alaşımlı çeliklerin kaynağında kullanılır. Prensip olarak MIG kaynağından farkı yoktur.
2- MIG KAYNAĞI İLE MAG KAYNAĞI ARASINDAKİ FARK
Eriyen elektrotla yapılan gaz altı ark kaynağı devamlı beslenen kaynak teli ile iş parçası arasındaki yapılan bir elektrik ark kaynağıdır. Kullanılan koruyucu gaza göre MIG ve MAG ismini alırlar. MIG kelimesi “Metal Inert Gas” kelimelerinin, MAG kelimesi ise “Metal Activ Gas” kelimelerinin baş harflerinden meydana gelmiştir. Burada “Inert” kelimesi soy, “Activ” kelimesi ise aktif anlamına gelmektedir. Soy gaz olarak argon veya helyum, aktif gaz olarak karbondioksit gazı kullanılır.
MIG ve MAG kaynak makinesi arasında sadece kullanılan gaz farkı vardır. Bunun haricinde donanım olarak aynıdırlar. Inert gazlar, soy gazlar olarak da bilinmektedir. Bunlar içerisinde en yaygın kullanılanlar argon ve helyumdur
MIG kaynak yöntemi ile hemen hemen bütün ticari alaşımları kaynatmak mümkündür. MAG kaynağı ise kolayca oksitlenen alüminyum, paslanmaz çelik gibi malzemelerin kaynağında kullanılmaz. Bu yöntemle daha çok alaşımsız ve az alaşımlı çeliklerin kaynağında kullanılır.
MAG kaynağında kullanılan karbondioksit gazı argon ve helyuma göre daha ucuzdur. Karbondioksit gazı sıvı halde tüplere doldurulduğu için diğer gazlara göre üç misli daha fazla taşınabilir. Sıvı halde depolanan karbondioksit gazının tüp çıkışına bir ısıtıcı konmuştur. MAG yöntemi MIG yöntemine göre kaynak hızı daha yüksek, nüfuziyet daha fazladır.
Endüstrideki Yeri ve Önemi
MAG - MAG kaynak yöntemi endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu kaynak yönteminin yaygın olarak kullanılmasındaki üstünlükleri aşağıdaki şekilde sıralamak mümkündür.
> Yüksek erime hızı,
> Derin nüfuziyet,
> Her pozisyonda kaynak yapılabilmesi,
> Ara vermeden kaynak yapılabilmesi,
> Demir esaslı ile demir dışı metaller ve alaşımlarının; uygun koruyucu gaz, elektrot ve kaynak değişkenleri seçmek şartıyla kaynak yapılabilmesi,
> Uygulamasının kolay olması,
> Ekonomik bir kaynak yöntemi olması,
> Yarı otomatik bir kaynak yöntemi olması,
> Gerekli ekip ve donanım sağlandığında tam otomatik kaynak yapılabilmesi,
Bu yöntemin diğer kaynaklarla kıyasladığımda bazı üstünlükleri de bulunmaktadır. Bunları aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
• İnce sac parçalarının kaynağı kolaylıkla yapılabilmektedir.
• Her tür metalin kaynağı yapılabilmektedir.
• İş parçasında fazla ısınma meydana gelmediğinden çarpılmalar oluşmamaktadır.
• Her tür pozisyonda rahatlıkla kaynak yapılabilmektedir. Aşağıdaki resimde gazaltı kaynak donanımı verilmiştir.
Resim de bir motor yardımıyla dönen bir tren tekerleğinin MIG - MAG yöntemi ile otomatik olarak kaynak yapılması görülmektedir.
Yukarıda sayılan avantajların yanında çok kuvvetli ultraviole ışın çıkarması, kaynak sisteminin karmaşık, pahalı ve taşınma zorluğu, kaynak torcunun işe yakın olması en büyük dezavantajları olarak sayılabilir.
Tren tekerleğinin MIG - MAG yöntemi ile otomatik olarak kaynak yapılması
TIG Kaynağı
TİG (Tungusten İnert Gaz Kaynağı) kaynağı da bir gazaltı kaynağı çeşididir. Yöntem olarak MIG-MAG kaynağından farklılıklar gösterir. İlave tel, oksijen kaynağında olduğu gibi el ile verilmektedir. Arkı oluşturan ilave tel ise tungstendir. Tungstenin ergime sıcaklığı yüksek olduğu için erimeyen elektrot olarak da sınıflandırılmaktadır.
Seri üretime ve robot teknolojisine uygun olmayan bu yöntemde demir dışı metallerin kaynağında üstün nüfuziyet elde edilir.
Koruyucu Gaz Kaynak Makineleri
Bir gaz yardımıyla koruma yapılarak yapılabilen kaynak çeşitleri aşağıda verilmiştir.
• TIG (Tungsten Inert Gaz Kaynağı)
• MIG/MAG (Metal Inert Gaz Kaynağı–Metal Aktif Gaz Kaynağı)
Koruyucu gaz kaynak yöntemlerinden en yaygın olarak kullanılan MIG/MAG kaynağıdır. Gaz altı kaynağı birçok uygulamada, özellikle gaz korumalı elektrotların gelişmesiyle, elektrik ark kaynağının kullanıldığı yerlerde kullanılmaya başlanmıştır. Yöntemin otomatik kaynağa ve robot kaynağına uygun olması, seri üretimde yaygın bir kullanım alanı bulmasını sağlamıştır. Otomotiv endüstrisinde birçok yerde direnç kaynağında da kullanılmaktadır. Bu da konunun önemini büyük ölçüde arttırmaktadır.
.
Koruyucu gaz kaynak yöntemlerinden en yaygın olarak kullanılan MIG / MAG kaynağıdır.
Gazaltı kaynağı birçok uygulamada, özellikle gaz korumalı elektrotların gelişmesiyle elektrik ark kaynağının kullanıldığı yerlerde kullanılmaya başlanmıştır. Yöntemin otomatik kaynağa ve robot kaynağına uygun olması, seri üretimde yaygın bir kullanım alanı bulmasını sağlamıştır. Bu da konunun önemini büyük ölçüde arttırmaktadır.
Uygulamalarda en çok MIG-MAG kaynak yöntemi kullanıldığından, TIG kaynak yöntemi kısaca tanıtılmıştır.
Gazaltı Kaynak Makineleri
MIG ve MAG kaynak makinesi arasında sadece kullanılan gaz farkı vardır. Bunun haricinde donanım olarak aynıdır. Inert gazlar, soy gazlar olarak da bilinmektedir. Bunlar içerisinde en yaygın kullanılanlar argon ve helyumdur. Yurdumuzda argon gazı kullanılmaktadır. Aktif gaz diye adlandırılan gazlar ise karbondioksit ve karışımı gazlardır. Bu tür gazlar demir cinsi malzemelerde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
Kaynak için gerekli olan gerilim ve akım şiddetini oluşturmak amacıyla geliştirilmiş makinelere kaynak makinesi veya akım üreteci denir.
MIG-MAG kaynak makinelerinde kullanılan ark gerilimi 25-55 volt, akım şiddetiyse 10-600 amper arasında değişmektedir. Yüksek akım şiddetine bağlı olarak her 100 amperde ortalama 5 volt gerilim düşmesi meydana gelmesine rağmen bu tip makineler sabit gerilimli gaz altı kaynak makinesi olarak adlandırılmaktadır.
Sabit gerilimli kaynak makinelerinde gerekli akım şiddeti, kaynak telinin ilerlemesi ile olur. Bunun için kaynağa başlamadan önce istenen kaynak gerilimi ve tel hızı ayarlanarak kaynağa başlanmalıdır. MIG-MAG kaynağında doğru akım kaynak makineleri kullanılır.
Bu kaynak makineleri;
Düşen tip kaynak makineleri, sabit gerilim kaynak makineleridir.
Düşen tip kaynak makinelerinde akım şiddeti ayar alanı, sabit gerilimli kaynak makinelerinde ise ark gerilimi ayar skalası vardır. MIG-MAG kaynağında sabit gerilimli kaynak makineleri yarı ve tam otomatik olarak yaygın hâlde bulunmaktadır.
MIG-MAG Kaynak Ünitesi
MIG-MAG kaynak ünitesi, genel olarak aşağıdaki elemanlar tarafından oluşturulmaktadır.
> Doğru akım kaynak makinesi
> Kaynak torcu
> Tel sürme ünitesi
> Kaynak teli
> Gaz ünitesi
> Metallerin cinsine uygun olarak argon, helyum, karbondioksit veya karışımlı gazlar.
Gazaltı kaynak makinelerinin tel sürme mekanizmalarının bulunduğu yere göre iki çeşidi bulunur. Bunlar:
Birleşik (Kompakt) tip kaynak makinesi: Tel sürme ünitesi dikey veya yatay konumda makine ile birliktedir.
Ayrılabilen tip kaynak makinesi: Tel sürme ünitesi makineden ayrılabilir.
3- GAZALTI KAYNAĞININ ÇALIŞMA PRENSİBİ
Gazaltı kaynak yönteminde dışarıdan sağlanan gazla otomatik olarak sürekli beslenen ve eriyen elektrotlar kullanılır. Çıplak elektrot, kaynak banyosu, ark ve esas metalin kaynak bölgesine komşu bölgeleri, atmosfer kirlenmesine karşı dışardan sağlanan ve bölgeye bir gaz memesinden iletilen uygun bir gaz veya gaz karışımı tarafından korunur.
Kaynak için gerekli olan ark, kaynak torcundan gelen çıplak kaynak teli aracılığıyla oluşur.
Torç içerisindeki telin, şasinin bağlı olduğu iş parçasına değmesiyle başlayan kaynak, kaynakçının isteğine bağlı olarak devam eder. Kaynakçının, oksijen kaynağında olduğu gibi ayrıca tel kullanmasına gerek yoktur. Kaynak için gerekli olan kaynak teli (elektrot) örtüsüz şekilde, otomatik tel verme sisteminden kaynak banyosuna iletilir. Bu yönüyle kaynakçının fazla oranda becerili olmasını gerektirmeyen bir kaynak yöntemidir.
Geliştirilen kaynak donanımlarıyla kaynak mesafesi, kaynak hızı ve kaynak şiddeti otomatik olarak düzenlenmiştir.
Kaynak teli, tel verme sisteminden sürekli kaynak banyosuna iletildiğinden, örtülü elektrotla yapılan ark kaynağında olduğu gibi elektrot değiştirme ile zaman kaybı ve atılan elektrot uçları ile elektrot kaybı söz konusu değildir.
Örtüsüz elektrotların üzeri oksitlenmeyi önlemek ve telin kaynak akımını iletmesi için bakır kaplanmıştır.
Kaynak Değişkenleri
Kaynak kalitesini etkileyen kaynak değişkenleri aşağıda verilmiştir.
• Kaynak akımı
• Ark boyu
• Kaynak hızı
• Elektrod açıları
• Kaynak pozisyonu
• Elektrot çapı
• Koruyucu gazın çeşidi ve debisi
Yeterli kaliteye sahip kaynak elde etmek için bu değişkenleri kontrol etmek gerekmektedir. Bu değişkenler birbirinden bağımsız değildir. Kaliteli kaynak elde etmek için birinin değişmesi demek birkaçının da değiştirilmesi demektir.
Damla İletim Sistemi
Gazaltı kaynağında kaynak teli kıvılcımın ısısıyla erir ve ana metale sıçrar. Eriyen metalin ana metale atlamasına damla iletimi denir.
Üç temel iletim sistemi bulunur.
Kısa Ark
Kısa devre iletimi, gazaltı kaynağındaki en düşük kaynak akımı aralığında ve en küçük elektrot çaplarında gerçekleştirilir. Bu tip bir iletim ince kesitlerin birleştirilmesinde, zor pozisyonlarda ve büyük kök açıklarının kapatılmasında gerekli olan küçük ve hızla katılaşan bir kaynak banyosu oluşturmak için kullanılır.
Metal, elektrottan iş parçasına, sadece elektrot kaynak banyosu ile temas hâlinde olduğu sırada iletilir. Elektrot iş parçasına saniyede 20 ila 200 kez temas eder.
Sprey Ark
Kaynak metalinin iş parçasına duşlama şeklinde geçişi, sprey ark şeklinde görülür. Şekil de sprey ark ve kaynak elemanları görülmektedir. Kaynak metalinin iş parçasına bu şekilde taşınması elektrodun sivrilmiş uçlarının koparak iş parçasına çok küçük damlalar hâlinde geçişiyle gerçekleşir. Kalın gereçlerin kaynağına çok uygundur ve sıçramalar azdır.
Argonca zengin, gaz korumasında kararlı, sıçramasız bir iletim elde etmek mümkündür. Bunun için elektrot pozitif kutupta doğru akım kullanılması ve akım şiddetinin geçiş akımı adı verilen kritik bir değerin üzerinde olması gerekir.
Uzun Ark
Kısa arka göre akım şiddeti ve ark gerilimi fazla tutulursa ortaya uzun ark çıkar. Bu ark türünde elektrottan iş parçasına geçiş yapan metal damlacıklar hâlindedir. Koruyucu gaz olarak karbondioksit kullanılan kaynaklarda hemen hemen her konuma uygundur.
2 mm’den kalın sacların birleştirilmesinde, oluk pozisyonunda iç köşe kaynaklarında kullanılır.
4- KAYNAK TORCU
Örtülü elektrotla yapılan elektrik ark kaynağında pens adı verilen kaynak ekipmanına, gazaltı kaynağında torç adı verilir. Torçların görevlerini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
• Koruyucu gazı ark bölgesine iletmek
• Çıplak elektrotla ark oluşumunu sağlamak
• Elektroda elektrik akımını yüklemek
• Kaynak bölgesine ilave telin iletimini sağlamak
Son maddede belirtilen görevin yerine getirilmesinde tel iletme sisteminden yararlanılır. Torç burada, sadece telin belli noktalara iletilmesi için gerekli donanıma sahip olarak kaynak işlemine yardımcı olur. Elle kontrollü gaz kaynaklarında, kaynakçı telin yönlendirilmesi işlemini üstlenir.
Kaynağa torç üzerinden kumanda eden tetiktir. Torç üzerinde ya da altında konumlanabilen, çoğu kez torç üzerinde bulunan şalter, bu tetik aracılığıyla kaynağın başlatılması, sürekli ya da kesik kaynak yapmasına olanak sağlar.
Tel sürme sistemi ile torç arasındaki bağlantıyı, torç bağlantı gurubu sağlar. Bu gurupta genel olarak şunlar bulunur:
• Kaynak akım kablosu
• Soğutma suyu hortumu
• Koruyucu gaz hortumu
• Kaynak akımını, koruyucu gazı ve tel ilerletme sistemini devreye sokan kumanda kablosu
• Tel iletme hortumu ve içerisinde bulunan çelik spiral tel veya teflon boru
Torç bağlantı gurubunda bulunan parçalar, kaynak torcu içinde bağlantı sağlamakta veya dönüş yapmaktadır.
Torç üzerinde bulunan bir anahtar yardımı ile kaynak işlemine başlanır. Bu anahtar ile devrenin tamamlanması hâlinde önceden ayarlanmış olan koruyucu gaz debisi, sabit kaynak gerilimi, tel ilerletme hızı arka arkaya çok kısa zaman aralıklarında devreye girmektedir. Devrenin açılması ile bu sıralama tersi olarak devreden çıkmaktadır. Bu işlemler, kaynak makinesinde bulunan elektronik kart tarafından gerçekleştirilmektedir.
Torcun ucunda bulunan gaz memesinin içinde akım memesi yer almaktadır. Gaz altı kaynak teli akım memesinden geçerken kaynak akımını alarak bir kutup oluşturur. Bu yöntemle oluşturulan kutup daima pozitif (+) kutuptur.
300 ampere kadarki kaynak makinelerinde torçlar hava soğutmalı, 300 amperden büyüklerde ise su soğutmalıdır.
Kaynak torcunda akım memesi ve tel iletme spirali sürtünmelere, dolayısıyla aşınmalara maruz kalmaktadır. Gaz memesi ise 250 °C gibi sürekli yüksek sıcaklıklara maruz kalan en önemli parçalardır.
Torçlar Hava Soğutmalı ve Su Soğutmalı olmak üzere iki gruba ayrılır.
