KAYNAKCININ EL KİTABI
-
Upload
mahmut-can -
Category
Documents
-
view
253 -
download
1
Transcript of KAYNAKCININ EL KİTABI
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
1/250
GEVGedik Eitim Vakf
Kaynak Teknolojisi Eitim Aratrma ve Muayene Enstits
KAYNAK TEKN
EL KTABI
YNTEMLER VE DONANIMLAR
Prof. Dr. Selhaddin ANIK
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
2/250
2
NSZ
Kaynak tekniinin son 45 yl ierisindeki hzl geliimi ve eitli endstri
dallarndaki uygulamas, konunun retim planlarna girmesini tevik etmi ve teknik
retimin her kademe ve trnde daima aranlan ortak bir teknik haline getirmitir.
Kaynak tekniinin retimi temele dayanmaktadr. Bunlardan biri yntemler,
dieri kaynak kabiliyeti ve ncs de tasarmdr.
Bu eser, bunlardan birincisi olan kaynak yntemlerini iermektedir. Klasikyntemler yannda modern yntemlere de yer verilmitir. Kitab hazrlarken
mhendislik retiminde, mal Usulleri ad altnda verilen Kaynak Teknii ksmn
esas olarak yazmaya altm. Bu kitap Makina Mhendislii, Uak Mhendislii,
Gemi Mhendislii, Sanayi Mhendislii ve Metalrji Mhendislii renimi gren
rencilerin daima faydalanaca bir eserdir. Ayrca endstride alan
mhendislerimizin de sk sk bavuraca bir kaynaktr.
Eserin yazlarnn yazlmasnda, resim ve ekillerinin izilmesinde ellerinden
gelen gayreti gsteren doktora rencilerim Y.Mh. Vural Ceyhun ve Y.Mh. Murat
Vural'a teekkr ederim. Teekkrlerimin en by ve en iteni, kitabn
bastrlmasn stlenen Gedik Holding ve zellikle Sayn Hakk Gedik'e olacaktr.
Selhaddin ANIK
14. ubat. 1991 Gayrettepe-stanbul
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
3/250
3
NDEKLER
nsz0. BLM: Kaynak Teknolojisi ve Gnmz Endstrisindeki yeri 1Literatr 9l.- BLM: Kaynan tarifi, nemi ve Snflandrlmas 101.- Kaynan tarifi 102.- Kaynan nemi 103.- Kaynan snflandrlmas 114.- Kayna uyguland malzemeye gre snflandrma 115.- Kayna gayesine gre snflandrma 126.- Kayna usul bakmndan snflandrma 127.- Kayna ilemin cinsine gre snflandrma 128.- Metal kayna 139.- Plastik malzeme kayna 13
10.-Lehimleme 1411.-Literatr 14II. BLM: Kaynak Kabiliyeti 151.-Giri 152.- Eritme kaynanda kaynak kabiliyeti 153.- Elektrik diren kaynanda kaynak kabiliyeti 204.- Literatr 22III. BLM: Gaz Eritme Kayna 231.- Tarifi ve prensibi 232.- Asetilen gaz 243.- Asetilen istihsal cihazlar 254.- Erimi asetilen 285.- Oksijen gaz 29
6.- Kaynak fleleri 317.- Kaynak alevi 338.- Oksi-asetilen kaynanda kullanlan kaynak usulleri 369.- Kaynak pozisyon ve balant eitleri 3710.- Kaynak azlar 3811.- Literatr 40IV. BLM: Elektrik Ark Kayna 411.- Tarifi ve tarihesi 412.- Kaynak ark ve arkn elektriksel karakteristikleri 423.- Ark flemesi 454.- Elektrik ark kaynayla ilgili baz deyimler 465.- Akm membann karakteristikleri 476.- Kaynak makinalarnn snflandrlmas 497.- Doru akm ve alternatif akm ile kaynan mukayesesi 508.- Kaynak elektrotlar 519.- Kaynak azlarnn hazrlanmas 5410.- El ile elektrik ark kaynanda elektrot hareketi 5811.- Literatr 58V. BLM: Tozalt Kayna 591.- Tantm ve nemi 592.- Tozalt kaynann karakteristikleri ve el ile yaplan
ark kaynayla mukayesesi 60
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
4/250
4
3.- Tozalt kaynanda kullanlan kaynak telleri 604.- Tozalt kaynanda kullanlan kaynak tozlar 61
5.- Kaynak dikiinin formu 636.- Tozalt kaynanda kaynak azlarnn hazrlanmas vebirletirme ekilleri 65
7.- Tozalt kaynanda akm ayar 708.- Uygulamada kullanlan dier tozalt kaynak usulleri 719.- Literatr 73VI. BLM: Gazalt Ark Kayna 741.- Tarifi ve snflandrmas 742.- Ark atom gazalt ark kayna 743.- TIG kayna 754.- MIG Kayna 805.- MAG Kayna 826.- Plazma TIG kayna 84
7.- Darbeli TIG-MIG-MAG Kayna 868.- Literatr 87VII. BLM: Termik Kesme Usulleri 881.- Oksijenle kesme 882.- Oksijenle rendeleme 913.- Tozaltnda oksijenle kesme 934.- Elektrik ark ile kesme 935.- Koruyucu gazla kesme 946.- Plazma ile kesme ve oyuk ama 957.- Literatr 95VIII. BLM: Kaynak Hatalar 961.-atlaklar 962.- Boluklar 98
3.- Kalntlar 994.- Yetersiz erime 995.-Nfuziyet azl 1006.- D yzey hatalar 1017.- Literatr 103IX. BLM: Kaynakl Paralarda Meydana Gelen
Distorsyonlar ve Gerilmeler 1041.- Gerilme ve distorsyonlarn esaslar 1042.- Kaynak gerilmelerine ve arplmalarna etkiyen faktrler 1053.- Distorsyon eitleri 1064.- Aln dikilerinde Distorsyonlar 1065.- ke birletirmelerinde distorsyonlar 1076.- Kaynak gerilmeleri 108
7.-Kendini ekme momenti 1098.- Distorsyonlara ve gerilmelere engel olmak iin alnacak tedbirler 1109.- Kaynak plan ve kaynak sras plan 11110.- Kaynak sralarna ait misaller 11511.- Kaynakl paralarda distorsyonlarn dzeltilmesi 11512.-Literatr 117
X.BLM: Doldurma Kayna 1181.- Tarifi ve nemi 118
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
5/250
5
2.- Doldurma malzemelerinin snflandrlmas 1183.- Doldurma malzemeleri ve doldurmaya hazrlama 120
4.-TIG usul i|e doldurma 1215.- MIG usul ile doldurma 1226.- Tozalt kayna ile doldurma 1227.-Pskrtme ile doldurma 1238.-Literatr 123XI. BLM: Elektrik Diren Kayna 1241.- Prensibi 1242.- Elektrik diren kayna usulleri 1243.-Nokta kayna 1254.-Diki kayna 1285.- Aln kayna 1316.-Literatr 133XII. BLM: Srtnme Kayna 134
1.- Tarifi ve prensibi 1342.-Srtnme kaynann eitleri 1353.- Srtnme kaynann uygulanmas 1364.- Literatr 137XIII. BLM: Elektron Inle Kaynak 1381.- Prensibi ve nemi 1382.- Kaynan yaplmas ve kaynak makinalar 1413.- Elektron n ile yaplan kaynan metalrjik zellikleri 1434.-ekillendirmenin esaslar 1445.- Literatr 144XIV. BLM: Laser Inle Kaynak ve Kesme 1451.-nemli ve prensibi 1452.-Laser n ile kaynak ilemi 147
3.-Laser n ile kesme 1504.- Laser n ile ileme usulleri 1515.- Laser n ile kaynak ve ilemenin stnl 1516.- Literatr 151XV. BLM: Sert Lehimleme 1521.-Tarifi ve prensibi 1522.- Lehimlemenin snflandrlmas 1543.- Lehimleme ileminin karakteristik deerleri 1544.- Dekapanlar ve lehim alamlar 1575.- Lehimleme usulleri 1616.- Lehimlemede kullanlan birletirme ve az hazrlama ekilleri 1617.- Literatr 163XVI. BLM: Metal Pskrtme 164
1.-Tarifi ve geliimi 1642.-Metal pskrtme usulleri 1643.- Arkl pskrtme 1684.- Plazma ark ile pskrtme 1705.- Pskrtlecek yzeyin hazrlanmas 1716.- Literatr 175XVII. BLM: Metal Yaptrma Teknii 1761.-Giri 1762.- Yaptrma balantlarnn dier zlemeyen balantlarla
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
6/250
6
karlatrlmas 1763.- Metal yaptrmann kullanma snrlar 178
4.-Yaptrmann esaslar 1785.- Yaptrc eitleri ve zellikleri 1806.- Yaptrma balantlarnn mukavemetine etki eden faktrler 1827.- Metal yaptrmann teknolojisi 1838.- Metal yaptrma konstrksiyonlarda dikkat edilecek hususlar 1859.- Literatr 186XVIII. BLM: Dier Kaynak Yntemleri 1871.-UItrason kaynak 1872.-Souk basn kayna 1883.-Patlamal kaynak 1894.-Difzyon kayna 1905.- Dar aralk kayna 1946.- Literatr 200
XIX. BLM: Plastik Malzemelerin BirletirilmesindeKullanlan Kaynak Yntemleri 2011.- Plastik malzeme zelliklerinin metal malzemelerle karlatrlmas 2012.- Termoplastik malzemelere uygulanan kaynak yntemleri 2053.-Sonu 2114.-Literatr 211XX. BLM: Kaynaklmalatn (Dizaynn) Esaslar 212XXI. BLM: Kaynak Tekniinde Gvenlii 2161.-Giri 2162.- Oksi-Asetilen kaynanda i gvenlii 2163.- Elektrik ark kaynanda i gvenlii 2184.- Kaynak tekniinde yangn tehlikesi 2205.- zel kaynak usullerinde i gvenlii 221
6.- Literatr 222
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
7/250
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
8/250
2
metal iiliine byk bir nem atfetmelerinden ileri gelir.
Gnmzde demirci kayna, pratikte her ne kadar unutulmu ise de, orijinal bir metal birletirme
ilemi olarak nazari itibara alnabilir. nsanlar 3.000 yldan ok nceleri, ilk defa iki metal parasn scak
veya souk durumda ekileyerek birletirmeyi rendi. Bir kleden dverek elde edilebilecek altn
levhasndan daha byk levha elde etmek iste yen ilk sanatkarlardan biri, alt n paralarnn dvlerek
birletirilebileceini bir ans eseri olarak bulmutur. Demirci kaynann bu tip rneklerine dnyann
eitli mzelerinde, zellikle tarihi orta bronz devrine, yaklak olarak Milattan nce 1400-1000 yllarna
kadar uzanan arkeolojik kazlar olarak rastlamak mmkndr.
Gerekletirilen ilk kaynak rneklerinin bazlar, o gnk kstl olanaklar asndan
deerlendirilebilirse, kymetleri daha iyi ortaya kar. rnein, Delhi'de bulunan 18,9 m (62 ayak)
uzunluunda ve 40,6 cm (16 parmak) apndaki stunlar, byk bir ihtimal ile sa zamannda kaynak
edilmitir. O zamanlardaki en fazla ergitme/dvme kapasitesinin 9072 gr (20 pound) olduu kabul
edilirse, arkeologlarn bulduu byk paralarn dvlerek oluturulduu aka grlr.
Bugn, btn lkelerde, demircinin ekici ile yapt basn kayna hemen hemen tarihe
karmtr. rs, artk bir koleksiyon eyas haline gelmi, yalnz baz ky kede kalm demirci
atlyelerinde ve yar hipodromlarnn nalbant atlyelerinde grnr hale gelmitir.
Lehimleme ilemi eski devirlerde dnyann eitli blgelerinde, bu arada in, Japonya, Kuzey ve
Gney Avrupa ve Anadolu'da geni lde kullanlmtr.
Birinci Dnya Savandan sonra kaynak teknolojisi ilerlemelerini salamlatrm ve tamir yntemi
olarak kullanlmas yannda, retim arac haline de gelmitir.Bununla beraber, kaynan en dinamik ve milletin ilgisini eken bir uygulamas da, sabote edilen
Alman gemilerinin tamirinde yaplmt. Denizalt savalarnn balad tarihe rastlayan 1917 ylnn bir
ubatnda, Alman askeri otoriteleri Amerikan limanlarnda esir alnan Alman gemilerinin yok edilmelerini
istemilerdi. Buna da sebep, bu gemilerin en azndan 18 ila 24 aylk sre zarfnda tamire ihtiya
gsterecek ekilde saf d braklmalar idi. Zira bu gemilerin ounda onarlmas g yaralar almt.
Btn bunlara ramen, kaynan hzl bir ekilde uygulanmas ile 8 ay gibi ksa bir zamanda, gemilerin
onarlmas bitmi ve bu da Amerika Birleik Devletlerinde sava, yk ve yolcu filosuna 500.000 gros
tonluk bir kapasite art salamtr.
Avrupa'da esen sava rzgrlar, 1939 ylnda Amerikan endstrisinde geni lde huzursuzlua
yol amt. Bu durgunluun, kaynak teknolojisi zerindeki en nemli etkisi, talep azalmasndan dolay,
gelime hzn yavalatmas olmutur. Avrupa'daki trampetlerin grlts arttka, Amerikan endstrisi
gelecek gnler iin hazrla giriti. Kaynak endstrisinde nceleri az, sonralar da daha ok bir talep
grnmeye baland. 1940 ila 1942 yllar arasnda kaynak endstrisi %350 nispetinde fazla bir
kapasiteye eriti. Bu ise, gelecein ancak bir ksm idi.
