HAFİF METAL ALAŞIMLARININ MODERN BİRLEŞTİRME TEKNİKLERİ ALÜMİNYUM HAFİF METAL ALAŞIMLARININ MODERN BİRLEŞTİRME TEKNİKLERİ Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Alüminyum günümüzde demir çelikten sonra en çok kullanılan en genç metaldir. Alüminyum ve alaşımları günümüzde birçok endüstri dallarında kullanım olanağı olan bir elementtir. Alüminyum ve alaşımları hafif metal alaşımları olmaları nedeniyle ısıl işlemler sonucu mekanik özellikleri iyileştirilebilir. MIG, TIG ve sürtünme karıştırma kaynağı paslanmaz çelik gibi birçok metalin kaynağına bir birleştirme yöntemi olarak kullanılabildiği gibi alüminyum ve alaşımlarının kaynağında da kullanılabilmektedir. Döküm, dövme ve işleme ile ilgili elde edilmesi güç olan, parçalarda kullanılan kaynak usullerinin, parça üzerindeki etkisi ve kaynak öncesi yapılan ısıl işlemlerin, kaynak işleminden sonraki mukavemetlerinin çeşitli alüminyum ve alaşımlarındaki değişimi önemlidir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

ALÜMİNYUM VE ALAŞIMLARININ TARİHÇESİ VE ÖZELLİKLERİ 1911 yılında Alman metalurjisti ALFRED WILM uçak endüstrisinde kullanılabilecek hafif ve sağlam bir alüminyum alaşımını geliştirmeye çalıştı.1919 yılında NERİCA-WALTENBERG-SCOTT yaşlanmış olabilmesi için alaşımının nasıl bir faz diyagramına sahip olması gerektiğini buldular.1920`de FRAENKEL ve SENG yaşlanma sırasında elektrik iletkenliği değişimini tespit ettiler. 1926`da SCHMIDT ve WASSERMAMN yaşlanma esnasında parametrelerinin değişimini tespit ettiler 1930`da FRAENKEL aşırı yaşlanmayı gözledi ve açıkladı.1935`de WASSERMANN ve WEENT alüminyum bakır alaşımlarında X- ışınları ile inceleme yaparak alüminyum bakır denge diyagramında görülen 0 fazında benzer fakat aynı olmayana bir faz gördüler ve 0 ile gösterip “trancition lattice” (geçiş latisi) adını verip aynı isimli teoriyi ortaya attılar.1936 FINK ve SMITH yaşlanma sertleşmesinin ilk kademelerinde meydana gelen çökeltileri duraluminde metalografik olarak tespit ettiler. 1938`de GUINIER ve PRESTON yaşlanma sertleşmesinin kaynağını teşkil eden “GP” zonlarını buldular. Günümüzde yaşlanma teorisinin MEHL ve JEFFER tarafından ortaya atıldı. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyum ve Alaşımlarının Özellikleri Alüminyum hafif metaller gurubuna giren ve teknik alanda çok kullanılan bir metaldir. Özgül ağırlığı 3,8 gr/cm3`den küçük olan elemanlar hafif metaller grubuna girer. Hafif metaller sınıfında alüminyum, magnezyum, potasyum, lityum ve berilyum bulunur. Bunlardan özellikle alüminyum ve magnezyum en önemlileridir. Alüminyumun önemli olmasının sebebi hafif olmasıdır. Ayrıca yüksek elektrik ve ısıl iletkenliği atmosferik dayanıklılığı, imal kolaylığı ve diğer metaller ile yüksek çekme mukavemetine sahip alaşımlar oluşturabilmesi diğer önemli hususlardır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Alüminyum doğada bol bulunduğu için kullanılma sahaları çoktur. Bütün metallerde yaygın olarak yer kabuğunda %15`ini (Al2O3) olarak oluşturmaktadır. Alüminyum kaynak, sıcak ve soğuk lehim veya mekanik bağlanma usulleri ile kolayca birleştirilebilmektedir. Alüminyum diğer metallerde kullanılan cihazlar ve teknikle birleştirilme yöntemini belirleyen faktördür Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyumun Genel Karakteristikleri Alüminyum ağırlıklı olarak hafiftir. Bazı alaşımlar yumuşak çelikle mukayese edilecek derecede sağlamdır. Sıfır derecesinin altında şekil değiştirme kabiliyetine sahiptir. Korozyon direnci fazladır. Zehirleyici değildir. Elektrik ve ısıl iletkenliği iyidir. Isı ve ışığı çok iyi yansıtır. Manyetik değildir. Alüminyum imali kolaydır. Bükülebilir, haddelenebilir, preslenebilir, çekilebilir, bükülüp uzatılabilir ve rulo haline getirilebilir. Metal ayrıca çekiçle dövülüp, kızdırılıp işlenebilir veya kalıptan çekilerek çok büyük şekiller verilebilir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Birleştirme İle İlgili Karakteristikler Saf alüminyum 1220 °F`dan ergir. Alaşımları ise alaşım muhteviyatına göre 900-1220 °F`da ergir. Kaynak yâda lehimleme sırasında alüminyum ısınsa da rengi değişmez. Bu yüzden metalin ergime noktasına gelip gelmediği kolay gözlenemez. Çeliğe nazaran yüksek ısı iletkenliği, eğritme kaynağı için fazla ısı verilmesi gereklidir. Büyük parçalarda ön ısıtma gereklidir. Yüksek elektrik iletkenliğinden dolayı ise çelikle mukayese edilirse yüksek akımlar gerekecek ve direnç kaynağında kaynak süresi kısa tutulacaktır. Kaynak değişkenlerinin de daha keskin kontrolleri gerekecektir Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Alüminyum alaşımları havayla temas edince hemen yapışkan ve kolay giderilemez bir oksit filmi oluşturur. Ergitme kaynağında alüminyum parça ve ilave metalin uygun birleşmesi ve lehimlemenin veya yapıştırmanın iyi olması için bu oksit filmi takip edilmelidir. Temizleyici maddelerde, soy gaz atmosferindeki koruyucu gaz arkıyla veya mekanik ya da kimyasal yöntemlerle oksit filmi giderilmeye çalışılır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyumun Başlıca Özellikleri Alüminyum ve alaşımların kaynağında müspet neticeler almak için alüminyum ve alaşımlarının özelliklerini iyi bilmek gerekir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyum Saflık Dereceleri Gıda ve elektrik endüstrisinde kullanılan alüminyum %99,99 saflık derecesindedir. Alüminyum borular ve saçlar %99,5 ile %99,8 bazen %98-99 derecesinde saftırlar. Geri kalan kısımlar genellikle silisyum ve demirden ibarettir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Demir (Al3Fe) alüminyum 250-350 °C`da tavlanırsa, katı eriyik halinde bulunan silisyum, alüminyumdan ayrılır 350 °C üzerinde tekrar katı eriyik haline geçer. Silisyumun ayrılmasıyla alüminyumun mukavemeti düşer. Bu nedenle soğurken bu bölgeyi hızlı geçmek gerekir. Kaynaktan sonra dikiş 400 °C`den itibaren birdenbire suya daldırılarak çabuk soğutulmalıdır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Alüminyum 99,0 – 99,5 – 99,8 – 99,9 – 99,99 saflıkta üretilir.%99,99 saflıktaki alüminyum yüksek nitelikte alüminyum olarak bilinir. Burada fiziksel ve mekanik özellikler şekilde kendini gösterir: Yüksek nitelikte alüminyum yumuşak, kolay işlenebilir, ısı ve ışığı verimli bir şekilde yansıtır; ısı ve elektriği iyi iletir, korozyona karşı çok dayanıklıdır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyumun Fiziksel Özellikleri Kimyasal simgesi Al Özgül ağırlığı 2,7 gr/cm3 Atom numarası 13 Atom ağırlığı 26,98 gr Ergime derecesi 660 °C Rengi Parlak gümüşi Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Sıcaklık Tesiri İle Uzama: 0-50 °C 1,17 (mm/m) 100 °C 2,38 (mm/m) 200 °C 4,94 (mm/m) 400 °C 10,60 (mm/m) 500 °C 13,70 (mm/m) Kendini çekme miktarı %1,7 – 1,8 Katı halden sıvı hale geçerken meydana gelen hacim büyümesi %6,5 Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyumun Mukavemet Özellikleri Mukavemet özellikleri, malzemenin saflığına ve imal şekline bağlıdır. Saf alüminyum dinamik dayanıklılığı, statik dayanıklılığının 0,4 – 0,5 katıdır. Soğuk şekil değiştirmiş alüminyuma kaynak yapıldığında ısıdan etkilenen bölgenin mukavemeti düşer. Kaynak esnasında parça tavlandığı için mukavemeti azalmaktadır. Kaynaktan