HAVA SOĞUTMALI TORÇ
1 KABZA
2 BOYUN
3 NOZUL
4 MEME TUTUCU
5 KONTAK MEME
6 GAZ DAĞITICI
7 DİP ADAPTÖR MUHAFAZASI
8 SPİRAL
9 SPİRAL TUTUCU SOMUN
10 TETİK
11 DİP APAPTÖR
12 DİP ADAPTÖR SOMUNU
SU SOĞUTMALI TORÇ
1 KABZA
2 BOYUN
3 NOZUL
4 MEME TUTUCU
5 KONTAK MEME
6 GAZ DAĞITICI
7 DİP ADAPTÖR MUHAFAZASI
8 SPİRAL
9 SPİRAL TUTUCU SOMUN
10 SICAK SOĞUK SU HORTUMU
11 TETİK
12 DİP APAPTÖR
13 DİP ADAPTÖR SOMUNU
5- TEL (ELEKTROT) SÜRME ÜNİTESİ
Elektrot besleme ünitesi bir elektrik motoru, elektrot makaraları ve elektrot doğrultusunu ve basıncı ayarlayan aksesuarlardan meydana gelmiştir. Elektrot besleme motoru genellikle doğru akımla çalışır. Elektrotu torç yoluyla iş parçasına doğru iletir. Motor hızını geniş bir aralıkta değiştiren kontrol devresinin mevcut olması gerekir.
Besleme motoru elektrot besleme makaralarını tahrik eder. Bu makaralar membaından elektrotu çeker ve kaynak torcu içinde itme yoluyla elektroda kuvvet iletir.
Tel besleme ünitelerinde iki makaralı veya dört makaralı düzenekler kullanılabilir. Besleme makaralarının basınç ayarı elektrot özelliklerine bağlı olarak değişik kuvvetler uygulanabilmesine olanak sağlar.
Tel sürme hızı, kademesiz olarak panel üzerinde bulunan potansiyometreden ayarlanır. Kullanılacak tel, çapına
veya cinsine bağlı olarak uygun kanalları bulunan makaralar seçilir.
Çelik tel sürücüler için “V” kanallı tel sürme makarası, alüminyum, bakır gibi yumuşak gaz altı kaynak telleri için yuvarlak kanallı tel sürme makarası seçilmelidir
1 TEL SÜRME MOTOR
2 TEL BASINÇ AYAR KOLLARI
3 METAL TEL BASKI KOLLARI
4 TEL YÖNLENDİRİCİ
5 TEL (ELEKTROT)
6 TEL SÜRÜCÜ MAKARA
7 ÜNİTE TEL GİRİŞ YUVASI
8 TEL SEPETİ
1 TEL SÜRME MOTORU
2 TEL BASINÇ AYAR KOLU
3 METAL TEL BASKI KOLU
4 TEL YÖNLENDİRİCİ
5 TEL (ELEKTROT)
6 TEL SÜRÜCÜ MAKARA
6- TEL (ELEKTROT) MAKARALARI
Gazaltı kaynağında sürekli beslenen (elektrot) kullanılır ve elektrot oldukça yüksek bir hızda tüketilir. Bu nedenle maksimum işlem verimi sağlamak için tel kangallarının torca kolayca iletilen yüksek hacimde elektrot sağlaması gerekir. Bu kangallar, genellikle 0,45 kg’dan 27 kg’a kadar elektrotun bükülme olmadan serbest bir biçimde beslemeye imkân verecek şekilde sarıldığı makaralar şeklindedir.
MIG-MAG Kaynağında Kullanılan Tel Çeşitleri ve Özellikleri
MIG-MAG kaynak teli, çapları 0,6 - 0,8 - 1,0 - 1,2 - 1,6 - 2,0 - 2,4 ve 3,2 mm olarak piyasaya sürülmektedir. Bu teller, homojen bir şekilde çekilerek düzgünce makaralara sarılmaktadır.
MAG kaynağı için teller bakır kaplı, yanma kayıplarının karşılanması ve gözeneklerin önlenmesi için de yüksek mangan ve silisyumlu olarak standartlara uygun olarak imal edilmektedir.
Koruma cinsine göre tel seçimi;
SG1 Karışımlı gazlar için uygun
SG2 Karışımlı gaz ve CO2 için uygun
SG3 CO2 gazı için uygun
Gazaltı kaynak teli SG 2
(Sunuluş biçimi) (Kaynak yöntemi) (Tel tipi)
MAG kaynak telleri genellikle 1 - 5 ve 15 kg’lık makaralar ve 250 kg’lık bidon hâlinde piyasaya sürülür. 250 kg’lık gaz altı kaynak telleri, robotik uygulamalarda kullanılır.
Şekil: Gaz altı kaynak tellerinin piyasaya sürülüş şekilleri
7- GAZ REGÜLATÖRÜ
Kaynak sırasında sabit gaz akış hızı sağlayan bir sisteme ihtiyaç vardır. Bir gaz regülatörü, gaz membaındaki basınç değişimlerine bağlı olmaksızın membadaki gaz basıncını sabit bir çalışma basıncına dönüştürür. Regülatörler tek veya iki kademeli olabilir. Bir debimetreye de sahip olabilir.
Gaz regülatörü üzerinde iki adet manometre bulunur. Bunlardan tüpe yakın olan manometre tüpün içerisindeki gazın basıncını, diğer manometre ise gazın çıkış basıncını gösterir. Gaz çıkış basıncı, gaz regülatörün alt tarafındaki basınç ayar kelebeğinden ayarlanır.
Koruyucu gaz altında yapılan kaynakta kullanılan tüpler, yüksek basınçta çalışan tüpler kategorisinde bulunur. TS 1519 ve DIN 4464 standartlarında bu tür tüplerin özellikleri belirtilmiştir.
Dikişsiz olarak üretilen koruyucu gaz tüpleri, hacimlerine göre çelik alaşımlı borulardan dövme makinesinde dip ve boyunları sıcak dövülerek yapılır. Koruyucu gaz olarak en çok kullanılan karbondioksit gaz tüpleri 10, 20 ve 30 kg’lık olmak üzere sınıflandırılır.
Tüpe bağlanan basınç regülatörü ile tüp içinde bulunan gaz miktarı, manometreden görülür, kaynakta kullanılacak olan gaz miktarı ise regülatör ayar vidası ile ayarlanarak çıkış debisi debimetreden okunur.
Gaz çıkış basıncı teorik olarak şu şekilde hesaplanır:
• ( Tel çapı X 10 )+2 litre/dakika
• Örnek olarak 1mm çapında kaynak teli kullanılıyor ise ayarlanması gereken çıkış basıncı,
1 X 10 =10 +2 = 12 litre/dakika
1 KORUYUCU GAZ TÜPÜ 4 DEBİMETRE
2 REGÜLATÖR BASINÇ AYAR VANASI 5 REGÜLATÖR GAZ HORTUM GİRİŞİ
3 MANOMETRE 6 GAZ HORTUMU
Tüketilen Gazlar
Koruyucu gazların kullanım amacı örtülü elektrotla ark kaynağı veya tozaltı kaynağındaki örtü ve kaynak tozlarının gördüğü işlevleri yerine getirmektir. Koruyucu gazlar,
• Elektrotun oksidasyonunu engeller.
• Arkın iyonizasyonunu kolaylaştırır.
• Atmosferik havanın ark ve kaynak banyosuna girmesini önler.
Helyum
Boğucu bir gazdır. Kimyada “He” harfleri ile gösterilir. Havadan yaklaşık % 13,8 daha hafiftir. Hidrojenden sonra bilinen en hafif elementtir. Kimyasal olarak inert bir soy gazdır. Sıvı hâlde sıcaklığı çok düşüktür Kaynama noktası, bilinen en düşük gazdır. Yurdumuzda üretimi fazla olmadığından yaygın kullanım alanına sahip değildir. Helyum gazı genellikle doğal gaz kuyularından elde edilmektedir. Sıvı ve / veya gaz fazlarında ticari olarak bulunur.
• Helyum yanmayan renksiz kokusuz bir gazdır.
• Özgül ağırlığı 0,1784 kg/m3 tür.
• Atom ağırlığı 4 ve soy gazlar sınıfındadır.
• Doğal gaz olarak elde edilir.
Helyum; derin nüfuziyet, daha yüksek bir ergime gücü ve dış bükey bir kaynak dikişi oluşmasını sağlar.
Helyum gazı esas olarak çelik olmayan gereçlerin kaynatılmasında kullanılır.
Tabiatta az bulunması nedeniyle kaynakçılıkta özel durumlar dışında kullanılmamaktadır.
Argon
Havadan ağır bir gazdır. Kimyada ‘’Ar’’ harfleri ile gösterilir. Argon arkının gerilimi ve argonun sıcaklık iletme kabiliyeti diğer koruyucu gazlara göre daha düşüktür. Sonuçta, argon ortamında oluşan ark sütunu daha geniştir. Merkezde yüksek olan sıcaklık dış sıcaklıklarda düşüktür. Bunun bir sonucu olarak da nüfuziyet dikişin ortasında yüksek, kenarlarında düşüktür.
• Argon, yanmayan renksiz kokusuz bir gazdır.
• Özgül ağırlığı 1,781 kg/m3 tür.
• Atom ağırlığı 39,39 ve soy gazlar sınıfındadır.
• Havada % 0,94 oranında argon gazı bulunmaktadır.
Argonun alçak iyonlaşma potansiyeline sahip olması, gaz altı kaynakçılığında kaynak arkının sürekli aynı değerde kalmasını sağlar. Bu nedenle argon gazı diğer gazlara oranla daha çok kullanılma olanağına sahiptir.
Argonun alçak iyonlaşma özelliğinden ötürü ark voltajı düşer, dolayısıyla gerece arkın işlemesi daha az olur. Bu az işleme ile sıçramalar en aza iner, bu da ince gereçlerin kaynatılmasında büyük önem taşır.
Demir dışı metallerin kaynağında koruyucu gaz olarak genellikle argon gazı kullanılır.
Karışım
Ark atmosferinin karakteri, kullanılan gaz ve gaz karışımlarına göre değişir. Pratikte saf koruyucu gazlardan ziyade, karışım gazlar kullanılmaktadır. Kaynak yöntemine, kaynaklanacak parçanın cinsine, kalınlığına ve şekline göre çeşitli karışım gazlar mevcuttur.
Ar + He çeşitli oranlarda karıştırılarak TIG ve MIG yöntemlerinde kullanılmaktadır.
Ar + CO2 + O2 karışımı kullanılırsa oluşan ekzotermik bir reaksiyon sebebiyle kaynak banyosunun sıcaklığı yükselir ve yüzey gerilimi zayıflar, böylece akıcılığı yükselmiş olan kaynak banyosunun gazı da giderilmiş olur.
İki veya daha fazla gazın uygun oranlarda karıştırılmasıyla elde edilen koruyucu gazlardır.
Demir esaslı metallerin kaynağında saf karbondioksit ile argon-karbondioksit ve argon-oksijen karışımları kullanılır.
Argon ve argon oksijen karışımı gazlar, kaynak esnasında karbondioksidin tam karşıtı özellik gösterir.
Bu gazlar ile ergime gücü düşük, nüfuziyeti az, dar ve yüksekliği az olan kaynak dikişi elde edilir.
Argon-karbondioksit karışımı gazlar, kullanıldığında duman ve sıçramalar az olur.
Genel olarak demir dışı metallerin kaynağında kullanılan koruyucu gazlar argon- helyum karışımlı gazlardır.
MIG-MAG kaynağında koruyucu gazlar ve kullanım alanları Çizelgede görülmektedir.
Karbondioksit
Renksiz, kokusuz, havadan ağır, çok atomlu bir gazdır. Kimyada CO2 harfleri ile gösterilir. Diğer koruyucu gazlardan farklı olarak tüp içindeki CO2’ in büyük çoğunluğu sıvı hâldedir. Tüpün üst kısmında (sıvının üzerinde) gaz hâlinde CO2 bulunur. Kullanım sırasında gazın basıncı düştükçe sıvı da buharlaşarak basınç normale döner. CO2 gaz hâline geçerken çevreden sıcaklık alır, sıcaklık düşer. Bir tüpten sürekli olarak 12 litre/dk. dan daha fazla gaz çekilmemelidir. Aksi takdirde alınan buharlaşma ısısı ile sıcaklığın düşmesi sonucunda CO2 karı oluşur. Çıkış borusu ve manometrede akış tıkanabilir. Fazla debide gaz gerektiğinde birkaç tane tüp bir manifold ile birleştirilerek kullanılabilir veya tek tüpün çıkışına buharlaşma ısısını karşılamak üzere bir ısıtıcı yerleştirilir. Bu tüpler, içinde sıvı CO2 bulunduğundan hiçbir zaman eğik veya yatık olarak kullanılmamalıdır.
• Havadan 1,5 kat daha ağır olan karbondioksit, renksiz ve kokusuzdur.
• Özgül ağırlığı 1,997 kg/m3 tür.
• Karbondioksit gazı, aluminyum ve magnezyum gibi kolaylıkla oksitlenebilen metallerin kaynağında kullanılmaz.
• Maliyetinin düşük olması nedeniyle alaşımlı ve sade karbonlu çeliklerin kaynağında tercih edilir.
• Derin nüfuziyet etkisi sağlar.
• Yüksek ısı girdisi dolayısıyla aynı akım şiddetinde diğer gazlara göre daha hızlı kaynak yapılabilir.
Karbondioksit gazının tüplere konulması için 15 °C ve basıncı 65 atmosfer olması gerekir. Bu şekliyle gaz, sıvıdır. Tüp içinde sıvı hâlde bulunduğundan kesinlikle yatık hâlde kullanılmamalıdır. Kullanım sırasında gaz hâline dönüşür.
Koruyucu gaz olarak kullanılan karbondioksit gazı tüpleri piyasada içerdikleri sıvının ağırlığına göre 10-20-30 kg’lık olmak üzere sınıflandırılır. 1 kg’lık karbondioksit yaklaşık 540 litre gaz oluşturur.
Hava sıcaklığı düşük olursa ve 12 l/dk. dan daha fazla debilerde gaz kullanımında ısıtıcıya ihtiyaç vardır.
Kaynak yöntemi Gazın yapısı gazın bileşimi kullanılma alanları
MIG asal argon % 100 çelik dışındaki bütün metal ve alaşımlarında
asal helyum % 100 bakır ve alüminyum alaşımlarında
asal helyum %25-75 kalanı Ar bakır ve alüminyum alaşımları
Karışım
Gazlar hafif
oksitleyici oksijen % 1-3 kalanı 2 Ar. paslanmaz çelikler
karbondioksit %2..5 kalanı arqon paslanmaz çelikler
3 C02 % 6-14 kalanı Ar. alaşımsız ve az alaşımlı çelikler
oksitleyici C02 %15-25 kalanı Ar. alaşımsız ve az alaşımlı çelikler (özlü elektrot ile)
C02 % 5-15 02 % 1-3 Kalanı Ar. alaşımsız ve az alaşımlı çelikler
kuvvetli
oksitleyici C02 %26-40 kalanı Ar. alaşımsız ve az alaşımlı çelikler
C02 % 5-20 0? % 4-6 kalanı Ar. alaşımsız ve az alaşımlı çelikler
02 % 9-12 kalanı Ar. alaşımsız çelikler
MAG O
O
#
İN
8 alaşımsız ve az alaşımlı çelikler
MIG - MAG kaynağında koruyucu gazlar ve kullanım alanları
Elektrotlar
Gazaltı kaynağında kullanılan elektrotlar tel hâlindedir ve bir kangala sarılmış hâlde makineye takılır. Kangal büyüklükleri ve tel çapları standartlarla saptanmıştır. Elektrot tüketiminin çok olduğu işletmeler için geliştirilmiş “büyük paket” olarak adlandırılan kangallar da bulunmaktadır. Küçük kangallar makine üzerindeki tel verme sistemine bağlanırken büyük paketler silindir şeklindeki koruyucuları içinden tel verme sistemine sevk edilir.
Elektrot seçilirken dikkat edilecek hususlar aşağıda belirtilmiştir:
• Esas metalin mekanik özellikleri
• Esas metalin kimyasal özellikleri
• Koruyucu gaz türü
8- KAYNATMA TEKNİĞİ
MIG-MAG Kaynak Bölgesi
Kaynak için gerekli olan ark, torç içinden gelen gaz altı kaynak teli aracılığıyla oluşur. Torç içinden gelen kaynak telinin şasenin bağlı olduğu kaynak parçasına değmesiyle birlikte ark oluşumu gerçekleşir.
Bu arada gaz tüpünden gelen koruyucu gaz, kaynak bölgesini dış etkenlerden korur. Kaynakçı tarafından arkın sürdürülerek torca hareket verilmesi sonucu da kaynak dikişi gerçekleşir.
MIG-MAG kaynak bölgesi
Kaynatma Tekniği
• Kutuplama
Kaynağın sonucuna değişik kaynak akımlarının etkisi olur. En iyi randıman doğru akımlı kaynak makinesinin pozitif (+) kutbundan alınır.
Torç pozitif kutupta kaynak yapılırsa ısı, kaynatılan gerecin üzerinde toplanan eriyik banyosunun daha derin olmasını sağlar. Pozitif kutbun diğer faydası da kalın yüzey oksitlerini metallerin yüzeyinden temizlemesidir. Pozitif kutuptaki elektron akışı, püskürtme şeklinde olurken negatif kutupta eriyik kütlesi damlalar hâlinde dökülmektedir.