Artk kaynak en stn bir birletirme yntemi haline gelmiti. Sava srasnda metalden mamul her
ey (gemiler, tanklar, uaklar ve silahlar) kaynakl konstrksiyon olarak yaplyordu.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
9/250
3
Mevcut ilemlerin gelitirilmesi ve yeni yeni gelitirme yntemlerinin bulunmas yolunda
yaplan aratrmalar srmekte ve her geen yl bu abalar daha da byk bir hz kazanmaktadr.
Son 40 yl ierisinde saylamayacak sayda gelimeler kaydedilmitir. Bunlarn kayna genellikle uzay
program ve savunma planlarnn sonucu doan istekler olmutur. rnein, kinci Dnya Savann
isteklerinden biri olan Magnezyumdan imal edilen uaklarn kayna iin gelitirilen TIG/WIG kaynak
yntemi, endstride hemen hemen btn yar otomatik kaynak yntemlerinde kullanlr hale gelmitir.
Daha sonralar da hem endstride hem de askeri alanda uygulanan tamamen otomatik sistemler
gelitirilmitir.
Gnmzde konstrksiyonlar i verimi ve gvenliini arttrmaya, boyutlar ve arl kltmeye,
ayn zamanda malzeme ve retim masraflarn azaltmaya yneliktir. Buna paralel olarak birletirme
teknolojisi de srekli bir ekilde yeni problemlerle kar karya kalmaktadr. rnein, saclarn
birletirilmesinde konstrktrler, ou zaman yaptrma ilemi ile elektrik diren nokta kayna arasnda
bir tercih yapmak zorunda kalmaktadr. Bu da yaptrma ve nokta kaynandan ayn zamanda
yararlanmak fikrini dourmutur. Bugn her iki yntemin kombinasyonu ile bu salanmaktadr.
Bu teknoloji yani yaptrma 1950'li yllarda uak yapmnda kullanlmak zere gelitirilmitir.
Rusya'da AN 22 ve AN 24 gibi byk nakliye uaklarnn blmlerinin birletirilmesinde ve ayrca YAK 40
yolcu uanda kullanld. Amerika Birleik Devletlerinde ise, Lockheed C- 5 askeri uaklarnn bir
blmnde ve Sikorsky - 67'lerin gvdelerinin %10'unda perinin yerini ald. Ayrca uzay tatlarnn
yakt tanklar ve oluklu saclarn birletirilmesi bu yntem ile gereklemi ve bylece arlk ve tama
gcnden ekonomi salanarak hareket olanaklar arttrlmtr.Kombine edilen yaptrma ve nokta kayna usul, retim teknii ve konstrksiyon bakmndan
nemli avantajlara sahiptir. Nokta kaynana nazaran mukavemet bakmndan daha iyidir. Bu zellik
dinamik yklerde daha belirgindir. Korozyon davran ve salaml daha iyi sonular vermitir. Bu
usuln verimli olduu yerler, zellikle hafif konstrksiyonlar olup, uak ve roket imali, demiryolu ve
karayollar tatlarnn imalidir.
1950'li yllarda gelitirilen dier bir kaynak yntemi de patlamal (infilak) kaynak yntemi olup,
endstriye girii yava olmutur. Her ne kadar patlamal ekil verme ile ilgili patentler 1900 yllarnda
alnm ise de, patlamal kaynak yntemi yeni yeni eitli uygulama alanlarna girmitir. Uzun menzilli
roket azlarna ve uak gvdesinin petek yaplarna uygulanan patlamal ekil verme yntemi ok iyi
sonular vermitir. Gnmzde patlamal kaynak yntemi farkl metallerin birletirilmesinde geni apta
kullanlmaktadr.
1950,1i yllarda gelien dier bir yntemde ultrasonik kaynak yntemidir. Bu yntem uak
yapmnda nokta kayna kalitesini gelitirmek ve nokta kaynandan nce uak malzemesini temizleme
iini kolaylatrmak gayesini gdyordu. Bugn yar iletkenler ve ince alminyum folilerin
birletirilmesinde geni bir uygulama alanna sahiptir.
1960 ylnn banda elektrocruf kayna, ar paralarn dey pozisyondaki kaynanda
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
10/250
4
kullanlan yegne yntemdi. Elektrocruf kaynann ortaya kmas ile daha ince saclarn dey
pozisyonda yaplan kaynak ilemi iin yeni bir usule duyulan ihtiya hemen kendini gstermitir. eitli
aratrma laboratuarlarnda giriilen almalar sonunda elektrocruf kaynak makinasnn adaptasyonu ile
koruyucu gaz altnda zl elektrodlar kullanarak yaplan yeni bir usul gelitirildi. Bu usul sayesinde 1/2
in kalnla kadar dikey pozisyondaki kayna yapmak mmkn oldu. Dey pozisyonda yaplan
kaynakla ilgili dier bir gelime de MIG ve MAG kaynaklardr.
Soy gaz ve soy gaz karmlar altnda yaplan TIG/WIG kaynak usul ile bugn btn metal
alamlarn kaynak yapmak mmkndr. TIG-Plazma kaynann gelimesi, bu tekniin plazma kesmesi
dnda plazma ile metal pskrtmede de geni apta kullanlmasna neden olmutur. Plazma teknolojisi
de kaynak, kesme ve metal pskrtmede byk bir gelime vaat etmektedir.
Karbondioksit atmosferi artnda yaplan MAG kaynak usul de geni bir uygulama alan bulmu ve
tozalt kaynana gittike byyen bir rakip haline gelmitir. zl tel ile yaplan kaynak usul de MAG
veya MIG gibi birok otomatik ve yar otomatik usullere rakip olmakta ve el ile yaplan ark kaynandan
da birok i koparmaktadr.
Tozalt kaynanda da birden fazla tel ile yaplan paralel, seri ve tandem usullerle kaynan gc
arttrlm ve band eklindeki ilave metallerle de doldurma kayna (kaplama) konusunda byk
gelimeler olmutur.
Belirtilmesinde fayda umulan baka bir yenilik de srtnme kaynadr. Srtnme kayna anlay
yeni deildir. Bununla ilgili patentlerin tarihi 1900 ylna kadar uzanr. 1959 ylnda, srtnme kayna bir
bakm ilemi olarak Leningrad'da eitli iletmelerde ve baz makina bakm tesislerinde kullanlmayabalanmtr. rnein, ekoslovakya, da matkap, rayba, bak ve kalem gibi aletlerin onarmnda
srtnme kayna kullanlm ve olduka byk bir ekonomi salanmtr.
1961 ylndan itibaren Amerikan meneli srtnme kayna makinalar da piyasada kendini
gstermeye balad. Bugn, gelitirilmi srtnme kayna makinalar, ok geni bir imalat ktlesi
tarafndan kullanlmaktadr. rnein, Ford Motor Co. bu ilemi Falcon ve Mustang modellerinde n
takmlar ve geri hareket dilisinde, Chevrolet ise hareket milinin imalinde kullanmaktadr. Ayn zamanda
bisiklet atal, kam, piston, amar makinas orta mili ve yumuak elik ile paslanmaz elie kadar
deien eitli millerin imalinde kullanlmaktadr.
Son seneler ierisinde gelien yeni bir kaynak usul de dner hareketli arklarda yaplan
birletirmelerdir. Bu usulde, paralar ok ksa bir sre ierisinde aln alna kaynak yaplmaktadr.
Srtnme kaynana ileride rakip olaca gzyle baklmaktadr.
Kat faz balants olarak bilinen difzyon kayna son senelerde Amerika Birleik Devletlerinde ve
Sovyet Rusya'da yaplan uzun aratrmalarn konusu olmutur. Difzyon kaynann kullanld balca
iki nemli yer nkleer ve roket endstrisidir. Uak endstrisinin gerek yap, gerekse konstrksiyonunda,
s deitirgelerinde, vakumda yksek basnca dayankl elektronik aletlerin imalinde ve korozyon ile
reaktif svlara dayankl olmas gereken valf imalinde difzyon kayna byk bir nem tamaktadr.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
11/250
5
Yaplan kaynak hacmi bakmndan, ilgin ilemlerden en nemlisi, elektron bombardman (n) ile
kaynak metalini tavlamak ve eritmek fikri olmutur. Elektron bombardman ile metal kaynan uygulayan
ve bunu ak bir ekilde ortaya koyan ilk aratrc Fransz Atom Enerjisi Komisyonundan Dr. J.A.Stor
olmutur. Stor, alminyum kaynanda karlat glkleri yenmek iin bu konudaki almalarna
devam etti. 0,050 in kalnlndaki alminyum, berilyum ve magnezyum alamlarndan yaplan akaryakt
varil kapaklarnn kaynak edilmesi, Stor'un yapt ilk almalar arasndadr. Bu usul, derinliin ene olan
byk oranndan tr rnein, Sovyet Rusya'da "Bacak Kayna" olarak tannr.
Elektron n ile yaplan kaynan ilk pratik uygulamas reaktr teknii, roket ve uak inas gibi,
tekniin yeni alan alanlarnda kendini gstermitir. Burada kullanlan zel malzemelerin ilenmesi
imdiye kadar allm usullerle tatmin edici bir ekilde yaplamadndan, elektron bombardman
seilmitir.
Elektron bombardman ile kaynakta en byk dezavantaj, kaynak ileminin vakumda yaplmasdr
(10-1 ila 10-6 Torr). Dk vakumlu elektron bombardman ile kaynak, ksa zamanda daha fazla otomotiv
endstrisi ile dier imalat alanlarna kaymtr.
nsanolunun uzayda daha fazla yol almas ve yabanc gezegenlerde bilimsel istasyonlar
kurmas iin (dier bir deyimle yldzlara merdiven kurmas iin) ok daha gelimi bir birletirme yntem
teknolojilerine ihtiya vardr. Ayn zamanda uzayda metalleri birletirme yollarn da gelitirmek
gerekmektedir. phesiz elektron bombardman ile kaynak, uzay boluunda kullanlacak yntemlerin
banda gelir. Uzayda, bir uzay gemisinden enerji salayarak altrlmak zere dizayn edilen bir cihazla,
titanyum ile alminyum, 1/4 in kalnla kadar da dier metallerin birletirilmesi gerekletirilmitir.Burada TASS ajansnn bir haberini birlikte okuyalm: "Tass Ajansnn bir haberine gre, Sovyet
Uzay Arac "Solyut 7", "Solyut T-11" ve "Solyut T-12" komplekslerinde bulunan iki bayan, Svetlana
Savitzkaya ve Vladimir Yaben Jenibekov uu programna uygun olarak ara dna ktlar. Svetlana
Savitzkaya, tarihte uzay arac dna kan ilk kadn oldu. 3 saat 55 dakika uzayda kaldlar. Svetlana
Savitzkaya, uzayda metal plakalar kesme, kaynak ve lehim yapma ve pskrtme yolu ile kaplama
ilemlerini denedi. Vladimir Jenibekov'da eitli gzlemler yapt" denilmektedir.
Bugn uzay almalar hzla ilerlemekte ve sr olan birok nokta akla kavumaktadr. rnein,
uzay aralarnda ve platformlarda kullanlacak malzemelerin mrleri bir faktrdr. Atmosferimizde
bulunan gazlarn ou metallerin yorulma mrn azaltmaktadr. Uzayda bir miktar hidrojen hari, bu
gazlar bulunmad iin, uzayda yaplan ve gerilmeye ilk defa uzayda maruz kalan uzay paralarnn yani
aralarnn, arlk ve emniyet asndan, belirli avantajlar olduu ortaya kar. Yeryznde bir yllk
yorulma mr olan bir parann uzayda 10 ila 20 yl arasnda bir yorulmaya dayanaca tahmin
edilmektedir.
Uzay istasyonlarnn yapm, uzayda gvenli birletirme yntemlerinin gelitirilmesini gerekli
klmaktadr. Bu konudaki elektron bombardman ile kaynaa ilaveten Laser ve difzyon kaynan da mit
verici yntemler arasnda sayabiliriz. Yaptrclarn da uzayda geni lde kullanlmas kanlmazdr.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
12/250
6
Laser teknolojisinin hzl geliimi, laser nndan metallerde ve plastik malzemelerde birok imalat
problemlerinin zm iin faydalanma olana dourmutur. Laser, elektronik ve elektrik
endstrisindeki ince tel veya levha kaynanda, ultrasonik kaynak usul ile iyice ekimektedir. .
Acaba kaynak tekniinde otomatizasyon ve robotlarn kullanlmas hakknda neler sylenebilir?
Kaynak teknolojisi, deiik kullanma alanlar nedeniyle, amaca uygun birbirinden farkl kaynak
usullerine ve bunun sonucu olarak da farkl otomatizasyon tiplerine gerek duymaktadr. Kaynakta
ekonomiklii salamann yannda, bir kalite ykselmesini de gerekletiren bu otomatlar, gelimelerini
henz tamamlayamamlardr. Elektroniin hzl gelimesi ile desteklenerek, gelecek iin hedeflenen
ama, gerek anlamda tam otomatik kaynak prosesini salamaktr.
Gemite rijit otomatizasyon teknikleri, dkm, dvme, presleme ve kaynak gibi geleneksel imal
usullerinde prodktiviteyi byk lde arttrmtr. Gelecek iin ise, esnek otomatizasyon tekniklerini
gelitirmek ve imalatn eitli aamalarnda ortaya konulan deiikliklere ksa bir zaman sresinde
uyabilmek iin bu teknikleri uygulamak gerekmektedir. Burada temel unsur imalat ve transport
donanmlarnn bir sistem ierisinde entegrasyonu ve enerji ile malzeme bilgi aknn bu sistem
ierisinde nmerik kontroldr. Burada rnek olarak otomobil endstrisini ele alal m.
