MIG-MAG GAZALTI KAYNAK TEKNİĞİNDE KULLANILAN KORUYUCU GAZLAR Teknolojisi K ayna Teknolojisi Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

NİÇİN KORUYUCU GAZ KULLANILIR? 1- Kaynak bölgesini ve ergimiş kaynak banyosunu havadaki gazların zararlı etkilerinden korur. * Havada bulunan %20 Oksijen, % 80 Azot ve Hidrojen gazları ergimiş ark damlacığı ve kaynak banyosunda istenmeyen reaksiyonlara sebep olur. Böylece kaynak bölgesinde gevrekleşme ve mukavemet kaybı görülür. * Kaynak metali ergimiş durumdayken çözünürlüğü yüksek olan Hidrojen ve Azot gazları gaz boşluğu şeklinde kaynak hatası oluştururlar. * Azot, reaktif metallerle (Ti, Ta, V, Nb gibi) bileşik yapar. Diğer metallerde ise belirli oranlara kadar çözünür (Fe,Cr,Mn,W gibi ). * Hidrojen birçok metalde çözünür, ancak Titanyum, Zirkonyum ve Niyobyum gibi metallerle bileşik yapar. Koruyucu gaz akışı ark Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

NİÇİN KORUYUCU GAZ KULLANILIR? 2- Kaynak arkının düzgün oluşmasını ve kararlılığını sağlar. 3- Metal damla geçiş biçimini kontrol eder. 4- Farklı pozisyonlarda kaynak yapma işlemini kolaylaştırır. 5- İstenilen nitelikte nüfuziyet ve kaynak dikiş profili elde etmeyi sağlar. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı TEMEL KORUYUCU GAZLAR SOY GAZLAR * ARGON * HELYUM * ARGON + HELYUM KARIŞIMI AKTİF GAZLAR * KARBONDİOKSİT KARIŞIM GAZLAR * ARGON + OKSİJEN * ARGON + KARBONDİOKSİT * ARGON + KARBONDİOKSİT + OKSİJEN * ARGON +HELYUM + KARBONDİOKSİT * ARGON + KARBONDİOKSİT + HİDROJEN Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı ARGON ve HELYUM Argon ve Helyum, soy gazlar olup kaynak işlemi sırasında ergimiş haldeki kaynak banyosu ile reaksiyona girmezler ARGON HELYUM Yoğunluk (1,784 kg/m3) * Argon, havadan yaklaşık olarak 1.4 defa yoğundur * Argon havadan ağır olduğu için yatay pozisyonda en iyi korumayı sağlar * Tavan pozisyonunda Helyumdan biraz daha fazla gaz debisine gereksinim duyulur. Yoğunluk (0,1787 kg/m3) * Helyum ise, havanın yoğunluğunun 0.14 katıdır * Helyumun havadan hafif olması nedeniyle yatay pozisyondaki gaz sarfiyatı Argona göre 3 kat daha fazla olur. * Tavan pozisyonunda ise Argona göre daha az gaz debisine gereksinim duyulur. Isıl İletkenlik (300°K) 17.72 m W·m−1 ·K−1 Argon, Helyuma oranla daha düşük ısıl iletkenliğe sahiptir. Ark sütunu geniş ve sütunun dış kısımlarında sıcaklık daha düşük, merkezinde ise daha yüksektir. Bu nedenle kaynak dikişlerinde nüfuziyet dikişin merkezinde derin kenarlarında ise azdır. Isıl İletkenlik (300°K) 151.3 m W·m−1 ·K−1 * Helyum Argona oranla çok daha yüksek ısıl iletkenliğe sahiptir. * Ark sütunundaki sıcaklık dağılımı homojendir. Helyum daha derin ve geniş bir dikiş oluşturur. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı ARGON ve HELYUM ARGON HELYUM İyonlaşma Enerjisi (1520.6 kJ/mol ) * Argon Helyuma göre daha düşük iyonlaşma enerjisine sahiptir. Dolayısıyla daha düşük ark voltajı oluşturur. * Düşük gerilimlerde kararlı ark sağlar * Ark kolay başlar İyonlaşma Enerjisi (2372.3 kJ/mol ) * Helyum Argona göre daha yüksek iyonlaşma enerjisine sahiptir. Dolayısıyla daha yüksek ark voltajı oluşturur. * Metale daha çok ısı verdiğinden nüfuziyet artar. * Yüksek ısı sayesinde akışkanlık artacağından yüksek kaynak hızı sağlar. Metal Damla Geçiş Biçimi * Argon ve Argonca zengin koruyucu gazlarda damla geçişi, sprey ark biçimindedir. * İri damlalı ark geçişi oluşturur. Bu nedenle Helyum arkı Argon arkına göre daha fazla sıçramaya ve daha kötü kaynak dikişi görünümüne sebep olur. Kullanıldığı Malzemeler * Saf Argon bütün metal ve alaşımların kaynağında kullanılır. * Saf Helyum, Bakır ve Alüminyum alaşımlarının kaynağında kullanılır. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