MIG kaynağında kutupların etkisi
Doğru akımlı gaz altı kaynak makinesinin negatif kutbu MIG kaynağı için pek uygun değildir. Çünkü kaynağın gerece etkisi geniş ve derinliği azdır. Sıçrama daha fazla olup yüzey oksit temizlemesi yok denecek kadar azdır. Negatif kutupta elektrottan parçaya geçen damlalar, malzemeye işleyemediğinden eriyik banyosu yeteri kadar derin olmaz.
MIG-MAG ark çeşitleri
Gaz altı kaynağının genel karakteristiği metal geçişinin biçimidir. Kaynağın oluşumunu sağlayan üç çeşit metal geçişi vardır. Bunlar; püskürtme, küresel ve kısa ark çevrimi ile yapılan kaynaklardır. Metal geçişinin değeri gaz altı kaynak teli çapına, koruyucu gazın cinsine, ark gerilimi ve kaynak akımına bağlıdır.
Püskürtme (sprey) ile metal geçişinde oluşan ark, istenen kalitede bir ark çeşididir. Bu işlemde tel ucundaki eriyik metal, kaynak edilecek metale sürekli ince kum kümeleri şeklinde dökülür. Kaynak anında metalin geçişi akımı engellemez. Püskürtme şeklindeki kaynak, yüksek akım gerektirmektedir. Yüksek akım, eriyik metalin kaynatılan gereçle birleştirme alanının merkezinde beyaz renkte, parlak koni meydana getirir
Küresel geçişte eriyik akışı, kaynak akımının düşük ya da normalin altında geçişi şeklinde olması ile elde edilir. Tel ve kaynak dikişinde eriyik oluşturacak akımın en az seviyede olması hâlinde tam bir kaynak ortamı meydana gelmez. Kaynak akımı yükseltilerek püskürtme oranına yakın bir ortam sağlanırsa uygun küresel geçiş yapılmış olur.
Tel ucunda oluşan eriyik her damla küreciğin çapı kaynak yerine yaklaşıncaya kadar tel çapının iki veya üç katı kadar büyüklükte olur. Ark boyunun kısa tutulması ile bu parçaların birleşme oranı da o değerde küçülür.
Püskürtme ve küresel ark
Krater durumu
Gaz altı kaynaklarında krater durumuna kullanılan gazın cinsi, kaynak gerilimi ve kaynak akımının büyük etkisi vardır.
Arkın oluşması esnasında telin geliş hızı ve gazın eriyik üzerine etkisi ile derinlik, genişlik ve dikiş yüzeyini oluşturan içbükey ve dışbükey görünümler alır. Burada oluşan kraterlerin ilerlemesi ile kaynak dikişi meydana gelir.
Çizelge: Akım şiddeti
Amper Ayarı
Kaynakta kullanılan akım şiddetinin erime gücüne, kaynak dikiş biçim ve boyutlarına ve nüfuziyete etkisi diğer bütün parametrelerden daha şiddetlidir. Sabit gerilim sistemli MIG-MAG kaynak makinelerinde kaynak akım şiddeti tel hızı ile beraberce tel hız ayar düğmesinden ayarlanır, tel hızı arttıkça kaynak akım şiddeti de artar.
Her tür kaynak teli bileşimi için çapa bağlı olarak bir akım şiddeti aralığı vardır. Büyük çaplı teller daha yüksek akım şiddeti ile kullanılabildiklerinden daha yüksek bir erime gücüne sahiptir ve daha derin nüfuziyetli dikişler oluşturur. Erime gücü akım yoğunluğunun bir fonksiyonudur. Eşit çaplı iki gaz altı kaynak teli farklı akım şiddetlerinde kullanıldıklarında yüksek akım şiddeti ile yüklenende akım yoğunluğu büyük olduğundan daha yüksek bir erime gücü elde edilir.
Dikişin nüfuziyeti de akım yoğunluğuna bağlıdır aynı akım şiddetinde çapı küçük olan tel ile daha derin nüfuziyetli dikişler elde edilir. Büyük çaplı tel ile yapılan kaynakta ise kaynak dikişi daha büyük olur.
Ark boyu (Kaynak gerilimi)
Sabit gerilim karakterli bir kaynak makinesinde ark gerilimi veya kaynak gerilimi, tel ucu ile iş parçası arasındaki aralık tarafından belirlenir. Sabit gerilim karakterli kaynak makinelerinde ark gerilimi, akım üretecinin ince ve kaba ayar düğmelerinden kademeli olarak veya bazı tiplerde ise potansiyometre ile kademesiz olarak ayarlanır.
Kaynak parametresinin ayarlanmasında ark çeşitleri dikkate alınacak olursa damla geçiş özelliklerine göre kısa ark 14-21 volt, sprey ark 23-34 volt değerleri arasında meydana gelmektedir. 18-28 volt arasında ise kısa ark ile uzun ve sprey ark özelliklerini içine alan ara bölgesi karışımı damla geçişi özelliğini göstermektedir.
Bir uygulama için ark gerilimi; koruyucu gaz, tel çapı, kaynak pozisyonu, kaynak ağzı şekli ve kaynatılacak metalin kalınlığı göz önünde bulundurularak saptanır. Her şartta aynı değerde kaynak dikişi veren sabit bir ark boyu mevcut değildir. Ark boyu aynı olsa dahi kullanılan gazların türlerine göre kaynak dikişlerinin derinlik ve genişliklerinde değişiklikler olmaktadır. Değişen ark geriliminin dikiş formuna etkisi Resimde görülmektedir.
Değişen ark geriliminin dikiş formuna etkisi
• Kaynak Akımı: 175 A - Kaynak hızı: 390 m/dk - Tel çapı: 0,9 mm
• Serbest tel uzunluğu:9,5 mm
• Kaynak yöntemi: MAG
Tel hızı
MIG-MAG kaynağında gerekli akım şiddetine ve kaynak dikişinin kalınlığına uygun olarak tel hızı kaynak makinesi üzerinde bulunan potansiyometreden ayarlanır.
Amper ve Tel Hızı Ayarı
Kaynakta kullanılan akım şiddetinin erime gücüne, kaynak dikiş biçim ve boyutlarına ve nüfuziyete etkisi diğer bütün parametrelerden daha etkilidir. Sabit gerilim sistemli olan MIG-MAG kaynak makinelerinde kaynak akım şiddeti tel hızı ile beraberce tel hız ayar düğmesinden ayarlanır. Tel ilerletme hızı arttıkça kaynak akım şiddeti de artar.
Kaynak akım şiddeti yükseldikçe erime gücü de artar. Bu artış, serbest tel ucunda, telin yüksek akım şiddetinde çıkan şiddetli bir elektrik direnciyle ısıtmasına bağlanmaktadır. Bütün diğer kaynak parametreleri sabit tutulduğu zaman artan akım şiddeti ile kaynak dikişinin eninin, yüksekliğinin, nüfuziyetinin ve boyutlarının artan akım şiddeti ile arttığı görülür.
Akım şiddetine bağlı olarak kaynak dikişlerinin görünümü
• Kaynak akımı 175 Amper - Kaynak hızı 390 mm/dk. - Kaynak teli çapı 0,9 mm
• Serbest tel uzunluğu 9,5 mm
• MAG kaynak yöntemi
Torcun konumu ve hareketleri
Torcun dolayısı ile de telin kaynak dikişine olan pozisyonu ve açısı nüfuziyeti ve kaynak dikişinin biçimini etkiler.
MIG-MAG kaynağında oksijen kaynağında olduğu gibi sola veya sağa kaynak yöntemi uygulanabilir. Torcun iş parçasına tam dik tutulması hâlinde sağ veya sol kaynak arasında fark görülmez. Buna karşın torç 30° ye kadar bir hareket açısı ile tutulduğu zaman sol ve sağ kaynağın dikiş biçimi üzerine olan etkisi açık bir şekilde görülür. Bu açıyı aşmadığı sürece kaynağın kaynakçı tarafından kontrolüne yardımcı olur. Kaynakçı, kaynak banyosu ve arkı rahatlıkla görebildiği için dikişin kalitesi yüksek olur. Buna karşın bu değer aşıldığında nüfuziyet azalır ve dikiş incelir. Bu durumda kaynak hızının artırılması gerekir, aksi hâlde eriyik kaynak banyosunun önüne doğru ilerler ve dikişte gözenek ve kalıntı oluşur. Eğimin fazlalaşması hâlinde diğer yönden koruyucu gaz akımını da etkilediğinden gazın kaynak bölgesini koruması azalır.
Sağa kaynak ile daha dar, daha yüksek ve daha derin nüfuziyetli dikiş elde edilir, ark daha düzenlidir ve sıçrama az olur. Sağa kaynak, çeliklerin kaynağında tercih edilir.
Sola kaynak ise kaynak yapılacak metale ısı girdisini azaltmak amacıyla aluminyum kaynağında tercih sebebidir.
Sola ve sağa kaynak hâlinde dikiş formunun değişimi
İlerleme hızı
İlerleme hızı, yarı otomatik yöntemlerde kaynakçı tarafından otomatik olarak mekanize yöntemlerde ise makine tarafından ayarlanır. Kaynak hızı, kaynak arkının iş parçası boyunca olan hareketi veya birim zamanda yapılan kaynak dikişi boyu olarak tanımlanır.
Derin nüfuziyet, kaynak hızının en uygun değerinde elde edilir. Kaynak hızın yavaşlaması veya artması hâllerinde nüfuziyet azalır.
Kaynak hızı yavaş olduğu zaman birim zamanda birim boya yığılan kaynak metali artar ve bu da kaynak banyosunun büyümesine neden olur. Çok akışkan hâle gelen sıvı metal, ağız içinde arkın önüne doğru akar ve bu da nüfuziyetin azalmasına neden olur. Sonuçta geniş bir kaynak dikişi elde edilir ve ağız kenarlarında kalan bölge oluşmasına neden olur.
Kaynak hızının artması, birim boya verilen ısının azalmasına dolayısıyla kaynak yapılan metalin eriyik miktarının azalmasına, dikiş yüksekliğinin artmasına neden olur. Bu da nüfuziyeti azaltır.
Kaynak hızının aşırı artması kaynak metalinin kaynak ağzını doldurmaması nedeni ile dikiş kenarlarında yanma oluklarını andıran yarıkların oluşmasına neden olur.
Resim de kaynak hızının kaynak dikişine etkisi görülmektedir.
9- MIG İLE PASLANMAZ VE ALAŞIMLARININ KAYNAĞI
MIG Kaynak Yöntemi ile Kaynatılan Alaşımlı Çelikler
Diğer kaynak yöntemleri ile kaynatılması zor, hatta imkânsız olan çeliklerin kaynağında MIG kaynak yöntemi tercih edilir.
Paslanmaz çelikleri diğer çeliklerden ayıran en önemli özellik içerisindeki yüksek krom sebebiyle korozyona ve oksidasyona karşı dirençlerinin fazla olmasıdır. Piyasada 170’ ten fazla çeşidi bulunan paslanmaz çelikler beş ana gruba ayrılır.
• Martenzitik paslanmaz çelikler
• Ferritik paslanmaz çelikler
• Östenitik paslanmaz çelikler
• Çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler
• Çift fazlı paslanmaz çelikler
MIG Kaynak Makinesinin Paslanmaz Çelik Kaynağı için Ayarları
Paslanmaz çeliklerin MIG yöntemi ile kaynatılmasında doğru akım ve pozitif (+) kutuplama kullanılır. Kaynak işlemi sprey, kısa ve darbeli ark ile gerçekleşir. Kaynak akım voltajı 26 - 33 V aralığında sprey ark, 18 - 24 V aralığında kısa ve darbeli ark oluşur.
Paslanmaz Çelik Kaynağında Kullanılan Teller ( Elektrot )
Paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılan teller DIN 8556’ ya göre gruplandırılmış olup kimyasal bileşimleri, çapları, yüzey durumları, toleransları, paketleme ve pazarlama biçimleri belirtilmiştir. Kaynatılacak parçaya göre tel bulunamadığında, krom ve nikel oranı fazla olan kimyasal bileşimli tel tercih edilmelidir.
Genelde, Paslanmaz çelik kaynağında kullanılan tel çeşitleri, bu tellerin özellikleri ve kullanıldıkları alanları üretim yapan firmaların hazırladığı kataloglarda bulunur. Uygulamada bu kataloglardan yararlanılır.
Kaynak Öncesi Temizleme
• Mekaniksel ve kimyasal temizleme: Paslanmaz çelik kaynağında kaliteli bir kaynaklı bağlantı elde edebilmek için kaynak bölgelerinin yağdan, kirden, pastan ve nemden arındırılması gerekir. Bu temizleme işlemi mekanik ve kimyasal olarak gerçekleştirilir.
Yağ, kir, pas tabakası temizleme işlemi gerçekleştirilirken paslanmaz tel fırçalardan, toz ve kum püskürtme sistemlerinden yararlanılır. Yüzeyde oluşan nem ısıtılarak veya kuru hava üflenerek giderilir. Ayrıca kaba pislikler ve yağ tabakaları uygun bir dağlama maddesi ile giderilir.
Paslanmaz Çelik Kaynağında Kullanılan Gazlar
Paslanmaz çeliklerin kaynağında genellikle Argon - % 1-2 oksijen karışımlı gaz kullanılır. % 90 helyum - % 7,5 argon - % 2,5 karbondioksit karışımı gaz kullanılarak kısa ark elde edilir. Argon gazına helyum gazı ilave edilerek kaynak dikişinin nüfuziyeti artırılır.
MIG Kaynağı ile Paslanmaz Çeliklerin Kaynağını Yapmak
Paslanmaz çelikler, diğer çeliklere göre ısıyı iletme bakımından 4-7 kat daha fazla direnç gösterirler. Bu bakımdan normal çelik kaynaklarına göre % 20-25 oranında daha az akım şiddeti uygulanır. MIG yöntemi, paslanmaz çelikler için en uygun kaynak yöntemlerinden biridir. Resim de MIG yöntemi ile paslanmaz çelik bir parçanın kaynağı görülmektedir.
Uygulama durumuna göre püskürtme (sprey), kısa veya darbeli ark olarak kaynak edilirler. Paslanmaz çeliklerin tek ve çok pasolu yatay oluk pozisyonlarında sprey ark kullanılır. Sprey ark için kaynak makinesi 26-33 V arasında ve argon - % 1-2 oksijenle karıştırılmış karışım gaz kullanılır. Özellikle daha düşük ısı girdisi istenen ince sacların ve kök pasoların kaynağında kısa ve darbeli ark kullanılır. Bu ark türü için kaynak makinesinin voltajı 18-24 V arasında ve % 90 helyum - % 7,5 argon - % 2,5 karbondioksit karışımı gaza kullanılır.
MIG yöntemi ile paslanmaz çelik bir parçanın kaynağı
Paslanmaz çeliklerin kaynağı sırasında parçaların altına bakır bir altlık konulması önerilir. Soğuma esnasında kaynak bölgesine arka taraftan havanın içinde bulunan oksijen ve azotun zarar vermemesi için gerekli önlemler alınır. Şekil de parçaların altına konulan altlık görülmektedir.
Parçaların altına konulan altlık
Kaynak işleminde sola ve sağa kaynak yöntemleri kullanılır. Sola kaynak yönteminde kaynakçı kaynak dikişini daha iyi görür. Sağa kaynak yönteminde ise derin nüfuziyetli kaynak dikişleri elde edilir. Şekil de kaynak esnasındaki torcun konumu görülmektedir. Koruyucu gazın kaynak bölgesini tam koruyabilmesi için kaynak torcu mümkün olduğu kadar dik tutulmalıdır. Resim de kaynak yapılmış bir paslanmaz çelik parça görülmektedir.
Kaynak esnasında torcun konumu
Kaynak sonrası kaynak dikişinin iki tarafında oluşan atıklar ve renk değişimi mekaniksel ve kimyasal temizleme yöntemleri ile giderilir.
Paslanmaz çelik içerisinde bulunan kromun yüksek olması kaynak esnasında oluşan gaz ve duman kaynakçı için tehlike arz eder. Bu sebeple havalandırma ve tahliye sisteminin olması gereklidir.
Kaynak yapılmış paslanmaz çelik bir parça
10- MIG İLE ALÜMİNYUM VE ALAŞIMLARININ KAYNAĞI
Alüminyum ve Alaşımlarının MIG ile Kaynağı
MIG Kaynak Yöntemi ile Kaynatılan Alüminyum ve Alaşımları
Alüminyum ve alaşımlarının hafifliği, iyi ısı ve elektrik iletkenliği, korozyona karşı dayanıklılığı nedeniyle geniş bir kullanma alanı vardır. MIG kaynak yöntemi ile hemen hemen tüm alüminyum ve alaşımlarını kaynatmak mümkündür. Alüminyumun bakır ile yaptığı alaşımlarda kaynak esnasında çatlama hassasiyeti fazlalaştığı için kaynak kabiliyeti kötüdür.