Otomobil retiminde binek arabalarnn yapm iin 700 preslenmi ve kesilmi para ile 400 adet
tala kaldrlarak ilenmi para, cvata, perin, kvrma, lehimleme, yaptrma ve en ok kaynak yoluyla
birbirine balanmaktadr. Toplam kaynaklar: yaklak olarak 5.000 nokta kaynandan, 30 metre ark
kaynandan, 1 metre elektron bombardman kaynandan, 15 adet de srtnme kaynandan
olumaktadr.Nokta ve ark kaynann otomatizasyonu ncelikle proses parametrelerinin ve proses aknn
otomatik olarak kumanda ve ayarna dayanr. Dier taraftan kaynak donanm ierisinde i parasnn ve
takmn otomatik olarak kullanlmasnn yansra, kaynak donanm arasnda i parasnn otomatik olarak
sevk edilmesi de gereklidir. Kaynak, uygulama ve nakliye olmak zere fonksiyonun entegre edilmi bir
imalat sistemi ierisinde birletirilmesi gerekir.
Otomobil endstrisinde, allagelmi malzeme ve konstrksiyonlarda, kaynak prosesi nokta
kayna ve elektrik ark kaynanda geni lde korunmaktadr. Dolaysyla gelimelerin arlk noktas,
uygulama ve nakliye fonksiyonlarnn otomatizasyonunda ve entegre imalat sisteminin nmerik
kontrolnde yatmaktadr. Bylece bir entegre imalat sisteminde kaynak donanmlar rijit ve esnek olarak
otomatize edilebilir ve bunlar eitli tama dzenleri ile rijit, esnek veya serbest olarak balanabilir.
Btn ekonomik, teknik ve kalitatif kriterlerin altnda, "Daimler-Benz" firmas, karoseri kaba
yaps iin bir entegre imalat sistemi gelitirmitir. Bu sistemde kalite ynnden nem arzeden
birletirmeler iin, zel tip makinalar (yani ok nokta kayna makinalar) ve dier kaynak ileri iin
esnek niversal makinalar (yani endstri robotlar) kullanlmtr.
Kaynak tekniinde dier imalat tekniklerinde olduu gibi, esnek otomatize edilmi sistemler nem
kazanmaktadr. Bugn, kaynak fonksiyonu iin esnek otomatize edilmi sistemler, endstri robotlar
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
13/250
7
eklinde hizmet grmektedir. Ancak uygulama ve nakliye fonksiyonlar iin esnek otomatize edilmi,
ekonomik zmler henz eksiktir.
Gnmzde en byk gelime imkan bulan kaynak usulleri MIG/MAG ve tozalt kaynaklardr.
Tozalt kayna tam mekanize edilmi kaynak iin tipik bir rnektir. Burada yalnz ilave metal otomatik
olarak kaynak yerine gelmemekte, ayn zamanda uygun donanmlar ile kaynak kafas ve i paras
arasnda izafi bir hareket de salanmaktadr. Erime gcnn ykseltilmesi ve bylece tozalt kaynak
usulnn ekonomikliinin ortaya kmas, ok tel tekniinin ilavesi, bir ilave scak tel verme veya allm
normal tellerin yerine band elektrodlarn kullanlmas gibi usullerin uygulanmas ile elde edilir ve bylece
kalitenin ykseltilmesinde de baar salanm olur.
Ark kayna robotlarnn ana kullanma alan MIG ve MAG kaynak usulleridir. Arkn yksek
frekansl atelemesi, robotun kumanda sistemini bozacandan, yalnzca TIG kaynanda ok az kullanlr.
Eskiden genellikle el ile uygulanan TIG kaynak usul, aradan geen zaman zarfnda yksek
derecede bir otomatizasyona ulamtr. Kaynak sonularndaki yksek kalite ve kaynak parametrelerinin
ayarlanabilmesi ve programlanabilmesi imknlarndan dolay, bugn bu usul ok daha yksek duyarllk
ve doruluk istenen yerlerde uygulanmaktadr. rnein, kimya aletleri ve reaktr inas gibi impuls teknii
ile duyarl i paralarnda veya zor pozisyonlarda dozlanms verilmesine tam olarak imkan salayan
bir usul gelitirilmitir. Bu usul ile ap 200 mm'nin zerindeki borularn evre dikilerinin kaynanda
uzaktan kumanda edilebilen son derece duyarl bir kaynak uygulanmaktadr.
Dier taraftan, okyanuslar hakknda da ok az ey bilinmektedir. Fakat srdrlen ve hzlandrlan
aratrmalarn deerlerini dorulayacak kadar bilgi edinilmitir. Bugnk aratrmalarn oununsnrlandrd ky operasyonlar, elmas, altn, kalay ve manetiti ortaya kard. Meksika krfezindeki,
Kuzey denizindeki ve Gney Kaliforniya aklarndaki petrol kuleleri, en nemli baz su alt bulularnn
iaretidir. Dnya petrol rezervlerinin %50'sinin bulunduu derin sularda bugne kadar teebbse
geilmemitir. Byle bir kuyu amak iin, bugn sahip olduumuz endstri ve teknolojiden daha ileri
bir teknoloji ve endstriye sahip olmamz gerekmektedir. Bu yapldnda, tpk kylardaki kuyu ama da
olduu gibi, kaynak teknolojisi, bu ilemlerde de nemli bir rol oynayacaktr.
Okyanuslarn derinliklerinde yatan potansiyel el demeden durmaktadr. Byk bir ekonomik
deeri haiz bulunan manganez, Pasifik Okyanusunun dibinde durmaktadr.
zellikle manganez ieren cevherler, demir bakmndan zengin olduu gibi, bakr, kobalt, nikel,
molibden, vanadyum, inko ve zirkonyum da iermektedir. Byle bir maden yata, btn dnyann
ihtiyalarn bugnk hzla birka bin yl daha karlayabilir.
Ktalarn kylar petrol, ya ve slfrce zengin olarak bilinmektedir. Toplam olarak 335 milyon mil
kp (1.375 milyon km3) su, 15 milyon ton bakr, 7 trilyon ton bor, 15 milyon ton manganez, 20 milyon
ton uranyum, 500 milyon ton gm ve 10 milyon ton altn ierdii tahmin edilmektedir.
Bu kaynaklarn iletilmesi teknolojide fantastik bir ilerlemeyi gerektirmektedir. Ancak 10 yl
ierisinde denizin 20.000 ayak (6.100 metre) derinliine ulaabilecek denizalt aralarna sahip olacaz.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
14/250
8
Bu ise, okyanusun dibinin %95'i demektir. Muhtemelen 20 yl ierisinde, su altnda 18.000 ayaa (5.500
metre) kadar derinlikte, uzun sre hayatmz srdreceiz.
Bu ortamda aratrmak, kefetmek ve yaamak iin yepyeni metallere ve projelere ihtiya duyulacak;
belki bunlar birletirmek iin yepyeni teknolojilerin gelitirilmesi gerekecektir. rnein basnca dayankl
gvdelere sahip her eit deniz alt aralarna ihtiya duyulacaktr. Fazla derinlikler iin camla
kuvvetlendirilmi kompozit kreler gerekecektir. nk bu tip malzemenin basnca kar mukavemeti
yksektir.
Bugn iin baarlmas gereken konu, 12 ila 18.000 ayak (3.650 ila 5.500 metre) derinlikte
dolaabilecek denizaltlarn imalidir. Bunlarn gvdelerinin %50 ila %60'nn silindirik olmas ve ayrca
nkleer veya sv yakacak kullanan tesislere sahip bulunmas gerekir. Bu aralarn, yksek mukavemetli
eliklerden, titanyumdan ve alminyumdan yaplabilecei grlmektedir. Bu malzemelerin istenmesindeki
problemler ve birletirme teknolojisi, bizleri yine kaynakla kar karya getirecektir.
Okyanuslarn bir takm baka faydalar da vardr.
Bunlardan biri yiyecek (balk, plankton ve eitli bitkiler) dierleri ise udur: Okyanuslarn suyu
tasfiye edilerek, dnyann artan su ihtiyac karlanabilir.
Okyanuslarn geni alanlarn aratrmak, kefetmek, madenlerini iletmek ve diplerinde ziraat
yapmak iin gerekli cihaz ve donanmlar dnmek u anda olanakszdr. Fakat bu yaplacaktr. Burada
yine metallerden faydalanacaz. Bylece kaynak teknolojisinden geni lde yararlanlacaktr.
Vakum pompalar, kompresrler, uzaktan kumandal televizyonlar ve dier komnikasyon
donanmlarnda byk bir art grlecektir. Deniz altnda uzun bir sre yaanabilecek platformlar ve iistasyonlar, yaamak iin gerekli gaz depolar ve bir sr deniz alt yaantsyla ilgili cihazlarn imali
gerekecektir. Eer dnyann artan nfusunun ortaya kard talepleri karlamak durumu ile kar
karya isek, birletirme teknolojisinde yeni anlaylara ve reformcu yaklamlara gerek duyacaz
demektir.
Ksaca Milletleraras Kaynak Organizasyonundan bahsetmek yerinde olacaktr.
Kaynak tekniinin zellikle kinci Dnya Savandan sonraki hzl gelimesi, dnya milletleri
arasnda 1948 ylnda "Milletleraras Kaynak Enstitsnn" (International Institute of Welding IIW-lnstitut
International de la Soudure MS) kurulmasna sebep olmu ve bu verimli sahann elde ettii baarlar,
eitli memleket uzmanlarnn birbirleriyle temaslarda bulunmalarn bir ihtiya haline getirmitir.
Milletleraras bir organizasyonun kurulmas fikri, 1947 ylnda Utrecht'de toplanan bir
sempozyumda Hollandallar tarafndan ileri srld. lk toplant ayn sene ngiliz Kaynak Enstits
tarafndan M.J.L. Adam'n bakanlnda yapld. Geici bir komite kuruldu ve tasarlanan cemiyetin ilk
esaslarn kurma grevi bu komiteye verildi. Fransz Kaynak Enstitsnn daveti ile Paris'te ve svire
Asetilen Cemiyetinin daveti ile de Bale'de toplantlar yapan Komite grevini gelitirdi. 9 Haziran 1948'de
Belika Ekonomi bakanlnn himayesinde, Belika Kaynak Enstitsnn daveti ile Brksel'de yaplan
iki gnlk bir milletleraras temas sonucunda Kuzey Afrika, Avusturya, Danimarka, spanya, Amerika
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
15/250
9
Birleik Devletleri, Fransa, ngiltere, talya, Norve, Hollanda, sve ve svire'nin itirakiyle (13 devlet)
Milletleraras Kaynak Enstits kuruldu.
Milletleraras Kaynak Enstitsnn ikinci maddesi: Enstitnn gayesinin tek veya baka bir
organizasyonla ortak olarak, kaynan btn yntemleriyle gelimesini salamak, olduunu
belirtmektedir. Bunun iin Enstit, kaynan gelimesini salamak zere, hem kaynakta kullanlan ilkel
maddelerin hem de kaynak malzemesinin gelimesine alacak, renim ve aratrma iin teknik ve
bilimsel bilgilerin alveriiyle uraacaktr. Yine Enstit stats: Enstitnn ticari, endstriyel iler ve
cret fiyat ve mmessillik gibi, faaliyetlerle uramayacana iaret etmitir. Ayrca yeni bulular
destekleyecek, fakat herhangi bir kuruluun ticari karna alet olmayacaktr. Enstitnn bu noktalar gz
nnde tutan iyi bir politikas vardr. Milletleraras Kaynak Enstits, Milletleraras Standardizasyon
Komitesi ile de ibirlii yaparak kaynak standartlarn hazrlamaktadr.
IIW/IIS, almalarn XVI alma komisyonu ile yrtmektedir. Bu komisyonlara ait u rnekleri
verebiliriz: Gaz kayna (l), Elektrik ark kayna (II), Elektrik diren kayna (III), Modern Kaynak
Yntemleri (IV), Kaynan muayene ve kontrol (V), Kaynakta i gvenlii (VIII), Kaynak Kabiliyeti (IX),
Tozalt ve gazalt kayna (XII), Kaynakta retim (XIV), Kaynakta dizayn (XV) ve Plastik malzeme
kayna (XVI).
31 yl sre ile Enstitnn almalarna katlan Trkiye, bu arada ilk nce Milletleraras Kaynak
Enstitsnn hazrlad, bazs da 17 dildeki kaynak terim lgatlerinin Trkesini hazrlamtr. Ve bunlar
her biri 1000'er kelime olmak zere Milletleraras Kaynak Enstits tarafndan baslmtr. Trkenin dahil
olduu ciltleri yle verebiliriz: Genel kaynak terimleri, Oksi-Asetilen kayna, Elektrik ark kayna, Elektrikdiren kayna, Termik kesme, Lehimleme, Modern kaynak usulleri, Metal pskrtme gibi.
Sizlere kaynak teknolojisinin gelimesini ve hedeflerini genel bir ereve ierisinde vermeye
altm. Bu arada Memleketimizdeki duruma da ksaca bir gz atalm.
Trkiye'de kaynak ilk defa 1920 ylnda stinye ve Glck tersanelerinde balamtr. 1929'da
Makina Kimya Endstrisinde, 1930'da Smerbank-Hereke Fabrikasnda, 1931'de Karayollar
Merkez Atlyesinde, 1933'de Eskiehir Hava kmal Merkezinde ve 1934'de de Devlet Demir Yollar
Eskiehir Fabrikasnda kaynan kullanldn grrz. Trkiye'nin ilk kaynaklar brahim Pekin ve
ra Ziya Altnk ustalardr. Bu iki zat, kaynakl memleketimizde ilk uygulayanlardr.
Trkiye'de kaynak konusunda ilk planl almaya 1937 ylnda Devlet Demiryollarnda balanmtr.