ARGON + HELYUM KARIŞIMI Her iki gazın avantajlarından faydalanmak için hazırlanan koruyucu gaz karışımıdır. Argon : İyi ark başlangıcı ve kararlılığı sağlar Helyum : Yüksek ısı sağlayarak derin nüfuziyet elde edilir. Argona, %25 veya %75 oranında Helyum eklenmesi, saf Argonun oluşturduğu ark voltajından daha yüksek ark voltajı oluşturur. Bu karışımlar, Aluminyum, Magnezyum ve bakırın kaynağında kullanılırlar. Çünkü, karışımın verdiği yüksek ısı, bu malzemelerin yüksek ısı iletkenliklerinden dolayı istenen ısı miktarını karşılar. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı KARBONDİOKSİT (CO2) Karbondioksit gazı aktif ve oksitleyici bir bir gaz olup, yoğunluğu 1,98 kg/m3’dür. Bu gaz kullanıldığında Gazaltı Kaynak Yöntemi MAG adını almaktadır. Çeliklerde derin nüfuziyet sağlar. Maliyeti nispeten düşüktür. Düşük akım şiddeti ve ark gerilmelerinde kısa ark damla geçişi ile kaynak yapılabilir. Yüksek akım değerlerinde uzun ark damla metal geçişi ile kaynak yapılabilir. Et kalınlığı ince malzemelerde delinme, yanma gibi kaynak hatalarına sebep olabilir. Karbon dioksit, yüksek ark sıcaklığında karbon monoksit ve oksijene ayrışır. Serbest kalan oksijenin bir kısmı kaynak banyosundaki elementlerle birleşir. Diğer bir kısmı da kaynak banyosunda tekrar CO2 haline geçer. Böylece ayrışma esnasında almış olduğu ısıyı tekrar verir. Böylece nüfuziyetin artmasına sebep olur. Kaynak bölgesi içerisinde kimyasal reaksiyon neticesinde Mangan ve Silisyum kaybı oluşur. Bu kayıp kullanılan kaynak telinin bileşimi tarafından karşılanır. Bu nedenle çeliklerin kaynak işleminde MIG yöntemi için üretilen kaynak telleri MAG yönteminde kullanılması tavsiye edilmez. MAG kaynak işlemi esnasında bir miktar alaşım elementi oksidasyon ile kaybolduğundan, dikişin üzerinde çok ince kahverengimsi renkte bir çapak oluşmasına sebep olur. Bu da fırça yardımıyla kolayca temizlenebilir. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı KARBONDİOKSİT (CO2) GAZIN DEPOLANMASI: Karbondioksit tüpleri 15 °C’de yaklaşık 65 atmosferde doldurulur. Tüp içerisindeki CO2 sıvı halde olup, tüpün üst kısmında 1/3’lük bölümünde buharlaşmış CO2 gaz halinde bulunur. Kullanım sırasında tüpün bu kısmındaki gazın basıncı düştükçe, sıvı CO2’den buharlaşarak basınç normale döner. PROBLEM: Sıvı CO2 gazının buharlaşması esnasında tüp, daima bir buharlaşma ısısına ihtiyaç duyar. Eğer çok fazla gaz tüpten çekilirse, tüp içerisindeki sıcaklığın düşüşünden dolayı, sıvı CO2 zerrecikleri, CO2 karına dönüşür. Bu kar, gaz çıkış borusunu ve dedentörü tıkayabilir. ÇÖZÜM: Sürekli 12 litre/dakika’dan daha fazla debilerde CO2 gazı çekilmesi gerekiyorsa, birden fazla tüpün manifold ile bağlanarak kullanılması tavsiye edilir. Soğuk iklim şartlarında CO2 gaz zerreciklerinin tıkanıklığa sebep olmaması için, tüp çıkışına ISITICI takılır. DİKKAT! Tüp içerisindeki CO2’in büyük bir kısmı sıvı halde bulunduğu için, tüpler eğik veya yatay konumda kullanılmamalıdır. Tüpler daima dik pozisyonda tutulmalıdırlar. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı KARIŞIM GAZLAR NİÇİN KARIŞIM GAZLAR KULLANILIR? Saf halde Argon, Helyum veya Karbondioksit gazlarının koruyucu gaz olarak kullanılması, bazı metal ve alaşımlarında istenen kaynak dikiş özelliklerini sağlamada yetersiz kalmaktadır. Karışım gazlarının kullanılmasının amacı: * Parça kalınlığına göre istenilen nüfuziyetin sağlanması, * Malzeme cinsine göre kaynak ark kararlılığının daha düzenli olmasının sağlanmasını, * Kaynak hızının arttırılması, * Kaynak kalitesi ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi, * Sıçrama probleminin en aza indirilmesi. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