sonra parça soğuk olarak çekiçlenirse dayanıklılık kazanır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyum türlerinin mukavemet özellikleri Mekanik değerler Döküm Al. Hadde Al. Çekme muk. (kg/mm2) 9 -12 18 – 28 Akma muk. (kg/mm2) 3 – 4 16 – 24 Uzama (%) 18 – 25 3 – 5 Büzülme (%) 40 – 55 60 – 85 Sertlik (Brinell) 24 – 32 45 – 60 Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Korozyona Karşı Mukavemet Alüminyum oksijene karşı ilgisi çok fazladır. Hava ile temas neticesinde, kısa zamanda oksijen ile birleşerek alümin (Al2O3) oluşturur. Bunun sonucu bütün yüzeyi çok renkli alümina tabakası ile örtülür. Alüminyum bu özellikleri korozyona karşı mukavemetini yükseltmektedir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Oluşan bu oksit tabakası su ile yıkamak suretiyle çıkartılamaz. Alüminyum bu özelliği kullanma sahasını genişletmiştir. Soğuk şekil değiştirme korozyon mukavemetini düşürür. Alüminyum saflık derecesi azatlığı takdirde de korozyon direnci düşer. Yabancı elementler, korozyon mukavemetini azaltmaktadır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Soğuk Şekil Değiştirme ve Sıcak Şekil Değiştirme Sıcak ve soğuk şekil değiştirme, yeniden kristalleşme sıcaklığı yardımıyla şu şekilde ifade edilir: Soğuk şekil değiştirme, yeniden billurlaşma sıcaklığının altında sıcak şekilde değiştirme ve yeniden billurlaşma sıcaklığı üzerinde yapılan şekil değiştirmedir. Soğuk şekil değiştirmeden sonra taneler bozulmuş olarak kalır; sıcak şekil değiştirmeden sonra ise taneler tekrar düzgün bir halde teşekkül eder. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Alüminyum oda sıcaklığında soğuk şekil değiştirildiği takdirde, çekme ve akma mukavemeti yükselir. Buna karşılık uzama miktarı ve şekil değiştirme kabiliyeti azalır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Daha önce şekil değiştirmiş bir alüminyum parça sıcak şekil değiştirilebilir. Fakat kaynakta olduğu gibi mukavemet düşer. Sıcak şekil değiştirme sıcaklık 300 – 450 °C arasındadır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Bu artma ve azalma şekil değiştirme (haddeleme) derecesine bağlıdır. Sert (yani soğuk şekil değiştirmiş) alüminyum, yumuşak alüminyumdan daha az bir korozyon mukavemetine sahiptir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyum Alaşımları ve Özellikleri Alüminyum katılan alaşım elemanları, mukavemet özelliklerini yükseltir. (Özellikle mukavemet artar). Başlıca alaşım elemanları: Magnezyum, manganez, silisyum, bakır, çinko ve bazen de kurşun, nikel ve titanyumdan ibarettir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alaşım elementleri alaşım içinde üç farklı halde bulunurlar: 1.Alüminyum içinde katı halde eriyebilir (katı eriyik). 2.Katı halde alüminyumda erimeyip veya sınırlı eriyip mekanik bir karışım teşkil ederler. 3.Alüminyum veya birbiriyle metaller arası veya kimyasal bileşik teşkil ederler. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyum Alaşımları İmal Tarzına Göre İki Ana Gruba Ayrılabilir: 1.Hadde alaşımları (dövülmüş alaşımlar) 2.Döküm alaşımlar Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Hadde Alaşımları Bu alaşımlar da ısıl işlem neticesinde sertleşen ve tabii sert alaşımlar olmak üzere ikiye ayrılır. Dökme dövme, haddeleme, çekme ve ektrüzyon gibi mekanik operasyonlar istenilen harici şekilleri elde etmek için kullanıldığı gibi, ısıl işlemler de, içyapıyı değiştirerek sertlik, mukavemet, süreklilik vs. içyapıyı mekanik özelliklere tesir etmek üzere kullanılır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Döküm Alaşımları Başlıca döküm alaşımları şunlardır: AlCu, AlZnCu, AlCuNi, AlSi, AlSiNi, AlSiMg, AlMg, AlMgZn, AlMgSi. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyum ve Alaşımlarında Isıl İşlemler Alüminyum ile ısıl işlem neticesinde sertleşen alüminyum alaşımları arasında şu fark vardır. Alüminyum tavlandıktan sonra mukavemetini bir miktar kaybeder ve yalnız soğuk şekil değiştirme neticesinde sertleşir. Buna karşılık sertleşen alüminyum alaşımları, belirli sıcaklıklarda belli zaman bekletilerek mukavemeti ve sertliği yükseltilebilir. Bu bekletmeye yaşlandırma[1] ve bu olaya da ayrışma sertleşmesi denir. Yaşlandırma belirli sıcaklıkta yapılırsa suni yaşlandırma oda sıcaklığında yapılırsa tabii yaşlandırma adını alır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Bir alüminyum alaşımının ısıl işlemle sertleştirilmesi 4 kademede incelenir: 1.Önceden tayin edilen bir sıcaklığa kadar ısıtma. 2.Belirlenen bir sürede bu sıcaklıkta bekletme. 3.Düşük bir sıcaklığa hızla su verme. 4.Su vermeye takiben, yaşlandırma veya çökelme sertleşmesi. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Tavlama Mekanik yollarla elde edilen işlenmiş alüminyum alaşımlarının çoğu zaman birçok imal işlemlerinden sonra tavlama işlemini tatbik etmek lazımdır. Tavlama soğuk şekil değiştirme neticesinde sertleşmiş olan malzemeden sertliği kaldırmak veya ısıl işleme tabi tutularak yaşlandırılan malzemeyi yumuşatmak için kullanılır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Yapıda mevcut tanelerin yeniden kristalleşmesini sağlamak amacıyla, alaşımı eğritmek ve çökeltme ısıl işlemleri sıcaklıkları arasında bir dereceye kadar ısıtmak tavlamanın esasıdır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Bu işlem yaşlanma sertleşmesinin, sertleşme etkilerini yok eder. Metalin soğuk işleme tabi tutulması da sertliğini ve çekme mukavemetini arttırır. Fakat sürekliliğini azaltır. Metalin soğuk olarak işlenmesini devam ettirebilmek için tavlama işlemi uygulanarak metal yumuşatılır. Isıl işlemde alaşım tav süresi önemlidir. Örneğin yeniden billurlaştırma işleminde alaşım gereken sıcaklık ve sürede tutulmazsa yeniden teşekkül eden kristallerin şekil ve özelliklerini tamamıyla değiştirmezler. Bunu sağlamak için belirli sıcaklık ve zaman süresinde alaşımı bekletmek gerekir. Ayrıca tavlanan alaşımın kenar kısımlarının ince ve yerlerinin hızlı tavlama ile bozulmaması için gerekli yavaş yavaş arttırmak gerekir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Tamamıyla sıvı halde iken A noktasında bulunan saf metalin soğuma sırasında sıcaklığın zamana bağlı olarak değişimi şekilde görülmektedir.Sıcaklık azalıp B noktasına gelince bu noktada katılaşma ve billurlaşma başlar.Saf alüminyumun katılaşma noktası 658 °C`dir.Saf maddeler sıvı halden katı hale geçerken, sıvılar katılara ısı verirler.Katılaşma başlangıcından katılaşma sonuna kadar, (katılaşma süresince) sıcaklık sabit kalır.Bu durum soğuma eğrisinde BC doğrusu ile gösterilir.Tamamıyla katılaştıktan sonra, sıcaklık D eğrisi boyunca zamana bağlı olarak düşmeye devam eder.Bu eğri sadece saf alüminyuma mahsustur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Birbiri içinde erimiş, tamamen ergimiş iki saf maddenin birlikte soğuması incelenirse, burada sıcaklık fazlası kanuna göre katılaşma sırasında değişir.Yani katılaşma sabit sıcaklıkta olmayıp, E, F, G gibi bir katılaşma aralığında meydana gelir.Soğuma eğrisi katılaşmanın başladığı ve bittiği noktalarda kireç kırılma gösterir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Solüsyona Alma Solüsyona alma işlemi de kendi arasında safhalar şeklindedir : Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Önceden Tayin Edilen Bir Sıcaklığa Kadar Isıtma Bu işlemin amacı alüminyum içindeki erirliği düşük sıcaklıklarda az buna karşılık yüksek sıcaklıklarda fazla olan alaşım elemanlarının erirliliğini, alaşımı yüksek sıcaklıklara çıkarmak suretiyle artırmaktadır.Yalnız burada dikkat edilmesi gereken noktalar şunlardır. A) Bu işlemin yapıldığı sıcaklık hassasiyetle seçilmelidir.