KAYNAK İŞLEMİ: TANIMI, TÜRLERİ, SÜREÇLERİ

Ayrıca bu makalenin sonundaki PDF dosyasını da indirebilirsiniz.

Kaynak Nedir?

Kaynak, iki metal parçasının, metalleri erime noktalarına kadar ısıtarak tek parça oluşturacak şekilde bir araya getirildiği kalıcı bir birleştirme işlemidir. İki parçanın birbirine bağlanmasına yardımcı olmak için ısıtma işlemi sırasında dolgu metali olarak da adlandırılan ilave metal eklenir.

Genel olarak, benzer (veya) farklı iki metal parçanın, basınç uygulaması olmadan ve (veya) dolgu malzemesi yardımı olmadan (veya) metalleri kaynaştıracak kadar yüksek bir sıcaklığa ısıtılarak birleştirilebildiği bir işlemdir.

Kaynak Makinesi

Isıyı oluşturmak ve dolgu metalini uygulamak için bir kaynak makinesi kullanılır. Dolgu metali, elektrotun kendisinden (veya) dolgu malzemesi yoluyla, eklemi oluşturmak için sağlanır. Üretilen ısının sıcaklığı 6000° ila 7000°C arasındadır. Öyleyse farklı kaynak işlemleri türlerinin neler olduğunu ve bunların endüstride nasıl kullanıldığını tartışalım.

Kaynak İşlemi Çeşitleri

Üretilen ısının yöntemine göre kaynak işlemi türleri şunlardır:

1. MIG kaynağı

2. Çubuk kaynağı

3. TIG kaynağı

4. Plazma Ark kaynağı

5. Elektron ışın kaynağı

6. Lazer ışın kaynağı

7. Gaz kaynağı

8. Akı kordon ark kaynağı

9. Otomatik hidrojen kaynağı

10. Elektroslag kaynağı

1. MIG Kaynağı

MIG kaynağı metal inert gaz kaynağı için geçerlidir. Bu MIG kaynak işlemi tel kaynağı da diyebileceğiniz gazaltı kaynağı (GMAW) olarak da tanımlanır.

Bu kaynak türlerinde ince bir tel, tabancaya bağlı bir makaradan esnek bir boru aracılığıyla beslenen ve kaynak tabancası veya torç üzerindeki nozülden çıkan elektrot görevi görür. Tetik çekildiğinde tel sürekli olarak beslenir. kaynak tabancası.

2. Korumalı Metal Ark Kaynağı (SMAW)

Aynı zamanda elle çalıştırılan metal ark kaynağı, akı korumalı ark kaynağı veya örtülü kaynak olarak da tanımlanır. Arkın metal çubuk veya elektrot (flux kaplı) ile iş parçası arasına çarpıldığı bu tür kaynak işleminde, hem çubuğun hem de iş parçasının yüzeyi bir kaynak havuzu oluşturmak için erir.

Çubuk üzerindeki akı kaplamanın aynı anda erimesi, kaynak bağlantısını çevreden koruyan gaz ve cüruf üretecektir. Korumalı metal ark kaynağı, demirli ve demirsiz malzemeleri tüm konumlarda malzemenin kalınlığına göre birleştirmek için ideal olan çeşitli bir işlemdir.

3. TIG Kaynağı

TIG kaynağı, tungsten inert gaz ark kaynağı anlamına gelir ve Amerikan kaynak derneğinde (GTAW) olarak da tanımlanır. Bu kaynak işlemine aynı zamanda gazaltı kaynağı da denir.

TIG kaynağında tungsten elektrot kullanılır çünkü tungstenin erime noktası yüksektir. aldığımızda tig kaynak elektrodu ısınır ancak erimez, buna tükenmeyen bir elektrot deriz. Sarf olmayan elektrotlar sonsuza kadar dayanmayacağı anlamına gelmez, erimeyip kaynağın bir parçası haline gelmediği anlamına gelir.

4. Plazma Ark Kaynağı (PAW)

Plazma ark kaynağı (PAW), tüketilmeyen bir tungsten elektrot ile iş parçası (aktarılan ark işlemi) veya su soğutmalı daraltma nozulu (aktarılmayan ark işlemi) arasındaki sıkıştırılmış ark tarafından üretilen ısıyı kullanan bir ark kaynak işlemidir.

Plazma, pozitif iyonların, elektronların ve nötr gaz moleküllerinin gaz halindeki bir karışımıdır. Aktarılan ark işlemi, yüksek enerji yoğunluğuna sahip plazma jetleri oluşturur ve seramik, bakır alaşımları, çelikler, alüminyum, nikel alaşımları ve titanyum alaşımlarının yüksek hızlı kaynaklanması ve kesilmesi için kullanılabilir.