MIG Kaynak Makinesinin Alüminyum ve Alaşımları Kaynağı için Ayarları
Alüminyum ve alaşımlarının kaynağında doğru akım, pozitif (+) kutup kullanılır. Isı iletkenliğinin fazla olması sebebiyle başlangıçta voltaj ayarı yüksek tutulup daha sonra uygun şartlara ulaşıldığında voltaj ayarı düşürülür. Bu sebeple iş parçasını kaynatmadan önce örnek parçalar hazırlayıp deneme kaynakları yaparak kaynak makinesinin uygun ayarları saptanır. Böylece hatalar önceden belirlenerek önlenmiş olur.
Alüminyum ve Alaşımları Kaynağında Kullanılan Teller (Elektrot)
Alüminyum ve alaşımlarının kaynağında kullanılan teller, ana malzemenin alaşım elementleri göz önünde bulundurularak çekme ve dayanım özellikleri sağlayacak şekilde seçilmelidir. Alüminyum ve alaşımlarını kaynağında kullanılan teller DIN 1732’ ye göre yapılandırılmıştır.
Alüminyum teller çok yumuşak olduğu için tel sürme makaraları tatlı sıkı şekilde olmalıdır. Fazla sıkılırsa telde ezilmeler meydana gelir ve telin rahat ilerlememesine ve kaynak sırasında karışıklığa sebep olur. Kullanılan tellerin yumuşak olması, tel sürme makaraları üzerindeki kanalların ve kılavuzların U biçimde olması istenir. Ayrıca telin iletimini sağlayan spiralin teflon olması önerilir. Teflon spiral, telin aşınmasını önleyerek tıkanmaların önüne geçer.
Kaynak Öncesi Temizleme
Alüminyum ve alaşımlarının kaynağında iyi bir bağlantı elde edebilmek için kaynak bölgesinin yağdan, kirden oksit tabakasından ve nemden temizlenmesi gerekir. Bu temizleme işlemi mekanik ve kimyasal olarak yapılabilir. Bu temizleme işlemlerinde paslanmaz tel fırçalardan ve motorlu fırçalardan yararlanılır. Bu fırçalar sadece alüminyum ve alaşımlarının temizlenmesinde kullanılmalıdır.
Yağların temizlenmesi için aseton ve beyaz ispirto kullanılır. Oksitlerin kimyasal yolla temizlenmesinde fosforik asit tipinde çözeltiler kullanılır. Bu çözeltilerin içine daldırılan malzeme daha sonra suyla yıkanır kuru hava üflenerek temizliği yapılır.
MIG ile Alüminyum ve Alaşımları Kaynağında Kullanılan Gazlar
Alüminyum ve alaşımların kaynağında argon, helyum ve argon - helyum karışımı gazlar kullanılır. İnce parçaların kaynağında genellikle Argon, kalın parçaların kaynağında derin bir nüfuziyet elde edebilmek için helyum veya argon - helyum karışımı gazlar kullanılır. Helyum gazının maliyeti argon gazına göre daha fazladır.
MIG Kaynağı ile Alüminyum ve Alaşımlarının Kaynağını Yapmak
Alüminyun ve alaşımlarının MIG kaynağında alaşım ve levha kalınlığı dikkate alınacak başlıca faktörlerdir. Alüminyum parçaların diğer taraftan desteklenmeleri gerekir. Şekil 2.1’ de alüminyum gereçlerin kaynak esnasında desteklenmeleri görülmektedir. Kaynaktan önce kaynak bölgesi mutlaka paslanmaz çelik tel fırçalar ile fırçalanmalıdır.
Isı iletkenliklerinin fazla olması sebebiyle, çeliklere göre daha yüksek kaynak akım şiddetinde ve daha yüksek kaynak hızlarıyla çalışılmalıdır. MIG yöntemi genellikle 3 mm’ den daha fazla kalınlıktaki gereçler için uygulanır. Alüminyum ve alaşımlarında daha çok sprey ark geçişi tercih edilir. Kalın parçaların kaynağında 200 0C’ yi aşmamak kaydıyla bir ön ısıtma uygulanır.
Kaynak esnasında torç 750 - 800 lik bir eğimle tutulur ve sola kaynak yöntemi uygulanır. Şekil de kaynak esnasındaki konum görülmektedir. Kaynak dikişi mümkün olduğu kadar düz, zorunlu ise torca çok dar zikzak hareketi verilmelidir. MIG yöntemi alüminyum kaynağında dikişin sonunda bir krater bırakır. Bu kraterin kaynak sonunda torcu tersine doğru çevirerek doldurulması gerekir.
Alüminyum parçaların kaynak esnasında desteklenmeleri
Kaynak esnasında torcun konumu
11- MIG İLE BAKIR VE ALAŞIMLARININ KAYNAĞI
Bakır ve Alaşımlarının MIG ile Kaynağı
MIG Kaynak Yöntemi ile Kaynatılan Bakır ve Alaşımları
Çeşitli uygulamalar için üretilmiş çok çeşitli bakır alaşımları vardır. MIG kaynak yöntemi ile bütün bakır alaşımlarının kaynağını yapmak mümkündür. Bakırın çinko ile yaptığı alaşımların kaynak kabiliyeti biraz kötüdür. Alaşım içinde bulunan çinko, kaynak dikişinde gözeneklerin oluşmasına ve kırılganlığa sebep olmaktadır.
Bakır ve alaşımların içinde bulunan berilyumun kaynak esnasında çıkardığı dumanlar işçi sağlığını tehlikeli boyutta etkiler. Bu sebeple kaynak yapılan yerde havalandırmanın çok iyi olması istenir.
MIG Kaynak Makinesinin Bakır ve Alaşımları Kaynağı için Ayarları
Bakır ve alaşımlarının yüksek ısı iletkenliği olması sebebiyle yüksek akım şiddeti ile çalışılır. Aynı kalınlıktaki alüminyuma göre % 50 - 75 daha fazla bir akım şiddeti uygulanır. Kaynak işlemi doğru akım ve elektrot pozitif (+) kutupta gerçekleştirilir.
Bakır ve Alaşımları Kaynağında Kullanılan Teller (Elektrot)
Bakır ve alaşımların kaynağında kullanılan teller ana metalin kimyasal bileşimi göz önünde bulundurularak seçilir. Ana metale en yakın bileşimdeki tel elektrotlar kullanılır. Bakır ve alaşımların MIG kaynağında kullanılan teller DIN 1733’ e göre gruplandırılmıştır. Kaynak dikişinin dayanımının ana metalin dayanımından farklı olması istenirse farklı bileşimdeki kaynak tellerinden yararlanılır.
Kaynak Öncesi Temizleme
Bakır ve alaşımlarının MIG yöntemi ile kaynak yapılmasında kaliteli kaynak dikişleri elde edebilmek için, kaynak bölgesinin yağdan, kirden, nemden ve oksit tabakasından temizlenmesi gerekir.
MIG ile Bakır ve Alaşımları Kaynağında Kullanılan Gazlar
Bakır ve alaşımlarının MIG yöntemi ile kaynağında genellikle argon gazı kullanılır. Kaynatılacak gerecin kalın olması durumunda helyum gazı tercih edilir. Argon gazı kullanımında ark daha kararlı ve sıçrama az, helyum gazı kullanımında ise nüfuziyet daha fazladır. Bu iki sebepten dolayı argon - helyum karışımı gazlar da kullanılmaktadır.
MIG Kaynağı ile Bakır ve Alaşımlarının Kaynağını Yapmak
Bakır ve alaşımların MIG yöntemi ile kaynağında uygun tel ve gaz kullanarak yarı otomatik veya tam otomatik kaynaklar yapılabilmektedir. Resim de MIG kaynak yöntemi ile bakır bir malzemeye otomatik olarak yapılmış bir dolgu kaynağı görülmektedir.
MIG yöntemi ile dolgu kaynağı yapılmış bakır gereç
Bakır ve alaşımlarının MIG kaynak yöntemi ile 3 mm’ den büyük kalınlıklardaki gereçlerin kaynağı mümkündür. İnce gereçlerin kaynağında TIG kaynak yöntemi uygulanır. MIG yöntemi ile hemen hemen her pozisyonda kaynak yapmak mümkündür.
MIG yöntemi ile yapılan bakır kaynağında gereçlerin altına bir destek konması önerilir. İyi bir kaynak dikişi için sola kaynak yöntemi uygulanır. Kalın parçaların kaynağında 200 - 400 0C arasında bir ön ısıtma uygulanır. Kaynak yapılacak her iki yüzeye de dekapan dökmek kaynağın kalitesini arttırır.
Kaynak torcuna teorikte 900’ lik bir açı verilir denilse de, uygulamada 75 - 800’ lik bir açı uygulanır. Gaz korumasının kaynağın kalitesi üzerinde etkili olacağı unutulmamalı ve kaynak bölgesinin tam koruması sağlanmalıdır. Şekil de kaynak esnasındaki konum görülmektedir.
Bakır ve alaşımlarının kaynak esnasındaki konumu
Kaynak esnasında durulması durumunda oluşan krater uygun bir aletle kaldırılmalı ve kaynağa 20 - 30 mm geriden başlanmalıdır. Kaynak dikişi çekildikten sonra gerilmeleri azaltmak için kaynak dikişi çekiçlenmelidir. Bakır ve alaşımlarının kaynağında oluşan ve insan sağlığı için zararlı olan duman ve gazların uzaklaştırılması için havalandırma sistemlerinin çok iyi olması gerekir.
12- MIG - MAG KAYNAK YÖNTEMİ İLE ÖZLÜ ELEKTROTLA DOLGU KAYNAĞI
Özlü Elektrotlarla Kaynağın Endüstrideki Yeri ve Önemi
Özlü elektrotla kaynak yöntemi prensip olarak MIG - MAG kaynak sistemine benzemektedir. MIG - MAG kaynak sisteminde kullanılan tel elektrot dolu olup, özlü elektrotla yapılan ark kaynağında tel elektrotun içinde öz diye adlandırılan ve örtülü elektrottaki örtünün görevini yapan bir öz maddesi vardır. Şekil de özlü elektrot kesiti görülmektedir. Bu öz maddesine katılan alaşım elementleri sayesinde istenilen bileşimde kaynak dikişleri elde edilir. Bu sebeple kullanım alanları fazladır.
Özlü elektrot kesiti
Özlü elektrotla yapılan kaynağın avantajlarını aşağıdaki şekilde sıralamak mümkündür.
• Daha fazla metal yığma olanağı vardır.
• Kullanımı kolaydır.
• Basit kaynak ağzı kalınlığı gerektirir.
• Nüfuziyeti fazla düzgün kaynak dikişleri elde edilir.
• Elektrik sarfiyatı düşüktür.
• Tek pasoda istenilen özellikler sağlanabilir.
• Özde bulunan oksit çözücüler sayesinde özel bir temizleme işlemine gerek duymadan kaynağa olanak sağlar.
• Koruyucu gaz gerektirmemesi sayesinde özellikle montaj işlemlerinde, inşaatlarda ve hava akımının fazla olduğu durumlarda büyük kolaylık sağlar.
Özlü Elektrotla Kaynak
Özlü Elektrotların Kaynağı İçin Kullanılan Kaynak Makinelerinin Özellikleri
Özlü elektrotla yapılan kaynak donanımı MIG - MAG kaynak donanımına benzemektedir. Yalnız koruyucu gaz sistemi gerekli durumlarda kullanılmaktadır. Şekil de özlü elektrotla kaynak donanımın şematik durumu görülmektedir.
Özlü elektrotla kaynak donanımı şematik durumu
Özlü elektrotla ark kaynağında, boru şeklinde eriyen elktrotla iş parçası arasında ark sayesinde kaynak işlemi gerçekleştirilir. Koruyucu gaz kullanılmadığı durumlarda, ark esnasında telin içinde bulunan özün yanmasıyla oluşan gaz atmosferi sayesinde koruma sağlanır. Şekil 4.3’ de özlü elektrotla yapılan kaynakta ark bölgesi görülmektedir. Özlü elektrotla yapılan ark kaynağında kaynak makinesi en az 350 Amper gücünde olmalıdır. Koruyucu gaz kullanıldığı zaman, karbondioksit veya argon - karbondioksit karışımı gazlar kullanılır.
Nüfuziyetin derin olması istenildiği durumlarda karbondioksit gazı kullanılır.
Özlü elektrotla yapılan kaynakta ark bölgesi
Özlü Elektrot Çeşitleri
İnce bir sac şeridin boru haline getirilip içine öz maddesi doldurulması sonucu özlü elektrotlar elde edilir. Özlü elektrotlar gaz korumalı ve kendinden korumalı özlü elektrotlar olarak üretilmektedir. Şekil de uygulamada görülen özlü tel kesitleri verilmiştir.
Uygulamada görülen özlü tel kesitleri
Özlü elektrottaki özün görevlerini aşağıdaki gibi sıralamak mümkündür.
• Kaynak dikişini alaşımlandırmak.
• Kaynak banyosu üzerinde koruyucu gaz atmosferi oluşturmak.
• Kaynak dikişinin yavaş soğumasını sağlamak.
• Kararlı bir ark oluşturarak sıçramaları en aza indirmek.
Özlü elektrotlar DIN 8559’ a göre sınıflandırılmışlardır. Elektrot çapları; 1,0 - 1,2 - 1,6 - 2,0 - 2,4 - 2,8 - 3,2 - 4,0 - 5,0 mm olarak imal edilirler. Özlü elektrotların rutubetsiz ve kuru ortamlarda depolanması istenir.
Özlü Elektrotla Dolgu Yapılan Gereçler
Özlü elektrotlar aşınmaya karşı dayanımlı çelikler, paslanmaz çelikler, krom - molibdenli çelikler olmak üzere çeşitli çeliklerin kaynaklarında kullanılmaktadır.
Özlü Elektrotla dolgu Kaynağı Yöntemleri
Dolgu kaynağı; aşınmış, korozyona uğramış, çeşitli nedenlerle bir kısmı kırılmış makine parçalarına ve aşınmaya maruz kalacağı önceden bilinen yeni parçalara uygulanır. Özlü elektrotla dolgu kaynağı yöntemi her geçen gün daha fazla kullanılmaya başlamıştır. Bunun başlıca sebebi öz maddesine istenilen ve dolu tel olarak çekilemeyen alaşım elementlerinin katılmasıdır.
Açık havada yapılan ark kaynağında, havanın içinde bulunan azot, telde bulunan alaşım elementleri birleşerek nitrürler ve karbonitrürler oluşturur. Bu nitrür ve karbonitrürler malzeme yüzeyinin aşınmaya karşı direncini artırmaktadır. Özlü elektrotla ark kaynağının yarı otomatik ve tam otomatik olarak yapılabilmesi özellikle büyük ve silindirik parçaların dolgu kaynakları için çok uygun bir yöntemidir.
Özlü Elektrotla Dolgu Kaynağı Yapmak
İstenilen boyutları veya özellikleri elde etmek için ana metal üzerine, bileşimi bilinen dolgu metalinin bir veya birkaç tabaka doldurulması ya da kaplanması dolgu kaynağı olarak adlandırılır. Bu doldurma işlemi sırasında, özellikle birkaç paso dikiş çekilen parçalarda gerilmeler oluşacak dolayısıyla parçada şekil değişikliği meydana gelecektir. Şekil de dolgu çekilme ve soğuma esnasında malzemenin şekil değiştirmesi görülmektedir.
Dolgu çekilme ve soğuma esnasında malzemenin durumu
Bu tür şekil değiştirmenin önüne, malzeme özelliğine göre 200 - 500 0C arasında bir ön ısıtma uygulayarak geçilebilir. Ayrıca çekilen kaynak dikişlerinin sırası da çok önemlidir. Şekil de düz parçalara, şekil de silindirik parçaların yüzey dolgusunda uygulanan dikiş sıraları verilmiştir.
Düz parçaların dolgusu Silindirik parçaların dolgusu13- MIG-MAG KAYNAK YÖNTEMİ İLE KÜT EK KAYNAĞI
MIG-MAG Kaynağı ile Pozisyon Kaynağının Endüstrideki Önemi
Gaz altı kaynağı birçok uygulamada, özellikle kullanılan elektrot ve akım üreteçlerinin gelişmesiyle her pozisyonda ark yapmaya imkân sağlamaktadır. Yöntemin otamatik kaynağa ve robot kaynağına uygun olması seri üretimde birçok yerde direnç kaynağının yerine de kullanılmaktadır.
