Kaynak ağzı ile ilgili bağlantı tasarımına karar verdikten ve kaynak yöntemini ve uygun dolgu malzemesini seçtikten sonra sıra kaynak prosedürünün belirlenmesine gelir. Bütün yöntemlerde bağlantının gerçekleştirileceği yüzeylerin ve kullanılacak olan dolgu malzemesinin temiz olması, oksit veya herhangi bir kir tabakasından iyice arındırılmış olması gerekmektedir. Özellikle alevle kesme yöntemlerinden biri kullanılarak hazırlanan kaynak yüzeyleri, oluşan oksit tabakasının giderilmesi için mutlaka temizlenmelidir. Kaynak ağzının hazırlanması sırasında pürüzlü kesilmiş kenarların kir barındırmamasına özen gösterilmelidir.

Paslanmaz çeliklerin ark kaynağında çarpılma riskinin en aza indirilmesi ve ısıdan etkilenen bölgedeki hassasiyetinin azaltılması için ısı girdisinin en düşük seviyede tutulması orunludur. Bu durum özellikle standart ya da stabilize edilmemiş östenitik tip paslanmaz çelikler için çok önemlidir.

Örtülü Elektrod ile Ark Kaynağı Yöntemi

Bütün paslanmaz çelik elektrod örtülerinin nem alması önlenmelidir. Bu elektrodlar genellikle sızdırmazlığı sağlanmış kapalı kutularda birkaç ay boyunca bozulmadan depolanabilir. Buna karşın, kutu açıldıktan sonra elektrod örtüsü nem almaya başlar ve ortamdaki hava şartlarına bağlı olarak, dört saat açıkta kaldıktan sonra yeniden kurutma işlemi uygulanmasına gerek duyulabilir. Aksi durumda özellikle ark başlangıcında gözenek oluşumu ile karşılaşılır.

Genellikle 260-316 ^oC'da 1 saat süre ile gerçekleştirilen yeniden kurutma işlemi elektrodların orijinal özelliklerini kazanmasına yardımcı olur. Bunun yanında elektrodların kullanılana kadarki süre içerisinde 150 ^oC sıcaklığa sahip fırınlarda saklanmasında büyük yarar vardır. Malzemeler ve yöntemler arasındaki farklılıklar nedeniyle özellikle yoğun miktarda elektrod kullanımının söz konusu olduğu durumlarda üretici firmalara danışılmalıdır.

DC elektrodlar (EXXX-15) sadece DC akımda kullanılır, nüfuziyetleri oldukça iyidir ve dikiş profili hafif dışbükeydir. Bu elektrodlar özellikle aşağıda belirtilen durumlarda tercih edilir:

-          Dik kaynak ve tavan kaynağı, boru kaynağı gibi bütün uygulama pozisyonları. Cüruf hızlı katılaşma özelliğine sahiptir.

-          Kalın kesitli parçalardaki kök paso uygulamaları. Bütün oluk kesiti boyunca uzanan hafif dışbükey kaynak dikişi çatlama riskinin önlenmesine olanak sağlar.

-          Hiç ferrit içermeyen tamamen östenitik tip paslanmaz çeliklerin kaynağı.

AC-DC elektrodlar (EXXX-16 ve EXXX-17) DC güç ünitelerinin bulunduğu durumlarda sürekli DC akım ile kullanılır. Elde edilen köşe kaynağının profili düzden (EXXX-16) hafif dışbükeye (EXXX-17) doğru değişir. Bunun yanında kaynak yüzeyi sadece DC akımda kullanılan EXXX-15 türü elektrodlarınkine göre daha düzgündür ve nüfuziyet daha azdır. Yoğun cüruf oluşumu durumunda kaynak metalinin içine cüruf karışmamasına çok dikkat edilmelidir. Bu elektrodlar özellikle yatay köşe kaynağında ve diğer bütün düz kaynak pozisyonlarında kullanılırlar. EXXX-16 türü elektrodlar kalifiye kaynakçılar tarafından bütün kaynak pozisyonlarında kullanılabilir. EXXX-17 türü elektrodlar da bütün pozisyonlarda kullanılabilir. Ancak aşağıdan yukarıya doğru gerçekleştirilen kaynak uygulamalarında EXXX-16 türü elektrodlara göre daha geniş salınımlar gerektirirler.

