sıcak çatlak

Click here to load reader

  • date post

    30-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    58
  • download

    3

Embed Size (px)

description

Kaynak sonrası sıcak çatlak

Transcript of sıcak çatlak

atlyeden

Kaynak Dikilerindeki Scak atlaklarn Nedenleri ve nlenmesiSelahaddin ANIK Murat VURALProf.Dr., Gedik Eitim Vakf Do.Dr., T Makina Fakltesi

GRatlaklar, genellikle iki boyutlu yani dzlemsel uzanan snrl malzeme ayrlmalardr. Byklklerine gre makro ve mikro atlaklar, konumlarna gre boylamasna, enlemesine ve u krater atlaklar, ekillerine gre, dall, yldz eklinde atlaklar, tane dorultularna gre tanelerii veya taneleraras, oluum artlarna gre scak atlaklar, souk atlaklar ve katlama atla, erime atla, bzlme atla, sertleme atla, hidrojen atla ve lameler atlak gibi trleri mevcuttur. Ek olarak imalat atlaklar ve servis atlaklar olarak da gruplandrlmaktadrlar. Servis atlaklar da, ar zorlama atlaklar ve kaynak sreksizliklerinden doan atlaklar olarak alt gruplara ayrlmaktadr.

c) Kaynak metalinden esas metale uzayan atlaklar e) U krater atlaklar f) Kk veya entik atlaklar Oluum mekanizmalarna gre, katlama ve yeniden erime atlaklar olarak gruplandrlrlar. Katlama atlaklar Katlama atlaklar, kaynak metali katlarken oluurlar. Kristalleme cephesinin nndeki kalan eriyik, mikro segregasyon nedeniyle, kat tanelere gre daha dk bir katlama scaklna sahiptir; bu nedenle, oluan bzlmelere diren gsteremez. Katlamann sonunda, akacak yeterli eriyik kalmadnda bir katlama atla oluur. eliklerde, dk scaklkta eriyen yabanc madde oluumuna yolaan

elemanlar, ncelikle kkrt, fosfor ve bazen silikat bileikleridir. Bu elemanlar, enlemesine atlaklarn balca nedenleridir. Boylamasna atlaklara ise, u krater atlaklarna gre daha sk rastlanr. Oluum artlar, enlemesine bzlmenin byklne ve kaynak banyosunun geometrisine baldr (ekil 3). ekil 4, bir tozalt kaynak dikiindeki boylamasna atla gstermektedir. Dikiin st ksmnda birbiri zerinde uzanarak byyen primer kristaller, diki ortasnda, dk scaklkta eriyen yabanc maddelerce zengin bir tane snrlar blgesi oluturur. Uygun bir diki genilii / diki ykseklii oranyla (ekil faktr > 1,2) bu tr katlama atlaklarndan kanlabilir. Bunun iin, dk akm iddetinde, geni bir kaynak az asnda ve dk kaynak hznda kaynak yaplmaldr.

SICAK ATLAKLARScak atlak Trleri Scak atlaklar, solids (katlama) scakl blgesinde veya dar katlama aralnda oluurlar. Nedeni, tane segregasyonu yani kat taneler arasnda dk scaklkta eriyen maddelerin toplanmas ve bunlarn ekme gerilmelerine dayanamayp ayrlmasdr. Scak atlaklar daha ok tane snrlar boyunca uzanr; bu nedenle tanelararas bir yapdadr (ekil 1). ekli ve dorultusuna gre, hem esas malzemede hem de kaynak metalinde bulunabilen scak atlaklar, kaynak balantsnda aadaki ekillerde ortaya kabilmektedir (ekil 2). a) Boylamasna atlaklar b) Enlemesine atlaklar

Erimi banyo

ekil 1. Katlama atlaklarnn Oluum Dorultusu

Enlemesine atlaklar Kaynak metali hassas deil Kaynak metali hassas Esas metal hassas Boylamasna atlaklar Kaynak metali hassas Kaynak metali hassas deil Esas metal hassas deilekil 2. Scak atlaklarn ekilleri

52

Mhendis ve Makina Cilt : 48 Say: 573

atlyeden

Bzlme gerilmesi

ekil 5. 15NiCrMo106 eliinin Kk Pasosunda U Krater atla Katlama yn

Sv haldeki tane snr

ekil 3. Kaynak Metalinde Katlama atlaklarnn Oluumu

lardr. Bu durumda kaynak ilave malzemesinin uygun seimiyle, ferritik bir katlam kaynak

gstermektedir. Bir malzemenin scak atlama eiliminin karakterizasyonu iin: a) Scak atlamann oluabildii scaklk aralnn bykl, b) kaynak metalinin kritik scaklk

TLikids C-Mn elii (F) ekil deitirme olaslekritF

Ostenit (A) TSolids A

Scaklk

ekritA

TSolids F

Scak atlak oluumunun scaklk aral

Dl1 Bzlmenin yolat toplam uzama Dls Emniyetli toplam uzama

ekil deitirme ve ekil deitirme olaslekil 4. Diki Ortas atla

ekil 6. Scak atlama Tehlikesi Olan Blgeler

U krater atlaklar, genel olarak scak atlamaya hassas malzemelerde grlr ve bundan kanmak iin, uzatma levhalar (kaynak diki sonuna eklenen ve kaynan zerinde devam ettii levhalar) kullanlmas gibi uygun nlemlerin alnmas gerekir. Kk atlaklar ise, uygun olmayan diki az hazrl, uygun olmayan diki formu ve/veya kaynak dikilerinin elle uygun olmayan ekilde yaplmas durumlarnda ortaya kmaktadr, (ekil 5). Katlama atlana en hassas malzemeler, ostenitik katlam kimyasallara dayankl elikler ve nikel esasl alam-