ARGON – OKSİJEN KARIŞIMI GAZLAR * Oksijen, düşük alaşımlı çeliklerde karışım içerisine sınırlı oranlarda konulduğunda kaynak ortamının yüzey gerilimi düşürerek metalin ıslatma özelliğini arttırır ve akıcılık kazandırır. Böylece daha yüksek hızlarda kaynak yapabilme imkanını sağlar. Paslanmaz malzemelerin kaynağında, argonun içinde % 1-2 oranında oksijen bulunması kararlı ark oluşumunu sağlar.  Oksijen, sprey ark şeklinde damla geçişinin oluşmasına yardımcı olur.  KARBOGAZ : Armix 1, Armix 2 - Düşük karbonlu (% 0.06’dan düşük) paslanma çeliklerde tavsiye edilir. Armix 5 - Karbonlu (% 0,06’dan yüksek) paslanmaz çeliklerde tavsiye edilir. BOS : Aroks1, Aroks2 – Paslanmaz çeliklerin kaynağında tavsiye edilir. Gıda, ilaç ve tekstil sektörleri HABAŞ : ArO1, ArO2 - Paslanmaz çeliklerin kaynağında tavsiye edilir. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

ARGON – KARBONDİOKSİT KARIŞIMI GAZLAR CO2 ; Ark kararlılığını arttırmak Islatmayı arttırmak Geniş nüfuziyet sağlamak amacıyla düşük oranlarda (% 5-25) Argona ilave edilir. * % 20 CO2 ilavesine kadar ince damlalı metal damla geçişi sağlanır. * % 20 CO2 ilavesinden daha fazla oranlarda kısa devreli küresel damla geçişi meydana gelir. Kullanıldığı Malzemeler: % 2-5 CO2 – Ar Ferritik Paslanmaz çeliklerde (özellikle 400 serisi % 6-14 CO2 – Ar Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerde kullanılması önerilir % 15-25 CO2 – Ar Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerde özlü elektrot ile beraber kullanılması önerilir. % 26-40 CO2 – Ar Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerde kullanılması önerilir Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

ARGON – KARBONDİOKSİT KARIŞIMI GAZLAR KARBOGAZ : KARMİX 5A Ferritik paslanmaz çeliklerde iyi sonuç verir. Alaşımlı ve alaşımsız çeliklerde 6 mm kalınlığa kadar. KARMİX SPA Kalın malzemelerde nüfuziyet arttırır. Özlü kaynak telleri ile çeliklerin kaynağında çok iyi sonuç verir. KARMİX 20A Kısa devreli damla geçişi sağlar. Tüm pozisyonlarda, özlü tel kullanımında çok iyi sonuç verir. KARMİX SPA Kalın malzemelerde iyi nüfuziyet ve yüksek kaynak hızı sağlar KARMİX 20A Tüm pozisyonlarda, özlü tel kullanımında çok iyi sonuç verir. BOS : Argokar2 Paslanmaz çeliklerde kullanılır. (Gıda,tekstil ve ilaç sektöründe) Argokar 20 ve Argokar 25 Düşük Alaşımlı ve Paslanmaz Çeliklerde, SG2/SG3 ve özlü tel kombinasyonları ile kullanılır. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

