KAYNAK MAKİNALARI / WELDING MACHINES
ELEKTRODLU KAYNAK MAKİNALARI
ELEKTRODLU ARK KAYNAĞI / WELDING TRANSFORMERS
MNC 250
1. ELEKTRİK ARK KAYNAĞI
Elektrik enerjisinin ısı enerjisine dönüştürülmesi özelliğinden yararlanılarak aynı cins elektrotla metal parçalarının ergitilerek birleştirilmesine elektrik ark kaynağı denir.

Elektrik ark kaynağında 3 mm ve daha kalın parçaların kaynağı yapılabilmektedir. Günümüzde elektrik ark kaynağı; motorlu araçlar, makine, gemi, konstrüksiyon ve benzeri imalat ve onarım alanlarında kullanılmaktadır.

Avantajları
• Elektrik ark kaynağı açık ve kapalı alanlarda uygulanabilir. Ulaşılabilen her noktada ve pozisyonda kaynak yapılabilir
• Diğer kaynak yöntemleri ile ulaşılamayan dar ve sınırlı alanlarda kaynak yapmak mümkündür.
• Uzak mesafedeki bağlantılarda kaynak yapılabilir.
• Kaynak donanımları hafif ve taşınabilir.
• Çoğu malzemelerin kimyasal ve mekanik özelliklerini karşılayacak elektrot türü bulunduğundan kaynaklı birleştirmeler de ana malzemenin sahip olduğu özelliklere sahip olabilir.
Dezavantajları
• Bu kaynak türünün metal yığma hızı ve verimliliği, pek çok ark kaynak yönteminden düşüktür.
• Elektrotlar belli boylarda kesik çubuklar şeklinde olduğundan her elektrot bittiğinde kaynağı durdurmak gerekir.
• Her kaynak pasosu sonrasında kaynak metali üzerinde oluşan cürufu temizlemek gerekir.

Kaynağın Etkisi ile Malzemede Meydana Gelen Fiziksel ve Kimyasal Değişmeler
Isının fazla olmasından dolayı malzemede kimyasal ve fiziksel değişmeler meydana gelmektedir. Elektrik ark kaynağında meydana gelen yaklaşık 4500 ºC sıcaklık kaynak banyosundan iş parçasına yayılmaktadır. Yüksek sıcaklıklara ulaşan iş parçasında hızlı soğuma oluştuğunda çarpılmalar meydana gelmektedir. Elektrotların örtülü yapılmasının bir sebebi de kaynak bölgesinin yavaş soğumasını sağlamaktır. Özellikle kaynaktan sonra sıcak olan iş parçasının su ile soğutulmaması gerekmektedir.

2. ELEKTRİK ARK KAYNAK MAKİNELERİ
Kaynakların yapılmasını sağlayan en büyük etken kaynak makineleridir. Kullanım amacı ve yerlerine göre birçok çeşidi üretilmektedir.

Transformatör Kaynak Makineleri
Dalgalı akım veren kaynak makinelerine transformatör ya da kısa adıyla kaynak trafosu adı verilmektedir.


Şebekeden aldıkları elektrik enerjisini, kaynak yapılabilecek özelliklere dönüştürürler. Dalgalı akımı doğru akıma çevirme özellikleri yoktur. Sanayide yaygın kulanım alanı bulunan bu kaynak makineleri değişik boyutlarda üretilmektedir. Şehir Şebekesinden aldıkları 380 volt enerjiyi, 25-35 volta düşürürler. Transformatör kaynak makineleri düşük olan amperi de kaynak makinesinin kapasitesine göre 500 ampere kadar çıkarmaktadırlar. 220 volt enerjiyle çalışan çanta kaynak makineleri de vardır. Transformatör kaynak makinesinin özelliklerini aşağıdaki gibi belirtebiliriz:

• Maliyetleri düşüktür, ömürleri uzun ve bakım giderleri azdır.
• Sürekli çalışmaya elverişlidir.
• Enerji sarfiyatı azdır.
• Boşta çalışma tüketimi düşüktür.
• Her tür elektrot kullanılamaz.
• Her tür metal parça kaynatılamaz.
• Verim yüksektir (%75-%95).
• Sık sık arıza yapmaz.
• Sessiz çalışırlar.
• Ark yüksekliği kısadır.

 

Redresör Kaynak Makineleri

Redresörler yapı ve görüntü olarak transformatörlere, çalışma bakımından jeneratörlere benzemektedir. Transformatör kaynak makinesinden üstün özelliklere sahip olduğu için bu makineler daha yaygın kullanılmaktadır. Sürekli çalışmayı sağlayabilmek için vantilatör ile soğutulur.