5. Elektron Işın Kaynağı (EBW)

Elektron ışın kaynağı, yüksek enerjili elektron ışınının yarattığı ısıyı uygulayan bir kaynak işlemidir. Elektronlar iş parçasına çarpar ve kinetik enerjileri metali ısıtarak termal enerjiye dönüştürülür, böylece iş parçasının kenarları birleştirilebilir ve donduktan sonra bir kaynak oluşur.

EBM aynı zamanda bir sıvı hal kaynak işlemidir. Burada metal-metal bağlantısı sıvı veya erimiş halde yapılır. Aynı zamanda kaynak işlemi olarak da tanımlanır çünkü iki metal iş parçasını birleştirmek için elektronların kinetik enerjisini kabul eder.

6. Lazer Işını Kaynağı (LBW)

Lazer Işını Kaynağı (LBW), ısının iş parçasına hedeflenen yüksek enerjili lazer ışınıyla oluşturulduğu bir kaynak işlemidir. Lazer ışını iş parçasının uçlarını ısıtıp eriterek bir bağlantı oluşturur.

Lazer kaynağında (LBM) bağlantı, üst üste binen nokta kaynaklarının bir dizisi veya sürekli bir kaynak olarak oluşturulur. Lazer kaynağı elektronik, iletişim ve havacılık endüstrilerinde küçük bileşenler içeren tıbbi ve bilimsel ekipmanların üretiminde kullanılmaktadır.

7. Gaz Kaynağı

Gaz kaynağı, birleştirilecek kenar veya yüzeylerin gaz alevi ile eritilmesi ve erimiş metalin birlikte akmasının sağlanması, böylece soğuduktan sonra sağlam ve sürekli bir bağlantı oluşturulmasıyla gerçekleştirilir.

Oksijen-asetilen karışımları diğerlerine göre çok daha fazla kullanılmaktadır ve kaynak endüstrisinde önemli bir yere sahiptir. Oksi-asetilen alevinin en sıcak bölgesindeki sıcaklığı yaklaşık 3200°C iken oksi-hidrojen alevinde ulaşılan sıcaklık yaklaşık 1900°C'dir.

8. Özlü Ark Kaynağı (FCAW)

Bu kaynak türü hemen hemen benzerdir. MIG kaynağı . Aslında MIG kaynakçıları sıklıkla özlü ark kaynağı yapabilirler. Bu kaynakta tel, kaynağın etrafında bir gaz kalkanı oluşturan bir akı çekirdeğine sahiptir. Bu, harici gaz tedarikine olan talebi azaltır.

FCAW, yüksek ısılı bir kaynak işlemi olduğundan kaba, ağır metaller için daha uygundur. Genellikle bu amaçla ağır ekipman onarımında kullanılır. Çok fazla atık üretmeyen bir süreçtir. Dışarıdan gaza ihtiyaç duyulmadığı için maliyeti de daha düşük olur.

9. Atomik Hidrojen Kaynağı

Atomik hidrojen kaynağı, ark atom kaynağı olarak bilinen, son derece yüksek sıcaklıkta bir kaynak şeklidir. Bu tür kaynak, tungstenden oluşan iki elektrodu korumak için hidrojen gazının kullanılmasını gerektirir. Asetilen hamlacı üzerindeki sıcaklıklara ulaşabilir ve dolgu metali ile veya dolgu metali olmadan yapılabilir.

10. Elektroslag Kaynağı

İki metal parçanın ince uçlarını dikey olarak birbirine bağlamak için kullanılan gelişmiş bir kaynak işlemidir. Kaynağın bir bağlantının dış tarafında kullanılması yerine iki parçanın uçları arasında yapılacaktır.

Bir bakır elektrot teli, dolgu metali görevi görecek metal bir kılavuz tüp içinden beslenir. Güç eklendiğinde ark üretilir ve dikişin altında bir kaynak başlatılır ve yavaşça yukarı doğru hareket ettirilerek dikişin yerinde bir kaynak oluşturulur.

Kaynak Pozisyon Türleri

Aşağıda dört ana kaynak pozisyonu türü verilmiştir:

1. Düz Konum (1G ve 1F)

2. Yatay Konum (2G ve 2F)

3. Dikey Konum (3F ve 3G)

4. Havai Konum (4G ve 4F)

1. Düz Konum

Gerçekleştirilecek en belirgin tür, bazen aşağı el pozisyonu olarak adlandırılan düz pozisyondur. Bu, bağlantının üst kısmında kaynak yapılmasını içerir. Bu durumda erimiş metal bağlantı noktasından aşağı doğru çekilir. Sonuç, daha hızlı ve daha kolay bir kaynaktır.

1G ve 1F'de 1 sayısı düz pozisyona ilişkindir, G harfi oluk kaynağına, F harfi ise köşe kaynağına aittir.