Birçok üretimde iş parçalarının çevirilip manevra yapmaya müsait olmayışı ve bu nedenle endüstrinin birçok alanında, seri üretimde yapılan kaynaklı birleştirmeler için değişik konumlarda ark oluşturmak önemlidir. Her konumda rahat, sorunsuz, güvenli ve verimli ark oluşturmak yöntemin önemini büyük ölçüde artırmaktadır.
Küt Ek Kaynağında Tel (Elektrot) Seçimi
Parça Kalınlığına Göre Tel (Elektrot) Seçimi
MIG-MAG kaynağında kaynağın oluşturulabilmesi, kaynak nüfuziyetinin sağlanabilmesi ve kaynak dolgusunun gerçekleştirilebilmesi için kaynak teli ile kaynatılacak parça kalınlıkları arasında uyum olması gerekir. Çok ince bir parçanın kalın bir gaz altı kaynak teli ile kaynatılması, çok kalın bir parçanın da ince bir gaz altı kaynak teli ile kaynatılması kaynakçılık açısından uygun değildir.
Malzeme Cinsine Göre Tel (Elektrot) Seçimi
Malzemelerin cinslerine göre parça kalınlıkları da göz önünde bulundurularak seçim yapılması gerekir. Çelik, bakır, alüminyum, paslanmaz çelik vb. malzemelerin kaynağında kaynatılacak parçaya uygun kimyasal özelliklerde gaz altı kaynak telleri seçilir. Bu arada kaynatılacak malzemenin cinsine uygun olarak koruyucu gaz kullanılmalıdır.
Kaynak işlemi tamamlandıktan sonra parça kendi kendine soğumaya bırakılmalı, daha sonra kaynak sonrası oluşan çapaklar veya kalıntılar keski, tel fırça gibi malzemelerle temizlenmelidir.
Küt Ek Kaynağında Torca Verilecek Hareketler
Kaynak doğrultusuna dik olan düzleme “çalışma düzlemi”, kaynak doğrultusu ile torçtan geçen düzleme de “hareket düzlemi” adı verilir. Bu düzlemler dikkate alınarak torç ile malzeme arasındaki açılar şöyle tanımlanabilir.
Hareket düzlemi içinde torç ekseniyle kaynak doğrultusuna dik doğrultu arasındaki açı hareket açısıdır, sağa veya sola hareket olarak adlandırılır. Küt ek kaynağında bu açı 30° dir.
Çalışma düzlemi içinde torç ekseniyle iş parçası yüzeyi arasındaki açı çalışma açısıdır. Küt ek kaynağında bu açı 90° dir.
Torcun ucu, kaynak yönünün aksi yönüne doğru yönlenmişse bu teknik sağa küt ek kaynağı, torcun ucu kaynak doğrultusuna doğru yönelmişse bu teknik sola küt ek kaynağı olarak adlandırılır
.
Küt ek kaynağında sola ve sağa kaynak yönleri ile açılar
Kaynak akımı başladıktan sonra torca uygun açı verilir. Eriyik oluşumu ile birlikte kaynak dikişinin gerçekleşebilmesi için torca ilerleme hareketi verilir. Tek paso ile yapılan kaynaklarda hafif geri adım yöntemi, küçük kavisli hareket uygulanabilir.
Tek pasolu küt ek kaynağında torç hareketi
Çok pasolu olması durumunda boşlukların düzenli doldurulması açısından 5°-10° kavisli sarkaç hareketi uygulanarak ilerleme sağlanır.
Çok pasolu küt ek kaynağında torcun kavisli sarkaç hareketi
Kaynak Öncesi Hazırlığın Önemi
Kaynak öncesi çevrede güvenlik önlemleri alınmalı; yanıcı, parlayıcı ve patlayıcı malzemeler bulundurulmamalıdır. Kaynak makinesi ve elemanlarının sıcak iş parçalarıyla temas etmelerine izin verilmemelidir.
Kaynak ısısından, yanmış gazların dumanından ve ark ışığından etkilenmemek için kaynakçı kişisel güvenlik önlemleri alınmalıdır.
Temizleme Yöntemleri
MIG-MAG kaynağına başlamadan önce kaynak yapılacak malzemeler eğe, tel fırça, zımpara veya zımpara taşı ile yağ, boya, oksit çapak vb. sorunlarından arındırılmalı ve kaynak işlemi için hazır hâle getirilmelidir.
Kaynak Ağzı Açma
MIG-MAG kaynağında kaynak ağzının şekillendirilmesinde kaynaklı parçanın şekli, kaynatılan malzemenin türü ile ilgili metalürjik hususlar göz önünde tutulmalıdır.
Kaynak ağzı hazırlamada en önemli husus, gereken mukavemette ve en iyi kalitede kaynak dikişini gerçekleştirmektir. Küt ek kaynağında 5 mm kalınlığa kadarki malzemelere kaynak ağzı açılmasına gerek yoktur.
Kalınlığı 5 mm’den fazla olan parçalara daha önceden öğrendiğimiz şekliyle elektrik ark kaynakçılığında kaynak ağzı şekilleri ve kaynak ağzı açma yöntemleri uygulanarak parçalar kaynağa hazırlanabilir. Kısaca şunu belirtmekte fayda vardır; kaynak ağzının gerekli olduğu durumlarda parçaların her birinden 30° lik talaş kaldırılmalıdır.
Küt Ek Kaynağı Yapma
Küt ek kaynağı yapımında 1,5 mm’den küçük kalınlıklardaki malzemelere kaynak boşluğu verilmez. 1,5 - 4 mm arasındaki parçalara parça kalınlığının 0,5-1 katı kadar kaynak boşluğu verilmelidir. 4 mm’den kalın parçalara parça kalınlığı dikkate alınarak 2,5-4 mm kadar kaynak boşluğu vermek uygun olur.
Kalınlığı 4 mm’den az olan parçalar, tek pasoda küt ek kaynağı yapılır. 4 mm’den kalın parçalar, parçanın kalınlığına ve kaynak ağızlarının kenarlarını doldurabilme durumlarına göre kök dikişi üzerine ilave dikişlerle kaynak tamamlanır.
Kaynak Dikişini Temizleme
Kaynak yerinin temizlenmesi Temizlenmiş kaynak görünümü
MIG-MAG Kaynağı ile Dik Küt Ek Kaynakları
Mig-Mag ile dik küt ek kaynağı, yukarıdan aşağı ve aşağıdan yukarı olmak üzere iki farklı şekilde yapılabilir.
Yukarıdan Aşağıya Dik Küt Ek Kaynağı
Yukarıdan aşağı kaynakta torçun konumu
Kaynak bağlantının en üstünden başlar ve aşağı doğru devam ettirilir.
Yukarıdan aşağı kaynak yönteminde erimiş ark banyosu yer çekiminin etkisiyle aşağı akarak arkın önüne geçmek ister. Eğer eriyik arkın önüne geçerse esas metalde erime olmaz ve bu durumda tam bir birleşme sağlanamaz.
Düşey pozisyonda ince parçaların kaynağında yukarıdan aşağı kaynak tercih edilir. İnce parçalarda erimenin az olması için kaynak hızı da artırılabilir.
Düşey aşağı kaynakta torç hareket açısı Düşey aşağı kaynakta torç harekeleri
Yukarıdan aşağı kaynak yapılırken eriyik metal banyosunun arkın önüne geçmemesi için torcun ucu yukarıyı gösterecek biçimde 15-20 derece hareket açısı ile tutulur. Başka bir ifade ile torç kaynak ilerleme yönüne 80-85 derece açı ile tutulur. Aynı zamanda ark oluşturulurken kaynak bölgesinde oluşan erğiyik metalin kontrolü için torça salınım hareketi yaptırılır.
Aşağıdaki tabloda kısa devre iletimle yukarıdan aşağıya doğru yapılan küt ek kaynağı için kaynak değişkenleri verilmiştir bk. tablo. Bu kaynak değişkenleri kaynakçı tarafından doğru uygulamalarla tecrübe ile tespit edileceği gibi kaynakla ilgili üretim yapan firmaların çıkardığı kataloglardan da faydalanılabilir. Burada önemli olan parametreler kanak voltajı ve tel sürme hızıdır, kaynak akımı tel sürme hızına bağlıdır.
Levha Kalınlığı (mm) 0.6 1.2 1.9 3.4 4.8 6.4
Elektrot Çapı (mm) 0.8 0.8 -0.9 0.8 - 0.9 0.8 - 0.9 - 1.1 1.1 1.1
Elektrot Besleme Hızı (m/dk.) 1.9 3.8-3.2 5.7 - 4.4 7.6 - 6.4 - 3.2 3.8 5.0
Akım (A) 35 70 -100 100 -130 130 - 175 - 145 165 200
Gerilim (V) DAEP* 17 18 - 18 20 - 20 22 - 22 - 19 20 21
Gaz Debisi (1/dk.)
Serbest Elektrot Uzunluğu (mm)
CO2 12-17
6-13
Tablo: Düşey aşağı doğru kaynak değişkenleri
*DAEP: Doğru akım elektrot pozitif kutupta çalışılacağını ifade eder.
Parçalar arasında bırakılması gereken birleştirme boşluğu (b) 0-1.6 mm’dir. İnce levhaların pozisyon kaynağında, parçalar arası b boşluğu bırakılmayabilir.
Ar/CO2 bileşimi için gerilim 2 V düşürülebilir.
Aşağıdan Yukarıya Dik Küt Ek Kaynağı
Kaynak arkına bağlantının altından başlanıp yukarı doğru devam ettirildiği kaynak pozisyonudur. Bu pozisyonda yapılan kaynakta yer çekimi kaynak banyosunun geriye doğru akmasını ve elektrodun arkasında kalmasını
sağlar.
Aşağıdan yukarı doğru oluşturulan kaynak dikişinin ısı girdisi daha fazladır bu sebeple kalın gereçlerin kaynatılmasında ve iç köşe kaynaklarında sık tercih edilir. Yukarıdan aşağı doğru yapılan kaynakta kullanılan elektrotlardan kalın elektrot kullanılır. Daha fazla eriyik metal yığılır, dikiş yüksekliği ve nüfuziyet artar. Düşey aşağı doğru (a) ile yukarı doğru (b) oluşturulmuş kaynak dikişleri arasındaki fark için Şekile bakınız.
Aşağıdan yukarıya kaynakta torçun konumu
Düşey aşağı ve yukarı doğru oluşturulmuş kaynak dikişleri
Yukarı doğru yapılan kaynakta arkın kontrolü kolaydır ve kaynak hızı aşağı doğru yapılan kaynağa göre yavaştır. Tekniğine uygun elektrot hareketi ve açısı ile de eriyik metal banyosu kolaylıkla kontrol edilir. Aşağıdan yukarıya doğru yapılan kaynakta torç hareket açısı kaynak ilerleme yönüne 85-90 derecedir . Düşey yukarı kaynak kalın parçaların kaynağı ile iç köşe kaynaklarında tercih edildiğini belirtmiştik. Bu nedenle daha fazla nüfuziyet için torç hareket açısı diktir ve kaynak birkaç paso çekilerek daha fazla mukavemet sağlanır.
Torç hareketi ile;
Isının kaynak bölgesine eşit dağıtılması,
Eriyik metal banyosunun karışımı,
Kaynak bölgesininin eriyik metal ile doldurulması,
Eriyik metalin daha çabuk katılaşması sağlanır ve böylece yer çekiminin eriyik metale etkisi azaltılmış olur.
Klasik yay çizimli ve üçgen salınımlı torç hareketi Torç hareketi ve açısı
Aşağıdan yukarı dik küt ek kaynağında klasik yay çizimli elektrot hareketi (Elektrik ark Kaynağı Dikiş Çekme modülünden hatırlayınız.) ile üçgen salınımı en çok kullanılan elektrot hareketidir. Aşağıdaki tabloda kısa devre iletimle aşağıdan yukarı doğru yapılan küt ek kaynağı için kaynak değişkenleri verilmiştir.
Levha Kalınlığı (mm) 7.9 9.5
Elektrot Çapı(mm) 0.9 - 1.1 0.9 - 1.1
Elektrot Besleme Hızı (m/dk.) 5.7 - 3.8 6.4 - 3.8
Akım (A) 160 - 165 175 - 165
Gerilim (V) DAEP 18 - 19 20 - 19
Gaz Debisi (1/dk.) 12-17
Serbest Elektrot Uzunluğu (mm) 6-13
Tablo: Düşey yukarı doğru kaynak değişkenleri
MIG-MAG Kaynağı ile Pozisyon Kaynakları Yapılırken Dikkat Edilecek Hususlar
Pozisyon kaynaklarında erimiş kaynak banyosu yer çekimi etkisiyle bağlantının dışına doğru akmaya çalışır ve bu eğilimi yenmek için uygun kaynak teknikleri kullanmak gerekir.
Pozisyon kaynaklarında kullanılması gereken uygun teknikleri ve kaynak değişkenleri:
• Damla iletimi ve elektrot çapı: Kaynakçı ısı girdisini azaltıp akışkanlığı azaltılmış bağlantı yerinin dışına akmaya fırsat bulamadan katılaşan küçük kaynak bonyosu oluşturarak kaynağı kontrol eder. Bu nedenle pozisyon kaynaklarında küçük çaplı elektrotlar ile darbeli veya kısa devre ark tercih edilir. Serbest elektrot uzunluğu kısa devre iletimde 6-13 mm arasındadır ve kaynakçı tarafından ayarlanır.
Kısa devre iletimde serbest elektrot uzunluğu
• Ark boyu: Pozisyon kaynaklarında üzerinde durulması gereken değişken ark boyu olmakla birlikte ark geriliminin kontrol edilmesi çok daha kolaydır. Ark uzunluğunun ayarı ark gerilimi kontrol edilerek yapılır. En uygun ark gerilimi kaynak pozisyonuna tel çapına ve koruyucu gaz bileşimine bağlı olduğundan denemeler gerektirir ve tecrübe ile geliştirilir. Ark boyu kaynak gerilimi ayarlanarak tespit edilir. Pozisyon kaynaklarında kısa ark boyu tercih edilir.
Sabit gerilimli güç ünitelerinde kaynak işlemi sırasında iş parçası ile temas tüpü ucu arasındaki mesafe değişiklikleri makine tarafından dengelenir.
• Torç hareket açısı ve torç hareketi: Aynı zamanda arkın doğrultusu yani elektrot ile kaynak dikiş yüzeyi arasındaki hareket açısı da arkı yerinde tutmaya yardımcı olur.
• Devre akımı ve elekrot besleme hızı: Pozisyon kaynaklarında devre akımı uygun değerde ise erimiş damlaların elektrottan ayrılması yumuşak olur ve az sıçrama meydana gelir. Akım değeri elektrot çapı ve levha kalınlığına bağlı artırılır. Aynı zamanda akım kontrolü olan elektrot besleme hızı kaynakçı tarafından ayarlanır. Tel verme ünitesinden tel besleme hızının ayarı ile akım ayarı da yapılmış olur.
Tel verme ünitesi
• Koruyucu gaz karışımı: Pozisyon kaynaklarında karbondioksit (CO2) argon (Ar) karışımı tercih edilir. CO2 koruması ile yapılan kaynakta çok fazla sıçrama olsa da yüksek nüfuziyet sağlar ve argon karışımı ile denge kurularak pozisyon kaynaklarında Ar/CO2 karışımı ile iyi sonuç alınır.
MIG-MAG kaynağı ile pozisyon kaynağı yaparken uygulanması gereken yöntem ve tekniklerin yanı sıra emniyet tedbirlerini de unutmamak gerekir. Özellikle pozisyon kaynaklarının uygulanışında ark genellikle baş seviyesinden yukarıda oluşturulduğu için düşen sıcak damlacıklar kaynakçıya zorluk çıkarır. Bu nedenle kaynakçının iş güvenliği konusunda daha itinalı davranıp tulum, eldiven, kask şeklindeki kaynak maskesi gibi kıyafetler ile damlayan sıcak kaynak sıçramalarından korunması gerekir.
14- MIG-MAG KAYNAK YÖNTEMİ İLE YAN (DUVAR) KAYNAĞI
Yan, duvar kaynağı tabir edilen kaynak pozisyonunda kaynak dikişi duvarda yere paralel uzanır. Sağa ya da sola doğru yapılan kaynak olmak üzere duvar kaynağı iki şekilde yapılır. Torçun ucu kaynak yönünün aksi yönüne yönlenmiş ise bu teknik sağa kaynak, torcun ucu kaynak yönüne yönlenmişse bu teknikte sola kaynak olarak adlandırılır.
Kaynak yönleri ve torç hareket açıları
Sağa kaynak tekniği Sola kaynak tekniği
Bütün şartlar değiştirilmeden sola kaynak tekniğinde hareket açısı artırılırsa nüfuziyet artar, en fazla nüfuziyet sağa kaynak tekniği ile 750lik hareket açısı ile mümkündür. Sağa kaynak tekniği daha dar, dış bükey daha kararlı ve daha az sıçrama meydana getirir.