Redresör kaynak makinesi iki ana guruptan oluşmaktadır.
• Transformatör
Redresör üzerinde bulunan transformatör Şebekeden alınan akımı, kaynak yapılabilecek değerlere dönüştürür.
• Diyotlar (Doğrultmaç)
Redresörün ikinci parçası ise diyotlardır. Diyotların görevi alternatif akımı doğru akıma dönüştürmektir. Doğru akımla çalıştıklarından birçok üstünlüklere sahiptir. Özelliklerini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
• Sürekli çalışmaya elverişlidir.
• Enerji sarfiyatı azdır.
• Boşta çalışma gerilimi düşüktür.
• Her tür elektrot kullanılır.
• Her tür metal parça kaynatılabilir.
• Verim yüksektir.
• Sık sık arıza yapmazlar.
• Sessiz çalışırlar.
Kaynak makinelerinde, boşta çalışma gerilimi adı verilen bir kavram vardır. Bu, makinenin kaynak yapmaya hazır durumda olup ancak kaynak yapmadığı zaman kabloların bağlantı noktaları arasında var olan gerilimdir. Boşta çalıma gerilimi olarak açıklanan bu gerilim en çok 70 volttur. İnsan vücudunun elektrik enerjisinden etkilenme sınırından bir miktar fazla olan bu değer nedeniyle bu makinelerin kullanım yerleri sınırlandırılmıştır. Özellikle her yanı çelik kaplı yerler bu sınırlama içindedir.

 

İnvertör Kaynak Makineleri
Teknolojinin gelişmesiyle birlikte yeni kaynak makineleri üretilmeye ve kullanılmaya başlanmıştır. Klasik kaynak makinelerinden farklı olarak tamamen elektronik olan bu makineler, küçük ebatlarda olup seri kullanıma uygundurlar. Örtülü elektrotla ARK, MIG/MAG ve TIG kaynağına uygun olarak üretilmektedir. Burada invertörün görevi alternatif akımı doğru akıma çevirmektir.

Elektrik Ark Kaynağı Donanımları
Kaynak Pens ve Şasesi
Kaynak sırasında elektrodun çeşitli açılarda tutulmasını sağlayan araçlara pens denir. İyi
bir kaynak için özel yapılmış pensler kullanılmalıdır. Bir penste tutamak, kablo bağlama yeri
ve elektrot tutmaya yarayan kanallı kısımlar vardır. Pensler, metal elektrot pensi ve kömür elektrot pensi olmak üzere iki çeşit üretilmektedir.

Kaynak Kabloları
Kablolar kaynak akımını iş parçasına ve ondan da makineye taşıyan iletkenlerdir.
Kablolar kaynak makinelerinden çift çıkışlıdır. Biri kaynak pensine bağlanır, diğeri de toprak görevi yapabilmesi için şase pensi ile iş parçasına veya kaynak masasına bağlanır.

 