2. Yatay Konum (2G ve 2F)

Bu, düz pozisyondan daha zor bir pozisyondur ve bunu düzeltmek için kaynak operatörünün daha fazla beceriye sahip olmasını gerektirir.

2G, kaynak ekseninin yatay bir düzleme veya neredeyse yataya yerleştirilmesini içeren bir oluklu kaynak konumudur. Kaynağın yüzü dikey bir düzlemde uzanmalıdır.

2F, kaynağın neredeyse dikey olan bir yüzeye karşı neredeyse yatay olan yüzeylerin üst tarafında gerçekleştirildiği bir köşe kaynağı konumudur. Bu pozisyonda torç normalde 45 derecelik bir açıda tutulur.

3. Dikey Konum (3F ve 3G)

Bu pozisyonda hem parça hem de kaynak dikey veya neredeyse dikey olarak uzanır. 3F ve 3G dikey radyus ve dikey oluk konumlarına yol açar.

Kaynak dikey olarak yapıldığında, yerçekimi kuvveti erimiş metali aşağı doğru iter ve bu nedenle yığılma eğilimi gösterir. Buna karşı koymak için yukarı veya aşağı dikey konumu kullanabilirsiniz.

Yukarı doğru dikey konumda kontrol etmek için alevi yukarıya doğru tutun ve parçaya 45 derecelik bir açıyla yerleştirin. Bu şekilde kaynakçı, yer çekimi kuvvetine doğru kaynak yapmak için iş parçasının alt kısımlarından metal uygulayacaktır.

4. Tepegöz Konumu (4G ve 4F)

Bu kaynak pozisyonunda kaynak birleşim yerinin alt kısmından yapılır. Çalışması en karmaşık ve zor pozisyona sahiptir. 4G ve 4F konumları oluk ve köşe kaynakları içindir.

Üst konumda, bağlantı yerinde biriken metal, parça üzerinde daha yüksek taçlı bir kordonda meydana gelen bir deliğe yol açar. Bunu önlemek için erimiş su birikintisini küçük tutun. Kaynak birikintisi çok uzarsa, erimiş metalin soğumasını sağlamak için alevi bir süreliğine söndürün.

Kaynak İşleminin Avantajları

1. İyi bir kaynak ana metalden veya ana metalden daha güçlü olacaktır.

2. Perçinleme ve döküme kıyasla daha hızlı işlem.

3. Kaynak işlemi ile tam rijit birleşimler sağlanabilmektedir.

4. Tüm metal ve alaşımlara uygulanabilir.

5. Kaynakla zor şekiller üretilebilir.

6. Kaynak ekipmanı portatiftir ve bakımı kolaylıkla yapılabilir.

7. Perçinlemede olduğu gibi kaynak işlemi sırasında gürültü oluşmaz.

8. Kaynak işlemi perçinlemeye kıyasla daha az çalışma alanı gerektirir.

9. Eklemin herhangi bir alanı kolaylıkla yapılabilir.

Kaynak İşleminin Dezavantajları

1. Zararlı radyasyon, duman ve lekesiz (ani bir kıvılcım serpintisi) yayar.

2. Kaynaklı bağlantılar daha fazla kırılabilir ve dolayısıyla yorulma mukavemetleri birleştirilen elemanlara göre daha azdır.

3. Distorsiyonla sonuçlanır ve iç gerilimlere neden olur.

4. Metalleri düzgün bir şekilde tutmak için belirli aparatlara ve demirbaşlara ihtiyaç duyar.

5. Kaynak yapmak için vasıflı işçilere ve elektriğe ihtiyaç vardır.

6. Kaynak işinin muayenesi perçinleme işine göre daha zor ve maliyetlidir.

Kaynak Uygulamaları

Kaynağın uygulama alanı o kadar farklı ve geniştir ki, otomobil endüstrisi, denizcilik, havacılık ve inşaat gibi herhangi bir metal endüstrisi veya kaynağı şu veya bu şekilde kullanmayan hiçbir mühendislik dalı olmadığını söylemek abartı olmayacaktır. Büyük ölçüde imalat için kullanılır.

Uygulamanın bazıları şunlardır:

• Gemi yapımı

• Demiryolu vagonları

• Otomobil şasisi ve vücut geliştirme

• Hafriyat gövdeleri

• Pencere kepenkleri

• Kapılar, kapılar

• Her türlü imalat işleri.

---

Çözüm

Kaynak, bildiğiniz gibi iki metal parçasının, metallerin erime noktalarına kadar ısıtılarak birlikte tek bir parça oluşturduğu güçlü bir birleştirme işlemidir. Bazı kaynak türleri makineler tarafından yapılır ve pahalı özel ekipmanlara ihtiyaç duyar. Kaynak perçinleme ve döküm ile ilgili daha hızlı bir yöntemdir.