Duvarda küt ek kaynağı ile bağlanmış parçalar
Bütün pozisyon kaynaklarında olduğu gibi duvar kaynağında da kısa ark boyu ile çalışılıp ince elektrotlar tercih edilir. Kaynak değişkenleri tecrübe ile geliştirilerek doğru pozisyonda uygun değerlerin ayarlanması zaman içerisinde olur. Fakat uygun kaynak parametreleri için kaynak gerilimi ve tel besleme hızı önemlidir.
Yan Küt Ek Kaynağı
Parçaların yere dik, kaynak dikişinin yere paralel olduğu duvarda küt ek kaynağın da diğer pozisyon kaynaklarında olduğu gibi eriyik metal yer çekiminden etkilenir ve aşağı doğru sarkarak akmak ister.
Duvar kaynağında torç çalışma ve hareket açısı daha da önemlidir. Hareket açısı parça kalınlığına göre azaltılıp artırılabileceği gibi torç ortalama 75-800 açı ile ilerleme yönüne doğru eğilir. Sola kaynakta ise aynı açı ilerleme yönünün tersine doğru yatırılarak elde edilir. Duvarda küt ek kaynağında torç kaynak ilerleme yönünün iş parçasına paralel kenarı ile 80-950 açı yapacak çalışma açısı ile tutulur (Şekil 3.2). Parçalar arası birleştirme boşluğu (b), elektrot çapı kadar olup (Yatayda Küt Ek Kaynağı modülünden hatırlayınız.) çok ince parçalarda bırakılmayabilir.
b : 0-1.6 mm’dir.
Duvarda küt ek kaynağı torç çalışma açısı
Kaynak esnasında torç açıları ve kaynak ilerleme hızı ayarlanarak elektroda dairesel hareket yaptırılır (Şekil 3.3). Duvar kaynağında elektroda zikzak, üçgen sarınımlı torç hareketleri yaptırılacağı gibi genellikle dairesel torç hareketi tercih edilir.
Duvarda küt ek kaynağı elektrot hareketi
15- MIG-MAG KAYNAK YÖNTEMİ İLE BİNDİRME KAYNAĞI
Küt ek kaynağında torç aşağı doğru eğilerek çalışma açısı oluşturulurken bindirme kaynağında bu açı tamamen farklıdır ve parça kalınlığına göre çalışma açısı artırılabilir. Dayanıklılığın ön plana çıktığı, küt ek kaynmağına göre daha fazla dayanım istenilen parçalara uygulanır. Kaynak edilecek parçalar üst üste bindirilerek yapıldığı için duvar pozisyonunda eriyik metalin kontrolü bindirme kaynağında diğer pozisyonlara nazaran daha kolaydır. İnce parçalarda torç biraz daha aşağı eğilerek eriyik metalin ek yerinde kalması sağlanır. Hareket açısı ise küt ek kaynağı ile aynı olup parça kalınlığına göre sağa ya da sola kaynak tekniği tercih edilerek kaynak ilerleme hızı ayarlanarak torça uygun salınım hareketleri yaptırılır.
Duvarda bindirme kaynağı elektrot çalışma açısı Bindirmenin yapılışı ve kaynak sembolü
Basit Kaynak Makinesi Arızaları Giderme
Kaynak makinesi armalarının giderilmesi vasıflı personel tarafından yapılmalıdır ve hatta kaynak makinesi arızaları servisler tarafından emin ellerde giderilmeli garanti kapsamındaki kaynak makinesi sorunları üretici firmalara veya servislere bildirilerek giderilmelidir.
Fakat nitelikli bir kaynak operatörü kaynak makinesinin rutin bakımını yapabilmeli ve ufak sorunları yerinde çözebilmelidir. Kaynak makinesinin kullanım kılavuzu her zaman el altında bulundurularak basit arızalar giderileceği gibi üretici firmaların internet sitelerinden de faydalanılabilir. Genel olarak bir gaz altı kaynak makinesinin rutin bakımını ve basit sorunların giderilmesini şöyle sıralayabiliriz;
• Kaynak işlemi ile ilgili kişisel ve yangın güvenliği ile ilgili kurallara uyunuz.
• Kaynak makinesinin rutin bakımını yapmadan önce kesinlikle makinenin enerji kablosunu prizden çekiniz makineyi kapatınız.
• Akım kablolarının ve enerji kablosunun yalıtım durumu ve bağlantılarını kontrol ediniz.
Kaynak kabloları ile enerji kabloları soketlerini kontrol ederek gevşeme olmadığından emin olunuz.
• Metal saçıntılarını gaz nozulundan ve kaynak torcundan temizleyiniz. Saçıntı yapışmasına karşı silikon sprey kullanınız.
Gaz nozulu ve kaynak torcu sökülerek yuvarlak eğe ve tel fırça ile temizlenebilir.
Kaynak telinde sıkışma varsa tel sürme makarasını kontrol ediniz, telde ezilme görürseniz tel sürme makarasını ayarlayınız ezik bölgeyi söküp alınız, tel değişiminde spirali basınçlı hava ile temizleyiniz. Tel sürme ünitesinin ön panel soketini kontrol ediniz.
• Gaz hortumları ile dedantörü gaz kaçaklarına karşı kontrol ediniz.
Gaz kaçakları için bağlantı kontrolünün yapılışı
• Kaynak makinesinin bütün elemanlarını ve gövdesini temizleyiniz, bu bölgelerin tozunu son derece düzenli bir şekilde alınız.
16- MIG-MAG KAYNAK YÖNTEMİ İLE BORU KÜT EK KAYNAĞI
Torca Verilecek Hareketler
Yapılacak kaynaklı birleştirmeyi başarılı bir şekilde sonuçlandırmanın en önemli faktörlerinden biri torca verilecek hareketlerdir. Kaynağı yapacak kişi, ilerleyen zaman içerisinde geliştirdiği bilgi ve tecrübesiyle işin biçimi ve konumuna uygun hareketleri de geliştirecektir.
Ancak burada uyulması gereken, kaynak torcunun kaynak yönüne doğru tutulması ve eğilmesidir. Bunun sebebi koruyucu gazın kaynak alanını korumasıdır.
Boru kaynağında torca verilecek hareketler
MIG-MAG ile boru kaynağında torca ilerleme yönünde kavis, dairesel veya zikzak hareketlerinden biri verilmelidir.
Kaynak Öncesi Hazırlığın Önemi
Boruların Kaynağa Hazırlanması
Akışkanların iletilmesinde kullanılan boruların kaynağına daha çok özen gösterilmelidir. Kaynağın iyi olabilmesi için kaynak ön hazırlığın iyi bir şekilde yapılabilmesi gerekir. İletilecek akışkanlar yanıcı ve patlayıcı ise kaynağın hatasız bir şekilde yapılması gerekir.
Kaynak öncesi yapılan hazırlık kaynak dikişinin kalitesini artırır. Aynı zamanda kaynağın fiziksel görünümünü iyi gösterdiği gibi kaynağın ekonomik olmasını da sağlar. Hatasız kaynak yapılabilmesi için kaynak yapılacak parçaya aşağıdaki işlemlerin sırasıyla uygulanaması gerekir.
• Markalama
• Kesme
• Temizleme
• Alıştırma
• Kaynak ağzı
Boruların puntalanmasında kullanılan - v - yatakları
Alevle boru kesme
Boruların alın kaynağında, kaynak ekinin eksenden kaçık olması, birleştirmenin sağlıklı bir şekilde yapılmasını engeller. Boruların alın kaynağı yapılmasında V yatakları kullanılarak eksenel kaçıklıklar önlenir. V yatakları yerine köşebentler de kullanılabilir
Markalama
Kaynak edilecek iki farklı malzemenin istenilen biçimde ve ölçüde kaynatılması için yapılan işlemdir.
Kesme
Farklı biçimdeki malzemelerin istenilen ölçü ve biçimlerde kaynak yapılmaya elverişli hâle getirilmesi gerekir. Bunun için yapılan işlem kesme işlemidir.
Temizleme Yöntemleri
Hangi kesme işlemi kullanılırsa kullanılsın kaynakta çapaklar meydana gelecektir. Bu çapakların temizlenmesindeki amaç, boruların içinden geçecek akıcı malzemelerin tıkanmamasıdır.
Çapakların temizlenmesinin yanında, boruların yüzeylerinde üretim esnasında birikmiş yağ, kir ve oksit artıklarının da kaynak öncesi yok edilmesi gerekir.
Bunların temizlenmesinde talaşlı üretim araçlarından yararlanılır. Küçük kısımlar eğelerle, eğer ağır temizlik gerekiyorsa el tipi zımpara taşları ile giderilir. Aynı çaptaki boruların kesilen ve kaynakta birleştirilecek ağızları temizleme taşı ile temizlenmeli, eğe ile yüzey pürüzlülükleri giderilmelidir.
Alıştırma
Kaynak yapılacak iki farklı malzemenin, uçları arasında hiç boşluk bırakılmadan kaynak yapılması gerekir. Bunun için malzemenin uçları birbirine tam temas edecek şekilde temizlenip düzenlenmesi işlemi alıştırma olarak ifade edilir.
Kaynak Ağzı Açma
Kaynaklı birleştirme yapılacak alanların kesitlerinin daraltılmasına kaynak ağzı denir. Kaynak ağzı açmanın amacı birleştirmenin istenilen düzeyde sağlam ve hatasız olması, kaynak dikişinin iş parçasıyla aynı özellikte olması ve dikiş işleme derinliğinin iyi olması içindir.
Küçük çaplı borulara küt ek kaynağı yapılacaksa kaynak ağzı gerekmez. Ancak küçük çaplı borulara kaynak ağzı gerekiyorsa bu; eğelerle, boru keskilerle ve taşlama makineleri ile açılabilir.
V Kaynak ağzı – Talaşlı İmalat Düz Kesim – Plazma Kesim
V Kaynak Ağzı – Alevle kesim V Kaynak Ağzı – Alevle kesim
Boru Kaynağı Yapma
Boruları Puntalama Yöntemleri
Boruların aynı eksende kaynatılabilmesi için puntalama yapılması gerekir. Bu işlem, boruların silindirik yüzeye sahip olmalarından dolayı V yatakları üzerinde gerçekleştirilir. Puntama işleminde borular arasında, borunun et kalınlığının yarısı kadar boşluk bırakılır. Puntalama boru çevresinde eşit aralıklı 4 noktada yapılır. Büyük çaplı borularda kaynak çekmeleri ve eksenel kaymaların meydana gelmemesi için punta sayısı en az 4 olmalıdır.
Alın Kaynağında puntalama yöntemi
Elekrot Açıları
Kaynak dikişinin kaliteli ve istenilen özelliklerde olması için kaynak yapılacak malzemenin konumuna göre uygun elektrot açısının verilmesi gerekir. Elektrot açıları şekil de görülmektedir.
Hareket düzlemi üzerinde çalışma açısı
Elektrodun ucu kaynak yönünün aksi yönüne doğru yönelmiş ise bu teknik sağa kaynak, elektrot ucu kaynak doğrultusuna yönelmiş ise bu teknik sola kaynak olarak adlandırılır.
Kaynak konumlarının parça üzerine etkileri
Hareket açısı sıfırdan itibaren sola kaynak tekniğine doğru artırılacak olursa nüfuziyet artar ve kaynak dikişi geniş ve düz hâle dönüşür. En yüksek nüfuziyet sağa kaynak tekniği ile hareket açısı 25 iken meydana gelir. Sağa kaynak tekniği daha dar bir bir dikiş, daha kararlı ve iş parçası üzerinde daha çok sıçrama meydana getirir. Erimiş kaynak banyosunun daha iyi kontrol edilmesi ve korunması için normal olarak kullanılan elekrot açısı, 5 ile 15 derece arasında değişen hareket açısıdır.
Kaynak Hızı
Kaynak hızı arkın, kaynak birleştirmesi boyunca ilerleme hızıdır. Orta değerdeki kaynak hızlarında kaynak nüfuziyeti en fazladır. Kaynak hızı azaldığında birim kaynak uzunluğunda yığılan kaynak metali miktarı artar..
Kaynak hızları
Çok düşük kaynak hızlarında kaynak arkı, esas metal erimiş kaynak banyosu üzerinde yanar ve bu nedenle nüfuziyet azalır. Bu sırada geniş bir kaynak dikişi de oluşur.
Kaynak hızı artırılırsa ark esas metale daha doğrudan etki ettiğinden, birim kaynak dikişi uzunluğu başına arktan, esas metale iletilen ısıl enerji önce artar. Kaynak hızının daha da artırılmasıyla birim dikiş uzunluğu başına, esas metale daha az ısı enerjisi verilmesi sonucunu doğurur. Bu nedenle artan kaynak hızıyla esas metalin erimesi önce artar ve daha sonra azalır. Kaynak daha da artırılacak olursa ark tarafından, eritilen yolu doldurmaya yetmeyecek miktarda dolgu metali yığılması olacağından kaynak dikişinin kenarlarında yanma olukları meydana gelir.
Boru Kaynağını Yapma
Boru kaynağını yapmak için aşağıdaki işlemler göz önünde bulundurulmalıdır:
• Kaynak parametreleri (makine, torç, araç-gereç) hazırlanmalıdır.
• Kaynak yapılacak malzemeler kaynağa hazırlanmalıdır.
• Kaynak akımı, elektrot açısı ve kaynak hızı iyi belirlenmelidir.
• Torçla kaynak parçasındaki mesafe iyi ayarlanmalıdır.
• Kaynak bitiminde curuflar temizlenmelidir.
MIG-MAG kaynak tekniği
Boru Kaynaklarında Dikkat Edilecek Hususlar
• Kaynatılacak boruların markalanarak ölçüsünde kesilmesi,
• Kesilen parçaların yüzey pürüzlülüklerinin ve birleştirme temas noktalarının ara kesitlerinin oluşturularak birbirine alıştırılması,
• Parçalara eksen noktaların karşılıklı gelecek şekilde dört noktadan puntalanması,
• Punta aralığının borunun tüm çevresinde eşit olması,
• Kaynaklama işlemine tepe noktasından başlanması ve borunun %’ü kadar dikiş çektikten sonra konumun değiştirilmesi,
• Kaynak sırasında kaynak banyosunun küçük tutulması,
• Özellikle küçük çaplı boruların kaynağında düşük gerilimli akım kullanılması,
• İnce et kalınlığına sahip küçük çaplı boruların sola doğru ve delinmemesi için mümkün olduğunca kısa sürede kaynak edilmesidir.
Kaynak Dikişini Temizleme
Gaz altı kaynağı, diğer kaynak yöntemlerinde olduğu gibi bir curuf tabakası oluşturmaz. Ancak kaynak sırasında sıçramalardan dolayı etrafında oluşan kaynak birikintilerinin temizlenmesi gerekir. Borunun kullanım alanı çoğunlukla belirli bir kısma girdiği için kaynak yüzeyinde oluşan bu çıkıntıların temizlenip herhangi bir soruna sebep olmaması gerekir.
Borular, sıvıların iletilmesinde kullanılan bir malzemedir. Bu yüzden geçen akışkanların kaynak dikişlerine takılmaması için kaynak iç dikişlerinin temizlenmesi gerekir. Boru çapı büyük olduğunda temizleme kolaydır ancak boru çapı küçük olduğu zaman temizleme zorlaşacaktır. Boruların kaynak işlemi bittikten sonra dikiş bölgesinde oluşan tufal (oksit) tabakası tel fırça veya zımpara ile temizlenmelidir.
Düzgün çekilmiş kaynak dikiş
17- MIG-MAG KAYNAK YÖNTEMİ İLE PROFİL KAYNAĞI
Profil Kaynağında Torca Verilecek Hareketler
Profil kaynağında torca verilecek hareketler
MIG-MAG ile profil kaynağında torca, ilerleme yönünde kavis, dairesel veya zikzak hareketlerinden biri verilmelidir.
Kaynak Öncesi Hazırlığın Önemi
Profil borularının alın kaynağında iki profilin kesitlerinin yatay konumda yan yana ve aynı hizaya getirilip kaynatılmasına alın ya da küt ek kaynağı denir. Profil borular, kesilip çapakları alındıktan ve düzgün biçimde köşebent içerisinde puntalandıktan sonra kaynak için hazır hâle getirilir.
Temizleme Yöntemleri
Tekniğine uygun güvenli ve verimli bir birleştirme için parçaların kaynağa hazırlanması ve kaynak hazırlığı yapılması gereklidir. Parçaları kaynağa hazırlamanın ilk aşaması birleştirme yüzeylerinin alıştırılarak temizlenmesidir.