Kaynak Yardımcı Elemanları
Kaynak Masası
Elektrik ark kaynak masaları ısıdan ve darbelerden etkilenmeyecek şekilde imal edilmiştir. İş parçasının kaynatılacağı yüzey kalın bir dökme demir bloğundan oluşmaktadır. Dik ve tavan kaynağı yapılabilecek şekilde düzeneğe sahiptirler.
Önlük ve Eldiven
Kişisel koruyuculardan olan önlük ve eldiven kaynak sırasında ellerin vücudun korunması için kullanılmaktadır. Bu korunma kaynak esnasında meydana gelen sıçramalar ve zararlı ışınlara karşı önemlidir
Kaynak Paravanları
Açık alanda yapılan kaynaklarda başkalarını ışınlardan korumak için paravanlar kullanılır. Paravanlar seyyar olmalı ve istenilen yere rahatlıkla taşınabilmelidir.
Kaynak Çekici ve Tel Fırça
Çekiç ve fırçalar temizleme araçlarıdır. Kaynak öncesi iş parçasının iyi bir şekilde temizlenmesi gerekmektedir. Kaynak sonrasında ucu keskin kaynak çekiçleri kullanılır. İş parçası üzerindeki cüruflar kırıldıktan sonra tekrar fırçalanarak temizlenir.
Aspiratör ve Vantilatör
Kaynak yapılan atölyelerde çalışanlar için en önemli risk grubunu kaynak işlemi sırasında ortaya çıkan toz, duman, gaz ve buhar gibi hava kirleticileri oluşturmaktadır. Hava kirleticilerin olumsuz etkilerini önlemek için bunların ortam havasına yayılmasını engellemek gereklidir. Bunun için yapılan işin niteliğine, işyerinin özelliğine ve ekipmanların yapısına uygun niteliklerde ve amacına uygun havalandırma sistemlerinin kullanılması gereklidir. Böylece kaynak yapılan ortamda yeterli havalandırma sağlanmalı, hava kirleticiler solunum bölgesinden ve çevresinden uzak tutulmalıdır.
Kaynak Maskeleri ve Camı
Elektrik ark kaynağı parlak ışık üretmekle kalmaz, gözlere ve deriye çok zararlı olan ultraviyole ve kırmızı enfraruj ışınları da yayar. Kaynak arkına çıplak gözle bakılmamalı ve maskesiz yaklaşılmamalıdır.
Maskelerde iki tane cam bulunmaktadır. Siyah cam zararlı ışınların süzülmesini sağlamaktadır. Bunların koyuluk derecesi 5, 6, 8, 10,12 ve 14 olmak üzere altı çeşidi vardır. Kaynak makinesinde kullandığımız amper yükseldikçe numarası da yükseltilmelidir. Diğercam ise özel kaynak camının önüne konan beyaz saydam cam olup siyah camı çapaklardankorumak için kullanılmaktadır.
3. ELEKTROTLAR
Elektrik ark kaynağının en önemli elemanlarından birisi elektrotlardır. İlave tel görevi yaparak ark oluşturan ve kendileri ergimek suretiyle birleştirmeyi yapan ince tel çubuklardır. İki parçanın birleştirilmesinde dolgu metali olarak görev yaparlar. Elektrotlar, kulanım amaçlarına, ebatlarına ve üreten firmaya göre aşağıdaki gibi
sınıflandırılabilirler.
Yalnızca Ark Sağlayan Elektrotlar
• Kömür Elektrotlar
• Tungsten Elektrotlar
Hem ilave Tel ve Hem de Ark Oluşturan Elektrotlar
Örtülü elektrotlar
• Rutil elektrotlar
• Bazik elektrotlar
• Selülozik elektrotlar
• Oksit elektrotlar
• Asit elektrotlar
• Demir oksit elektrotlar
Örtüsüz Elektrotlar
• Çıplak elektrotlar
• Özlü elektrotlar
Yalnızca ark sağlayan elektrotların çoğu karbon, tungsten ve volfram elementlerinden yapılmıştır. Bu tip elektrotlar ark oluşumu için kullanılırlar.
Hem ilave tel ve hem de ark oluşturan elektrotlar ise birleştirilecek parçaların yapısında veya onlara çok yakın bileşikte olmalıdır. Kaynak esnasında kaynak bölgesinin doldurulması ve birleşmenin sağlanması için ek tele ihtiyaç vardır. Bu görevi de bu tip elektrotlar görür. Hem ilave tel ve hem de ark oluşturan elektrotlar ince, orta, kalın kesitlerde olabilirler ve ayrıca çıplak veya örtülü şekilde kullanılırlar. Çıplak elektrotların ark teşekkülünde güçlük çıkarmaları, yalnız doğru akımla çalışmaları, oksijen ve azot gazlarını absorbe etmeleri ve oksitlenmeleri nedeniyle kullanırken birçok mahsurlar doğururlar. Bu nedenle elektrotların dış yüzeyleri örtüyle kaplanır.
Elektrotlar üzerindeki örtünün şu faydaları vardır.
• Ark kolay tutuşur.
• Koruyucu gaz oluşturur hava ile teması keser.
• Kaynak üzerinde örtü meydana getirir.
• Kaynağın yavaş soğumasını sağlar.
• İlave alaşımlama yapar.
• Erimiş metalin oksidini alır

Piyasada en çok kullanılan örtülü elektrot çekirdek çapları; 2-2,5-3,25-4-5-6 mm, boyları ise 250-350-450 mm’dir

Başlıca Elektrot Standartları
Örtülü elektrotlar çeşitli ülkelerin standartlarına göre farklı biçimde kodlandırılır. Ülkemizde elektrot üreticisi TS 563’ün yanı sıra ISO, DIN, AWS/ASTM standartlarına göre de elektrotlarını kodlamaktadır. Tüm standartlarda kodlama sistemi DIN 1913 ile paralellik göstermektedir. Tüm standartlarda kodlama elektrot örtüsünün türü, çekme ve akma mukavemeti, kopma uzaması, kaynak pozisyonu, akım durumu ve belirli sıcaklıklardaki çentik-darbe dayanımı çeşitli simgelerle gösterilmektedir.

Örtülü elektrotlar, üzerine kaplanan örtü gerecinin kalınlığına göre üçe ayrılır:
• İnce örtülü elektrotlar
• Orta örtülü elektrotlar
• Kalın örtülü elektrotlar
Elle yapılan ark kaynağında kullanılan düşük alaşımlı ve alaşımsız çeliklerin, örtülü elektrotların numaralandırılarak gösterilişi aşağıdaki örnekte olduğu gibidir:

 

Elektrot ve Akım Seçimi
Elektrot seçimi malzeme kalınlığına, cinsine ve ebatlarına göre değişmektedir.
Piyasada en yaygın kullanılan elektrotlar 2,5 ve 3,25’lik Rutil elektrottur. 3,25 ve daha büyük çapa sahip elektrotların parça kalınlığına göre fazla sınırlamaları yoktur. İş parçasının kalınlığı arttıkça seçeceğimiz elektrodun çapı da yüksek olmalıdır. Aşağıda düşük karbonlu çelik malzemenin kaynatılmasında kullanılacak veriler verilmiştir.

Elektrodun Yakılması
Çıplak uç, elektrodun pense takılmasını sağladığı için kaynak akımının kolaylıkla iletilmesini sağlar. Elektrik ark kaynağında arkın oluşması için elektrot ile iş parçası arasında bir hava boşluğu ya da aralığın bulunması, ön koşul olarak karşımıza çıkmaktadır.
Bu havanın da elektron akışına uygun olması gerekmektedir. Elektrot ile iş parçası arasındaki dar hava alanı, çok kısa sürede ısınıp elektron iletimi için uygun hale getirilebilir. Bu işleme elektron akması denir. Bu iki şekilde gerçekleşebilir. Bu işlem basamağı, elektrodun iş parçasına vurulması veya sürtmesi ile sağlanır. Yapacağınız temrinlik işlemlerde elektrodun ilk yakılması alıştırma parçasında sağlanacaktır. Elektrodun yanması sağlandığında sürtme durdurulmalı ve ortalama 3 saniye yanma sağlanmalıdır. Daha sonra kaynak işlemine geçilmelidir. Ark aldırma işlemi sadece elektrot yeni takıldığında uygulanmalıdır. Ark aldırılacak bölgenin cüruflu olmaması gerekmektedir.

4. KAYNAK UYGULAMA TEKNİKLERİ
Kaynak Akımı Kaynak arkı için gereken elektrik akımı, elektrik şebekesinden alınır; ama direkt olarak kullanılmaz. Çünkü şebekede bulunan elektrik akımının gerilimi yüksek, şiddeti düşüktür. Oysa elektrik ark kaynağında kullanılan akımın gerilimi düşük, şiddeti yüksektir.
Kaynak makineleri şebekeden aldıkları elektrik akımını kaynak akımına indirirler.
Şebekeden alınan 220 veya 380 volt gerilime sahip elektrik akımının kaynak makineleri aracılığıyla gerilimin 25-50 volt ve akım Şiddetinin 10-600 amper değiştirilmesiyle elde edilen ve elektrik ark kaynağında kullanılan akıma, kaynak akımı denir.

5. ARK TÜRLERİ
Kaynak akımı aynı zamanda bir elektron hareketi olarak değerlendirilebilir.
Ark oluşumu esnasında hareket eden elektronlar, (-) kutup olan katottan (+) kutup olan anota doğru hareket ederler. (-) kutba bağlı olan elektrot, (+) kutba şase aracılığıyla bağlı olan iş parçasına değdirilecek olursa iki kutup arasında bir elektron hareketi başlar. Elektronlar, sürekli olarak elektron yönünden zayıf olan tarafa doğru hareketlerini gerçekleştirir. Elektrodun iş parçasına değdiği kısım kaynak akımının geçmesi, yani elektron hareketi nedeniyle kızarmaya başlar.
Ark türleri kısa ark, uzun ark ve orta ark olmak üzere üç şekilde sınıflandırılmaktadır.
Kaynağın orta ark boyu ile yapılmasında fayda vardır. Diğer ark çeşitleriyle istenilen özelliklerde kaynak elde edebilmek güçtür.

Ark Uygulamasında Akım Ayarı
Kaynak değerlerinden değişikliğin en çok yapıldığı kısım, akım şiddetidir. Kaynak makineleri 10-600 amper arasında kaynak akımı üretebilirler. İşte kaynak akımının ayarlanması, bu değerler içerisinde mümkündür. Doğal olarak ayar aralığı, makinenin cinsine göre farklılıklar gösterir. Büyük ve güçlü makinelerde üst sınır olarak 600 amper verilirken daha küçük makinelerde bu değer daha aşağılara kadar düşebilir. Önemli olan kaynak makinesinin beklenen akım ayarlarında gerçek değerlere ulaşması ve bu aralığın kademeli olarak elde edilmesidir. Böylece değişik çapa sahip elektrotlar ile değişik kalınlığa sahip metallerin kaynağı gerçekleşmektedir.
Elektrik ark kaynak makineleri aldığı elektriğin voltunu düşürüp amperini yükseltirler.
Elektrik ark kaynağında kullanılan akım şiddeti ile elektrot çapı arasında şu bağlantı bulunmaktadır: Kaynak akımı (Amper) = 40 x Elektrot çapı (mm).
Bu nedenle akım ayarı, elektrodun çapı, cinsi, parçaya olan uzaklığı dikkate alınarak yapılır. Elektrodun tel kısmının her bir milimetresi için 40 amperlik değer herkes tarafından kabul görmüştür. Buna göre 3,25 mm çapındaki bir elektrodun kaynaklı birleştirmede kullanılması sırasında akım ayarının, 40x3,25=130 amper olması önerilir. Ancak bu değerlerin örtü gerecine göre farklılıklar gösterdiği, aksi belirtilmedikçe bu formüle sadık kalınması gerektiği göz ardı edilmemelidir.

Boşta Çalışma Gerilimi
Kaynak makinesinin kaynak yapmaya hazır durumda bulunduğu; fakat kaynak yapılmadığı zaman kaynak kablolarının bağlantı uçları arasında ölçülen gerilimdir.
Üç guruba ayrılır.
Yüksek boşta çalışma gerilimi (80-90 volt): İnsan vücudunun dayanabileceği en yüksek gerilim değeri 70 volttur. Bu tip makinelerde çalışılması durumunda kaynakçının mutlaka izolasyona büyük önem vermesi, gerekli önlemleri alması zorunludur.
Normal boşta çalışma gerilimi: 65-70 volt
DüGük boşta çalışma gerilimi: 40-45 volt

Çalışma esnasında ise gerilim düşmektedir.

6. ELEKTRİK ARKI İLE BİRLEŞTİRME ÇEŞİTLERİ
Elektrik ark kaynağında birçok birleştirme çeşidi vardır. Bunlardan bazıları;
• Küt ek kaynağı
• Köşe kaynağı
• T kaynağı
• Dolgu kaynağı
• Bindirme kaynağı
• Boru kaynağı
• Flanş kaynağı
• Profil kaynağı

Kaynakta Yön
Elektrik ark kaynağında sağ kaynak uygulaması yapılır.
Sol kaynak mecburi kalmadıkça uygulanmaz.
Elektrodun ucu kaynak yönüne doğru yönelmişse bu tekniğe sol kaynak denir.
Sağ kaynakta ise elektrodun ucu kaynak doğrultusunun ters istikametine doğru yönelmesiyle yapılan kaynaktır.
Elimiz önde elektrot arkada ilerleyecek şekilde yapılan kaynağa sağ kaynak denir.

 

7. ELEKTRİK ARKI İLE YATAYDA SAĞ DİKİŞ ÇEKME
Yatayda Sağ Dikiş Çekme Tekniği
Elektrik ark kaynağında kullanılan yöntem sağ kaynaktır. Mecburi durumlarda sol kaynak uygulaması yapılmaktadır. Elektrotla parça arasında elektrot çapı kadar mesafe olmadır. İlerleme hızı ve elektroda verilen açı değiştirilmemelidir. Sağ kaynak düz ve hareketli (zikzak, yarım ay, dairesel) olmak üzere iki şekilde yapılabilmektedir. Hareketli kaynak dikişinde, dikiş yükseltisi azalır ve genişliği ise artar. Eğer iş parçasının kalınlığı ve yüzeyde yeterli mesafe var ise hareketli dikiş tercih edilmelidir. Aşağıdaki şekilde sağ dikiş şekli verilmiştir.

İlk ark oluşturma alıştırma parçasında yapılmalıdır. Kaynak esnasında çevrenizdekilerin ve kendinizin kaynak ışığından korunmasına dikkat edilmelidir. Kaynak yapılan bölgenin aspiratörle havalandırılması sağlanmalıdır.
Aşağıdaki şekilde sağ kaynak uygulama şekli verilmiştir.


8. ELEKTRİK ARKI İLE YATAYDA SOL DİKİŞ ÇEKME
Yatayda Sol Dikiş Çekme Tekniği
Sol kaynak uygulaması zorunlu kalmadıkça kullanılan bir yöntem değildir. Elektroda verilen açı 80º olmalıdır. Elektrotla parça arasındaki mesafe azaltılır.
Aşağıdaki şekilde sol kaynak uygulama şekli verilmiştir.

Sol Kaynak Hataları
Elektrik ark kaynağında kaynağın düzgünlüğü, ark uzunluğu, elektrot besleme ve elektrot açısının elle ayarlanmasına bağlıdır. Bu koşullar sağlanmadığında meydana gelen manyetik alan, arkta oynamanın yanı sıra kaynak banyosunun kontrolünü de zorlaştırır ve kaynak dikişi bozulur. Manyetik alanın etkisi ve kaynakçı hatası ile kaynak arkında oluşan sapmalara ve yön değiştirmelere ark üflemesi denir. Ark üflemesi ile kaynak cürufunun ve ergiyik metalin akışı yön değiştirir ve ergiyik metal birleşme bölgesinden uzaklaşır.

Ark üflemesi

 

Ark üflemesini meydana getiren nedenleri

• Dalgalı akımda çalışmak
• Kaynatılacak gerecin özellikleri
• Kaynak arkının dar alanlarda yapılması ve buna bağlı olarak manyetik alanın artması
• Kaynak şasesinin ark bölgesine yakın bağlanması

Ark üflemesinin zararlı etkileri
Ark üflemesi istenmeyen bir olaydır, hatasız kaynak yapmayı kısıtlar. Kaynakçı kaynak arkına hâkim olamaz ve kaynak cürufu arkın önüne geçerek cüruf kalıntısı içeren yetersiz bir birleşme, hatalı dikiş formu, nüfuziyetsiz zayıf bağlantılar elde edilir.
Ark üflemesine karşı alınacak önlemler

• Mümkün olduğu kadar kısa ark boyu ile çalışmak
• Makinenin kutuplarını değiştirmek
• Çift toprak hattı kullanmak
• Elektrot açısını değiştirmek
• Şasenin yerini değiştirmek

Ark üflemesine karşı alınacak önlemleri, manyetik alanın olumsuz etkisini en aza indirmek ve manyetik alanın oluşmaması için uygulanan işlemler diye tanımlayabiliriz.

9. ELEKTRİK ARKI İLE KÜT EK KAYNAGI
İş Parçalarının Kaynağa Hazırlanması
Kaynaklı birleştirme öncesi parçalarda ısının etkisi ile biçim değişikliği meydana gelmemesi için yapılan kısa ve aralıklı dikişlerle parçayı sabitleme işlemine puntalama denilmektedir.
Kaynaklı birleştirme işleminin başarılı sonuçlanması ve iş parçasının kenarlarının ısının etkisi ile birbirine olan mesafesinin değişmemesi için puntalama gereklidir. Ayrıca puntalama birleştirilecek parçaların ilk düzenlemesidir. Puntalama sonrası son kontroller yapılarak birleştirme işlemine geçilir. Aşağıdaki şekilde puntalama yapılmadan dikiş çekilmeye çalışılmış. Parçalar arası mesafe (b) ısının etkisi ile açılmış

Puntalama işlemi birtakım kurallar çerçevesinde yapılır. Tekniğine uygun puntalama sonunda başarılı bir birleştirme elde edilir.
Puntalama düzgün aralıklarla yapılır ve parça kalınlığına göre tespit edilir.
Parça kalınlığı 5 mm’den az ise; Puntalama Aralığı = 30 x Parça Kalınlığı,
Parça kalınlığı 5 mm’den fazla ise; Puntalama Aralığı = 20 x Parça Kalınlığı olmalıdır.
Bu aralıklar kaynakçı tarafından ayarlanarak oluşturulur. Puntalama işlemi parçanın en az iki yerinden yapılır. Kaynak dikişi uzun ise yukarıdaki parametreler uygulanır.

Şekil deki b, parçalar arasında bırakılması gereken birleştirme boşluğunu ifade eder. Bu boşluk elektrot çapına yakın veya elektrot çapı kadar alınır.
Küt ek kaynağında iş parçaları yan yana getirilip kaynak işlemi gerçekleştirilmektedir. İki parça arasında parça kalınlığı kadar boşluk bırakılarak puntalama gerçekleştirilir. Puntalamanın iki noktadan yapılması yeterlidir.
Yatayda Küt Ek Kaynak Dikişi Çekme Tekniği
Elektroda 60º-80º açı verilir. iş parçası ile elektrot arasında elektrot kalınlığı kadar boşluk bırakılmalıdır. Aşağıdaki şekilde küt ek kaynağının yapılışı verilmiştir.

Dikiş çekme modülünde elektroda verilecek hareketleri hatırlayınız. Elektrot kaynak dikişi yönüne ve elektrot eriyip kısaldıkça ark boyu sabit tutularak aşağı doğru indirilir. Bu iki hareket dışında kaynak bölgesinde oluşan ergiyik metalin, birleştirilecek bölgeyi tam olarak kaplaması için elektroda dikiş yönünde ilerlerken birtakım hareketler yaptırılmalıdır. Yatayda küt-ek kaynağında elektroda aşağıdaki şekillerde görülen yay çizimli elektrot hareketleri yaptırmak yeterlidir.
Elektrot hareketi ile;
• Ergiyik metalin kaynak bölgesine doldurulması,
• Kaynak ergiyik metalinin kontrolü,
• Birleştirilecek parça yüzeyinde ergiyen metallerin karışımı sağlanmış olur.

Aşağıdaki şekilde küt ek kaynağında puntalama mesafesi ve bitmiş kaynak görülmektedir.

10. ELEKTRİK ARKI İLE KÖŞE KAYNAĞI
İş Parçalarını Elektrik Ark Kaynağı ile Köşe Kaynağına Hazırlamak
Köşe kaynağında iş parçasının köşeleri 90º olacak şekilde eğelenir. Puntalama için V yatağı kullanılmalıdır. Her iki uçtan puntalama yapılmalıdır. Puntadan sonra kaynağa başlamadan puntaların sağlamlığı kontrol edilmeli ve cüruflar temizlenmelidir.
Köşe Kaynağı Uygulama Teknikleri
Dış köşe kaynağı için iş parçasının şekildeki gibi bir tarafı yüksekte kalacak şekilde kaynak dikişi çekilmelidir. Kaynak tamamlandığında cüruf iyice temizlenmeli ve iş parçası soğuduktan sonra iç köşe kaynak dikişi çekilmelidir.

Köşe kaynağı

İç köşe kaynağında amper bir miktar yükseltilmelidir (10-20). Kaynak banyosu ile elektrot arasındaki mesafe kısaltılmalıdır. İç köşe kaynağında, kaynağa ilk başlama noktasındaki elektroda verilecek hız, yükselti ve açı büyük önem taşımaktadır. ilk başlangıçta birleştirmenin iyi oluşması gerekmektedir. Bu sağlanamadığında birleşme sağlanamaz.

Köşe Kaynağı Hataları
Köşe kaynağında karşılaşılan en önemli hatalar şunlardır:
• Kaynak akımının olması gerekenden fazla veya az olması,
• Nüfuziyetin sağlanmaması,
Kaynak pasolar arasında gereğinden fazla boşluk ve/ veya bitiş noktalarında çukurluk oluşması,
• Kaynak dikişinin her yerde aynı kalınlıkta olmaması,
• Köşelerde delik ve cüruf kalıntılarının oluşması,
• Parçanın ekseninin kaçık kaynatılmasıdır.

11. ELEKTRİK ARKI İLE T KAYNAĞI
İş Parçalarını Elektrik Ark Kaynağı ile T Kaynağına Hazırlamak

İş parçası üzerindeki kir, pas ve yağ gibi maddeleri temizlenip eğe yardımıyla çapaklar alınmalıdır. Markalama yapılmalıdır. İş parçaları şekilde görüldüğü gibi birbirleri ile 90º’lik açı yapacak pozisyona getirilmelidir. Bir tarafın iki ucuna birer kuvvetli punta kaynağı yapılmalıdır. Puntaların yapıldığı tarafın öbür tarafına ilk köşe kaynağı yapılmalıdır.
T Kaynağı Uygulama Teknikleri
T kaynağı uygulama açısından iç köşe kaynağına benzemektedir. Elektroda ortalama 70º’lik açı verilmelidir. T kaynağı aslında iç köşe kaynağı ile aynı özelliklere sahiptir. Bu yüzden iç köşe kaynağında dikkat edilen prensiplere dikkat edilmelidir.

T Kaynağı Hataları
T kaynağında karşılaşılan en önemli hatalar şunlardır:
• Kaynak pasolar arasında gereğinden fazla boşluk olması,
• Kaynak pasosunun bitiş noktalarında çukurluk oluşması,
• Kaynak akımının olması gerekenden fazla veya az olması ,
• Kaynak dikişinin her yerde aynı kalınlıkta olmaması,
• Dikişin her iki parça üzerine ayrı ayrı oluşması,
• Köşelerde delik ve cüruf kalıntılarının oluşması,
• Parçanın ekseninin kaçık kaynatılmasıdır.