Devlet Demiryollarnn Eskiehir Fabrikasnda, 1934 ylnda dank durumda birka kaynak cihaz
mevcuttu. Daha sonralar 1937 ylnda zerk bir kaynak blm kuruldu ve btn kaynaklar buraya
baland. Bu i iin Knoch isimli bir Alman kaynak uzman getirildi ve mhendis Nvit Osmay da
kendisine yardmc tayin edildi. 1936 ylnn Austosunda gelen Knoch, 1937 ylnn Austosunda geri
dnnce, bu tekilatn bana Nvit bey getirildi. Nvit Osmay ayrca 1936/37 yllarnda Alman Devlet
Demiryollarnn atlyelerinde ve Wittenbergdeki Demiryol Kaynak Eitim Enstitsnde kaynak mhendislii
staj grd. 1947 ylna kadar Eskiehir Kaynak ube Amirlii yapmtr. Nvit beyin Trkiye'de kaynak
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
16/250
10
tekniine yapt hizmetler oktur ve saysz kaynak yetitirmitir. Ayrca Oksi-Asetilen ve Elektrik Ark
kaynaklar konusunda da iki ciltlik kitap yazmtr. Nvit Beyi, yapt bu hizmetlerden dolay kutlar ve
kendisini sayg ile anarm.
Trkiye'de kaynan gelimesi 1950'li yllarn ortasndan itibaren olmutur. rnein Teknik
niversite renim planna kayna 1951'de almtr. Makina Malzemesi ve mal Usulleri Enstits
endstriye ilk kaynak kurslarn 1955 ylnda amtr. Yine ayn Enstit 1958 ylnda Alman Kaynak
Teknii Cemiyetinin esaslarna uygun Kaynak Mhendislii (Uzmanl) kursunu da yapmtr.
Memleketimize klasik oksi-asetilen ve elektrik ark kaynann dnda, halen tozalt ve gazalt
kaynak usullerinin kullanma alanlar byk bir gelime gstermitir. Gemi inaat, elik konstrksiyon,
basnl kablar ve byk makina konstrksiyonlarnda tozalt kaynann klasik tek tel ile yaplan usul
geni apta kullanlmasna ramen, ift telle yaplan tan-dem, seri ve paralel usullerle band elektrod
uygulamas henz yoktur.
Gazaltnda yaplan MAG kaynanda son on yl ierisinde, artan nispette, endstrimizin eitli
alanlarnda rnein buhar kazanlar, gemi inaat, elik konstrksiyon gibi, kullanlmaktadr. Soygaz
atmosferi altnda yaplan TIG/WIG ve MIG kaynaklar, yksek alaml elik ve demir olmayan
malzemelerde geni bir kullanma alan bulmutur. Kimya endstrisi, petrokimya tesisleri, gda endstrisi
bunlarn balca rnekleri arasndadr. Yine bu yntemlerin uygulanmas ile ilgili olarak Petrokimya
tesislerinde ve helikopter imalatnda titanyum kayna tipik rnekleri tekil eder.
Laser ve elektron nlar ile kaynak, Hava Kuvvetlerinde ve zel sektr iletmelerinde de
grlmektedir. rnein Renault Otomobil fabrikasnda elektron n ile kaynak yaplmaktadr. Plazmakesmesinin kullanld bir ok endstri dal mevcuttur. Srtnme kayna matkap imalatnda,
Memleketimizde kullanlmaktadr. ift tabanl tencereler difzyon kaynana ait verilecek rnekler
arasnda bulunur.
Nmerik kontroll ve programl oksijenle kesme makinalar tersanelerimize girmitir.
Memleketimizde kurulmakta olan uak endstrisi ister istemez, programl nokta kayna donanmlarn,
laser ve elektron bombardman ile kayna ve yaptrma tekniini daha ok kullanacaktr. u anda
lkemizde yaptrma tekniinin endstriyel uygulamasna ait belirgin rnek vermek biraz zordur.
Kaynak dikilerinin muayene ve kontrol da zellikle 1970'li yllardan sonra geni apta uygulama
alanna sokulmu ve ciddi olarak kendisini hissettirmitir. Bu arada Trk Standartlar Enstits de kaynak
standartlarnn karlmasna hz vermitir. Bu da sevindirici bir uygulamadr. zellikle d pazarlara alan
memleketimiz endstrisinde kalitenin temini iin, muayene ve kontroln ciddi olarak yaplmasnn nemi
byktr.
Bugn memleketimizde bilumum elektrodlar, tozalt ve gazalt kaynak telleri, zl teller, yumuak
ve sert lehim tel ve alamlar, btn kaynak gazlar, elektrik ark kaynak makinalar, tozalt ve gazalt
kaynak cihazlar, kaynak fleleri ve detantrleri, nokta kayna makinalar, oksijenle kesme fle ve
cihazlar, kaynak tozlar ve lehimleme dekapanlar retilmektedir.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
17/250
11
Literatr
(1)-ANIK, Selahaddin
"Gnmz Endstrisinde Kaynan Yeri"
Birinci Ulusal Kaynak Sempozyumu, .T.. Makina Fakltesi, 13-15 Kasm 1984.
(2)- ANIK, Selahaddin
"Kaynak Teknolojisinin Gelimesi"
Bhler Kaynak Dnyas, Say 10, Ocak 1985.
(3)- ANIK, Selahaddin
"Kaynak Tekniinde Otomatizasyon"
Bhler Kaynak Dnyas, Say 11, Austos 1985.
(4)- ANIK, Selahaddin
"Ark kaynanda Endstri Robotlarnn Kullanlmas"
Bhler Kaynak Dnyas, Say 11, Austos 1985.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
18/250
12
I.BLM
KAYNAIN TARF, NEM VE
SINIFLANDIRILMASI1.- Kaynan tarifi
Kaynak tatbik edilecei malzemenin cinsine gre, metal kayna ve plastik malzeme kayna
olarak ele alnr.
Metal kayna: Metalik malzemeyi s veya basn veya her ikisini birden kullanarak ve ayn cinsten
ve erime aral ayn veya yaklak bir malzeme katarak veya katmadan birletirmeye "metal kayna" ad
verilir. ki parann birletirilmesinde ilave bir malzeme kullanlrsa, bu malzemeye "ilave metal" ad verilir.
Plastik malzeme kayna: Ayn veya farkl cinsten termoplastik (sertlemeyen plastik) malzemeyi s
ve basn kullanarak ve ayn cinsten bir plastik ilave malzeme katarak veya katmadan birletirmeye,
"plastik malzeme kayna" ad verilir.
2.- Kaynan nemi
Paralarn kaynakla birletirilmesinin neminin kavranabilmesi iin, dier imal usulleriyle mukayese
edilmesi gerekir. Her ne kadar her usuln stn olduu sahalar varsa da, birbirine ok yakn olduklar
uygulamalar da vardr.
2.1.- Kaynak ile perinin mukayesesiParalarn birletirilmesinde eski bir usul olmasna ramen, kaynan neminin bilinebilmesi
bakmndan perinle kaynan karlatrlmas uygun olacaktr:
a) Kaynak, arlk ve iilikten tasarruf salar. Arlktan salanan tasarruf, % 10 ila 30 arasndadr.
ilikten salanan tasarruf ise, % 2035 civarndadr. eitli balant biimlerinde kaynak ve perinin
nasl olduu, ekil 1.1'de grlmektedir.
b) Kaynak ile, perine gre daha iyi bir szdrmazlk elde edilir.
c) Kaynakl balantlarn mukavemeti, perinli birletirmelerden daha yksektir. Perinde esas
malzemenin mukavemetine eriilmemesine ramen, kaynakta %100'ne eriilir.
d) Kaynak ile, perine gre daha kolay ve ucuz balantlar elde edilir.
e) Gemi inaatlarnda kaynakl birletirmelerin suya kar direnleri daha azdr. Dolaysyla geminin
hzn azaltmazlar.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
19/250
13
ekil I.1.- eitli birletirme tiplerinde kaynak ile perinin karlatrlmas.
22..-Kaynak ile dkmn mukayesesi
Kaynak ile dkmn farklar aadaki biimde sralanabilir:
a) Kaynakta model masraf yoktur.
b) Cidar kalnlklar 6 mm'den az olan paralarn dkm glk arz ederken, kaynakla
imalatnda bir zorluk yoktur.
c) elik malzemeden dkmle para yapmnda baz zorluklar ortaya karken, ayn parann
kaynakla imalat kolaydr.
d) Kaynak, dkme gre arlk tasarruf salar. Arlktan salanan kazan %30 civarndadr.
e) ok sayda retimde, dkm daha stndr.
3.- Kaynan snflandrlmas
Kaynak metotlarn eitli bakmlardan snflandrmak mmkndr. Temel olarak kaynaklanan
malzemenin cinsine, kaynak srasnda tatbik edilen ilemlere ve kaynak ileminin maksadna gre
snflandrma yaplr.
4.- Kayna uyguland (esas) malzemeye gre snflandrma
Kaynak uyguland malzeme cinsine gre "Metal Kayna" ve "Plastik Malzeme Kayna" olmak
zere ikiye ayrlr.
5.- Kayna gayesine gre snflandrma
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
20/250
14
Kaynak yapl gayesine gre de "Birletirme Kayna" ve "Doldurma Kayna" diye ikiye ayrlr.
5.1.- Birletirme kayna; iki veya daha fazla paray zlmez bir btn haline getirmek iin
kaynak yapmaktr.
5.2.- Doldurma kayna; bir i parasnn hacmindeki eksiklii tamamlamak veya hacmini bytmek,
ayrca korozyona veya andrc tesirlere kar korumak maksadyla zerine snrl bir alan dahilinde
malzeme kaynak etmektedir. Mesela; kaplama, zrhlama ve tampon tabaka kaplama doldurmas gibi.
6.- Kayna usul bakmndan snflandrma
Kaynak icras srasnda takip edilen yola gre drde ayrlr. Bunlar el kayna, yar mekanize kaynak,
tam mekanize kaynak ve otomatik kaynaktr. 6.1.- El kayna
Kaynak, yalnz el ile sevk edilen bir kaynak aleti vastasyla yaplr. 6.2.- Yar mekanize kaynak
Kaynak aleti, el yerine ksmen mekanize edilmi bir vasta ile sevk edilir. 6.3.- Tam mekanize
kaynak
Kaynak aleti, el yerine tamamen mekanize edilmi bir makina ile sevk edilir. 6.4.- Otomatik kaynak
Gerek kaynak ilemi, gerekse i parasnn deitirilmesi gibi btn ana ve yardmc ilemler tam
olarak mekanize edilmitir.
7.- Kayna ilemin cinsine gre snflandrma
7.1.- Eritme kayna
Eritme kayna; malzemeyi yalnz scakln tesiri ile blgesel olarak (snrlandrlm bir ksmn)
eritip, bir ilave metal katarak veya katmadan birletirmektir, (ekil I.2).
ekil I.2.- Eritme ve basn kaynannematik olarak gsterilii.
7.2.- Basn Kayna
Basn kayna; malzemeyi genellikle ilave metal katmadan basn altnda blgesel olarak stp
birletirmektir (ekil 1.2).
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
21/250
15
8.- Metal kayna
8.1.- Eritme kayna usulleri
Metallerin eritme kaynanda balca olarak, aadaki usuller kullanlr.
8.1.1.- Dkm eritme kayna
8.1.2.- Elektrik diren eritme kayna
8.1.3.- Gaz eritme kayna
8.1.4.- Elektrik ark kayna
8.1.4.1.- Karbon ark ile kaynak
8.1.4.2.- Metal ark ile kaynak
8.1.4.3.- Koruyucu gazla kaynak (Gazalt kayna)
A.- TIG kayna
a.- Normal TIG kayna b.- Plazma TIG kayna c.- Ark atom kayna
B.-MIG kayna
a.- Normal MIG kayna b.- Aktif gazla MIG kayna
8.1.4.4.- Metal koruyucu altnda (yaltlm elektrod ile) kaynak
8.1.4.5.- Tozalt kayna
8.1.5.- Elektron bombardman ile kaynak
8.1.6.- Laser n ile kaynak
8.2.- Basn kayna usulleri
Metallerin basn kaynanda balca aadaki usuller kullanlr.8.2.1.- Souk basn kayna
8.2.2.- Ultrasonik kaynak
8.2.3.- Srtnme kayna
8.2.4.- Ocak kayna
8.2.5.- Dkm basn kayna
8.2.6.- Gaz basn kayna
8.2.7.- Elektrik diren kayna
8.2.8.- Elektrik ark basn kayna
8.2.9.- Difzyon kayna
9.- Plastik malzeme kayna
Plastik malzeme kayna; ayn veya farkl cinsten termoplastik, yani sertlemeyen plastik malzemeyi
s ve basn kullanarak ayn cinsten bir plastik malzemeye ilave ederek veya etmeden birletirmektir.
Kaynak ilemi, kaynak yaplacak malzemelerin birbirine temas eden yzeylerinin scakln scak
plastik hale gelme scaklna ykseltilerek yaplr. Bu esnada snr yzeylerindeki serbest hareketli
molekl zincirleri birbiri ierisine akarakkmeleirler.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
22/250
16
9.1.- Plastik malzeme kayna usulleri
9.1.1.- Scak gaz kayna
9.1.2.- Scak eleman kayna
A.- Direkt scak eleman kayna
B.- ndirekt scak eleman kayna9.1.3.- Srtnme kayna
9.1.4.- Yksek frekans kayna
9.1.5.- Ultrasonik (ultrason ile) kaynak
10.- Lehimleme
10.11 .-Tarif
ki veya daha fazla metalik malzeme, kendileri erimeden erime derecesi daha aada bulunan bir
ilave metalin (yani lehim alamnn) erimesiyle birleirse, bu ileme "lehimleme" ad verilir. Lehimleme
ilemi yaplrken ayrca bir dekapan kullanlr.
10.2.- Lehimleme usulne gre snflandrma
10.2.1- Alevle lehimleme
10.2.2.- Havya ile lehimleme
10.2.3.- Blokla lehimleme
10.2.4.- Frnda lehimleme
10.2.5.- Tuz banyosunda lehimleme
10.2.6.- Daldrma ile lehimleme10.2.7.- Hareketli lehim banyosunda lehimleme
10.2.8.- Endksiyonla lehimleme
10.2.9.- Direnle lehimleme
10.2.10.- Ekzoterm lehimleme
10.3.- Lehim yerinin formuna gre snflandrma
10.3.1.- Kapiler lehimleme
10.3.2.- Lehim kayna
10.4.- Lehimleme scaklna gre snflandrma
10.4.1.- Yumuak lehimleme
10.4.2.- Sert lehimleme
10.5.- Lehimin veriliekline gre snflandrma
10.5.1.- Lehimin, ilem srasnda verilmesi ile yaplan lehimleme
10.5.2.- Lehimin, ilemden nce yerletirilmesi ile yaplan lehimleme
10.5.3.- Daldrma lehimleme
11.-Literatr
(1) ANIK, Selahaddin "Kaynak Teknii Cilt l" .T.. Ktphanesi, Say 960, 1970 (1980)
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
23/250
17
(2) ANIK, Selahaddin-ANIK, E.Sabri "Soru ve Yantlar ile Kaynak Teknii" Birsen Kitabevi, 1980
(3) ANIK, Selahaddin "Kaynak Teknolojisi El Kitab" Ergr Matbaas, 1983.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
24/250
18
II. BLM
KAYNAK KABLYET1.- Giri
malat tekniinde gaye, yalnzca malzemelerin birletirilmesiyle para elde edilmesi deildir. Ayn
zamanda yaplan parann alma artlarnda bozulmamas ve grevini yerine getirmesi gerekir. Bu
sebepten, kaynakl balantlardan da baz esaslar yerine getirmesi istenir. Szkonusu esaslarn
gereklenme derecesi, kaynaklanan malzemenin "kaynak kabiliyeti" olarak deerlendirilir.
Kaynak edilen metal ve alamlar, uygulamada pek az istisna ile btn kaynak usullerinde kaynak
yerinin erimeye yakn bir scakla kadar stlmak zorundadr. Burada kaynak tekniinde kulanlan s
membann, kaynak usulnn de etkili olduunu unutmamak gerekir. Yksek scaklklara stlma
sebebiyle malzemelerin gerek kaynak blgelerinde gerekse kaynaa komu blgelerinde, kimyasal ve
metalurjik pek ok deime olmaktadr. rnein yksek karbonlu elik malzemelerin kaynanda, yksek
souma hz sebebiyle kaynaa komu blgede ok yksek sertlikte bir yap ortaya kmaktadr.
Tecrbeli bir kaynak, tamamen hatasz bir kaynak yapmann mesel her tip elik iin kolay
olmadn gayet iyi bilir. Baz malzemeler iin ise hibir glk olmamasna ramen, hatasz tatminkr bir
kaynak kalitesinin salanmas bakmndan zel tedbirlere ihtiya vardr. te byle hallerde, kaynak
kabiliyetinden bahsedilir.
2.- Eritme kaynanda kaynak kabiliyetiKaynak kabiliyeti kesin ve kantitatif olarak ifade edilebilen bir zellik olmayp, karmak bir anlam
tar. Milletleraras Kaynak Enstitsnn (IIW-IIS)* IX numaral "Kaynak Kabiliyeti" Komisyonu, kaynak
kabiliyetini yle tarif etmektedir:
"Bir metalik malzeme, verilen bir usul ile bir maksat iin bir dereceye kadar kaynak yaplabilir diye
kabul edilir. Uygun bir usul kullanarak kaynakl metalik balant elde edilgi zaman, balant yerel
zellikleri ve bunlarn konstrksiyona tesirleri bakmndan tayin edilmi bulunan artlar salamaldr."
IIW): International Institute of Welding
IIS) : Institut International de la Soudure
Yukardaki tariften de anlalaca zere, kaynak kabiliyeti yalnz malzemeye bal bir zellik
deildir. Ayn zamanda, kaynak usulne ve kaynakl konstrksiyona da baldr. Bir metal veya alam,
bir kaynak usulnde gayet iyi derecede bir kaynak kabiliyeti gstermesine ramen, dier bir usulde ok
zayf bir kaynak kabiliyetine sahip olabilir.
Bir malzemenin yksek kaynak kabiliyetine sahip olmas; kaynak artlar geni bir aralkta
deiirken hibir tedbire gerek kalmadan, tatminkr bir kaynak kalitesinin elde edilebilmesi demektir.
Dk derecede kaynak kabiliyeti, tatminkr bir netice alabilmek iin zel tedbirlere ihtiya
olduunu ve kaynak artlarnn ok dar limitler arasnda tutulmasnn gerektiini ifade eder.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
25/250
19
Kaynak kabiliyetinin derecesini belirten zellikler, malzemenin tipine gre deiir. Mesel; birok
elik malzemenin kaynanda iyi mekanik zellikler elde etmek istenirken, ostenitik paslanmaz eliklerde
snn tesiri altndaki blgenin korozyona dayankl olmas istenir.
Kaynak kabiliyeti deyimi kaynaa elverililik, konstrksiyonun kaynak emniyeti ve imaltta kaynak
yaplabilme kavramlarn iine alr. Bu kavramlarda malzeme, iml usul ve konstrksiyonun etkisi
altndadr. (ekil II.1). Bir malzemenin kaynak kabiliyetinden sz edebilmek iin en azndan aadaki iki
art gereklenmelidir:
ekil II.1.- Kaynak kabiliyetinin iml usul, malzeme ve konstrksiyon asndan ifadesi
a-) Paralarn belirli bir kaynak usul ile birletirilebilmesi mmkn olmaldr, (kaynaa elverililikdeyimi).
b-) Kaynak edilen malzeme, maruz kalaca zorlamalara dayanmaldr (kaynak emniyeti deyimi).
Bir konstrksiyonun kendisinden beklenenleri salamas malzeme, konstrksiyon, iml usul ve
iletme zorlamalar gibi faktrlerin tesiri altndadr. Hatal bir durum ortaya kt zaman, btn kusur
malzemeye yklenemez. Dier faktrler de gz nne alnmaldr. Bu nedenle; kaynak konstrktr,
malzeme mhendisi ve iletme mhendisi birlikte almak mecburiyetindedir. yi tasarlanm bir
konstrksiyon, seilen malzeme ile bir dereceye kadar gerekletirilebilir. Fakat bu konstrksiyonun
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
26/250
20
bekleneni tam olarak verebilmesi iin, uygun bir iml usulnn de seilmesi gerekir.
Pratikte kaynak kabiliyetinin ifadesi olarak "iyi kaynak edilebilir", "kaynak edilebilir" ve "artl olarak
kaynak edilebilir" deyimleri kullanlr. Bu deyimlerin manalar elik malzeme iin yle ifade edilebilir:
a-) yi kaynak edilebilir: Malzemenin hibir n ve nihai tavlamaya ihtiya olmadan kaynak
edilebileceini ifade eder.
b-) Kaynak edilebilir: Kaynak yaplacak malzemenin kalnl arttka, bir n tavlama gerekir. Bu tr
malzeme iin, kaynak edilebilir deyimi kullanlr.
c-) artl olarak kaynak edilebilir: Bu tr malzemede ya karbon oran yksektir veya bileiminde
eitli alam elemanlar vardr. Kaynakl balantnn gei blgesinde sertleme ve atlama tehlikeleri
sebebiyle, zel tedbirler alnmaldr. n tavlama tatbik edilmeli ve souma kontroll olmaldr.
2.1.- eliklerin eritme kaynanda kaynak kabiliyeti
Endstrideki geni kullanma alanlar sebebiyle elik malzemelerde kaynak kabiliyetinin
incelenmesi gereklidir. Alamsz veya hafif alaml yksek mukavemetli bir elie iyi bir kaynak
kabiliyetine sahiptir diyebilmek iin, aadaki iki artn bir arada bulunmas gerekir:
a-) Kaynaktan nce ve sonra iyi bir sneklie sahip olmaldr,
b-) Kaynak metali esas metal ile kart zaman, gevrek olmayan bir kimyasal bileim
salamaldr.
Bu iki artn gereklenmesine tesir eden faktrler yle sralanabilir:
A-) Esas metal
a.- Bileimb.- Kalnlk
c.- Isl ilem durumu
d.- Sneklik
e.- Scaklk
f.- Saflk derecesi ve homojenlik
B-) lve metal
a.- Bileim
b.- Akma snr ve sneklik
c.- Hidrojen muhtevas
d.- Saflk derecesi ve homojenlik
e.- Elektrod ap (kaynak esnasnda paraya verilen s ynnden)
C-) Dier faktrler
a-Erime derecesi (az formu)
b.- Rijidite
c.- Form faktr (gei durumu)
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
27/250
21
d.- Kaynak sras
e.- Kaynaknn ahsiyeti
Yap eliklerinin kaynanda, kaynan neticesine tesir eden en nemli faktr esas metalin
bileimidir. Bilhassa bileimindeki karbon ve manganez oran kaynak kabiliyeti bakmndan ok nemli
olup, maksimum miktarlar snrlandrlmtr. Mesel; gaz alnm elikler iin sve'te maksimum karbon
oran %0,25 olarak tavsiye edilmitir. Amerika Birleik Devletleri bu snr % 0.30'a karm ve daima bir
n tavlama nermitir. Manganez ve dier alam elemanlarnn kaynak kabiliyeti zerindeki tesirleri,
karbon cinsinden ifade edilerek "karbon edeeri" terimi ortaya atlmtr. Karbon edeeri eitli
ekillerde ifade edilmitir. Milletleraras Kaynak Cemiyetinin karbon edeeri aadaki ifadeyle
verilmektedir:
Karbon edeerinden faydalanlarak bir yap elii iin gerekli n tavlama scakl aadaki
tabloda olduu gibi tavsiye edilmitir.
Karbon edeeri (%) n tavlama scakl (C
0,45'e kadar
0,45-0,60 aras
0,60'dan yukar
gerek yok
100-200
200-350
2.2.- eliklerin eritme kaynanda balant blgesi
Kaynak blgesi genel olarak iki kma ayrlr. Bunlar eriyen blge ve snn tesiri altndaki blgedir.
a-) Eriyen blge
Kaynak banyosunda meydana gelen trblanstan dolay, katlamadan nce iyice birbirine
karm esas ve kaynak metalinden ibarettir. Bu karmda esas metalin kaynak metaline oran, kaynak
usul ve az biimine baldr. Belirli bileim ve miktarlardaki kaynak metalin karmndan oluan eriyen
blgenin hesaplanan bileimi, kimyasal analiz neticeleri ile ayn deildir. nk baz elemanlar kaynak
srasnda yanmakta ve kaybolmaktadr. Bu elemanlarn yanma derecesi; s memba, kaynak yerini
evreleyen atmosfer ve kaynak usulne baldr.
Eriyen blgenin katlamas, kendini evreleyen esas metale s iletimi ile olur ve yaps iri ve uzun
tanelidir. Bilhassa kaln paralarn derin nfuziyetli kaynanda, eriyen blgenin ortasnda
segregasyondan dolay bir boluk oluur (ekil 11.2).
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
28/250
22
ekil II.2.- Aln ve ke birletirmelerinde segregasyon blgeler (siyah ksmlar).
b-) Isnn tesiri altndaki blge (ITAB)*
Isnn tesiri altndaki blge, eriyen blgenin esas metal ile birletii ksmdan itibaren takriben 1400
il 700 C arasnda bir scakln etkisi altndaki blgedir(ekil II.3). Bu blgedeki scaklk dalm, kaynak
artlarna bal olarak deimektedir (ekil II.4).
ekil II.3.- Isnn tesiri altndaki blgedeki (ITAB) tane yaps deiimi
*(*) (ITAB) : Isnn Tesiri Altndaki Blge (HAZ) : Heat Affected Zone(WEZ) : Wearmebeeinflusster Zone (ZTA) : Zone Thermiquement Affectee
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
29/250
23
ekil II.4.- Kaynak srasndasnn tesiri altndaki blge (ITAB)
ITAB'daki scaklk dalm ve souma hznn bilinmesi halinde, kaynaktan sonra bu blgede
meydana gelecek i yapnn tespiti mmkn olmaktadr, %0,25'in zerinde karbon ihtiva eden alamsz
yap elikleri ve yksek mukavemetli hafif alaml yap eliklerinde snn tesiri altndaki blgenin 900
"C'nin zerinde tavlanan ksmlarnda ok sert bir yap meydana gelir. Bu yap gevrek krlmalara ok
uygun bir yapdr. ITAB'de atlak oluumunu nlemek iin Milletleraras Kaynak Enstitsnn kaynak
Kabiliyeti komisyonu bu blgenin maksimum sertliinin 350 Vikers deerini amamasn tavsiye etmitir.
Bir aln kaynanda ITABdaki sertlik dalmekil 11.5'de grld gibidir.
ekil II.5.- Yksek mukavemetli bir eliin kaynanda ITAB'de sertlik dalm.
3.- Elektrik diren kaynanda kaynak kabiliyeti
Elektik diren kaynanda, birletirilecek para malzemenin cinsine gre elektrik akmnn geiine
byk bir diren gsterir. Bunun sonucu olarak, paralar snr. Ohm kanununa gre sya dnen
elektrik enerjisi aadaki ifadeyle belirlenir:
Ns = l
2
. RBurada; Ns : Is enerjisine dnen elektrik enerjisi
L : Kaynak yaplan paradan geen akm iddeti (kaynak akm iddeti)
R : Kaynak yaplan parann elektrik direnci
Yukardaki ifadeden, elektrik diren kaynanda kaynak kabiliyetinin malzemenin cinsine bal
olduu ortaya kmaktadr. Elektrik direncinin dk olmas; ortaya kan s miktarn azaltacandan,
kaynak yaplmas gleir. O halde; elektrik iletkenlii yksek bir malzemenin kaynak kabiliyeti, elektrik
iletkenlii dk malzemeye gre daha ktdr. Elektrik diren kaynanda kaynak kabiliyetinin tarif
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
30/250
24
edilmesinde malzemenin s iletkenliinin ve erime noktasnn da gz nne alnmas gerekmektedir.
Is iletkenliinin yksek olmas, kaynak iin gerekli s younlamasn zorlatrmaktadr. Bu
sebepten s iletkenlii yksek bir malzemenin elektrik diren kaynanda kaynak kabiliyeti dk
olmaktadr. Dier taraftan erime noktasnn yksek olmas, kaynak iin gerekli s miktarn artrmaktadr.
Yukarda belirtilen sebeplerden dolay malzemenin elektrik iletkenlii, s iletkenlii ve erime noktas
gz nne alnarak elektrik diren kaynanda kaynak kabiliyeti aadaki ifadeyle verilebilir:
Burada; S : Kaynak kabiliyeti faktr
: Elektrik iletkenlii (m/n.mm2
) : Is iletkenlii (cal/cm.sn.C)
te : Erime noktas (C)'n gsterir.
Yukardaki ifade ile bulunan kaynak kabiliyeti faktrlerine gre elektrik diren kaynanda kaynak
kabiliyeti aadaki biimde deerlendirilir:
Kaynak kabiliyeti faktr
0,25'e kadar
0,25-0,75 aras
0,75-2,0 aras
2,0'den yukars
Kaynak kabiliyetinin durumu
Kt
Yeterli
iyi
ok iyi
Tablo II.1'de baz metallerin fiziksel zellikleri ile kaynak kabiliyeti faktrleri, Tablo ll.2'de ise baz
alamlarn fiziksel zellikleri ve kaynak kabiliyeti faktrleri verilmitir. Bu tablolarn incelenmesinden
mesel; saf bakrn kaynak kabiliyeti ok kt iken (S =0,18), bakr alam olan pirincin kaynak kabiliyeti
ok iyidir (S =3,2).
Tablo II. 1.- Baz metallerin fiziksel zellikleri ile kaynak kabiliyeti faktrleri
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
31/250
25
Tablo II. 2.- Baz alamlarn fiziksel zellikleri ile kaynak kabiliyeti faktrleri.
4.- Literatr
(1)ANIK, Selhaddin
"Kaynak Teknii Cilt III"
.T.. Ktphanesi, Say 1030, 1975
(2)- ANtK, Selhaddin- TLBENT, Kutsal (Baggerud)
"Kaynak Metalrjisi"
.T.. Ktphanesi, Say 670, 1966
(3)- ) LINNERT, G.E.
"Welding Metallurgy (Iron and Steel)"
Amerikan Welding Society, 1967
(4)- ANIK, Selhaddin
"Metal ve alamlarda kaynak kabiliyeti"
Sakarya D.M.M.A. Dergisi, say MMA-3, 197
(5)- SEFERIAN, D.-CHEVENARD, P.
"Metallurgie de la Soudure"
Dunod, Paris, 1965
(6)- ANIK, Selhaddin- DKCOLU, Adnan
"Yap eliklerinin Kaynak Kabiliyeti"
Gemi Mhendislii Dergisi, Say 100, Nisan 1986
(7)- RUGE, J.
"Handbuch der Schweisstechnik- Band l: Werkstoffe"
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
32/250
26
Springer- Verlag Berlin- Heidelberg- New York, 1980
(8)- ANIK, Selhaddin
"Kaynak Teknolojisi El Kitab"
Ergr Matbaas, 1983
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
33/250
27
III. BLM
GAZ ERTME KAYNAI1.- Tarifi ve prensibi
Kaynak iin gerekli snn biri yanc, dieri yakc olan gazlarn yaklmasyla oluan alevden
faydalanlarak yaplan kaynaa "gaz eritme kayna" ad verilir. Yakc gaz olarak byk ekseriyetle oksijen
kullanlr. Yanc gaz olarak ise aadaki gazlar kullanlmaktadr:
Asetilen (C2H2)
Hidrojen (H2)
Metan (CH4)
Propan (C3 H8)
Btan (C4H10)
Propan- Btan karm (C3H8 -C4H10)
Havagaz
Benzin ve benzol buhar
Yukardaki yanc gazlardan bazlarnn fiziksel zellikleri tablo III.1'de grlmektedir. Tablo
III.1'deki yanc gazlarn fiziksel zelliklerinin incelenmesinden, ok farkl deerlere sahip olduklar grlr.
Tablo III. 1.- Yanc gazlarn fiziksel zellikleri.
Gazlar
zellikler
Asetil
en C2H2)
Hidro
jen (H2)
Prop
an
Bta
n (C3H10)
H
avagaz
Isl deeri
(kcal/m3)
1360
02580
2170
0
2830
0
4
200
Alev scak.
(C)3120 2280 2780 2500
2
000
Tutuma
hz (cm/sn)1350 890 450 450
7
05
Gaz eritme kaynanda kullanlacak gazn seiminde aadaki artlar gz nne alnr:
a-) Yksek bir sl deer,
b-) Yksek bir alev scakl
c-) Yksek bir tutuma hz,
d-) Kaynak banyosunu havaya kar koruma,
e-) Artksz bir yanma,
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
34/250
28
f-) Ucuz ve kolay retilebilme.
Yukardaki artlar en iyi ekilde yerine getiren gaz, asetilendir. Bu sebepten ekseriyetle gaz eritme
kaynanda asetilen gaz kullanlr ve gaz eritme kaynana "oksi-asetilen" kayna da denir.
2.- Asetilen gaz
Karpitin su ile temas sonucunda elde edilen bir gazdr. 760mm cva basnc ve "C'de zgl arl
1,17 kg/m3 olup, havadan hafiftir. Bir kilogram 760 mm cva basncnda ve O "C'de 854 litredir. Asetilen,
ierisindeki fosforlu hidrojen sebebiyle sarmsams bir kokuya sahiptir. Asetilen atmosferik basnta 80
C'de sv ve -83 "C'de kat hale geer.
Asetilen hava ve oksijenle ok tehlikeli karmlar meydana getirir ve bu karmlarn patlamas,
byk zararlara yol aar. Asetilenin hava ve oksijenle yapt patlayc gaz karmlar aadaki
oranlardadr:
Oksijen ile %2,3 il %93 nispetinde asetilen
Hava ile %1,5 il %82 nispetinde asetilen
Asetilen kararsz bir karbonlu hidrojen olduu iin, ayrma meyli fazladr. 1,5 atmosferden daha
yksek bir basnla sktrld ve scakl da artt zaman, kendisini oluturan karbon ve hidrojene
ayrlr. Bu esnada tutuma ve yanma olmadan, 11 misli bir basn artyla infilak eder. Bu sebepten
asetilen cihazlarnda 1,5 atmosferden yksek basnlara izin verilmez. Basn 2 atmosferi at zaman
zel emniyet tedbirleri alnmad takdirde, bir noktadan balayan ayrma btn gaz ktlesine yaylr.
Dier taraftan scaklnda fazla ykselmesine izin verilmemelidir. Basn ve scaklk iin kabul edilen
snrlar, 1,5 atmosferde 60 "C'dir.Asetilen retimi srasnda aadaki reaksiyon meydana gelir:
Yukardaki kimyasal reaksiyon incelenirse 1 kg karpit iin;
elde edilir. Bu deerler teorik deerlerdir. Pratikte 1 kg karpitin 250 litre asetilen verdii kabul
edilir. Reaksiyon neticesinde meydana gelen 400 kcal'lk s ile, 10 litre su 40 C stlabilir.
Asetilen retiminde kullanlan karpit (CaC2) ark frnlarnda kire ta ile kok kmrnn arasndaki
reaksiyon sonucunda elde edilir. Bu retimde bir ton karpit iin, 3000 il 3500 Kwh'lik elektrik enerjisine
ihtiya vardr. Karpit genel olarak tane byklne gre snflandrlr. Mesel DIN 53922'ye gre bu
snflandrma aadaki biimdedir:
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
35/250
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
36/250
30
b.- Aktma sistemli (ekmeceli)cihazlar: Metalden yaplm ve blmelere sahip ekmecelerde
bulunan karpit zerine suyun aktlmasyla alr (ekil III.2).
ekil III.2.- Aktma sistemli istihsal cihaz.
c-Drme sistemli cihazlar: Karpitin suya dmesiyle alr (ekil III.3).
d.- Pskrtme sistemli cihazlar: Suyun karpit zerine pskrtlmesiyle alr (ekil III.4).
ekil III. 3. ekil III.3- Drme
sistemli istihsal cihaz
ekil III.4.- Pskrtme sistemli
cihazlar
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
37/250
31
Yukardaki istihsal cihazlarndan ilk tanesinde retim sonunda meydana gelen Ca(OH)2 amur
halindedir. Pskrtmeli sistemde ise, Ca(OH)2 toz halinde olup; bu tr cihazlara amursuz asetilen
cihazlar da denir. Asetilen retiminde artan amurun atlmasnda ok itina gsterilmelidir, p bidonlarna
atlmamaldr. Aksi halde amurdan kabilecek asetilen, patlayc karmlar meydana getirebilir. Karpit
amuru, alan zel ukurlara doldurulmaldr.
B-) Karpit kapasitesine gre
a.- Montaj tipi istihsal cihazlar: Bu tr kazanlar en ok 2,5 kg'a kadar karpit alrlar ve montaj
ilerinde kullanlrlar.
b.- Atlye tipi istihsal cihazlar: 2 il 20 kg arasnda karpit alabilirler ve genellikle atlyelerde
kullanlrlar. Bu tip bir cihaz iin atlyede en az 20 m2'lik alan ve 60 m 3'lk bir hacim gereklidir.
c.- Sabit tip istihsal cihazlar: 20 kg'dan fazla karpit alabilen bu cihazlar iin zel kazan dairelerine
ihtiya vardr. Asetilen kullanma yerlerine, boru ebekeleri ile datlr. Kazan daireleri ve ileri, belirli
kaidelere gre tertiplenmelidir.
C-) stihsal edilen gazn basncna gre
a.- Alak basnl istihsal cihazlar: Elde edilen asetilenin basnc en fazla 0,03 atmosferdir.
b.- Orta basnl istihsal cihazlar: retilen gazn maksimum basncnn 0,2 atmosfer olduu cihaz
cinsidir.
c.- Yksek basnl istihsal cihazlar: Maksimum gaz basncnn 1,5 atmosfer olduu cihazlardr.
D-) Kullanlan karpitin cins ve byklne gre
a.- Toz karpit cihazlar: ok az kullanlan bir cihaz tipidir ve yalnz sabit tesislerde bulunur.b.- nce taneli karpit cihazlar: 2-7 mm arasnda tane byklnde karpit kullanlan cihazlardr.
c.- Kle karpit kullanan istihsal cihazlar: ri taneli kle karpitlerin (25-80 mm) kullanld
cihazlardr.
d.- Biriket karpit kullanan istihsal cihazlar: Toz karpitin bir yaptrc ile preslenmesi neticesinde
elde edilen biriketlerin kullanld cihazlardr.
3.1.-Asetilen istihsal cihaznn ksmlar
stihsal cihazlarnn zerinde lmeler ve emniyet iin baz sistemler vardr. Bunlardan nemlileri
aada ele alnacaktr.
A-) Sulu geri tepme emniyet tertibat: Karpit kapasitesinin 1 kg' at cihazlarda bulunan
bir emniyet tertibatdr (ekil III.5). Sulu geri tepme tertibat genel olarak, patlayc karmlarn meydana
gelmesini nler. Bu grevi aadaki tarzlarda gerekletirir:
a-) fleten geri tepen oksijenin kazana veya boru ebekesine gemesini nler,
b-) Geri tepen alevi sndrr,
c-) Alak ve orta basnl cihazlarda, havann emilerek kazanagirmesini nler.
Her kullanma yerinde bir emniyet tertibat olmaldr ve bir sulu geri tepme cihazna genel olarak
birden fazla fle balanmamaldr.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
38/250
32
ekil III. 5.- Sulu geri tepme emniyet tertibatnn grn.
B-) Emniyet ventili ve manometresi: Yksek basn istihsal cihazlarnda, basncn 1,5
atmosferi gemesi halinde, otomatik olarak alan ve basnc dren tertibattr. Bunun yannda kazan
ierisindeki basnc gsteren bir manometre vardr. Bu manometre zerinde 1,5 atmosferin yeri krmz
olarak iaretlenmitir.C-) Basn reglatr: Alevin salad flece gelen asetilen gaz basncnn mmkn olduu
kadar sabit olmas istenir. Tplerden salanan asetilenin kullanlmasnda bu art, basn drme
manometreleriyle salanr. Asetilenin cihazdan elde edilerek kullanld hallerde basncn sabit tutulmas,
cihaz ile sulu geri tepme emniyet tertibat arasna konan bir basn drme reglatryle temin edilir.
4.- Erimi asetilen
Asetilen, istihsal cihazndan elde edildikten sonra gaz halinde hemen kullanlabilecei gibi; tplere
doldurularak, daha sonra ve baka mahallerde kullanlmas da mmkndr. Bylece byk kolaylklar
elde edilmektedir.