Çünkü eriyebilen elamanlar alüminyum içinde katı eriyik halinde kalmalıdır.Çok düşük sıcaklıklarda az mukavemet elde edilemeyeceği gibi çok yüksek sıcaklıklarda eriyebilen elemanların ergime tehlikesi mevcuttur.Ayrıca ergime olacak çok yüksek sıcaklıklarda kullanılması halinde renk değişimi meydana gelir ve su verme sırasında gerilmeler artar.Bu nedenle mevcut alaşım elemanlarının içinde en düşük ergime sıcaklığına sahip olan elementin ergime sıcaklığının altında bir sıcaklık derecesi seçilmelidir.Bu alaşımlarda küçük bir sıcaklık artışı malzemenin ergimesine sebep olur ki, bu taktirde alaşımı tamamen ergitmek gerekir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri B) Isıtma hızı çok önemlidir.Genellikle orta hızlı bir ısıtma tavsiye edilir.Şayet yavaş ısıtma tatbik edilirse, eriyebilen elemanların difüzyonu fazla olur.Aynı zamanda büyük tanelerin teşekkülüne meyil gösterir.Şayet malzeme soğuk şekil değiştirmeye tabi tutulmuş ise tane büyümesine engel olmak için ısıtma hızı yeteri derecede yüksek olmalıdır.Genel olarak söylenebilir ki, malzeme kritik denecek kadar soğuk şekil değiştirme miktarı mevcut değil ise tane büyümesi tehlikesi yoktur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Belirli Bir Süre Bekletme Isıtma hızı çok önemli olduğunu belirtmiştik.Bunun yanında bekletme süresi de büyük önem taşımaktadır.Bekletme süresi, malzemenin çıkarıldığı sıcaklığa, tavlama şekline, malzemenin cinsine ve buna benzer faktörlere bağlı olarak değişir.Uzun bir süre bekletme tane büyümesine difüzyonun artmasına ve renksizleşmeye neden olur.Sıcaklıkta bekletme süresinin ölçülmesine, malzemenin en soğuk kısmının istenilen minimum sıcaklık değerine varıldığında başlanır.Tablolar bu esasa göre tespit edilip düzenlenmiştir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Bekletme süresi alaşımın cinsine bağlı olarak, ince parçalarda 10 dakikadan başlar ve kalın parçalarda 12 saate kadar çıkar.Kalın parçalar için itibari olarak kesitteki kalınlığın her 1,5 cm`si için 1 saat bekleme süresi kabul edilir.Bekletme süresi bütün eriyebilen elemanların katı eriyik haline geçebilmelerini sağlayacak kadar uzun seçilir.Kısaltılmış bir bekletme süresinin etkileri çok kötü olduğu gibi fazla bekletmede de oksidasyon tehlikesi artar. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Isıtmanın Meydana Getirdiği Değişiklikler Bu değişiklikleri aşağıdaki maddeler halinde incelemek daha uygun olur. A) Üniform Dağılımı: Yapı aşırı doymuş hale gelmiştir.Ayrıca bu sıcaklıkta bekletme yapılarak homojen bir dağılım sağlanmıştır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri B) Toparlanma: Isıl işleme tabi tutma esnasında meydana gelir.Bu sayede iç gerilmelerden bir kısmı ortadan kalkar.Bu sırada soğuk işlem sırasında kaybolan şekil alma özelliği yeniden kazanılmış olur.Bu işleme gerilim giderme tavı da denir. C) Yeniden Kristalleşme: Soğuk işlenmiş malzeme, yeteri derecede yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtıldığında, soğuk şekil değiştirme sonucu meydana gelmiş olan parçalanmış partiküller malzemenin tabi tutulduğu şekil değiştirme derecesi yeterli ise, yeniden gerilimsiz tanecikler oluştururlar.Bu olaya yeniden kristalleşme denir Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Soğuk şekil değiştirme esnasında meydana gelen yüksek enerjili noktalar, yeni taneleri meydana gelmesinde, çekirdek rolü oynar.Soğuk şekil değiştirme derecesi yeterli değil ise, yeniden kristalleşme olmaz.Kullanılan sıcaklık derecesine yeniden kristalleşmeyi meydana getirecek kadar tam soğuk şekil değiştirme varsa elde edilen malzeme gayet iri taneli olur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Tane Büyümesi Yeniden kristalleşmeden sonra yeni taneler az enerjili duruma gelmek üzere büyümeye adaydırlar.Bu büyümeye etki eden nedenleri maddeler halinde şöyle sıralayabiliriz. A) Başlangıçtaki tane büyüklüğü: Ancak küçük soğuk şekil değiştirme derecelerinde kendini gösterir.Belirli bir soğuk şekil değiştirme derecesinde elde edilen sertleşme derecesi, iri taneli malzemeler için daha az olmak üzere, malzemenin tane büyüklüğüne tabiidir.Plastik şekil değiştirme derecesinin az olduğu hallerde başlangıçtaki malzemenin tane büyüklüğünün, son tane büyüklüğüne, kayda değer derecede tesiri vardır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri B) Soğuk şekil değiştirme derecesi: Limitli fakat kritik derecede bir soğuk şekil değiştirmeye maruz malzeme, yeniden kristalleşmeden sonra anormal derecede büyük tanelere sahip olurlar. C) Isıtma hızı: Küçük bir ısıtma hızı, normalden büyük toplama periyodunun sebep olacağından, yeniden kristalleşme ile elde edilen taneler biraz iri olur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri D) Son sıcaklık derecesi: Yeniden kristalleşmeden sonra taneler büyümeye mehillidirler.Bu büyüme tanelerin en alçak dereceli enerji seviyesine sahip olmak istemeleri yüzündendir.Teorik olarak son sıcaklığın yükselmesi tanelerin büyümesine yardım eder. E) Yüksek sıcaklıkta bekletme süresi: Yüksek sıcaklıkta bekletme süresi arttıkça tanelerin büyüme oranı da artar. F) Malzemenin terkibi. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Su Verme Eriyebilen elemanların katı eriyik haline geçmelerinden sonra yeninden çökelmelerine engel olmak veya geciktirmek amacıyla malzemeye su vermek gerekir.Üç farklı su verme metodu mevcuttur.Bu üç metot, istenen özelliklere ve gösterdikleri kolaylıklara göre kullanılır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Soğuk Suda Su Verme Hafif dövmeli elde olunan alaşımlara soğuk su banyolarında su verilir.Su verme öncesi su sıcaklığı maksimum 300 °C olmalıdır.Sıcaklık değişimi 10 °C geçmemesi için yeterli hacimde su bulundurulmalıdır.Böyle bir su verme şekli çok etkilidir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Sıcak Suda Su Verme Büyük ve kalın kesitli dökme parçalara 75 – 90 °C`de hatta kaynar suda, yani 100 °C`de su verilir.Bu tip su verme, distarsiyonu minimum kılar ve eşit olmayan sıcaklık dağılışında doğan çatlama tehlikesi önlenmiş olur.Su vermede kullanılan suyun sıcaklığı malzemenin korozyon mukavemetine büyük ölçüde etki etmeye dövme alaşımlarda, bu tip su verme usulü kullanılır.Şunu da belirtelim ki, kalın kesitli parçaların korozyon mukavemeti ince kesitli parçalarda olduğu kadar kritik değildir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Püskürterek Su Verme Yüksek hızlı su püskürtülerek su verme usulü, levhalar ve geniş yüzeyli parçalara tatbik edilir.Bu tip su verme distarsiyonu minimum kılar ve su vermeden dolayı olan çatlamayı önler.Alaşımları için korozyon mukavemetini azalttığından kullanılmaz. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Solüsyona Alma ve Su Verme Sırasında Dikkat Edilecek Noktalar ve Karşılaşılan Güçlükler: Bekletme süresi ile su verme arasında önemli bir ilişki vardır.Malzemenin fırından çıkartılıp su verilmesine kadar geçen süre gayet önemlidir.Bu süre mümkün olduğu kadar minimum süreye indirilmelidir.Alaşımları levha halinde iken bu süre 10 sn geçmemelidir.Fakat kesit büyüdükçe bu süre uzatılabilir. Malzemeyi su vermeden önce soğutmaya terk etme katı eriyiklerin çökelmesine sebep olabilir.Bu çökelme tane sınırlarında ve kayma düzlemlerinde oluştuğundan, şekil değiştirme kabiliyetleri azalır.Ayrıca bazı alaşımlarda da taneler arası korozyon mukavemetine etki eder. Isıl işleme tabi tutulabilen alaşımlar herhangi bir kötü etki görülmeksizin birçok defa solüsyona alma ısıl işlemine tabi tutulabilir.Yalnız levhalarda bu durum sınırlıdır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Düşük Çekme ve Akma Mukavemeti Sebepleri: A) Kısa sürede bekletme veya düşük sıcaklıkta tavlama B) Fırında su banyosuna geç nakletme C) Yavaş su verme D) Aşırı ısıtma E) Yüksek sıcaklıkta oksitlenme Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri YAŞLANMA OLAYI Yaşlanma ile sertleşme elde etmek için önce katı eriyiğe alma yapılır.Ardından aşırı katı eriyik elde etmek için alaşıma su verilir.Su verme işlemi genel olarak çökelme süratinin çok yavaş olduğu bir sıcaklıkta yapılır.Su verdikten sonra çökelmenin çok uzun bir süre meydana gelmesine engel olmak için alaşım ortalama bir sıcaklığa ısıtılır.Şekil 2.2.`de XA ve XB kademeleri yaşlanarak sertleşmeyi göstermektedir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Yaşlanma kademeleri Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Ayrıntılı incelemeler yaşlanma sertleşmesini söyle açıklamaktadır: Aşırı doymuş atomlar belli kristal düzlemleri boyunca toplanma eğilimleri gösterirler.Bu eriyikteki Mg atomları toplanması ( eriyen atomlar ) diğer taraftan Mg yoğunluğunu azaltır, daha az aşırı doymuş ve dolayısı ile daha kararlı bir kristal yapı oluşturur.Bu durumdaki magnezyum atomları fark edilecek bir faz yapmamışlardır, hududun iki tarafındaki iki yapı arasındaki atom bağlaçları vardır.Dislokasyon hareketinin bu düzensiz alanlardan geçmesi zordur.Bu sebeple metal sertleşir ve gerilmeler altında deformasyona daha dayanıklı olur.Bölgesel toplama olayı uzun süre devam ederse hakiki bir çökelme ve aşırı bir yaşlanma veya yumuşama olur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Yaşlanma Teorisi Yaşlanma olayını izah eden bir çok teori ortaya atılmış olmasına rağmen bunlardan en tutarlısı 1935 yılında Wassermann ve Weert tarafından ortaya atılmıştır.Uzun çalışmalar sonucu ortaya konan bu teori şöyledir: Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Bu iki bilgin teorilerini Al-Cu alaşımını X- ışını ile inceldikten sonra ortaya atmışlardır.Bu incelemelerde Wasserman ve Weert Al-Cu denge diyagramında görülen Ө fazı ya da CuAl2`a benzeyen bir faz gördüler. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Çok küçük partiküllerden ibaret olan bu faz aynı Ө fazı gibi fakat matriks ile Ө fazı arasında bir kompozisyondadır.Bu faza geçiş fazı ( geçiş latisi ) adını verip Ө ile gösterdiler.Ayrıca içinde bulunduğu matrikse bağlı olarak yönlenme özelliğine bağlı olduğunu buldular.Yaptıkları açıklamada da dengeli çökeltinin ancak bu geçiş latisinin gelişip büyümesi ile meydana geldiğini berttiler.Daha sonra Mehl, Barret ve Geisler Widmanstantten yapılarının oluşumuna ilişkin bir teori ortaya attılar.Teoriye göre bu yapının oluşumu: Nükleasyon kademelerine ve içinde oluştuğu matriksle kohorent ( atom dizilişi uygun ) bir yapı oluşturmasına çökelen tanelerin büyümesine ihtiyaç gösterir.Atom dizilişleri uygun olması buradaki en önemli faktördür.Atım dizilişleri çözelti ve matriks gibi kristalografik yönden kesin bir strüktür tarafından paylaşılmalıdır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Çok tabiidir ki her bir yapı ve atom düzlemi bezer atomik, dizilere ve boşluklara sahip olmalıdır.Öyle ki küçük bir sistem değişimi ile uygunluk sağlansın.Bu teoride yaşlanma sertleşmesi matriks içine bir şekilde değiştirme ile ve onları koherent safhada birbirine uyduracak çökelme ile ilgili tutulmuştur.Aşırı yaşlanmanın nedeni olarak da, yapının oluşumu ile koherensliğin kaybolması gösterilmiştir.Daha sonraları bu teoriye “ Transmisyon Latis Teorisi “ adı verilmiştir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri 1938`de Preston ve Guinier birbirinden habersiz olarak transmisyon latis çökelmesinin bir önceki kademesini buldular.Difüze olmuş değişmelerin matriks bölgesinde olduğunu gösterdiler.Şayet çözünen atomlar, çözücü atomlar boyut yönünden önemli bir miktarda farklı ise matriks latisi distarsiyona uğrar.Fakat yeni ve kesin olmayan kristal strüktürleri bu kademede de zenginleşen bölgelerde birleşemez.Bu bölgelerde “BUINIDER-PRESTON “ya da “ GP ” zonu denir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Guinier`in açıklamasına göre GP zonları düğüm ya da salkım şeklindedir ve yaşlanma sertleşmesinin kaynağını teşkil etmektedir.Geissler ve arkadaşları, Guinier ve Preston tarafından gözlenen dislakasyon için ayrı bir açıklama yaptılar. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Onlar difüze çizgileri, çok küçük boyutlardaki partiküller ve bu partikülleri de Ө’ transmisyon latisinin ilk büyütme durumunun kaynağı olarak açıkladılar.Bu görüşe göre GP zonları transmisyon latisinin büyümesi ile oluşur.Bugün en iyi açıklamayı yapan teori yukarıdaki açıklamaların ve gelişmelerin bir sonucudur.Şöyle ki: Alaşımdaki kimyasal elemanların yer yer konsantre olması sonucunda çökeleğin ilkel çekirdekleri oluşur.Bu çekirdekler eriyen metal atomları cinsinden zengindirler. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Bu nedenle çekirdeklerin büyümesi de ancak eriyen atomların bu çekirdeklere yayınmasıyla mümkündür.Çökelmenin yayınma ile kontrol edilebilir olması, çökeltme ısıl işlem sıcaklığı yükseldikçe çökelme hızının niçin arttığını açılamak için yeterlidir.Çökelmenin ilk saflarında ikinci faz hemen teşekkür etmekte fakat ikinci faza benzer bir transmisyon latisi katı eriyikle sıkı temas halinde büyümektedir.Aşağıdaki şekilde “Aşırı yoğun katı eriyik “ – “ Transmisyon latisi “ – “Dengeli Çökelme “ şematik olarak görülmektedir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Dengeli çökelme Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Şemada görüldüğü gibi transmisyon kafesinde iki yapı arasında bir atom dizilişi uygunluğu mevcut ise katı eriyik distarsiyona uğramaktadır.Çökelme başlangıçta genellikle küçük boyutludur ve çubuk şeklindedir.Boyutları küçük olduğu sürece de normal difraksiyon ışıması yerine Guiner Preston ilkeleri olarak belirtilen özel X ışınları yansımaları oluşur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Birçok çökelme sertleşmesi sistemlerinde billur yapıları transmisyon kafesi teşkil edecek derecede gelişmeden sonra ana kafesten ayrılır ve denge halinde çökelme durumuna geçerler.Denge çökelmesi içinde oluştuğu matrikse göre belirli doğrultularda bulunuyorsa da ara billur yapılarını teşkil eden bu kafes arasında atom atoma bir uyuşum yani koherans durumu yoktur.Fakat denge çökeleğinin meydana getirdiği sertlik düşüktür.Dolayısıyla aşırı yaşlanma ( yumuşama ) bu dengeli yapının oluşumu ile ilgilidir.Birçok alaşım sistemlerine ara yapı yeterli miktarlarda bir kafes distarsiyonu meydana getirmeden önce çökeleği oluşturduğundan önemli derecede sertleşme olur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Yaşlanma Sertleşmesini Doğuran Sebepler Bu konuyu malzemenin yaşlanabilmesi için sahip olması gereken özellikler açısından bakarak aşağıdaki şekilde açıklamak mümkündür.Alaşım denge diyagramında aşağıdaki durumlardan birinin bulunması gerekmektedir: Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alaşım denge diyagramı Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri a) Denge diyagramından yatık bir solvüs bulunmalıdır. b) Kritik sıcaklık altında katı eriyik karışım aralığı olmalıdır. c) Yüksek sıcaklıklarda eriyen ara fazlı katı eriyik olmalıdır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

ALAŞIM ELEMENTLERİNİN ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINA ETKİLERİ İşlem Alüminyum Alaşımları 1xxx Ticari saflıkta Al ( >%99Al ) – Yaşlandırılamaz 2xxx Al – Cu alaşımları – Yaşlandırılabilir 3xxx Al – Mn alaşımları – Yaşlandırılamaz 4xxx Al – Si alaşımları – Eğer magnezyum varsa yaşlanabilir 5xxx Al – Mg alaşımları – Yaşlandırılamaz 6xxx Al – Mg – Si alaşımları – Yaşlanabilir 7xxx Al – Mg – Zn alaşımları – Yaşlanabilir Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Döküm Alüminyum Alaşımları 1xxx Ticari saflıkta Al – Yaşlandırılamaz 2xxx Al – Cu alaşımları - Yaşlandırılabilir 3xxx Al – Si – Cu veya Al – Mg – Si alaşımları – Biraz yaşlandırılabilir 4xxx Al – Si alaşımları – Yaşlandırılamaz 5xxx Al – Mg alaşımları – Yaşlandırılamaz 7xxx Al – Mg – Zn alaşımları – Yaşlandırılabilir 8xxx Al – Sn alaşımları – Yaşlandırılabilir Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyum ve ALAŞIMLARININ KAYNAK KABİLİYETİ Alüminyum ve alaşımlarının kaynak kabiliyeti aşağıdaki iki olayla açıklanabilir: Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri 1) Yüzeyde, alüminyum yüzeyde daha güç eriyen ( 2030 °C ) ve yoğunluğu daha yüksek olan alümin ( Al2O3 ) oluşması, metal ve alaşımlarının, kaynağa elverişli olmamasına sebep olmaktadır.Bunun varlığı, dikişinin devamlı olmasını sağlayacak erişmiş damlacıkların, bağ oluşturmasına engel olmaktadır.Bu zorluğu ortadan kaldırmak için, alümini eriten ve temizlenmesi kolay olan, bir curuf oluşturan özel bir örtü kullanılır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri 2) Bazı alaşımlar kaynak esnasındaki ısıl çevrim, ana katı eriyik içinde bulunan bileşenlerin, erimiş bölge veya esas malzemede çökelmesine sebep olmaktadır.Bu çökelme, mekanik özellikleri ve kimyasal etkilere karşı dayanıklılığı azaltmaktadır. Dövme alaşımlar; koruyucu gaz altında kolaylıkla kaynak edilebilir.Isıl işlem görmemiş alaşımlara el kaynağı yapıldığı zaman, mukavemetleri, kaynak yapılmamış aynı alaşıma göre daha düşük olmaktadır.Mukavemetteki azalmaya bağlıdır.Bilindiği gibi kaynak bölgesinde üç ayrı bölge oluşur.Ergime bölgesi – ısıdan etkilenmiş bölge – ısıdan etkilenmemiş bölge ( değişikliğe uğramayan bölge ). Isıl işlem görmüş alaşımlarda, tel halinde çekilme özelliği düşmektedir.Kaynaktan sonra yaşlandırma sertleşmesi yapılırsa dayanıklılık artar. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri KAYNAK İŞLEMLERİ Sert Hadde Alaşımları: Al – Mg alaşımı esas malzeme ile aynı karışımdaki veya AlSi5 alaşımından çubuklarla kaynak yapılır.Az miktarda magnezyum bulunan ( % 1 – 3 Mg ) AlMg alaşımlarının kaynak kabiliyeti oldukça iyi olur, esas malzeme karışımında bulunan çubuklarla karışım yapılır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Yüksek magnezyumlu alaşımların kaynağında, yüzeyde gözle görülmeyen bazı çatlaklar meydana gelir.Bundan ötürü parçanın kaynaktan evvel hafif bir ısıtmaya tabi tutularak çabuk kaynak yapılması icap eder. Bu suretle aynı karışımdaki AlMg5 alaşımının kaynağı yapılabilir.Ayrıca kaynağın dip kısımlara nüfuz etmesi için de bakır altlıklar kullanılmalıdır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri AlMg7 kaynağı oldukça zordur.Bu alaşım sıcağa karşı hassas olduğundan AlMg5 alaşımında söylenen hususlara burada dikkat edilir, ancak kısa dikişleri kaynak yapmak mümkündür.Al – Mg – Mn alaşımı aynı karışımlı kaynak çubuklarıyla mükemmel kaynak yapılır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Isıl İşlemde Sertleşen Hadde Alaşımları Al – Cu – Mg alaşımının kaynak için aynı karışımda bulunan veya AlSi5 alaşımındaki çubuklar kullanılır.Kaynak kabiliyeti iyidir.Fakat kaynağın, ısıl işlemle sertleşmeden evvelki durumda yapılması gerekir.Aksi halde geçiş bölgelerindeki mukavemet çok düşer ve kaynaktan sonra ısıl işleme tabi tutulsa bile başlangıçtaki mukavemet elde edilmez. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Al – Mg – Si alaşımının kaynağı içinde esas malzeme ile aynı karışımda bulunan veya AlSi5 alaşımından mamul çubuklar kullanılır.Isıl işlemle sertleştirilmeden evvel kaynak yapılması gerekir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Döküm Alaşımları Döküm alaşımlarının kaynaktan evvel petrol veya trikolar atilerle temizlenmesi ve çatlak yerlerinin mevcutsa iyi bir şekilde meydana çıkarılması gerekir.İç gerilmelere mani olmak için parçanın bir ocakta ön ısıtmaya tabii tutulması iyi sonuçlar verir. Parçanın kaynaktan sonra yine ocak içerisinde yavaş soğumaya bırakılması gerekir.AlSi alaşımlarını dekapan kullanılmadan da kaynak yapmak mümkündür.Kaynak çubuklarının, esas malzeme ile aynı karışımda döküm çubuklar olması gerekir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Alüminyum ve Alaşımları Kaynağı, Çeliğin Kaynağına Nazaran şu Sebeplerden Dolayı Daha Zordur !! 1. Alüminyum yüzeyinde gerek sıvı gerekse katı halinde iken, havada kaldığı süre zarfında gayet ince ve sıkı alüminyum oksit tabakası meydana gelir.Bu oksit tabakasının özgül ağırlığı, alüminyumdan küçük olduğu için daima kaynak esnasında ergimiş banyonun üzerini örter.Bu suretle kaynak çubuğundan eriyerek düşen damlaların, içeriye doğru nüfuz etmesine engel olur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri 2. Saf alüminyumun ergime sıcaklığı 658 °C ve alaşımlarındaki ise 575 – 650 °C de ergidiğinden kaynak esnasında oksit tabakasını ortadan kaldırmak için büyük bir sıcaklığa ihtiyaç vardır.Kaynak esnasında oksit tabasını ergitmeye çalışırken, alüminyum ergiyerek akmasına sebep olur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri 3. Çeliklerde malzeme tavlandıktan sonra kırmızı renk alır.Oysa alüminyum ve alaşımları kırmızı renk almaz.Kullanılırsa kaynağa başlama süresi kesin olarak kabul edilemez.Bu sebeple alüminyum ve alaşımlarının kaynağında açık renkli gözlük camları kullanmak gerekir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri 4. Alüminyum ısıl geçirme kabiliyeti, demirden yaklaşık olarak üç defa daha büyüktür.Bunun için kalan parçaların kaynağında işlemden önce bir ön ısıtmaya gerek vardır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyum ve Alaşımlarına Uygulanan Kaynak Metotları Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Gaz Altı Kaynak Yöntemleri Gaz altı ark kaynak yönetimlerini elektrot, koruyucu gaz ve ark türüne göre sınıflandırılabilir.