Gazaltı Kaynağı Yöntemi

Paslanmaz çelikler sprey ark, kısa devreli ark veya darbeli (paslı) ark ile metal transferlerinden herhangi birinin kullanıldığı gazaltı kaynağı yöntemiyle de kaynak edilebilir.

Kalınlığı 1.6 mm'ye kadar olan paslanmaz çelik malzemelerin kaynağında bakır altlık kullanılmasında yarar vardır. Bu altlıklar, kalınlığı 6 mm ve üstünde olan plakaların tek taraftan gerçekleştirilen kaynak işlemlerinde de kullanılır.

Kaynak banyosunun katılaşması sırasında, kaynak bölgesinin hava ile temas etmesine ve havanın kaynağın içerisine doğru girmesine kesinlikle izin verilmemelidir.

Erimiş metalin oksijen tarafından kirletilmesi, soğuma sırasında paslanmaz çeliğin korozyon dayanımında ve tokluğunda azalmaya neden olabilir. Bu olumsuz durumu önlemek için kaynağın alt tarafının, örneğin Argon gibi bir soygaz yardımıyla korunması gerekmektedir. Gaz koruması, sabitlemenin yapıldığı bölgenin genelinde de oluşturulabilir.

Kaynak sırasında 2.4 mm çapındaki teller kullanılabilse de, özellikle yüksek akım değerleri ile çalışılan durumlarda sprey ark ile metal transferi elde edebilmek için 1.6 mm'den daha ince çaplı teller tercih edilir. 1.6 mm çapındaki teller için, koruyucu gaza ve kullanılan paslanmaz çelik tel cinsine bağlı olarak 300-350 amper kaynak akımı önerilir. Oluşan sıçrama miktarı; koruyucu gazın debisi, tel besleme hızı ve kaynak makinesinin karakteristiğiyle yakından ilgilidir.

Paslanmaz çeliklerin gazaltı kaynağında genellikle DC akım ve pozitif (+) kutuplama kullanılır ve gaz korumasının yüzde 1-2 oksijen içeren Argon + Oksijen karışım gazı ile yapılması önerilir.

Kare kesitli küt alın kaynağında kaynak metalinin alttan akmasını önlemek için bir altlık kullanılmalıdır. Eğer parçalar tam olarak alın alına getirilmemişse ya da bakır altlık kullanılamıyorsa, ilk pasoda sprey ark ile metal transferi yönteminin uygulanması ile alttan akma problemi azaltılabilir.

Yarı otomatik kaynak torcu ile kaynak yaparken, torca kaynak yönünün tersi doğrultusunda eğim verilmesi yararlı olur. Bu yöntemde kaynakçının eli, kaynak dikişinin yaydığı ısıdan daha fazla etkilenecek, ancak buna karşın kaynak bölgesinin daha iyi ve net bir şekilde görülmesi ve kontrol edilmesi sağlanacaktır.

Kalınlığı 6 mm ve üstündeki parçaların kaynağında, kaynak torcu bağlantı doğrultusunda ileri ve geri hareket ettirilebilirken, aynı anda her iki yana da hafif bir şekilde salınım verilebilir. Buna karşın daha ince parçalarda sadece ileri ve geri hareket kullanılır. İnce malzemelerde çok daha ekonomik olan kısa devreli ark ile metal transferi, özellikle yatay ve tavan pozisyonlarında gerçekleştirilen kök ve birinci paso uygulamalarında kullanılmalıdır. Bazı kaynakçıların kaynak banyosunu kontrol etmek için derin bir kısa sprey ark metal transferi kullanmasına karşın bu yöntemde kaynak dikişinde yoğun gözenekler oluşabilmektedir.

Kısa devreli ark ile metal transferi ile gerçekleştirilen paslanmaz çelik kaynağında, değişen voltajlı ve endüktans kontrollü güç üniteleri kullanılmalıdır. Özellikle düzgün akışkanlığa sahip bir kaynak banyosunun elde edilmesinde endüktans önemli bir rol oynamaktadır.

Paslanmaz çeliklerin kısa devreli ark ile metal transferi uygulanarak gerçekleştirilen kaynağında genellikle % 90 Helyum + % 7.5 Argon ve % 2.5 Karbondioksit içeren bir gaz karışımının kullanılması önerilir. Bu gaz karışımı, ana metalin korozyon dayanımını olumsuz yönde etkilemeyecek kadar düşük seviyede karbondioksit içerirken, kaynak dikişi sınırlarının çok düzgün olmasına da olanak sağlar. Bu tür bir gaz karışımı kullanılırken yüksek endüktanslı güç üniteleriyle çalışılması yararlı olacaktır.

Tek pasolu kaynak uygulamaları, Argon + Oksijen ve Argon + Karbondioksit karışım gazları kullanılarak da yapılabilir. Buna karşılık ark voltajı, kararlı yapıya sahip bir kısa devreli ark ile metal transferinin elde edilebilmesi için Helyum esaslı gazlarınkine oranla 6 volt kadar daha düşük olabilir. Isı enerjisi daha düşük bir ark ile çalışılması erime hatalarının ortadan kalkmasına yardımcı olur. Koruyucu gazdaki karbondioksit, kısa devreli metal transferi ile gerçekleştirilen çok pasolu kaynakların korozyon dayanımını, neden olduğu karbon birikmesi nedeniyle olumsuz yönde etkileyecektir.

Serbest tel uzunluğu olabildiğince kısa tutulmalıdır. İç köşe kaynağı uygulamalarında kaynak torcuna kaynak yönü doğrultusunda eğim verilmesi ile rahat bir çalışma sağlanır ve daha düzgün kaynak dikişlerinin elde edilmesi mümkün olur. Buna karşın alın kaynağı uygulamalarında torca kaynak yönünün tersi doğrultusunda eğim verilir. Dış köşe kaynağında ise kaynak torcu düz konumda tutulmalıdır.

Torçla birlikte kaynak baÄŸlantısının ekseni doÄŸrultusunda ileri ve geri hafif hareketler yapılabilir. 

Paslanmaz çeliklerin % 90 Helyum + % 7.5 Argon ve % 2.5 Karbondioksit karışım gazı koruması ve kısa devreli ark ile metal transferi kullanılarak gerçekleştirilen kaynak uygulamalarında, kaynak malzemesi ile ana metal arasında iyi bir bağlantı oluşur ve dikişin korozyon dayanımı yüksek olur.

Kalınlığı 1.5 mm ile 3.0 mm arasında değişen 304, 310, 316, 321, 347, 410 ve benzeri kalitedeki paslanmaz çelikler; alın, bindirme ve tek taraflı köşe kaynağı bağlantılarından herhangi birisi ile sorunsuz olarak kaynak edilebilir.

Darbeli (palslı) ark yöntemi, normal kullanımda, bir çeÅŸit sprey ark ile metal transferi yöntemidir. Bu yöntemde, kaynak akımının her bir yüksek akım darbesinde erimiÅŸ metale ait küçük bir damla, arkın ortasından geçerek transfer edilir. Yüksek akım darbesi, erimiÅŸ bir metal damlasının oluÅŸmasına ve bu damlanın büzme kuvveti etkisiyle telin ucundan kaynak banyosuna doÄŸru yönelmesine yetecek güce ve zamana sahip olmalıdır. Kaynak periyodunun düşük akım deÄŸerine sahip bölümünde ark devam etmektedir ve tel ısınmıştır. Ancak üretilen bu ısı herhangi bir metal transferinin saÄŸlanmasına yetecek seviyede deÄŸildir. Bu nedenle düşük akım deÄŸerinde kalma süresi kısaltılmalıdır. Aksi durumda, küresel ÅŸekle sahip bir metal transferi gerçekleÅŸecektir.

Bu yöntemde genellikle 0.9 mm ve 1.2 mm çapındaki teller kullanılır. Darbeli ark kaynağında, sprey ark kaynağında da kullanılan Argon + % 1 Oksijen koruyucu gazı sık olarak tercih edilmektedir. Bu ve diğer çaplardaki teller, darbeli akımda sprey ark ile metal transferi kullanılması durumunda, sürekli kaynak akımındakine oranla daha düşük akım değerleri ile yüklenerek kaynak edilebilirler. Bunun avantajı ince parçaların, kısa devreli ark ile metal transferine oranla daha az sıçrama ile düzgün görüntülü kaynak dikişi veren sprey ark ile metal transferi uygulanarak kaynak edilmesine olanak sağlamasıdır. Darbeli akım kullanılmasının bir diğer avantajı, belirli bir akım değerinde, özellikle kalın çaplı elektrotların kullanıldığı uygulamalarda, sprey ark ile metal transferinin sürekli akımdakine oranla daha kolay elde edilebilmesidir. Kalın çaplı elektrotlar, ince çaplı elektrotlara göre daha düşük maliyetlidir ve yığdıkları dolgu metaline ait yüzey alanının, dolgu hacmine oranla düşük olması sayesinde kaynak metalinin kirlenme olasılığı iyice azalmaktadır.

Gazaltı kaynağında kullanılan tellerin çapları genellikle 0.8 ile 2.4 mm arasında değişir. Her bir tel çapı için sprey ark ile metal transferinin oluşabilmesi için aşılması gereken belirli bir minimum akım değeri vardır. Örneğin paslanmaz çelikler eğer Argon + Oksijen karışım gazı koruması altında 1.2 mm çapındaki paslanmaz çelik kaynak telleri kullanılarak kaynak ediliyorsa, sprey ark ile metal transferinin gerçekleşebilmesi için yaklaşık olarak 220 amper akım uygulanmalı, doğru akım ve pozitif kutuplama tercih edilmelidir. Ark gerilimi için de minimum bir değerin sağlanması gerekmektedir. Bu değer genellikle 24 ile 30 volt arasında değişir.

Kaynak tellerinin sarıldığı makaraların ağırlıkları 1 kg ile 25 kg, dolgu malzemelerinin kalınlıkları ise 0.4 mm ile 3.2 mm arasında değişir. Çok ince kalınlıktaki dolgu malzemeleri özellikle plaka halindeki paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılan şerit şeklindeki ürünlerden oluşmaktadır. Bunun yanında, alışılmış değerlerden daha yüksek oranda silisyum içeren östenitik tip dolgu malzemeleri de üretilmektedir. Silisyum içeriği yüksek olan bu dolgu malzemelerinin sprey ark metal transferi yöntemi ile birlikte kullanılması durumunda son derece iyi bir ıslatma özelliği sağlanır.

Düşük oranda ferrit içeren ya da hiç ferrit içermeyen bazı paslanmaz çelik kaynak metalleri (örneğin 347 kalite dolgu malzemeleri) kaynak sırasında sıcak kırılganlığa ve çatlama eğilimine neden olurlar. Bu tür malzemeler kaynak edilirken prosedürlerde belirtilenden daha fazla sayıda paso uygulanması gerekebilir.

Bağlantının her iki kenarına doğru gerçekleştirilen salınımlı ve osilasyonlu kaynak teknikleri yerine ince ve düz kaynak teknikleriyle çalışılmasında yarar vardır. Düz kaynak tekniğinde, çekme gerilmelerinin düşük olması ve sıcak kırılganlık ısısı aralığındaki soğumanın daha hızlı olarak gerçekleşmesi nedeniyle sıcak çatlak oluşumu riski azalmaktadır. Bunun yanında, normalden daha fazla derecede dışbükey olan kaynak dikişlerinin oluşturulduğu yöntemlerin kullanılması da son derece yararlıdır.

Kısa devreli ark ile metal transferi yöntemi ana metal ile düşük oranda seyrelmeye neden olduğu için kaynak metalinde sıcak çatlak oluşumu riski de iyice azalmaktadır. Seyrelmenin fazla olması durumunda ise çatlama hassasiyeti yüksek olan ve tamamen östenitik yapıya sahip bir kaynak metali oluşabilir.

Ferritik ve mantenzitik tipteki manyetik paslanmaz çelikler, östenitik tipteki manyetik olmayan paslanmaz çeliklerle birleştirilirken aşağıdaki konulara dikkat edilmelidir.

• Kaynak iÅŸleminin tek taraftan gerçekleÅŸtirileceÄŸi bir kaynak aÄŸzı tasarlanmalı ve kaynak dikiÅŸinden beklenen en düşük dayanım amaçlanmalıdır.
• Manyetik olan paslanmaz çeliÄŸi, manyetik olmayan paslanmaz çeliÄŸe kaynak ederken ark üflemesi riskini en aza indirmek için düşük ısı girdili kısa devreli ark ile metal transferi yönteminden yararlanılmalıdır.
• BaÄŸlantının her iki tarafında da homojen bir erimenin gerçekleÅŸebilmesi için, kaynak teli baÄŸlantı bölgesindeki kaynak aÄŸzı eÄŸiminin sona erdiÄŸi seviyeden daha yukarıdaki bir konumda merkezlenmelidir.

 Can OdabaÅŸ / Askaynak Pazarlama Hizmetleri Åžefi