Asetilenin tplere doldurulmasnda baz zorluklar ortaya kmaktadr. 1,5 atmosferlik snra
uyularak yaplacak tp doldurmalar ekonomik deildir. Yksek basnlarda ve fazla miktarlarda asetilenin
doldurulmas gerekir. Asetilenin yksek ayrma meyli bunun gerekletirilmesini zorlatrmaktadr. Bir
yerden balayan ayrma btn ktleye yaylmakta ve bir yanma olmadan, basn 11 kat artmaktadr. Bu
ayrmann ve ayran ksmlarn yaylmasn nlemek iin aadaki tedbirler ele alnabilir:
a-) Ayrmann btn ktleye gememesi iin, gazn serin tutulmasna allr,
b-) Gaz, gzenekli (porz) maddelere iyice yaylmaldr.
c-) Gaz, aseton gibi svlarda eritilmelidir.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
39/250
33
Gazlarn serin tutulmasna bilhassa doldurma srasnda nem verilir ve doldurmada tatbik edilen
basn (15 atmosfer), kademeye ayrlr. Kademeler arasnda basncn meydana getirdii s, soutucu
spirallerle alnr. Asetilen tplerinde gzenekli madde olarak, %25 yer igal eden porz madde bulunur.
Tplerde geri kalan hacmin %38'ini aseton kaplar ve aseton gzenekli madde taraf ndan emilir.
Tplerde son %8'lik hacim ise, emniyet olarak braklr.
Normal endstriyel tplerde 15 litre aseton bulunur ve 15 atmosfer basnta 1 litre asetonda 400
litre asetilen erir. Buna gre 15 atmosferlik basnta doldurulan bir asetilen tp, 15x400 = 6000 litre
asetilen ihtiva eder. Bu asetilen erimi haldedir.
6000 litre erimi asetilen ihtiva eden normal tpler 40 litreliktir. Son zamanlarda gelitirilen tpler,
10000 litreye kadar asetilen ihtiva edebilmektedir. Bu tplerin hacmi 50 litredir. Bylece bu arlk
1/11'den 1/6'ya drlm olur.
Tplerden asetilen kullanlrken baz kaidelere uymak gerekir. Normal bir tpten ksa bir sre iin
saatte en ok 1000 litre ve srekli kullanma halinde ise en ok 600 litre asetilen ekilebilir. Bu deerlerden
fazla alnmas halinde, tpteki asetonun da dar kma tehlikesi vardr. Bu deerlerin zerine klmas
gerekirse, birden fazla tpn mtereken kullanlmas gerekir. Bunlar tp bataryalar olarak adlandrlr.
Tp asetileninin biraz pahal olmasnn yannda, istihsal cihazndan elde edilene gre pek ok
stn taraf da vardr. Bu stnlkleri yle sralanabilir:
a-) Tp asetileni temizdir.
b-) Tp asetileni her trl hava artlarnda ve her yerde kullanlabilir.
c-) Tp asetileni ksa bir sre kullanlacak bile olsa, gazn alnmas kolaydr. Yani inktalkullanmaya uygundur,
d-) Tp asetileni kolayca tanabilir,
e-) Tp asetileni kazalara kar geni lde emniyetlidir.
f-) Kire amuru gibi artklarn atlmas meselesi, tp asetilende sz konusu deildir.
g-) Tp asetileni, istihsal cihazndan elde edilen asetilene gre biraz daha pahaldr.
5.- Oksijen gaz
Kaynak tekniinde kullanlan oksijen gnmzde havadan elde edilmektedir. Balangta C.V.
Linde usulyle retilmekte olan oksijen %99 saflkta idi. Yaklak 50 yl nce kaynak tekniinde
kullanlmak zere gaz halinde nakledilirdi. Daha sonralar oksijenin nakliye ve depolanmasnda ekonomi
salamak zere, sv hale getirilmesi uygun olmutur. 1 litre sv oksijenden 875 litre gaz oksijen
meydana gelirken, gaz halinde 1 litre hacme 150 litre oksijen depolanabilir.
Gaz oksijen kokusuz, tatsz ve renksiz olup; kendisi yanmaz. Fakat btn yanmalarda mutlaka
bulunmas gerekir. Sv oksijen mavimsi renkte olup, -183 "C'de buharlar. Bir tehlike olmakszn
oksijen istenen basnca sktrabilir. Kaynak tekniinde 150 "C'de sktrlm 40 litrelik tplerde bulunur.
Boyle-Maryot kanununa gre 40 litrelik tpteki oksijen miktar:
P.V.= 150 x 40 = 6000 litre = 6 m3
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
40/250
34
Oksijenin daha yksek basnlarda sktrlmasn, tp malzemesinin mukavemeti etkilemektedir.
Son zamanlarda zel elikten iml edilen tplerde 200 atmosferlik basn deerlerine klarak, 50 m3'lk
tplerde 10 m3 oksijenin depolanmas mmkn olmutur. Bylece birim gaz miktar (1/9 yerine 1/5 veya
1/4) bana tanan tp arl azaltlm olmaktadr. Oksijenin depolama ve tanmasn daha ekonomik
hale getirmek iin, sv hale getirilmesi gerekmektedir. Bylece %20 kadar bir hacim tasarrufu temin
edilmektedir.
Fakat sv oksijenin depolama ve nakliyesinde kullanlacak tank ve tankerlerin ok iyi izole
edilmesi gerekir. nk sv oksijenin normal atmosferik basnta scakl -183 "C'dir. Kullanma
yerlerine getirilen sv oksijen, gazlayclar ierisinde bulundurulur.
5.1.- Oksijen tplerinde basn ayar ve oksijen sarfiyatnn hesaplanmas
Tpn basncnn (150 veya 200 atmosfer) kaynak iin gerekli alevin meydana getirildii fleteki
kullanma basncna drlmesinde "basn drme manometrelerinden " faydalanlr. Manometreler
tek veya iki kademeli olabilir. ki kademeli manometrelerde basn nce 20 atmosfere, daha sonra da
kullanma basncna der (ekil III.6).
Basn drme manometreleri zerinde iki tane manometre bulunur. Bunlardan tpe yakn olan
tpn basncn, ikincisi ise fleteki kullanma basncn gsterir.
Bir kaynak ilemi yaplrken, ne kadar oksijen kullanlacann bilinmesi gerekir. Oksijen sarfiyat
kaynak ilemine balamadan nce ve kaynak ileminden sonra tp basncnn llmesiyle
hesaplanmaktadr. Mesel; 40 litrelik standart bir oksijen tpnn kaynaktan nceki basnc 120
atmosfer ve kaynaktan sonraki basnc 90 atmosfer ise, basntaki 120 - 90 = 30 atmosferlik azalmaneticesinde harcanan oksijen miktar:
40x30 = 1200 litre (1,2 m3)
olur. Yaplan bu hesaplama yaklaktr, scakla bal olarak deiir. Scakla bal olarak
hesaplamada bir dzeltme faktr kullanlr. Mesel; 120 atmosfer basntaki bir tpte 40 x 120= 4800
litre gaz olmas gerekirken, 40 x 120 x 0,94 litre gaz vardr.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
41/250
35
ekil III.6.-ki kademeli bir basn drme manometresi (oksijen iin)
5.2.- Oksijen tplerinin muayenesi
Oksijen tplerinin her be senede bir hidrolik muayeneye tabi tutulmas gerekir. Muayene basnc,
normal doldurma basncnn 1,5 katdr. 150 atmosferde doldurulmu bir tpn muayene basnc 225
atmosferdir. Bu muayeneden sonra tpn boazna muayene basnc, muayene tarihi ve muayeneyi
yapan messesenin ad yazlr. Bundan baka her tpn zerinde aadaki bilgilerin de bulunmas
gerekir:
a-) Tp iml eden messesenin ad
b-) Tpn imlat numaras
c-) Doldurulan gazn ad
d-) Tpn bo arl
e-) Tpn litre olarak hacmi
f-) Tpn dolu arl
g-) Doldurma basnc
6.- Kaynak fleleri
Kaynak fleleri; yakc ve yanc gazlarn kartrlarak, kaynak alevini meydana getirmeye yarayan
gerelerdir. fleler zerindeki vanalar yardmyla, gaz karm oranlar ve hzlarnn ayarlanmalar
mmkn olmaktadr.
Bir flecin litre cinsinden bir saatte verdii asetilen miktar, o flecin gc olarak ele alnmaktadr.
Her flecin gc yazldr. Pratikte oksi-asetilen kaynanda O2/C2H2 oran flecin gcne gre 1,1
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
42/250
36
il 1,3 arasnda deimektedir.
Normal kaynak fleleri tek alevlidir. Ayrca ift alevli fleler de vardr. ift alevli flecin ndeki
alevi paray n tavlamaya tabi tutar, arkadaki alevi ise kaynak yapma ileminde kullanlr. Gaz
karmnn oluturulma biimine gre 4 tip kaynak fleci vardr:
a-) Enjektrl (emme tipli) kaynak fleleri: Bu tr flelerde yksek basn altnda gelen
oksijen gaz (2,5 atm.), asetilen gazn emer. Enjektrl fleler, alak ve yksek basnl asetilen
ilemlerinde kullanlr. Kaynak yaplacak levha kalnlna gre kullanlacak fle deiir. Hangi levha
kalnlnda, hangi flecin kullanlaca fle zerindeki numaralardan belirlenir. Standart tip bir enjektrl
flecin bek numaralar ve kaynak edilebilecek sac kalnlklar aadaki gibidir:
Sac Kalnl fle Bek Numaras
0,3-0,5 mm 1
0,5-1 mm 2
1-2 mm 3
2-4 mm 4
4-6 mm 5
6-9 mm 5
9-14 mm 7
14-20 mm 8
20-30 mm 9
Kaynak srasnda harcanan asetilen miktarnn fle bek numaralarndan faydalanlarakhesaplanmas mmkndr. Mesel 9 +14'lk bir kaynak beki kullanlmas halinde harcanan asetilen
miktar aadaki ekilde hesaplanr:
ekil III. 7'de bir enjektrl flecin ksmlar grlmektedir.
ekil III. 7.- Enjektrl (emme tipi) kaynak fleci.
1.- Oksijen ventili
2,- Yanc gaz (asetilen) ventili
3.- Oksijen kanal
4.- Asetilen kanal
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
43/250
37
5.- Oksijen basn memesi
6.- Karm memesi
7.- Karm borusu
8.-Az paras (flecin ucu).
b-) Enjektrsz (basnl tip) kaynak fleleri:
Oksijen ve asetilenin, tablolarda veya iletmelerde verilen eitli basnlarda flece sevkedildii
fle tipidir. Bu tip flelerde emme yoktur ve yksek basn iletmelerinde kullanlrlar. ekil lll.8'de
enjektrsz bir flecin ksmlar grlmektedir.
1.- Oksijen ventili
2.- Yanc gaz (asetilen) ventili
3.- Oksijen kanal
4.- Asetilen kanal
5.- Karmn balad ksm
6.- Karm borusu
7.- Az paras (flecin ucu).
c-) Eit basnl kaynak fleleri: Asetilen ve oksijenin basncnn fle hortumuna gelmeden
nce zel bir basn drc tarafndan eit basnca drld flelerdir. Bunlarda da bir emme
yoktur ve yksek basn ilemlerinde kullanlrlar. Eit basnl bir flecin ksmlar ekil lll.9'da
grlmektedir.
d-) D karml kaynak fleleri: Bu tr flelerde asetilen ve oksijen, flecin azndanktktan sonra karr. Bu sebepten flecin ucunda, serbest olarak dalgalanan bir alev meydana gelir. D
karml fleler yalnz, tavlama fleci olarak kullanlr.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
44/250
38
1.- Oksijen-yanc gaz (asetilen) ayar ventilleri
2.- Oksijen borusu
3.-Asetilen borusu
4.- Oksijen-asetilen kapama ventilleri
5.- Karm borusu
7.- Az paras (flecin ucu).
fleler gayet hassas aletler olduundan, kullanlmalarnda dikkatli olmak lazmdr. fle azlarnn
taklp karlmasnda, ara somunlarnn zedelenmemelerine dikkat edilmelidir. Isnan fleleri suya
batrarak soutmal, kirlenen azlar tahta paras zerine srlerek temizlenmelidir. Enjektrl flelerin
gaz iyi emip, emmedii daima kontrol edilmelidir. Hortum balantlarnn szdrmazl, sk sk kontrol
edilmelidir.
Yanc ve yakc gazn flece sevkedilmesinde zel hortumlar kullanlr. Kaln cidarl olan bu
hortumlardan oksijen hortumlar 40 ve asetilen hortumlar ise 20 atmosferlik basnlarla kontrol edilirler.
7.- Kaynak alevi
Gaz eritme kaynanda meydana gelen kaynak alevi incelenirken, oksijen-asetilen alevinin
incelenmesi uygun olacaktr. nk en ok kullanlan alev trdr. Kaynak alevinin incelenmesinde sl,
kimyasal, endstriyel ve ekonomik karakteristiklerinin incelenmesi gerekir. Bylece bizim iin en uygun
gaz karmnn tesbiti mmkn olur.
a-) Kaynak alevinin sl karakteristii: Kaynak yaplrken malzemenin blgesel olarak eritilmesini
salayan, kaynak alevinin sl karakteristiidir. Bu sebepten bir kaynak alevinin alev scaklnn mmkn
olduu kadar yksek ve ayn zamanda, sl deerinin de yksek olmas lazmdr. Isl karakteristik
ierisine kaynak alevindeki scaklk dalm da girer.
b-) Kaynak alevinin kimyasal karakteristii: Kaynak yaplacak malzemenin cinsine gre ntr,oksitleyici veya karbrleyici alev gerekebilir. Bu sebepten kaynak alevi istenen karakteri alabilmelidir.
c-) Kaynak alevinin endstriyel karakteristii:
Bu karakteristik, alevin kararllk ve ayarlanabilme karakterini ifade eder. Alevin kararll, yanma
hz ve yanc gaz ile oksijenin karm oranna baldr. Alevin ayarlanabilirlii, gaz karmnn
alevlenebilme kabiliyeti snrlarna baldr.
d-) kaynak alevinin ekonomik karakteristii: Bir alevin ekonomik karakteristii denilince
kaynan yaplma hz, yanma iin gerekli oksijen miktar akla gelir. Kaynan hz, alev scaklna baldr.
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
45/250
39
Oksijen miktarnn artmas, maliyeti artrr.
7.1.- Oksi-asetilen alevi
Yanma alevi teorik olarak, bir hacim asetilen ile bir hacim oksijenin yanmasyla meydana gelir.
Gerekte ise 1 m3 asetilenin tam olarak yanabilmesi iin, 2,5 m3 oksijene ihtiya vardr. Kaynak flecine
gelen 1 m3 asetilen iin, oksijen tpnden 1 m3'oksijen ekilir. Geriye kalan 1,5 m3 oksijende havadan
temin edilir. Bu ekilde meydana getirilen aleve, ntr veya normal alev denir. Normal bir alev m zrak
blgesi, redkleyici blge ve yelpaze blgesi olmak zere blgeden meydana gelir. Bu blgelerin
zellikleri ve blgelerdeki reaksiyonlar aadaki ekildedir.
a-) Mzrak (ekirdek) blgesi: Bu blgede hibir reaksiyon meydana gelmez. Asetilen-
oksijen karm, alevlenme scaklnn altnda bulunur.
b-) Redkleyici blge: Redkleyici gazlarn bulunduu ve snrlar belirli bir ekilde olan
mavimtrak blgedir. Stasyoner yanmann meydana geldii blgedir. Gaz karmnn moleklleri bu
blgeyi ok hzl olarak geer ve scakln birdenbire ykselmesiyle, birinci kademe yanma ad verilen
aadaki reaksiyon meydana gelir:
C2H2+02--------- . 2CO + H2 +106500 cal
En yksek scaklk, mzrak blgesinin (yani ekirdein) ucundan itibaren 2-3 mm uzakta
teekkl eder. Bu uzaklk flecin byklne (gcne) gre biraz deiebilir Redkleyici blgede yalnz
CO ve H2 gazlar vardr (ekil III.10).
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
46/250
40
ekil III.10.- Oksi-asetilen alevinde ulalan scaklklar, deiik karakterli alevlerin
ematik grnmleri.
c-) Yelpaze blgesi: Bundan nceki blgelerin en dnda bulunan ve redkleyici blge
rnleriyle havann oksijeni arasnda yanmann meydana geldii d blgedir. Alevin bu blgesi her
zaman oksitleyicidir ve bol miktarda azot ihtiva eder. Yelpaze blgesinde evredeki havann oksijeni
ile CO ve H2 gazlan arasnda ikinci kademe yanma meydana gelir ve aadaki reaksiyonlar oluur:
Oksi-asetilen alevinin sl karakteri ele alnacak olursa, en yksek scakln mzrak blgesinin
ucundan itibaren 5 mm uzakta teekkl ettii grlmtr. Mzrak blgesinden yelpaze blgesine doru
gittike scaklk hzla dmektedir (ekil III.10).
Oksi-Asetilen ana reaksiyonu yalnz CO ve H2 redkleyici gazlarn verir (alevin kimyasal
karakteristii). 3000 oC'de diatomik hidrojen molekl (H2) dissosiasyona urayarak, hidrojen atomlarna
(H) ayrlr, maksimum scaklk olan 3100 =C'de alevdeki bileenlerin oranlar hacimsel olarak aadaki
gibidir:
CO : %61, H2 : %22, H : %17
Dier alev trlerinde yanma rnleri Tablo III.1'de verilmitir.
Tablo III. 1.- Kaynak alevlerinde yanma rnleri.
Redkleyici
rnler
Oksitleyici
rnler
Ntr
rnler
Oksijenle
Yaklan
Gaz
H H2 CO H20 C02 N2
Asetilen 17 22 61 - - -Havagaz 7 28 20 38 5 2
Propan Btan 5 29 36 25 5 -
Hidrojen 7 45 - 48 - -
Asetilen ile Oksijen arasndaki karm kabiliyeti ele alnrsa, oksi-asetilen alevinin endstriyel
karakteri incelenmi olur. Asetilen ile oksijen arasndaki karm oranlarnn deitirilmesiyle tip alev
elde edilmektedir:
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
47/250
41
a-) Karbonlayc (redkleyici) alev: Asetilen miktarnn fazla, yani O2/C2H2 orannn 1'-den
kk olduu alev trdr. Asetilen miktar arttka serbest karbon teekkl eder ve alevin scakl der.
Mesel O2/C2 orannn 0,75 olmas halinde scaklk 2929 C olur ve %20 karbon teekkl eder.
Karbonlayc alev, dkme demir ve alminyum-alminyum alamlarnn kaynanda kullanlr.
b-) Oksitleyici alev: Oksijen miktarnn fazla olduu, yani 02/C2H2 = 1,30...2,50 arasnda olan
alev trdr. Bu orann 2,50 olmas halinde alev scakl 3000 oC'ye der. Bunun sonucu olarak, C02
ve H20 oksitlenme rnlerinin oran %50'yi bulur. Oksitleyici alev alevle dorultma, tavlama ve
sertletirme, pirin malzeme kaynanda kullanlr.
c-) Ntr (normal) alev: Asetilen ve oksijen miktarlarnn eit olduu alev trdr. Bu alev tr
kendi iinde yumuak ve sert normal alev olarak ikiye ayrlr. Yumuak normal alev, ince cidarl
eliklerin ve saclarn kaynanda; sert normal alev ise, kaln cidarl elik ve levhalarn kaynanda
kullanlr.
8.- Oksi-asetilen kaynanda kullanlan kaynak usulleri
fle ve kaynak telinin kaynak esnasnda hareketi ve kaynan yapl ynne gre,
oksi-asetilen kaynanda iki temel usul vardr:
a- Sola kaynak usul:leri kaynak usul olarak da adlandrlan bu usulde; kaynak kaynaa
sadan balar ve sola doru devam eder (ekil III.11). Bu srada flece saa-sola doru hareket verilir ve
kaynak teli (ubuu) da alevin nnde ok hafif zikzaklar izerek ilerler. Solak kimselerde bu yn terstir.
Sola kaynak usul genellikle ince saclara (4 mm'ye kadar) tatbik edilir ve kaynak dikii kalitesi dktr.Nfuziyeti ve kaynan d grn ise, saa kaynaa nazaran daha iyidir.
b-) Saa kaynak usul: Kaynak ilemine soldan balanarak, saa doru devam edilir ve
kaynak banyosu soldan saa doru akar (ekil III.12). Solak kimselerde yine bu yn terstir. fle imkn
nispetinde sakin tutulur ve kaynak teli, alevin arkasndan dairesel hareketler yaparak ilerler.
ekil III. 11.- Sola kaynak usul (ematik). ekil III. 12.- Saa kaynak usul (ematik).
Bylece kaynak banyosu ilem esnasnda kararak, iyi bir nfuziyet salar. Bu usul genellikle 3
mm'den kaln saclarn kaynanda ekonomik olur. Kaynak dikiinin yava soumas sebebiyle, dikiin
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
48/250
42
kalitesi (bilhassa uzama kabiliyeti) yksektir. Saa kaynak usulnde levha kalnlna bal olarak gerekli
deerler Tablo lll.2'de grlmektedir.
Tablo III.2.- Saa kaynak usulnde baz karakteristik deerler.
Sac
kalnl (mm)
Kaynak teli
ap (mm)
Lifletin gc
It/sa
1 m dikiin
sresi (dak)
1 m dikite
asetilen sarf. (litre)
2 1,5 200 8-10 35
3 2 300 9-12 60
6 3,25 600 18-24 2208 4 800 24-36 400
10 5 1000 30-45 665
12 6 1200 36-54 960
9.- Kaynak pozisyon ve balant eitleri
Oksi-asetilen kaynanda kullanlan kaynak pozisyonlar aadaki gibi tasnif edilebilir
A-) Aln kaynaklar: Birletirilecek paralarn aln alna getirilmesiyle yaplan kaynak trdr.
Paralarn bulunduklar pozisyonlara gre u alt snflandrmaya tabi tutulabilir:
a-) Yatay pozisyonda aln kaynab-) Dikey pozisyonda, yatay aln kayna (korni pozisyonu). ekil lll.13'de ematik olarak
grlmektedir.
c-) Tavan aln kayna (ekil 111.14).
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
49/250
43
ekil III.13.- Dikey pozisyonda aln kayna ekil III. 14.- Tavan aln kayna
d-) Dikey pozisyonda, dikey aln kayna (ekil III.15)
e-) Eik (meyilli) aln kayna (ekil III.16)
ekil III. 15.- Dikey pozisyonda, dikey aln kayna.
B-) ke kaynaklar
a-) Yatay pozisyonda i ke kayna
b-) Oluk pozisyonda i ke kayna (ekil III.16)
c-) Dikey pozisyonda i ke kayna (ekil III.16)
d-) Tavan pozisyonunda i ke kayna (ekil III.16)
e-) Tavandaki oluk pozisyonundaki i ke kayna (ekil III.16)
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
50/250
44
ekil III. 16.- Kaynak pozisyonlarnnematik olarak gsterilii.
C-) Bindirme kaynaklar
a-) Yatay pozisyonda bindirme kayna (ekil III. 17
b-) Korni pozisyonunda bindirme kayna
c-) Dikey pozisyonda bindirme kayna
D-) D ke kaynaklar
10.- Kaynak azlar
Oksi-asetilen kaynanda kullanlan kaynak az biimleri Tablo III.18'de grlmektedir.
ekil III. 17.- Yatay pozisyonda bindirme kayna
Tablo III. 3.- Oksi-asetilen kaynanda kaynak az biimleri
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
51/250
45
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
52/250
46
11.-Literatr
(I)-ANIK, Selhaddin
"Kaynak Teknii - Cilt 1"
.T.. Ktphanesi, Say 960, 1973
(2)- ANIK, Selhaddin - GLKILlK, Ihsan
"Oksi-asetilen Kayna"
Trk Kaynak Cemiyeti Yayn, No 14, 1963
(3)- "Welding Handbook" (Section 2)
American Welding Society, 1973
(4)- KEEL, C.F. und KEEL, C.G.
"Der praktische Autogen-Schweisser"
Verlag Schweiz. Verein fr Schweisstechnik,
Basel, 1961
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
53/250
47
IV.BLM
ELEKTRK ARK KAYNAI1.- Tarifi ve tarihesi
Kaynakl balant iin gerekli snn elektrotlar arasnda oluturulduu ve ark vastasyla saland
eritme kayna trne "elektrik ark kayna" ad verilir.
Elektrik ark kaynann ilk uygulamas, bir karbon elektrot ile i paras arasnda ark meydana
getirilmesi biiminde olmutur (ekil IV.1). Bernardos usul olarak bilinen bu uygulamada, bir de ilve
metal kullanlmtr (1885). Daha sonra 1889 senesinde Zerener kaynak arkn, iki karbon elektrot
arasnda meydana getirmi ve arkn paraya flenmesini magnetik bir bobin vastasyla salamtr.
Yine 1889 ylnda Slavianoff plak metalik bir elektrot ile i paras arasnda ark teekkl ettirerek,
bugnk ark kaynann esasn bulmutur (ekil IV.2). Eriyen elektrot, kaynak aznn doldurulmasn
salamtr.
ekil IV.1.- Benardos kaynak Yntemi
1.- Karbon elektrot
2.- Esas metal
3.- Elektrik ark
4.- Kaynak banyosu
5.- Tel elektrot
6.- Hamla
Yukarda anlatlan ark kaynann ilk uygulamalarnda, erimi haldeki metali havann zararl
tesirlerinden korumak mmkn olmamaktadr. 1904 ylnda sveli Oscar Kjellberg, metalik ubuk zerine
bir rt kaplayarak bu mahzuru ortadan kaldrmtr (rtl elektrot ile ark kayna).
-
8/8/2019 KAYNAKCININ EL KTABI
54/250
48
ekil IV. 2.- Slavianoff Kaynak Yntemi
1.- Eriyen elektrod 3.- Elektrik ark 5.- Kaynak dikii
2.- Esas metal 4.- Kaynak banyosu 6.- Hamla
2.-Kaynak ark ve arkn elektriksel karakteristikleri
Ark; kzgn bir katottan yayman elektronlarn, yksek bir hzla anodu bombardman etmesi
neticesinde oluur. Bu bombardman arpma sonunda ntr molekllerin iyonize olmasna sebep
olduundan, kuvvetli bir scaklk ykselmesi meydana gelir. Ortaya kan toplam enerjinin %85'i s ve
%15'i de k enerjisine dnmektedir.
Pratikte kaynak arknn gc, 0,3 il 160 kw ve s edeeri de 70 il 40.000 cal/sn arasnda
deiir. Ark demeti, katodik leke (elektrodun negatif ucu) ve anodik krater (elektrodun pozitif ucu)
arasnda dalr. Katodik leke ve anodik kraterde meydana gelen scaklklar, kullanlan elektrot
malzemesi ve arkn meydana getirildii evreye bal olarak deimektedir (Tablo IV.1).
Tablo IV.1.- Katodik leke ve anodik kraterdeki scaklklar.
Elektrodlar Gaz
Anodik kraterin
scakl (C)
Katodik lekenin
scakl (C)Hava 3900 3200
Karbon Azot 2300 2100
Hava 2150 1900
Bakr Azot 2150 1900
Alminyum Hava 3100 3100
Tungsten Hava 3950 2700Hava 2180 2100
Nikel Azot 2180 2100
Kaynak esnasnda elektrodun ve i parasnn erimeleri, yukardaki tabloda grlen