Temizlik: Yüksek kalitede kaynak bağlantılarının elde edilebilmesi için bağlantı bölgelerinin temiz ve kuru olması gerekir. Elektrikli aletlerle fırçalama, yağdan arındırma, pas giderme, taşlama ve yüzeysel silme gibi temizleme işlemlerinden hangisinin uygulanacağı kirliliğin miktarına ve türüne bağlıdır. Bunlardan bazıları aşağıda belirtilmiştir:

-          Nem, ısıtma yoluyla ya da kuru hava üflenerek alınmalıdır (hava akımında nem bulunmamasına dikkat edilmelidir). Yüksek nem içeren ortamlarda bağlantı bölgesinde bir gecede bile nem toplanabilmektedir.

-          Boya, çapak yapışmasını önleyen madde artıkları, yağlı kalem izleri, kesme sıvaları, koruyucu kağıtlardan kalan yapışkanlar ve sızıntı testinde kullanılan sabun artıkları gibi organik artıklar ortamdan uzaklaştırılmalıdır.

-          Alev ya da talaş kaldırma yoluyla gerçekleştirilen kesme uygulamalarında kenarlarda biriken kir ve oksit atıkları temizlenmelidir.

-          Daha önce galvanizli çelikler üzerinde kullanılmış olan fırçalar ve takımlardan kaynaklanan çinko kirliliği giderilmelidir. Çinko kirlenmesi çatlamaya neden olacağı için sadece paslanmaz çelikler için üretilen paslanmaz çelik tel fırçalar kullanılmalıdır.

-          Paslanmaz çelik malzemeyi sabitlemek ve konumlandırmak için kullanılan bakır aparatların sürtünmesi sonucu yüzeyde oluşan bakır kirlenmesi çatlamalara neden olacağı için mutlaka önlem alınmalıdır.

Kaynak Teknikleri: Paslanmaz çelik elektrodlarla gerçekleştirilen kaynak uygulamaları düşük hidrojenli yumuşak çelik yapısındaki elektrodlardakine benzer tekniklerin kullanılmasını gerektirir. Kısa ark mesafesi ile çalışılmalı; ancak örtünün kaynak banyosuna değmesi önlenmelidir. Bazı demirtozlu elektrodlar ise oluk ve yatay pozisyonda gerçekleştirilen uygulamalarda ana metale sürtünerek kullanılacak şekilde tasarlanmıştır. Isıtma kabiliyeti yüksek damlaların oluşturduğu düz kaynak dikişleri sayesinde özellikle derin kaynak ağızlarında cürufun kolay kalkması sağlanır. Krater çatlaklarını önlemek için ark kesilmeden önce bütün kraterler doldurulmalıdır. Bir sonraki elektroda geçmeden önce dikiş sonunda bulunan cüruf iyice temizlenmeli, ikinci paso uygulamalarına ise alttaki dikişin yüzeyi tamamen temizlendikten sonra başlanmalıdır. Derin oluklu alın kaynağı uygulamalarında, kök paso atılırken her iki plakayı da yeterli miktarda eritecek ve aradaki açıklığı kapatmaya yetecek bir nüfuziyet gerçekleştirilmelidir. Aşırı nüfuziyetin ise çatlak oluşumuna neden olacağı unutulmamalıdır.

Dik ve tavan pozisyonlarında 4 mm'den kalın çaplı elektrodlar kesinlikle kullanılmamalıdır. DC elektrodlar (EXXX-15) tercih edilse de AC-DC elektrodlar (EXXX-16) aşağıdan yukarıya pozisyondaki uygulamalarda DC akım ile kullanılabilir. Kalın plakaların aşağıdan yukarıya kaynağında, üçgen ve ters-V salınım teknikleri uygulanabilir. İnce plakaların yukarıdan aşağıya kaynağında ise dar dikişler ile çalışılmasında yarar vardır.

Aşağıdan yukarıya pozisyonlarda, EXXX-17 türü AC-DC kaynak elektrodlarının kullanımı EXXX-16 türü elektrodlarınkine göre daha zordur. Bu durumda daha geniş salınımlarla çalışılması gerekmektedir.

Uygun kaynak tekniklerinin kullanılması, çarpılmaların önlenmesi açısından çok önemlidir. Yeterli nüfuziyeti sağlayan en düşük kaynak akımı ile çalışılması iş parçasına olan ısı girişini azaltacaktır. Düşük kaynak hızlarında ince kaynak dikişleri ile çalışılırken yüksek hızlarda kalın dikişler kullanılabilir. Eğer elektroda salınım verilmesi gerekiyorsa salınım genişliğinin elektrod çapının 2.5 katı ile sınırlı tutulması uygun olacaktır. 

Çarpılmaların önlenmesi için alınan diğer önlemler aşağıda yer almaktadır:

-          Parçaları uygun konumda tutabilmek için sağlam ve hareket etmeyen sabitleme elemanları kullanılmalıdır.

-          Kaynağın alt kısmında altlıklar, yanlarında ise soğutma çubukları kullanılmalıdır. Östenitik tip paslanmaz çeliklerin hızlı soğutulması zararlı değil, yararlıdır. Soğutma çubuğu malzemesi olarak eğer bakır kullanılıyorsa, ısıdan etkilenen bölge sıcaklığının bakırın erime sıcaklığını aştığı durumlarda bakırın paslanmaz çelik ana malzemenin tane sınırlarına doğru nüfuz etmemesine dikkat edilmelidir. Bu olasılığı önlemek için bakır altlığın nikel plaka ile kaplanması yararlı olacaktır.

-          Yumuşak çeliklerde olduğu gibi, atlamalı kaynak ya da ters adımlı kaynak yöntemleri kullanılarak uygulama için en uygun olan kaynak sırası önceden belirlenmelidir.

Paslanmaz Çeliklerin Diğer Çeliklerle Olan Birleştirme Uygulamaları: Bazı durumlarda, yumuşak çelikler üzerinde paslanmaz çelik kaynak metalleri kullanılır. Alaşımsız çelikten imal edilen tank ve depoların paslanmaz çelikle kaplanması en sık karşılaşılan örneklerdir. Bu gibi durumlarda, yumuşak çeliğin paslanmaz çelik kaynak dolgusunda meydana getireceği karışımın istenmeyen bir alaşım oluşturmasını engellemek amacıyla, yüksek alaşımlı paslanmaz çelik elektrodlar kullanılmalıdır.

Paslanmaz çeliklerin yumuşak çeliklerle birleştirildiği durumlarda, yumuşak çeliğin bağlantı yüzeyi çoğu zaman paslanmaz çelik elektrodla sıvanır (buttering). Bu teknik, yumuşak çelik yüzeyinde paslanmaz bir tabaka oluşturulmasını ve daha sonra bağlantının yine paslanmaz çelik elektrodla bitirilmesini içerir. Bu sıvama işlemi sırasında en sık kullanılan ürünler E309 türü elektrodlardır. Bu teknik ayrıca, kaynağı zor ya da ön tav işlemi uygulanamayan yüksek karbonlu çeliklerin kaynağında da kullanılır.

Östenitik mangan çeliklerinin karbon ya da mangan çelikleri ile birleştirilmesinde E308 türü elektrodlar kullanılır. Buna karşın, kepçelerin kazıyıcı dişleri gibi belirli periyotlarla değiştirilen bağlantılarda, paslanmaz çelik kaynak metalinin, kesme şalumosu ile kolay kesilememesi nedeni ile manganlı elektrodların kullanılması önerilir.

Yumuşak çelik yüzeyinin paslanmaz çelik ile kaplanmasında kullanılan çeşitli yöntemler bulunmaktadır. Küçük alanlarda, bindirme kaynağı ile gerçekleştirilen kaynak dikişlerinden yararlanılır. Daha geniş yüzeylerin kaplanmasında ise, paslanmaz çelik saclar paslanmaz çelik plakalar yumuşak çelik üzerine punto kaynağı ile tutturulur.  

Güç Üniteleri: Düşük çevrimli ve transformatör tipi AC kaynak makinelerinin açık devre voltajı bazı EXXX-16 ve serisi elektrodların kullanılması için yeterli güce sahip değildir. Buna karşın, çelik elektrodlarla kullanılan aynı güç kaynakları paslanmaz çelik elektrodlar için uygun olabilmektedir.

Can Odabaş / Askaynak Pazarlama Hizmetleri Şefi