Her zaman atölye şartlarında çalışmak mümkün olmayabilir. Üzerinde boya, oksit, yağ bulunan parçalar temizlenmelidir. Parça yüzeyindeki oksit, yağ, boya vb. yabancı maddeler kaynaklı birleştirmeyi olumsuz etkiler. Parça yüzeyleri kaynak öncesinde temizlenerek oksit, yağ, boya vb. yabancı maddelerden arındırılmalıdır. Ayrıca profillerde kesme işleminden sonra oluşacak çapaklar eğe veya zımpara ile parça yüzeyinden giderilmelidir.
Kaynak Ağzı Açma
Profil boruların et kalınlıkları ince olduğundan parçalar arasında kaynak aralığı bırakılmadan puntalanır. Profil boruların et kalınlıkları 3 mm’ye kadar olanlara kaynak ağzı açılmadan kaynakları yapılır. Küçük çaplı profillere küt ek kaynağı yapılacaksa kaynak ağzı gerekmez. Ancak küçük çaplı profillere kaynak ağzı gerekiyorsa eğelerle, boru keskilerle ve taşlama makineleri ile açılabilir. V ve U kaynak ağzı açılabilir.
Profilleri Puntalama
Profiller, parçalar arasında et kalınlığının yarısı oranında boşluk verilerek farklı noktalardan puntalanmalıdır. Puntalama yaparken öncelikle profil boruları çapraz puntalamalıyız. Amaç, çarpılmaları ve eksenel kaymaları engellemektir. Ayrıca puntalama işlemi bittikten sonra gözle kontrol edilmeli, eğer parçada bir eğilme var ise bu aşamada düzeltilmelidir.
Puntaların zayıf olması durumunda kaynak esnasında ısı, genleşmeden dolayı aralığın açılmasına neden olur. Puntaların kalın ve şişkin olması eriyik banyonun kaynak esnasında geçişini zorlaştırır aynı zamanda kaynak dikişinin şişkin olmasına neden olur.
Puntalama yönleri
Kaynaklı birleştirme işleminin başarılı sonuçlanması ve iş parçasının kenarlarının ısının etkisi ile birbirine olan mesafesinin değişmemesi için puntalama gereklidir. Ayrıca puntalama, birleştirilecek parçaların ilk düzenlemesidir. Puntalama sonrası son kontroller yapılarak birleştirme işlemine geçilir.
Puntalamayı, kaynaklı birleştirme öncesi parçalarda ısının etkisi ile biçim değişikliği meydana gelmemesi için yapılan kısa ve aralıklı dikişlerle sabitlenmesi olarak tanımlayabiliriz. Şekil de puntalama yapılmadan dikiş çekilmeye çalışılmış, parçalar arası mesafe (b) ısının etkisi ile açılmıştır.
Parçaların kaynağa hazırlanmasının son aşaması puntalamadır.
Isının etkisi ile biçim değiştirmiş parçalar
Profil Kaynağı Yapma
Profillerin et kalınlıklarının ince olması nedeniyle amper ayarının iyi yapılması gerekir. Amper ayarının erime gücüne, kaynak dikişine ve boyutlarına, nüfuziyete etkisi diğer kaynak parametrelerine göre daha fazladır. Amper şiddeti tel iletme hızına bağlı olup tel iletme hızı arttıkça amper şiddeti de artacaktır. Bu yüzden parçamızın et kalınlığını düşünerek ince elektrotlarla (0,6 ila 1,2) kısa ark boyu oluşturarak düşük gerilimli ve düşük akımlı bir kaynak elde edebiliriz. Ayrıca kısa ark boyu ile kaynak banyosunun büyük olmaması ve hemen katılaşmaması, dik tavan konumlarında kaynak yapmamıza olanak sağlar.
Kaynak esnasında kaynak çekmelerini önlemek için parçayı çepeçevre değil, aşağıdaki gibi ok yönleri ve numara sırasına göre kaynak yapmalıdır.
Kaynak yönleri Kaynak işlemi bitmiş parça
Kaynak Dikişini Temizleme
Dikiş çevresinde ve metal üzerinde gaz altı kaynağından dolayı çıkan gazların kalıntıları bulunur. Bu kalıntılar nem ile birleşerek malzemenin korozyonuna dolayısı ile dayanımının azalmasını sebep olur. Bu nedenle kaynak bitiminde kaynak dikişi üstü ve çevresi çelik tel fırça ile iyice temizlenmelidir.
18- MIG-MAG KAYNAK YÖNTEMİ İLE DİK İÇ KÖŞE KAYNAĞI
Yukarıdan Aşağı Dik İç Köşe Kaynağı
Yukarıdan aşağıya yapılan kaynaklarda kaynak banyosu küçük olmalıdır ve bu durumda elektrot salınımı çok dar yapılır. Bu nedenle köşe kaynaklarında ince parçaların kaynatılmasında yukarıdan aşağıya kaynak yöntemi kullanılır ve daha ince elektrotlarla çalışılır. Düşey aşağı yapılan kaynaklarda daha az eriyik metal yığılır bu nedenle bağlantı bir kaç paso kaynak ile tamamlanır. Levha kalınlığına göre bağlantıda daha fazla dayanım isteniyor ise bağlantıya kök dikişinden sonra birkaç paso kaynak dikişi daha çekilir. İnce parçalarda bu uygulama pek yapılmaz.
Düşey yukan ve düşey aşağı doğru kaynakta dikişler
İç köşe kaynaklarında elektrot hareket açısı ile elektrot çalışma açısı da eriyik metalin kontrolü için önemlidir. Elektrot çalışma açısı ile aynı zamanda eriyik metale yön verilerek kaynak bölgesinin her iki kenarında eşit erime sağlanır. Kaynak torcu her iki kenara da eşit açı ile tutulmalıdır. Torcun ucu bir tarafa fazla yönlendirilirse o kenarda daha fazla erime ve metal yığılması olur ve diğer kenarda zayıf kaynak bağlantısı oluşur.
İç köşe kaynaklarında torç çalışma açısı
Yukarıdan aşağı doğru iç köşe kaynağında torç hareket açısı
Düşey aşağı doğru yapılan iç köşe kaynağında torç kaynak ilerleme yönüne 75-80° açı (hareket açısı) ile tutularak dikiş oluşturulur. Aşağı doğru kaynak yöntemi ince parçalara uygulandığı için kaynak ilerleme hızı daha fazladır bu nedenle eriyik metal daha az yığılır.
Düşey aşağı iç köşe kaynaklarında da elektroda klasik yay çizimli salınım hareketi yanı sıra üçgen salınımı ve eriyik metalin kontrolünü sağlayıp ısıyı dengeli dağıtacak değişik elektrot salınım hareketleri yaptırılır.
Aşağıdaki tabloda kısa devre iletimle yukarıdan aşağıya doğru yapılan iç köşe kaynağı için kaynak değişkenleri verilmiştir. Bu kaynak değişkenleri kaynakçı tarafından doğru uygulamalarla tecrübe ile tespit edileceği gibi kaynakla ilgili üretim yapan firmaların çıkardığı katologlardan da faydalanılabilir.
Levha Kalınlığı (mm) 0.6 1.2 1.9 3.4 4.8 6.4
Elektrot Çapı (mm) 0.8 0.8 -0.9 0.8 - 0.9 0.8 - 0.9 - 1.1 1.1 1.1
Elektrot Besleme Hızı (m/dk.) 1.9 3.8-3.2 5.7 - 4.4 7.6 - 6.4 - 3.2 3.8 5.0
Akım (A) 35 70 -100 100 -130 130 - 175 - 145 165 200
Gerilim (V) DAEP 17 18 - 18 20 - 20 22 - 22 - 19 20 21
GazDebisi-1/dk.
SerbestElektrot Uzunluğu (mm)
CO2 12-17
6-13
Tablo 2.1: Düşey aşağı doğru kaynak değişkenleri
Aşağıdan Yukarı Dik İç Köşe Kaynağı
Kalın levhaların kaynatılmasında aşağıdan yukarı kaynak yöntemi tercih edilir, parça kalınlığına göre ve daha fazla dayanım arzu edilir ise paso sayısı artırılır. Aşağıdan yukarıya doğru yapılan iç köşe kaynağında daha fazla eriyik metal yığılır ve kaynak daha az paso ile tamamlanır.
İç köşe kaynağında (düşey-yukarı veya düşey-aşağı) yeterli erime ve eriyik metalin kontrolü için elektroda üçgen salınımı ve çeşitli salınım hareketleri verilir. İnce parçaların kaynağında eriyik metalin kontrolü, kaynak bölgesine eşit dağılımı ve ısının kaynak bölgesine dengeli dağılımı için yapılan salınım hareketi, kalın parçaların kaynağında ayrıca yeterli erimenin sağlanması için de yapılır.
Köşe kaynaklarında elektrot hareketleri
Aşağıdan yukarı doğru iç köşe kaynakları torç hareket açıları verilmiştir.
Aşağıdan yukarı iç köşe kaynağında torç hareket açısı
Aşağıdaki tabloda kısa devre iletimle aşağıdan yukarı doğru yapılan iç köşe kaynağı için kaynak değişkenleri verilmiştir (Tablo).
Levha Kalınlığı (mm) 7.9 9.5
Elektrot Çapı (mm) 0.9 - 1.1 0.9 - 1.1
Elektrot Besleme Hızı (m/dk.) 5.7 - 3.8 6.4 - 3.8
Akım (A) 160 - 165 175 - 165
Gerilim (V) DAEP* 18 - 19 20 - 19
Gaz Debisi (1/dk.) 12-17
6-13
Serbest Elektrot Uzunluğu (mm)
Tablo: Düşey yukarı doğru kaynak değişkenleri
Yukarıdan Aşağı Dış Köşe Kaynağı
Dış köşe kaynağında kullanılan uygulamaların diğer pozisyon kaynaklarından pek farkı yoktur. İnce parçalar kaynatılırken yukarıdan aşağı kaynak tekniği tercih edilir. Dış köşe kaynağı ile ince parçalar kaynatılırken torça salınım hareketi yaptırmaya gerek yoktur. Torç kaynak ilerleme yönüne 75-80° açı ile tutularak uygun ilerleme hızı ile kaynak dikişi oluşturulur .
Dış köşe kaynaklarında da torç her iki kenara eşit açı ile tutulur. Elektrot çalışma açısı dış köşe kaynağında her iki kenara eşit açı ile tutulmaz ise arkın bir kenarda oluşması sonucu kenar yenmesi denilen kaynak hatası oluşur.
Düşey aşağı dış köşe kaynağında torç hareket açısı Dış köşe kaynaklarında torç çalışma açısı
Aşağıdan Yukarı Dış Köşe Kaynağı
Kalın parçalar dış köşe kaynağı ile kaynatılırken aşağıdan yukarı kaynak tekniği tercih edilir ve bağlantı bölgesi birkaç paso kaynak dikişi ile kaynatılarak mukavemet artırılır (Şekil 2.7). Klasik yay çizimli, üçgen veya zikzak salınımı gibi torç hareketlerinden biri tercih edilerek torç uygun hareket açısı (85-900) ile tutulur ve kaynak dikişi ilerleme hızı kontrol edilerek bağlantı oluşturulur.
Köşe bağlantının birkaç paso ile kaynatılması Dış köşe kaynağında torç hareket açısı
19- MIG-MAG KAYNAK YÖNTEMİ İLE İÇ KÖŞE KAYNAĞI
İç Köşe Kaynağında Tel (Elektrot) Seçimi
Elektrot seçiminde, öncelikle esas metalin mekanik özellikleri, kimyasal bileşimleri, koruyucu gazın türü ve esas metalin kalınlığı ve şekli önemlidir. İç köşe kaynağında ise seçmemiz gereken elektrot özellikleri; kaynak yapılan yerini tek pasoda doldurabilmeli ve iç köşe kaynaklarını gerçekleştirmeye uygun hızla katılaşabilmelidir. Ayrıca pozisyonu itibarıyla kaynak anında elektrottan parçaya geçen damlacık açısından ‘sprey iletimi’ denilen yöntemin kullanılması daha sağlıklı olur.
Elektrot kangalı
Parça Kalınlığına göre
Parça kalınlığı arttıkça elektrot çapı da artar. Fakat elektrot çapını etkileyen birçok husus mevcuttur. Mesela koruyucu gaz oranı, malzeme cinsi, pozisyona göre ve elektrodun parçaya iletimine göre belirlenir. Sadece parça kalınlığına göre elektrot seçimi yaparsak hata yapmış oluruz. Aşağıda verilen çizelgede parça kalınlığına göre elektrot çapları verilmiştir.
İç köşe birleştirme kaynağı İç köşe T kaynağı
Parça kalınlığı (T) mm Paso sayısı Elektrot çapı (mm) Kaynak
akımı
volt Kaynak
akımı
amper Kaynak hızı cm/dk.
0.25 -0.6 1 0.30 -0.80 15 -17 30 -60 15 -50
0.30 -0.80 1 0.30 -0.80 15 -17 40 -60 18 -55
0.40 - 1.0 1 0.35- 0.90 15 -17 65 -85 35 -100
0.50 -1.5 1 0.35- 0.90 17 -19 80 -100 35 -100
0.80 -2.0 1 0.35- 0.90 18 -20 110 -130 25 -75
1.25 -3.0 1 0.45 -0.50 19 -21 140 -160 20 -60
1.25 -3.0 1 0.45 -1.0 20 -23 180 -200 30 -80
2.0 -5.0 1 0.35 -0.90 19 -21 140 -160 15 -50
2.0 -5.0 1 0.45 -1.0 20 -23 180 -200 18 -55
2.5 -6.5 1 0.35 -0.90 19 -21 140 -180 10 -40
2.5 -6.5 1 0.45 -1.0 20 -23 180 -200 12 -55
Tablo: Parça kalınlığı ve elektrot çapı ve diğer değişkenler
Malzeme Cinsine Göre
Birleştirme işlerinde elektrodun bileşimi esas metalin bileşimine benzer. Yani bazı durumlaın haricinde esas malzeme cinsine göre elektrot seçilir. Tercih edileni ise malzeme yapısına benzer yapıda elektrot seçimidir. Kaynak işleminde genelde kullanılan malzemeler ise şunlardır: Alaşımsız ve düşük alaşımlı çelikler, paslanmaz çelikler, alüminyum, alüminyum alaşımları ve bakır nikel alaşımları Malzeme cinsine göre yapılan kaynaklarda dikkat edilecek hususlardan biri de, koruyucu gazların maliyetleridir. Helyum ve argon gazları çelik malzemelerin kaynatılmasında maliyeti fazla olduğundan tercih edilmez. Bu gazların yerine karbondioksit gazı kullanılır.
Aşagıdaki tabloda görüldüğü gibi alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerin darbeli iletimle oluk ve yatay iç köşe birleştirmelerindeki kaynak değişkenleri görülmektedir.
Tablo: Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerin darbeli iletimle oluk ve yatay iç köşe birleştirmelerindeki kaynak değişkenleri
Amper ve Tel Hız Ayarı
Kaynakta kullanılan amper ayan ergime gücüne, kaynak dikişine ve boyutlarına, nüfuziyet etkisine ve diğer kaynak parametrelerine göre daha fazladır. Buradan amper ayarının önemi ortaya çıkıyor. Sabit gerilim sistemli olan MIG-MAG kaynak makinelerinde amper ayarı tel hızı ile birlikte tel hız ayar düğmesinden ayarlanır. Tel ilerletme hızı arttıkça amper şiddeti de artar. Amper şiddetiyle alakalı bir diğer husus da elektrot çapıdır. Bütün diğer kaynak parametreleri sabit tutulduğu zaman artan amper ayarıyla kaynak dikişi en yüksek seviyeye, nüfuziyete ve boyutlara ulaşır. Bizim konumuz gereği (iç köşe kaynağı) amper ayarı yüksek seviyede ve hâliyle tel hız ayarı da üst seviyede olmalıdır.
Amper-elektrot besleme hızı
İç Köşe Kaynağında Torca Verilecek Hareketler
İç köşe kaynağında torca verilen hareket, torcun kaynak ilerleme yönüne doğru açısı mümkün olduğunca dik, yan taraftan parçaya doğru olan açısı 45° olmalıdır. Bu konumda, tek paso ile yapılan kaynakta hafif geri adım yöntemi uygulanır.
Torç açısı
Torcun tutuluş pozisyonu
Kaynak Öncesi Hazırlığın Önemi
Temizleme Yöntemleri
Bilindiği gibi kaynağa başlamadan önce parça çok iyi bir şekilde temizlenmeli, parçanın kaynak bölgesi çok iyi gözden geçirilmelidir. Sebebi kaynağın iyi ve nüfuziyetin sağlam olmasının istenmesidir. Genelde karşılaşılan başlıca sorunlar; yağ, pas, leke ve çapaklardır. Bunları temizleme yöntemleri ise şunlardır:
• Parça yağlı ise bez vb. şeylerle temizlenmelidir.
• Parça paslı ise zımpara, eğe veya tel fırça ile sürtülerek temizlenmelidir.
• Parça lekeli veya boyalı ise kazınarak temizlenmelidir.
• Parça çapaklı ise eğe veya keski veya tel fırça ile temizlenmelidir.
Kaynak Ağzı Açma
Pozisyon itibarı ile iç köşe kaynağında, kaynatılacak parçalara kaynak ağzı açmaya gerek yoktur. Çünkü parçalar birbirine dik pozisyonda olduğu için gereken kaynak açısı kendiliğinden oluşmuş olur.
İç Köşe Kaynağı Yapma
Kaynakçı tarafından ilk ayarlar yapıldıktan sonra arkın elektriksel karekteristiğinin kendi kendine ayarını, otomatik olarak kaynak makinesi sağlar. Bu nedenle yarı otomatik kaynakta kaynakçının gerçekleştirdiği elle kontroller; kaynak hızı, doğrultusu ve torcun pozisyonundan ibarettir. Uygun donanım seçilip uygun ayarlar yapıldığında, ark boyu ve akım şiddeti (elektrot besleme hızı) kaynak makinesi tarafından sabit tutulur. Ayrıca koruyucu gaz basıncı ayarlanır.
Kaynak makinemiz kaynak yapmaya hazırdır. Önce kaynatılacak parçaları birbirine puntalama işlemi yapılır. Daha sonra torcu, kaynatılacak parçaya yaklaştırarak kaynak işlemine başlanmış olur.
Puntalama aşaması Kaynatma aşaması
Kaynak torcunu mümkün olduğunca dik tutarak uygun ark boyu ve ilerleme hızı ile birleştirme kaynağı yapılır.
Kaynak torcu, uygun bekleme hareketi ile bekletilerek kaynak bitirilir.
Kaynak işlemi bitmiş parça
Kaynak Dikişini Temizleme
Kaynak işlemi bittikten sonra parça soğumaya bırakılıp bir müddet beklenmelidir. Soğuduktan sonra kaynak yapılan bölge tel fırça ile sürterek temizlenmelidir. Eğer kaynak sıçramaları oluşmuş ise keski yardımı ile temizlenmelidir.
20- MIG-MAG YÖNTEMİ İLE DIŞ KÖŞE KAYNAĞI
Dış Köşe Kaynağında Tel (Elektrot) Seçimi
Daha önce işlediğimiz iç köşe kaynağındaki gibi bazı hususlar dış köşe kaynağı içinde geçerlidir. Elektrot seçimi yaparken esas metalin mekanik özellikleri, kimyasal bileşimleri, koruyucu gazın türü, esas metalin kalınlığı ve şekli önemlidir. Dış köşe kaynağında seçilen kaynak yapılan yeri tek pasoda doldurabilmeli ve dış köşe kaynaklarını gerçekleştirmeye uygun hızla katılaşabilmelidir. Dış köşe kaynağında, iç köşe kaynağında olduğu gibi amper şiddetinin çok yüksek olması gerekir.
Elektrot Kangalları
Parça Kalınlığına Göre Elektrot Seçimi
Elektrot seçiminde, parça kalınlığı arttıkça elektrot çapının artacağı dikkate alınmalıdır. Mesela dış köşe kaynağında parça ne kadar kalın olursa olsun pozisyon itibarı ile parçaların köşeleri karşılıklı denk getirilmelidir. Aksi takdirde parça kenarları eriyebilir. Ayrıca elektrot çapını etkileyen başka hususlar da mevcuttur. Elektrot çapı koruyucu gaz oranı, malzeme cinsi, pozisyona göre ve elektrodun parçaya iletimine göre belirlenir. Sadece parça kalınlığına göre elektrot seçimi yaparsak hata yapmış oluruz.
Aşağıda verilen çizelgede alaşımsız ve düşük alaşımlı ile kısa devre iletimle yatay kaynak için değişkenler durumu verilmiştir.
Parça kalınlığı (mm) 0.6 0.9 1.5 1.9 2.6 3.4 3.4 4.8 6.4
Elektrot çapı (mm) 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 1.1 1.1 1.1
Tablo: Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerin CO2 koruması ile kısa devre iletimle yatay
kaynak için değişkenler durumu
Malzeme Cinsine Göre Elektrot seçimi
Dış köşe kaynağında da iç köşe kaynağındaki şartlar geçerlidir. Birleştirme işlerinde elektrodun bileşimi, esas metalin bileşimine uygun olmalıdır. Kaynak esnasında oluşan kayıpları karşılamak veya kaynak banyosuna oksit giderici maddeler sağlamak amacıyla elektrodun yapısı hafif bir şekilde değiştirilebilir. Yani bazı durumlar haricinde esas malzeme cinsine göre elektrot seçimi yapılmalıdır. Tercih edileni ise malzeme yapısına benzer yapıda elektrot seçimidir.
Amper ve Tel Hızı Ayarı
Tel hız ayarı, kademesiz bir mekanik tertibat veya gerilimi değiştirilerek hız ayarlanan bir doğru akım motoru tarafından gerçekleştirilir. Dış köşe kaynağında tavsiye edilen, ark usullerinden en önemlisi iç köşede olduğu gibi sprey ark kaynağıdır. Sprey ark, yüksek akım şiddetlerinde oluştuğunda, bilhassa kalın parçaların kaynağı için çok uygundur ve bu yöntemde sıçrama azdır. Bilindiği gibi yüksek akım şiddeti olması demek tel hızının da yüksek olması demektir.
Dış Köşe Kaynağında Torca Verilecek Hareketler
Dış köşe kaynağında tek paso ile yapılan kaynakta hafif geri adım yöntemi uygulanr. Çok pasolu kaynak bağlantısı yapılması hâlinde kök pasolarda, kök aralığını doldurmak için hafif sarkaç hareketi uygulanır. Dolgu ve ara pasolarda ise gene aynı hareket, daha geniş olarak uygulanır. Bu işlem yapılırken kenarlarda gereken erimeyi yapacak ve bu kısımların iyi bir biçimde dolmasını sağlayacak biçimde durulur.
Torca verilecek hareket
Kaynak Öncesi Hazırlığın Önemi
Temizleme Yöntemleri
Kaynağa başlamadan önce parça çok iyi bir şekilde temizlenmelidir. Kaynağın iyi ve nüfuziyetinin sağlam olması için kaynak bölgesinin temiz olması gereklidir.
Temizleme yöntemleri ise şunlardır:
• Parça yağlı ise bez vb. şeylerle temizlenmelidir.
• Parça paslı ise zımpara, eğe veya tel fırça ile sürtülerek temizlenmelidir.
• Parça lekeli veya boyalı ise kazınarak temizlenmelidir.
• Parça çapaklı ise eğe, keski veya tel fırça ile temizlenmelidir.
Kaynak Ağzı Açma
Pozisyon itibarı ile dış köşe kaynağında kaynatılacak parçalara kaynak ağzı açmaya gerek yoktur. Çünkü parçalar birbirine dik pozisyonda olduğu için gereken kaynak açısı kendiliğinden oluşur.
Dış Köşe Kaynağı Yapma
Kaynakçı tarafından ilk ayarlar yapıldıktan sonra arkın elektriksel karekteristiğinin kendi kendine ayarını otomatik olarak kaynak makinesi sağlar. Bu nedenle yarı otomatik kaynakta kaynakçının gerçekleştirdiği elle kontroller; kaynak hızı, doğrultusu ve torcun pozisyonundan ibarettir. Uygun donanım seçilip uygun ayarlar yapıldığında ark boyu ve akım şiddeti (elektrot besleme hızı) kaynak makinesi tarafından sabit tutulur. Ayrıca koruyucu gaz basıncı da ayarlanır.
Kaynak makinemiz kaynak yapmaya hazırdır. Öncelikle kaynatılacak parçaları birbirine puntalama işlemi yapılır. Daha sonra torcu, kaynatılacak parçaya yaklaştırarak kaynak işlemine başlanmış olur.
Puntalama işlemi Puntalama işlemi
Kaynatma aşaması
Kaynak torcunu mümkün olduğunca dik tutarak uygun ark boyu ve ilerleme hızı ile birleştirme kaynağı yapılır.
Kaynak torcu uygun bekleme hareketi ile beklenir.
Kaynak Dikişini Temizleme
Kaynak işlemi bittikten sonra parça soğumaya bırakılıp bir müddet beklenmelidir. Soğuduktan sonra kaynak yapılan bölge tel fırça ile sürterek temizlenmelidir. Ayrıca sıçramalar oluşmuş ise keski yardımı ile temizlenmelidir.
21- MIG-MAG KAYNAK YÖNTEMİ İLE FLANŞ KAYNAĞI
Flanş Kaynağında Torca Verilecek Hareketler
Flanş kaynağında torcun kaynak ilerleme yönüne doğru açısı mümkün olduğunca dik, yan taraftan parçaya doğru olan açısı 45° olmalıdır. Bu konumda, tek paso ile yapılan kaynakta hafif geri adım yöntemi uygulanır. İç köşe kaynağında uygulanan kurallar göz önüne alınmalıdır.
Torç açısı
Kaynak Öncesi Hazırlığın Önemi
Temizleme Yöntemleri
Kaynağa başlamadan önce parça çok iyi bir şekilde temizlenmeli, parçanın kaynak bölgesi çok iyi gözden geçirilmelidir. Sebebi, kaynağın iyi ve nüfuziyetin sağlam olmasının istenmesidir.
Genelde karşılaşılan başlıca sorunlar; yağ, pas, leke ve çapaklardır. Bunları temizleme yöntemleri ise şunlardır.
• Parça yağlı ise bez vb. şeylerle temizlenmelidir.
• Parça paslı ise zımpara, eğe veya tel fırça ile sürtülerek temizlenmelidir.
• Parça lekeli veya boyalı ise kazınarak temizlenmelidir.
• Parça çapaklı ise eğe veya keski veya tel fırça ile temizlenmelidir.
Kaynak Ağzı Açma
Boru veya profilin kaynatılacak yüzeyini flanşa tam temas edecek şekilde gönyesine getirilmeli ve alıştırılmalıdır. Bu işlem için eğe ya da taş makinesi kullanılabilir.
Flanş Kaynağı Yapma
Kaynakçı tarafından ilk ayarlar yapıldıktan sonra arkın elektriksel karekteristiğinin kendi kendine ayarını otomatik olarak kaynak makinesi sağlar. Bu nedenle yarı otomatik kaynakta kaynakçının gerçekleştirdiği elle kontroller; kaynak hızı, doğrultusu ve torcun pozisyonundan ibarettir. Uygun donanım seçilip uygun ayarlar yapıldığında akım şiddeti ve elektrot besleme hızı kaynak makinesi tarafından sabit tutulur. Ayrıca koruyucu gaz basıncı da ayarlanır.
Kaynak makinemiz kaynak yapmaya hazır hâle getirilir. Önce kaynatılacak parçaları birbirine alıştırıp puntalama işlemine geçilir. Puntalama işlemi en az üç yerinden yapılmalıdır ve düzgünlüğü kontrol edilmelidir. Daha sonra torcu, kaynatılacak parçaya yaklaştırarak birinci puntadan ikinci puntaya kadar kaynatılmalıdır. Sonra parça döndürülüp kaynağa devam edilmelidir.
Kaynak torcunu mümkün olduğunca dik tutarak uygun ark boyu ve ilerleme hızı ile birleştirme kaynağı yapılır.
Kaynak torcu uygun bekleme hareketi ile bekletilerek kaynak bitirilir.
Kaynak Dikişini Temizleme
Kaynak işlemi bittikten sonra soğumaya bırakılıp bir müddet beklenmelidir. Soğuduktan sonra kaynak yapılan bölge tel fırça ile sürterek temizlenmelidir. Ayrıca sıçramalar oluşmuş ise keski yardımı ile temizlenmelidir.
22- KAYNAK SEMBOLLERİ
Kaynak Sembollerinin Tanıtımı
Yapılan her sıra kaynağa kaynak dikişi denir. Kaynak dikişleri kaynak ağzının şekline göre isimlendirilir. Örneğin V kaynak ağzı açılarak yapılmış kaynağa V kaynağı denir. Yapılan kaynaklar resim üzerinde sembollerle gösterilir (Tablo).
Tablo: Kaynak sembolleri
Kaynak Sembollerinin Çizilmiş Resim Üzerinde Kullanımı ve Okunması
Nitelikli bir kaynak operatörünün resim üzerindeki kaynak sembollerini okuyabilmesi gerekir. Aşağıdaki şekilde kaynak sembolünün kaynak bağlantısı üzerinde ifade edilişi görülmektedir.
Kaynak sembollerini okuyabilmek için bir iki basit ifadeyi bilmek gerekir çok az bir eğitimle kaynak sembolleri kolaylıkla okunur. Aşağıda kaynak yüksekliği (a) gösterilmekte kaynak sembollerinin yanında hiçbir rakam sembol yok ise kaynağın hiçbir koşula bağlı kalınmadan yapılacağı anlaşılır.
Kaynak sembolünün ifade edilişi
Kaynak sembolünün resim üzerinde ifade edilişi
Kaynak sembolünün yanındaki rakamsal değerler kaynak dikişinin ölçülerini ifade eder. Sembolün hemen yanındaki dikiş yüksekliğini diğeri ise dikiş uzunluğunu ifade eder. Kaynağın köşe kaynağı olduğu dikiş yüksekliğinin 4 mm dikiş uzunluğunun 400 mm olduğu resim üzerinden okunur.
Aşağıdaki kaynaklı birleştirme resminde çift taraflı köşe kaynağı sembol ile ifade edilmiş olup koşul belirtilmemiştir.
Çift taraflı koşulsuz köşe kaynağı sembolünün resim üzerinde ifade edilişi
Aşağıdaki kaynaklı birleştirme resimlerinde ise koşul belirtilmiş, kaynak yüksekliği 12 mm dikiş uzunluğu, 400 mm olan V kaynağı ve küt ek kaynağı sembol ile ifade edilmiştir.
Koşullu V ile küt ek kaynağı sembolünün resim üzerinde gösterilişi
Koşullu V kaynağı sembolünün resim üzerinde gösterilişi
Yukarıda ifade edilen V kaynağı sembolünden kaynağın yüksekliğinin 8 mm, uzunluğunun 500 mm ve kaynak işlemi sonrasında kaynak dikişinin, fazla yüksekliğinin alınacağı ifade edilmiştir.
23- KAYNAK HATALARI
Gazaltı kaynağında meydana gelen kaynak hataları, nedenleri ve hataların giderilmesiyle ilgili öneriler Tablo da verilmiştir.
24- KAYNAK MALİYET HESAPLARI
Kaynaklı birleştirmelerin maliyeti, uygulanan kaynak yöntemine göre değişmekle beraber, maliyet hesaplarının yapılmasında aşağıdaki faktörler göz önünde bulundurulur.
• Malzeme maliyeti ( dolgu metali, koruyucu gaz v.b.)
• İşçilik maliyeti
• Enerji maliyeti
Kaynak Maliyetinin Hesaplanmasında İzlenecek Yöntemler
Kaynak maliyetine etki eden faktörlerin hesaplanmasında aşağıdaki yöntemler izlenir.
Malzeme Maliyeti
Malzeme maliyeti denilince aklımıza ilk gelen dolgu metalidir. Dolgu metali 1 m boyundaki kaynak dikişi için standart olarak hesaplanır. Dikiş boyuna göre elektrot maliyeti bulunur. Kullanılan malzemenin kalınlığına, konumuna, kaynak ağzına ve elektrot çapına göre hazırlanan tablolar yardımıyla 1 metredeki dikiş ağırlığı bulunur. Yine yardımcı tablolar sayesinde dikiş ağırlığına göre kullanılan dolgu metali bulunarak maliyet hesaplanır.
Koruyucu gaz kaynağı ile yapılan ark kaynağında tel elektrota ilave olarak gaz maliyeti de eklenir. Kullanılan gaz hacmi genel olarak ;
Gaz hacmi (1 lt / dak) = 10 x Tel Çapı (mm) olarak hesaplanır.
İşçilik Maliyeti
İşçilik maliyeti sadece kaynağı yapan kaynakçının maliyeti değil, aynı zamanda kaynağın yapımına katkısı olan herkesin ücretinin yansıması sonucu hesaplanarak bulunur. İşçilik maliyeti aşağıdaki formülden yararlanılarak hesaplanır.
Elektrik Maliyeti
Elektrik maliyeti aşağıdaki formülden yararlanılarak hesaplanır.
Malzeme maliyeti, işçilik maliyeti ve elektrik maliyeti toplanarak 1 m boyundaki kaynak dikişinin maliyeti bulunur. Bu maliyet, toplam dikiş boyuna oranlanarak kaynak dikişinin maliyeti bulunur.