ARGON – KARBONDİOKSİT KARIŞIMI GAZLAR Argon’a CO2 gazı ilavesi kaynak dikiş profil şeklini iyileştirir. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

ARGON + KARBONDİOKSİT + OKSİJEN KARIŞIMI GAZLAR Argona, % 3 - 5oranında Oksijen ve % 20’ye kadar Karbondioksit ilaveli karışımlar, metal sektöründe yaygın olarak kullanılır. Bu gazlar, optimum koruma ve sprey ark, kısa devre ve darbeli ark geçişi için uygun ark karakteristiği sağlar. Çok maçlı damla geçişi sağlar (püskürtme, darbeli püskürtme, kısa devreli damla geçişi) Çok iyi kaynak dikiş kalitesi sağlar Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerin kaynak işleminde kullanılır. Otomotiv sektörü, Çelik konstrüksiyon ve Makine İmalat Sektöründe yaygın olarak kullanılır. KARBOGAZ : KARMİX 5 Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerin kaynağında kalınlığı 6 mm’ye kadar KARMİX 20 Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerin kaynağında kalınlığı 6 mm’den fazla KARMİX SP Kalınlığın değiştiği durumlarda genel amaçlı kaynaklar için tercih edilir. BOS : Argonark 5 Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerin kaynağında kalınlığı 6 mm’ye kadar Argonark TC Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerin kaynağında kalınlığı 6 mm’den fazla Argonark 20 Kalınlığın değiştiği durumlarda genel amaçlı kaynaklar için tercih edilir. HABAŞ : HB205, HB212, HB512, HB220 Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

ARGON + HELYUM + KARBONDİOKSİT GAZ KARIŞIMLARI Yüksek amper/yüksek metal yığma oranı için optimum şartlar sağlar. Ana kullanım alanı, düşük alaşımlı ve yüksek dayanımlı malzemelerdir. Paslanmaz çelik kaynağında kullanılır. Tekstil, gıda ve ilaç sektöründe kullanılan karıştırıcı ve depolayıcı tank üretiminde. Özel amaçlı tekne ve gemilerde gövde yapımı ve dekoratif amaçlı parça üretiminde kullanılır. KARBOGAZ : HEMİX P2 Östenitik paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılır. BOS : Heliark1 & Heliark 101 Paslanmaz çelik kaynağında gerilim sistemleri için üretilen trafolarda kullanılan bakır ve alüminyum parçaların kaynatılmasında kullanılır. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

KISA DEVRE DAMLA GEÇİŞİ İÇİN ÖNERİLEN KORUYUCU GAZLAR Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

SPREY DAMLA GEÇİŞİ İÇİN ÖNERİLEN KORUYUCU GAZLAR Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

SPREY DAMLA GEÇİŞİ İÇİN ÖNERİLEN KORUYUCU GAZLAR Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

KORUYUCU GAZ REGÜLATÖRLERİ Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

KORUYUCU GAZ REGÜLATÖRLERİ Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN HUSUSLAR Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

TIG KAYNAĞINDA KULLANILAN ARGON – HİDROJEN KARIŞIMI GAZLAR Argon ve Hidrojen karışımları, paslanmaz çelikten üretilmiş boru ve ince plaka kaynaklarının TIG kaynağında kullanılır. Karışımın kullanımı için en önemli şart, paslanmaz çeliğin Hidrojen kırılganlığına duyarlı olmaması gerektiğidir. Östenitik Paslanmaz çelikler (3xx serisi) rahatlıkla kaynak yapılabilir. Ancak Martensitik (4xx serisi ) çelikler Hidrojene karşı duyarlı olduğu için kullanılması sakıncalıdır. Uygulanan kaynak hızı, Argona eklenen Hidrojen miktarına göre değişir; çünkü ark voltajı hidrojen miktarı arttıkça artar. Ancak eklenecek Hidrojen miktarı, malzeme kalınlığına ve dikiş türüne göre değişir. Kullanılan Hidrojen miktarı 1% ile 5% arasındadır. DİKKAT! Alaşımlı çeliklerde ise hidrojen en istenmeyen gazlardan birisi olup hidrojen kırılganlığına yol açar.  Kullanılması önerilmez. Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı KORUYUCU GAZ ÜNİTESİ Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı

Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı KORUYUCU GAZ ÜNİTESİ Doç. Dr. Hüseyin UZUN – Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı