Difüzyon Kaynağı

TANIM Difüzyon kaynağı; birleştirmek üzere eşleşmiş iki yüzeyin, malzemelerin ergime noktaları altındaki bir sıcaklıkta, malzemelerde tespit edilebilir plastik akmaya sebep olmayan bir basınçta, katı hal difüzyonu yoluyla malzemeler arasında metalürjik bir bağ oluşuncaya kadar, malzemelerin özelliklerini önemli ölçüde etkilemeyecek bir süre tutulmasıyla uygulanan bir katı hal kaynak yöntemidir.

DİFÜZYON Malzeme içerisindeki atomların, bulundukları konumdan başka bir konuma enerji verilerek geçirilmesi olayına atomsal yayınma veya difüzyon denir.

DİFÜZYON KAYNAĞI

Bu yöntemde kaynak sıcaklığı, ortalama 0,7 Bu yöntemde kaynak sıcaklığı, ortalama 0,7.Te olup solidüs çizgisinin altında veya yeniden kristalleşme sıcaklığının üstündedir. Bu sıcaklıklar, atomların hareketini (difüzyon) ve birleştirilecek yüzeylerin temizlenmesini kolaylaştırır. Gereğinden yüksek sıcaklıklar, tane irileşmesine ve dayanımın düşmesine neden olur. Isıtma genellikle elektriksel endüksiyon, direnç ve yüksek frekans teknikleriyle sağlanır. Difüzyon kaynağı uzay teknolojisinde, nükleer santrallerdeki yakıt çubuğu koruyucu bağlantılarında, askeri ve yolcu uçaklarının kanat parçalarında, soğuk hava depolarında, gaz dolum tesislerinde ve silah teknolojisinde kullanılmaktadır.

avantaj dezavantaj Özel ortam ve aparat gerektirmesi, bu nedenle pahalı olması Kaynak arayüzeyinde az da olsa intermetalik bileşiklerle ara fazların oluşma ihtimali.

Difüzyon kaynağı uygulanabilen malzemeler

ARA TABAKA Difüzyon kaynağının uygulanmasında, özellikle farklı metal ve alaşımlarının birleştirilmesinde genellikle bir ara tabaka kullanılır. Metal folyo veya kaplama şeklindeki ara tabakalar kullanarak kaynak için gerekli olan sıcaklık, basınç ve zaman değerlerini azaltmak mümkün olmaktadır. Ara tabakalar kaynak alanındaki heterojenliği minimuma indirir ve birleştirmenin oluşumunu kolaylaştırır. Ara tabakalar folyo şeklinde, elektrolitik kaplama ve püskürtme tarzında olabilir.

ARA TABAKANIN DİFÜZYON KAYNAĞINDAKİ FAYDALARI Mekanik bağlantı oluşturmak için ana metalde çözünürler. Farklı metallerin kaynağında intermetalik fazların oluşumlarını önlerler. Ön ısıtma esnasında yüksek sıcaklıklarda birleştirilecek yüzeyleri oksidasyona karşı korurlar. Ara kesit boşluklarında, geçici sıvı fazlar oluşturarak, yüzey pürüzlerinin olumsuz etkilerini en aza indirirler. Çalışma sıcaklığını ve süresini düşürürler.

Yüzey şartları Yüzey pürüzleri, yüzeyler arasında tam temasa ulaşmak için gereken süreyi etkiler. Difüzyon kaynağında yüzey pürüzleri, kalıntı gözeneklerin başlıca sorumlusudur. Bunun yanında oksit tabakaları, birleşecek yüzeylerin temasını önleyip, bağ oluşumunu geciktirir ve arakesitte tane sınırı difüzyonunu engelleyerek boşluk kalmasına sebep olur. Yağ, gres, toz gibi aralıklarda oksit filmleriyle aynı etkiye sahiptir. Oksit filmlerinin kaldırılması için, kimyasal dağlama ve asitle temizleme yöntemleri kullanılır.

Koruyucu Gaz Altında Difüzyon Kaynağı ve Uygulaması Al-Cu metal çifti Gaz dolum tesislerinde (Al-Cu) boru bağlantıları kullanılır. Her iki metalin normal atmosfer şartlarında oksitlenmeye karşı hassas olmaları nedeniyle, sökülemeyen bağlantı yapmak, bilinen ergitme kaynağı yöntemiyle oldukça güçtür.

Koruyucu Gaz Altında Difüzyon Kaynağı ve Uygulaması

Koruyucu Gaz Altında Difüzyon Kaynağı ve Uygulaması

Koruyucu Gaz Altında Difüzyon Kaynağı ve Uygulaması

Sürtünme Kaynağı

• Sürtünme kaynağı, elektrik enerjisi veya diğer kaynaklardan ısı enerjisi uygulamadan malzeme yüzeyleri arasındaki mekanik dönme hareketinin ısı enerjisine dönüşmesi ile kaynak için gerekli ısının elde edilerek yapıldığı bir katı hal kaynak yöntemidir. • Sürtünme kaynağı, sabit bir iş parçasıyla, dönen bir iş parçasının, sabit veya belirli olarak artan basınç altında, ara yüzey kaynak sıcaklığına ulaşana kadar döndürülmesiyle yapılır ve sonunda dönme durdurularak işlem tamamlanır. • Birbirinin ters yönüne dönen her iki parçada hareketli olan sürtünme kaynağı sistemleri de bulunmaktadır. • Sürtünme ısısı, iş parçasının ara yüzey sıcaklığını hızla artırarak ergime derecesinin altında belli bir değere getirir ve plastik sıcaklık aralığında ısınan bölgeye uygulanan basıncın etkisi altında birleşme meydana gelir.

Sürtünme kaynağı üç aşamada incelenebilir Sürtünme kaynağı üç aşamada incelenebilir. • Birinci aşamada numuneler düşük yük altında temas haline getirilir ve deformasyon işlemi sürtünme aşınması ile yönlendirilir. (TEMAS AŞAMASI) • İkinci aşamada uygulanan yükler yavaşça artırılır, sınır çizgisinde temas yüzeylerinde önemli oranda sürtünme ısısı oluşur. (SÜRTÜNME AŞAMASI) • Üçüncü aşamada ise sürtünme ısı iletimi biter, temas yüzeylerinin her iki tarafında ısınan malzemeyi yığmak için uygulanan yük biraz artırılır ve oluşan çapaklar temizlenir. (YIĞMA AŞAMASI)

Aşağıdaki bazı sınırlamalardan dolayı metal ve alaşımlar bu yöntem ile kaynaklanamazlar: Bütün dökme demirlerdeki serbest grafit sürtünme sıcaklığını azaltır. İçerisinde % 0,3'ün üzerinde Pb bulunan çelik, bronz ve pirinçlerde sürtünme sıcaklığını sınırlar Yüksek derecede anizotropik malzemelerde kırılganlığa yol açar Yapısında hazır olarak grafit, MnS, serbest Pb gibi zayıflatıcı faz bulunan malzemeler

avantaj Sürtünme kaynağı farklı ve aynı malzemelerin kaynağında tam ergime oluşmadan birleşmeyi sağlaması ile avantaj oluşturmaktadır. Metalurjik olarak bazı dönüşümlerin meydana gelmesi gibi olumsuzluklar sürtünme kaynağında görülmemektedir. Ayrıca birleştirme mukavemetinin farklı malzemelerde mukavemeti düşük olandan fazla olması da ayrı bir üstünlüktür. Sürtünme kaynağında sarf edilen enerji, diğer yöntemlere göre daha azdır. Bu metot bir katı-hal kaynağı olduğu için cüruf vs. içermemektedir. Kaynak esnasında meydana gelen ısı, bölgesel ve ergime derecesinden düşük olduğu için ısıdan etkilenen bölge çok dardır. Sürtünme kaynağı yapılmış parçalar çok dar toleransta olduklarından çoğu zaman kaynak dikişinin talaş kaldırarak işlenmesi gerekmez. Bu da ekonomiklik açısından önemlidir. Kaynak süreci içerisindeki yığılma, kaynak dikişini havanın zararlı etkilerinden korur. Birleşme bölgesi, hızlı ısıtma ve soğutma sonucunda uygulanan yüksek basınç sebebiyle ince taneli bir mikroyapıya sahiptir.