metali elde edilebilir; bu ekilde scak atlama tehlikesi azaltlm olur. Zira segregasyona yolaan elemanlar ferrit iinde znebilir ve ostenite gre sl genleme katsays daha dktr. Ancak bu zm, sadece, rnein korozyon koulu nedeniyle, kalan ferrit ksmnn yap elemannn kullanlabilirliinin snrlanmad durumlarda geerlidir. Katlaan kaynak metalinin hi veya ok az ekil deitirebildii blge, gevrekleme scaklk aral (Tis) olarak tanmlanr. ekil 6, bu blgeyi, scakla bal uzama olasl grafii olarak

blgesinde dayanabildii minimum uzama, ve c) aldnda atlamann grld kritik uzama hz kullanlabilir. Bu kriterler zerinde de kaynak metalinin kimyasal bileimi ve kaynak artlar etkilidir. Tekrar Erime atlaklar Tekrar erime atlaklar, tane snrlarnda dk scaklkta eriyen kalntlar olan bir malzemenin, ok yksek scakla karlarak tane snrlarnn tekrar eritildii ve sourken bzlme gerilmelerinin mevcut olduu durumlarda oluur.

Mhendis ve Makina Cilt : 48 Say: 573

53

atlyedenBu tip atlaklar, hem snn tesiri altndaki blgede (ITAB'da) ve hem de ok pasolu kaynaklarda sonraki pasolarn s etkisiyle ITAB'n olutuu, eriyen blgede (kaynak metalinde) ortaya kabilir. Genellikle, tahribatsz muayenelerle ok g tespit edilebilen mikroatlaklar halinde oluurlar.ekil 7. Bir Tane Snrlarnda Genilemi Slfr Kalntlar (x2800)

a)

b) d) Kaynak banyosunun dk segregasyonlu katlamasnn salanmas (rnein diki ortasnda kristalitlerin ynlenmedii toplam bymeye sahip kk kaynak banyosu), e) Kaynak srasnn uygun seilmesiyle ve kat yapmalardan veya i gerilmelerden kanlarak, mmkn olan en dk bzlme gerilmelerinin oluturulmas, f) Scak atlamaya hassas malzemelerde, u krater atlaklarndan, uzatma levhalar kullanmyla kanlabilir. Bu mmkn deilse, u kraterinin talanmas gerekir. ekil 9, deiik elemanlarn scak atlama oluturma eilimlerine etkisini gstermektedir.

ekil 8. Farkl Diki Formlarnda Katlama

Scak atlaklardan Kanma Scak atlaklardan kanma, mikro segregasyonun snrlanmasyla mmkndr: a) Kk solids-likids scaklk aral (Alam tr, esas veya ilave malzemenin saflk derecesi), b) Uygun ilave malzeme kullanlarak, scak atlamaya yolaan bileenlerin balanmas (rnein elikte mangan ile kkrtn balanarak MnS oluturulmas), c) Toplam primer tane snrlar yzeyinin byltlerek ve scak atlama oluturan tane snrlar filminin kltlerek kaynak banyosunda ince taneli bir kristalleme oluturulmas. Mmkn olduu kadar kk pasolar halinde kaynak yaparak, s girdisi ve kaynak metalinin kendini ekmesi ve esas metalde oluan ITAB'n kltlmesi gerekir (ekil 8),

Bu blgelerde, erime scakl evresindeki matrise gre daha dk olan tane snr fazlar veya segregasyon blgeleri, yerel olarak erir ve souma srasnda oluan bzlmeler nedeniyle scak atlak oluturur. Yaplan almalar, yksek dayanml eliklerin ITAB'ndaki slfr kalntlarnn atlama davran oluturduunu gstermitir. Bu almalarda, tane snrlarndaki ekme gerilmeleri altndaki slfr kalntlarnn film eklinde genilediini gstermitir. Bu ekilde, scak atlama iin kritik koullar ortaya kmaktadr. ekil 7, kresel ekildeki kalntlarn tane snrlarnda genilediini gstermektedir.

KAYNAKA1. Anik, S. und Dorn, L., Schweisseignung metallischer Werkstoffe, DVS-Verlag, Band 122, 1995, Dsseldorf. 2. Ank, S., Ank, E.S. ve Vural, M., 1000 Soruda Kaynak Teknolojisi, Birsen Yaynevi, 2000. Killing, R., Angewandte Schweissmetallurgie-Anleitung fr die Praxis, DVS-Verlag, Band 113, 1996, Dsseldorf.

Kritik ekil deitirme hz

Oksijen

3.

Titanyum Karbon Kkrt ikrit = 41 mm/s Silisyum

4.

Probst, R. und Herold, H., Kompendium der Schweisstechnik-Band 2: Schweissmetallurgie, DVS-Verlag, Band 128/2, 1997, Dsseldorf.

FosforKarbon, Silisyum, Titanyum, Oksijen, 10xFosfor, 10xKkrtekil 9. nemli Elemanlarn Scak atlama Eilimine Etkileri Malzeme Analizi: % 0,14 C, % 0,40 Si, % 1,5 Mn, % 0,011 P, % 0,015 S, % 0,017 O2 ; Kritik ekil Deitirme Hz: 41 m/s

54

Mhendis ve Makina Cilt : 48 Say: 573