İlk büyük sınıflandırma elektrot türüne göre yapılmıştır.Burada yöntemler, erimeyen ve eriyen elektrot olarak gruplandırılabilir.Erimeyen elektrotlar tungsten ürünlerdir.Bu yöntem grupları Gaz Altı Tungsten Ark Kaynağı ( GTAK ) olarak adlandırılmaktadır.Eriyen elektrotlar ise hem ark taşıyıcı hem de ilave metal görevi yapmaktadır.Elektrotlar genellikle kaynak yapılan metalle aynı kimyasal bileşime sahiptir.Bu yöntem Gaz Altı Metal Ark Kaynağı ( GMAK ) olarak adlandırılmaktadır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Bu iki ana grubun alt grupları, kullanılan koruyucu gaz türüne göre yapılabilir.Gaz Altı Tungsten Ark Kaynağında bazı durumlarda argon – hidrojen karışımları, ancak çoğu uygulamada da inert ( soy ) gazlar kullanılır.Inert, eski bir kelimedir ve “ reaksiyona isteksiz “ anlamına gelmektedir.Bütün soy gazlar bu gruba dahildir.Yüksek sıcaklıklarda diğer maddelerle bileşik oluşturmazlar.Kaynak sırasında nötr özelliklerini korurlar.Sözü edilen inert gazların tümü.Plazma Kaynağında ( PK ) kullanılırken, Tungsten Inert Gaz Kaynağında ( TIG ), bunlardan sadece argon, helyum veya ikisinin karışımı kullanılmaktadır.Tungsten Hidrojen Kaynağında ( THK ) ise kaynak sırasında çevre atmosferi hidrojen gazı ile uzaklaştırılmaktadır.Ark türüne göre Plazma Huzme Kaynağı ( PHK ), Plazma Ark Kaynağı ( PAK ) ve Plazma Huzme – Plazma Ark Kaynağı ( PHAK ) olarak alt gruplara ayrılabilir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Gaz altı metal ark kaynağında hem inert hem de aktif gazlar kullanılabilmektedir.Bu nedenle gaz altı metal ark kaynağı, Metal Inert Gaz ( MIG ) kaynağı ve Metal Aktif Gaz ( MAG ) kaynağı olarak ayrılır.Nüfuziyet formu, dikin görünüşü ve sıçrama oluşumu, kullanılan aktif gaz türünün, eritme gücüne bağlıdır.Metal Aktif Gaz kaynağı, koruyucu gaz türü göre, eğer aktif gaz ( CO2 ve O2 ) bileşenleri olan argon esaslı bir koruyucu gaz kullanılıyorsa, MAG – M kaynağı ve kaynak karbondioksiti kullanılıyorsa MAG – C kaynağı olarak alt gruplara ayrılır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

MIG – MAG Gaz Altı Ark Kaynak Yöntemi Eriyen elektrot ile gaz altı kaynağı çok geniş bir uygulama alanına sahiptir, çok ince levhalar hariç her kalınlıktaki demir esaslı ve demir dışı metal ve alaşımlarının kaynağında kullanılabilmektedir.MIG – MAG kaynağında ark, aynı zamanda ilave tel görevi yapan eriyen bir elektrot ile iş parçası arasında yanar.Koruyucu gaz ya argon yada helyum gibi inert gaz yada bunların karışımı ( MIG ) veya aktif bir gazdır ( MAG ).Uçsuz elektrot bir tel ilerletme mekanizması ile bir tel makaradan akım kontak borusuna gelir.Serberst tel ucu nispeten kısadır, böylece ince elektroda yüksek akım şiddeti uygulanabilir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Kaynak makinesinin kutuplarından biri elektroda diğeri de parçaya bağlanır, böylece ark, eriyen elektrot ile parça arasında yanar. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

MIG kaynak donanım blok şeması Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyum ve Alaşımlarının MIG Kaynağının Uygulanması Günümüzde alüminyum konstrüksiyonunda en çok kullanılan kaynak metodu, eriyen elektrotla bir koruyucu gaz veya gaz karışımı atmosferi altında yapılan MIG kaynak tekniğidir.Eriyen elektrot ile yapılan MIG gaz altı kaynağı çok geniş bir uygulama alanına sahiptir.MIG kaynak yönteminin diğer kaynak yöntemlerine göre, mekanize edilebilme, daha hızlı çalışma, robot kullanma imkanı, çok karmaşık kaynak konstrüksiyonlarında kolay bir şekilde uygulanabilme, her pozisyonda kullanabilme ve karbonlu çelik, paslanmaz çelik, alüminyum, bakır gibi bütün ticari metallerin kaynak edilebilmesi açılarından birçok avantajlar sağlamaktadır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Ayrıca her geçen gün bu metodun pazar payı yüzdesi artmaktadır.Bu teknik her kalınlıktaki alüminyum ve alaşımları için uygulanabilir olmasına rağmen genellikle 3 mm`den daha kalın alüminyum ve alaşımlarının kaynağında tercih edilen bir kaynak yöntemidir.Çünkü MIG kaynağında kaynak hızı ve ergime gücü diğer gaz altı kaynak yöntemi olan TIG kaynağına göre daha yüksek olduğu için çok ince levhalar ancak darbeli akım yöntemi uygulanarak kaynak yapılır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Alüminyum ve alaşımları 550 – 660 °C arasındaki sıcaklık aralığında ergimelerine rağmen ısıl iletkenliklerinin çok yüksek olması nedeni ile kaynak için gerekli ısı girdisi eş kalınlıktaki çeliğin kaynağından daha fazla olmak zorundadır.Alüminyum ve alaşımlarının ısıl genleşme katsayılarının büyük olması, kaynak bölgesinde ısınma ve soğuma sonucu oluşan sıcaklık farkları ve şiddetli gerilmeler ve büyük çaplı çarpılmaların olmasına neden olur Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Alüminyum üzerinde hava ile teması sonucunda oluşan refrakter alüminyum oksit tabakası, alüminyum ve alaşımlarının kaynağını büyük çapta güçleştirir.Doğru akım, ters kutuplama ( elektrot pozitif kutupta ) ile yapılan kaynakta, banyo üzerinde yüzen oksit tabakası parçalanır ve ancak bu kutuplama ile kaynak gerçekleştirilir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Alüminyum ve alaşımlarının MIG kaynağında, malzemenin kalınlığı göz önüne alınmaksızın sprey ark ile kaynak yapmak daima tercih edilir.Sprey arkın yüksek ısı girdisine karşın alüminyumun yüksek ısıl iletkenliği dolayısı ile kaynak banyosu oldukça çabuk katılaştığından her pozisyonda kaynak yapmak mümkün hale gelmektedir.Yalnız burada oksit tabakasının giderilmesi için sola kaynak yöntemi seçilmeli ve dikey pozisyonundaki kaynaklar aşağıdan yukarıya doğru yapılmalıdır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Böylece hem kaynak edilecek bölgelerdeki oksit tabakaları temizlenmiş olur hem de kaynak ağızları iyi bir şekilde ergiyerek uygun bir şekilde kaynak yapılmış olur.Sağa kaynak yöntemi uygulandığında ve dik kaynaklarda yukarıdan aşağıya doğru kaynak yapıldığında gözenekli,kötü görünüşlü ve yetersiz ergimeden dolayı tam kaynamamış bölgeler meydana gelir.Kaynak dikişi düz veya dar zikzaklarla çekilmelidir.Geniş zikzaklar kaynak dikişinin aşırı oksitlenmesine neden olduğundan kullanılmamalıdır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri İnce alüminyum levhaların gerek yarı otomatik gerekse de mekanize adilmiş MIG kaynağında genellikle Argon gazı kullanılır.Kalın alüminyum levhaların otomatik kaynağında ise daha sıcak bir kaynak banyosu ve daha iyi nüfuziyet elde etmek için Helyum gazı veya Helyum – Argon gaz karışımı kullanılır.Alüminyum alaşımlarının ısıl iletkenliğinin yüksek olması özellikle kalın parçalarda kaynak bölgesinin şiddetli soğumasına neden olur.Bu bakımdan kalın ve bilhassa döküm alüminyum parçalara uygulanan ön tav sıcaklığı 200 °C`yi geçmemelidir.Dövme alüminyum alaşımlarında genel olarak ön tav yerine daha yüksek akım şiddeti ve ark gerilimi ile daha yüksek ısı girdisi sağlanır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Soğuk şekil değiştirme veya ısıl işlem ile sertleştirilmiş alüminyum parçaların kaynak bölgesinde, sonradan kazanılmış olan bu sertlikte bir azalma görülür, bu bakımdan ısıl işlem ile sertleştirilmiş alüminyum alaşımlarına kaynak öncesi, bir çözeltiye alma tavı uygulanır ve kaynak sonrası tekrar ısıl işlem uygulanarak sertleştirilir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri MIG kaynak yönteminin uygulanması çok basittir.Toprak kablosunu iş parçasına veya kaynak masasına bağlayarak ve torç ucundaki tel elektrotu kaynak ağzına değdirerek ark oluşturulur.Makine telin ilerlemesini ve uygun ark boyunu otomatik olarak sağlar.MIG kaynağı, uygulama kolaylığı nedeniyle bütün demir dışı metal ve alaşımların kaynağında çok popüler ve aranılan kaynak yöntemi haline gelmiştir. MIG yöntemindeki ark bölgesi şematik olarak Şekil 4.4. de gösterilmiştir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

MIG yöntemindeki ark bölgesi Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Bu yöntemle kaynak arkı Şekil 4.4. de görüldüğü gibi iş parçası ile aynı zamanda ilave metal olan, tükenen tel elektrot arasında oluşur.Alüminyumun MIG kaynağı doğru akım, elektrot pozitif kutupta yapılır.Bu kutuplama sprey damla geçişi olarak adlandırılır ve asal gaz atmosferi (Ar veya He veya Ar/He karışımı) altında korunur.MIG kaynak yöntemi kalın çaplı tel elektrot kullanılarak daha kararlı hale getirilebilir.Tel elektrotun düzgün olarak kaynak bölgesine iletilebilmesi için teflon spiral kullanılmalı, kılavuzlar ve tel sürme makaralarının yuvaları U biçimli olmalı, kontak meme daha uzun olmalı ve iç çapı toleransının daha fazla olması gerekir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Çeliklere nazaran alüminyum malzemeleri kaynak yaparken, bu malzemeye özgü bazı özellikler dikkate alınmalıdır.Alüminyum malzemeler, çeliklere göre daha yüksek ısı iletkenliğe sahip olduğundan, kaynak nüfuziyeti daha düşük ve kaynak banyosunun gazlardan arınması daha geç olur.Sonuç olarak, kaynak dikişinde yetersiz ergime ve gözenekler oluşabilir.İş parçasının ön tav yaparak ve kalın kesitli malzemelerin kaynak esnasında da tavlayarak, bu tür kaynak hataları önlenebilir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Kaynağa başlamadan önce, yüzeydeki alüminyum–oksit tabakası kaynak bölgesinden frezeleme yoluyla veya paslanmaz çelik fırça ile fırçalayarak tamamen temizlenmelidir.Kaynak ağzı yüzeyleri ve kaynağa yakın bölgeler ( kaynak ağzının en az 50 mm yakını ) temiz, yağsız ve kuru olmalıdır.İyi bir depolama ve mekanik işlemler sonrası kaynak yüzeylerinin özel bir yağ çözücü ile temizlenmesi, bu tür hazırlık işlerini kolaylaştırır.Bunların yanında, alüminyum malzemelerin kaynağında kullanılan el aletleri yalnız bu malzemeler için kullanılmalıdır.MIG yöntemi ile 4 mm`den büyük kesit kalınlığa sahip malzemelerin alın kaynağını veya köşe kaynağını tek pasoda yapmak mümkündür.Yüksek kaynak akımı ve güçlü bir nüfuziyet nedeniyle 6 mm`ye kadar kalınlığa sahip malzemelerde kaynak banyosunu desteklemek için kaynak altlığı kullanılır.Ayrıca alüminyum ve alaşımlarının MIG kaynağı için önerilen bazı parametreler Tablo 4.1. de görülmektedir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Tablo 4.1. Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının MIG kaynağı için önerilen bazı kaynak parametreleri Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Kaynak bağlantısının kalitesini belirleyen seçilen kaynak parametreleridir.Bu nedenle uygun kaynak parametreler seçildiği taktirde alüminyum ve alaşımlarının kaynağında, MIG kaynak yöntemi başarılı ve geniş kapsamlı olarak birçok sektörde uygulanabilmekte ve uygulanabilirliliği de gün geçtikçe artacak gibi görünmektedir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Kaynak Bağlantısının Mukavemeti Yumuşak alüminyum veya alüminyum alaşımlarında, dikişin mukavemeti daima esas malzeme ile aynı değere erişir.Yalnız Al – Mg alaşımlarında düşük bir mukavemet düşmesi meydana gelir.Hadde alüminyum ile ısıl işlem neticesinde sertleşen alüminyum alaşımlarında kaynaktan sonra sıcaklığın tesis ettiği geçiş bölgelerinde sertlik ve mukavemette düşme olur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Sıcaklığın tesiri altında kalan ve yumuşayan geçiş mıntıkası, elektrik ark kaynağında, oksi asetilen kaynağına nazaran daha dardır.Eğer parça işlemeden önce bir ön ısıtmaya tabi tutulursa, bu bölge daha kırılma, sıcaklığın tesir ettiği bölgede olur.Fakat bunun istisnaları mevcuttur.Mesela Al – Cu – Mg ve Al – Cu ve Al – Mg gibi ısıl işlemle sertleştirilen alaşımlarda kırılmanın dikişte olduğu da görülmüştür. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Tungsten Inert Gaz Kaynağı ( TIG ) TIG kaynağı, esas olarak bir ark kaynağı şeklidir.Özellikle alüminyum, magnezyum, titanyum gibi hafif metallerin kaynağına uygundur.TIG kaynak yönteminin elektrik akımı, su ve gazın her an sağlanması ve kontrol edilmesi gerektiğinden, bu yöntemde kullanılan ekipman, ark kaynağında kullanılanlara göre daha karmaşık ve pahalıdır.TIG kaynağı, Elektrik ark kaynak yönteminin daha ileri bir aşamasıdır.Bu prosesin adında “ Tungsten “ kelimesi, arka elektrik akımı iletmeyi sağlayan, erimeyen elektrotu.” Inert “ kelimesi, diğer elementlerle kimyasal olarak birleşmeye bir gazı ve “ Gaz “ kelimesi de, erimiş banyo ve arkı örten, kaynak bölgesini çevreleyen havayı uzak tutan malzemeyi simgeler.Bu kaynak yöntemi, Helyum ark veya Argon ark olarak da alınmaktadır.TIG yöntemiyle, genellikle diğer kaynak yöntemleriyle oluşturulan kaynaklara göre daha üstün özellikte dikişler elde edilir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri TIG kaynağında ark, tungsten elektrot ile parça arası serbestçe yanar.Koruyucu gaz, argon, helyum veya bunlara karışımından oluşur.Enerji üreticinin bir kutbu tungsten elektroda diğeri parçaya bağlıdır.Ark, sadece bir elektrik iletkeni ve ark taşıyıcısı olan tungsten elektrot ( sürekli elektrot ) ile parça arası da yanar.İlave malzeme, kural olarak akım yüklenmemiştir.Kaynak bölgesine yandan veya önden, yada elle sevk edilen çubuk veya ayrı bir sevk aparatından sevk edilen tel formundadır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Tungsten elektrot ile erimiş banyo ve ilave metalin erimiş haldeki ucu, atmosferden, elektrotun bulunduğu bir koruyucu gaz memesinden elektrotla eş eksenli olarak beslenen bir inert koruyucu gaz ile korunur ( Şekil 4.5. ). Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Şekil 4.5. TIG kaynağının şematik gösterimi Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri TIG kaynağında düşey statik karakteristikli kaynak makineleri kullanılır.TIG kaynağında hem alternatif hem de doğru akım ile yapılabildiğinden, ya kaynak Transformatörleri ya da redresörleri kullanılır.Hem doğru hem de alternatif akım veren özellikte makineler de mevcuttur. Düşey karakteristikli kaynak makinelerinde akım şiddeti, makine üzerinden başka bir karakteristik eğrisi seçilerek ayarlanır.Bu şekilde aynı ark boyunda ark gerilimi de bir miktar yükselmiş olur.Modern transistorlu kaynak makinelerinde her bir uygulama için kademesiz ayarlama ve kaynak verilerinin ön programlanması da mümkündür.Ayrıca akımın pulslu olarak da ayarlanabilmektedir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Bir TIG torcu, özel olarak tasarlanmış bir elektrot tutucudur.Torç, çeşitli boyutlarda tungsten elektrotları kolaylıkla kullanabilecek tarzda imal edilmiş olup koruyucu gazın akışını yönlendirecek, değiştirilebilen bir gaz memesi ile donatılmıştır. Torçların bazıları hava soğutmalıdır ancak su soğutmalı torçlar daha yaygın şekilde kullanılmaktadır. TIG kaynağı veya plazma kaynağı için kullanılan sürekli elektrotlar TS EN 26848`de standartlaştırılmış.Bu elektrotlar, genellikle silindirik çubuklar olup, tungsten metalinin yüksek ergime sıcaklığı ( 3390 °C ) nedeniyle sinterlenerek ve bağlayıcı ile birleştirilerek imal edilir.Eğrilikten mümkün olduğu kadar kaçınılmalıdır.Yuvarlak kesitli elektrotların haricinde, dikdörtgen kesitli elektrotlarda mevcuttur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Akım Türü ve Kutuplama Şekli Kural olarak TIG kaynağında doğru akımla kaynak yapılır.Bunun bir istisnası alüminyum, magnezyum ve bunların alaşımları gibi hafif metaller ve ayrıca pirinç, berilyum, bakır ve bakır alaşımları alternatif akımla kaynak yapılır Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Negatif kutup soğuk kutuptur, bu nedenle kaynak sırasında tungsten elektrotun akım yüklenebilirliği ve dayanıklılığı pozitif kutuplamasına göre negatif kutuplaması halinde çok daha yüksektir.Yüksek sıcaklıkta eriyen oksit tabakası içeren malzemelerde katı oksit tabakası, kaynak banyosunun akmasına ve damlaların üzerine düştüğü paso ile birleşmesini engeller.Yaklaşık 2050 °C lik erime sıcaklığıyla alüminyum oksit, eritme kaynağında çok zor parçalanan bu oksitlerden biridir.TIG kaynağında bu tabakanın uzaklaştırılması, arktaki yük taşıyıcılarla sağlanır.Elektronlar katottan anoda doğru yer değiştirir ve burada çarpma sonucu ısı üretir.İyonlar ise ters yönde hareket eder.Ancak iyonların kinetik enerjisi, sadece elektrot anot ve parçada katot olduğunda kaynak banyosunun yüzeyi üzerine uygulanabilir.Fakat bu şekilde temizleme etkisi önemli oranda düşük olur, çünkü pozitif kutuplanmış elektrotun kuvvetli şekilde ısınması, akım şiddetini zayıflatır.Alternatif akımın kullanılması ise ile bu durumun iyi bir ortalaması elde edilir.Kutbun değişmesi, sırasıyla, elektrot pozitif kutup olduğundan oksit tabakasının parçalanmasına ( Katodik temizleme ) ve elektrot negatif kutup olduğunda da tekrar soğumasına imkan verir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Koruyucu Gaz Tüpleri MIG – MAG kaynağı için gerekli koruyucu gaz basınçlı tüplerden elde edilmektedir. Asal gaz tüpü olarak, oksijen için üretilmişlerin benzeri 40 litre hacimli 150 Ütü’lük tüpler kullanılmaktadır.CO2 tüpleri içinde gaz sıvı haldedir ve bu bakımdan gaz tüpleri içerdikleri sıvı gazın ağırlığına göre 10, 20 ve 30 kg olmak üzere sınıflandırılırlar.1 kg sıvı CO; teknik olarak 540 litre koruyucu gaz oluşturulur.Tüp ağızlarına gaz basınç ayar ventili takılır.Bunun üzerinde tüpe yakın olan manometre tüp basıncını, diğeri gaz debisini gösterir ( Şekil 4.6. ). Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Basınç düşürme ventilinin şematik gösterimi Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Gaz akımına kaynak esnasında açılıp kapanması tüpler ile değil, kumanda dolabında bulunan bir manyetik ventil ile olur.Gaz tiplerine takılan basınç ayar ventilleri sadece belirli bir gaz türü içindir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Alüminyum ve Alaşımlarının Gaz Ergitme Kaynağı Alüminyum ve alaşımlarının gaz ergitme kaynağında genellikle oksi asetilen alevi kullanılır.Oksi asetilen alevi, 3200 °C`lik bir sıcaklık verdiğinden kalın kesitli parçaların kaynağında başarıyla kullanılmaktadır. Oksijen – Hidrojen alevi 2800 °C`lik bir sıcaklık verir ve nadiren ince saçların kaynağında kullanılır.Havagazı – Oksijen ( oksijen – havagazı ) alevi de, takriben 2000 °C`lik bir sıcaklık oluşturur ve bilhassa ince saçların kaynağında kullanılır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Dekapan ve Özellikleri Kaynak esnasında meydana gelen alüminyum oksit dikiş içerisinde kalırsa mukavemeti ve korozyona karşı direnci düşer.Aynı zamanda kaynak zorluklarının meydana gelmesine neden olur.Bunları önlemek için kaynak yaparken oksidi çözen bir dekapana ihtiyaç vardır.Dekapanın kaynak sıcaklığından önce eriyerek, oksit tabakasını çözer ve dikişin yüzeyini oksidasyon tesirinden korur.Dekapan çeşitli maden klorür ve flüorürlerinin karışımından ibarettir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

İyi bir dekapanda şu özellikler bulunmalıdır 1.Oksit tabakasını gayet iyi çözebilmelidir. 2.Ergime derecesi, kaynak yapılacak malzemenin ergime noktasından 50 – 100 °C aşağıda olmalıdır. 3.Ergidiği zaman ergimiş maden banyosunun yüzeyini örtebilmek için, özgül ağırlığı alüminyum ve alaşımlarının özgül ağırlığından daha küçük olmalıdır. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri 4.Kaynak alevinin tesiriyle dekapanın kaynak yerinden kalkmaması için iyi bir yapışma kabiliyetine sahip olmalıdır. 5.Kaynak esnasında kısmen buharlaşan ve gaz haline geçen dekapanın buharları zehirli olmamalıdır. 6.Kaynak dikişinin korozyona teşvik etmemelidir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri 7.Aynı dekapan mümkün olduğu kadar birbirine yakın alaşımlar için kullanılmalıdır. Toz halinde dekapan kullanılmadan önce kireçsiz saf su ile karıştırılarak lapa haline getirilir.Kireçli su dekapanın tesir kabiliyetini düşürür.Bu suretle hazırlanan lapa, daha önce iyice temizlenmiş olan kaynak ağızlarına ve kaynak çubuğuna bir kış fırça ile sürülür.Kaynaktan evvel parçalar bağlanırken sadece kaynak çubuğuna sürmek kafidir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Kaynak Çubukları ve Kaynak Kabiliyetleri Alüminyum ve alaşımlarının kaynağında kullanılan kaynak çubuklarının, esas malzeme ile aynı karışımda olması gerekir.Farklı bir karışım seçildiği zaman, geçiş bölgesinde bazı hatalar meydana geldiği gibi, farklı ergime dereceleri dolayısıyla kaynak işlemi de zor yapılır.Aynı zamanda çeşitli elemanların birbiriyle temasları neticesi korozyonu doğuran sebep ortaya çıkar.Saf alüminyum kaynağında aynı karışımlı veya az miktarda titanyum ihtiva eden alaşımlar kullanılır.Titanyum ince taneli bir yapının meydana gelmesine neden olur. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri Saf madenler, sabit bir ergime veya katılaşma sıcaklığına sahiptir.Buna karşılık, alaşımlar bir katılaşma veya ergime aralığına sahiptir.Bu aralığı ergime ve katılaşma eğrileri sınıflandırılmıştır. Bu enterval dahilinde alaşımlar, kısmen sıvı kısmende katı halindedirler.Alaşımların kaynak kabiliyeti de bu aralığın büyüklüğüne bağlıdır.Alüminyum alaşımlarından ergime aralığı büyük olanlar zor ve küçük olanlar da kolay kaynak yapılabilir.Yani alaşım içerisindeki bulunan alaşım elemanlarının yüzde miktarı arttıkça, kaynak kabiliyetleri de zorlaşır.Fakat ötektik alaşımlarda istisna teşkil ederler.Zira ötektik alaşımlarda da saf madenler gibi muayene sıcaklıkta ergir ve katılaşır.Soğuk çekilen veya ısıl işlemle sertleştirilen bir özellikler düşer.Bu suretle yumuşamış bölgede elde edilir Bu yumuşayan bölgenin genişliği, saçın kalınlığına ve kaynağın icra şekline bağlıdır.Bu genişliğin ortalama 40 – 80 mm`dir. Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri

Hafif Metal Alaşımlarının Modern Birleştirme Teknikleri