12. ELEKTRİK ARKI İLE YÜZEY DOLGU KAYNAĞI
Motorlu araçlar sektöründe, iş makineleri ve tarım makinelerinin milleri, dişli çarkları, ziraat aletlerinin toprakla temas eden yüzeyleri, toprak hafriyat makinelerinin ağızları, makas bıçakları, gibi sert yüzeyler sürekli aşınma ile karşı karşıya kalırlar ve zamanla aşınırlar. Aşınan, kırılan ve çatlayan bu elemanları yeniden almak veya yaptırmak bazen mümkün olmadığı gibi ekonomik de olmaz. Bu nedenle dolgu kaynağı yapılarak tamir edilmektedirler. Aşınan makine parçalarının aşınmadan önceki ölçülerine getirilmesi için tek sıra veya üst üste bindirerek kaynak dikişi çekilmesine yüzey dolgu kaynağı adı verilir.
İş Parçalarını Elektrik Ark Kaynağı ile Yüzey Dolgu Kaynağına Hazırlamak
Yüzey dolgu kaynağı uygulanacak parça uygun boyutlarda kesildikten sonra parçanın kenarları ve yüzeyinde kaba temizlik yapınız. İş parçasını mengeneye bağlayarak kaynak uygulaması yapılacak yüzeydeki kir ve pasları tel fırça yardımıyla temizleyiniz. Yüzeyde yağ ve benzeri kimyasal maddeler varsa uygun çözücü madde (tiner üstübeç vb.) kullanarak temizleyiniz.
Kaynak parçasını, kaynak esnasında yardımcı olması için ilk pasodan önce kenarından 10 mm paralel çizgi çekiniz, nokta ve çekiç yardımıyla çizgi üzerinde noktalama yapınız. Noktalamanın kaynak yaparken size yardımcı olacağını da düşünerek uygun aralıklarla yapmaya dikkat ediniz.
Dolgu Kaynağının Kullanıldığı Yerler
Dönerek çalışan ve zamanla aşınan disk ve mil yüzeyleri dolgu kaynağı ile onarılabilir. Kaynakla doldurulan yüzeyler işlenip temizlenerek yeniden kullanımı sağlanır. Kırılan ve aşınan dişliler, toprak hafriyat makinelerinin ağızları dolgu kaynağı ile onarılabilir.
Yüzey dolgu kaynağı, parçaların aşınan yüzeylerini onarmak veya yeni bir özelliğe kavuşturmak için yapılır. Yüzey dolgu kaynağında dikiş sıralarının ve dikiş tırtıllarının düzgün olması gereklidir.
Gerecin ve İşin Cinsine Göre Elektrot Seçimi
Dolgu kaynağında amacına uygun elektrot seçilmelidir. Elektrot seçimi doğru yapılmadığı taktirde yapılan dolgu amacına ulaşmayacaktır. Çok sert dolgu yüzeyleri için tungsten karbürlü elektrotlar kullanılır. Normal sert dolgular için yüksek karbonlu aşınmaya ve darbeye dayanıklı elektrotlar seçilir. Az sert ve darbeye dayanıklı dolgular için bazik türü elektrotlar seçilmelidir. Dolgu kaynağında kullanılan diğer elektrotlar altı ayrı gurupta toplanmıştır.
• Krom nikelli elektrotlar
• Manganlı elektrotlar
• Çalışma anında sertleşen elektrotlar
• Isıl işlemde sertleşen elektrotlar
• Talaş kaldırarak işlenebilen elektrotlar
• Çıplak elektrotlar
Kaynak Yapımında Değişimlere Karşı Önlemler
• Parçaların ön ısıtma ile gerginlikleri giderilebilir.
• Kaynaktan sonra gerginlikleri giderme tavı yapılabilir.
• Dikişleri parça eksenine paralel çekmek gibi işlemler yapılabilir.

Yüzey Dolgu Kaynağı Uygulama Teknikleri

Genellikle fazla aşınmamış makine elemanlarına tek sıra yüzey dolgu kaynağı uygulanır. Kaynak dikişi ile doldurulan yüzeyler hassas kullanım yerine sahip iseler torna, freze, vargel ve honlama tezgâhlarında işlendikten sonra kullanılır. Kullanım yerleri ince işçilik istemiyorsa (ziraat aletleri, kepçe çeneleri gibi) doğrudan işlemsiz kullanılır.
Fazla aşınmış, bozulmuş kama kanalları; kırılan, çatlayan makine elemanları ve dayanım isteyen elemanların köşelerine üst üste dolgu kaynağı yapılabilir. Dolgu kaynağında diğer kaynak işlemlerinden daha düşük amperle çalışılmaktadır. Bunun için malzemenin özeliği ve elektrot çapı dikkate alınarak en düşük akım şiddeti seçilmelidir. Her kaynak dikişinden bir dakika sonra dikiş bölgesinin sıcaklığı 300 ºC’yi geçmemelidir. Bunun için kaynak pasoları mümkün olduğu kadar kısa tutulmalı ve her paso arsında soğuma için yeteri kadar beklenmelidir.

Maskeyle yüz kapatılmadan elektrot kaynak başlangıç bölgesine 10 mm yaklaştırılmalı, maske önümüze çekilerek ark oluşturulmalıdır. Dikiş genişliğinin 8-10 mm, yüksekliğinin ise 2-4 mm olmasını sağlayınız. Dikişin sonunda ilerleme hızı azaltılarak dikiş bitiminde çukurluk oluşması önlenebilir. Kaynak esnasında birinci paso ile diğer pasolar arasında elektrot açısı ile tutuş açısının değiştiğine dikkat ediniz. Her dikişten sonra cüruf kalıntılarını iyice temizleyiniz ve fırçalayınız.
Yüzey Dolgu Kaynak Hataları
Kaynak işlemi bitikten sonra parça üzerindeki kaynak esnasında oluşan damlacıkları keski yardımıyla temizleyiniz. Kaynak yüzeyini tel fırça ile fırçalayınız. Yüzey dolgu kaynağında karşılaşılan en önemli hatalar şunlardır:
• Dikişlerin genişliğinin farklı olması
• Dikiş yüksekliklerinin farklı olması
• Pasolar arasında gereğinden fazla boşluk olması
• Kaynak pasosunun bitiş noktalarında çukurluk oluşması
• Amperin gereğinden fazla yüksek olması

13. ELEKTRİK ARKI İLE BİNDİRME KAYNAĞI
İş Parçalarını Elektrik Ark Kaynağı ile Bindirme Kaynağına Hazırlamak
Bindirme kaynağı isminden de anlaşılacağı gibi iki parçanın uygun şekilde, üst üste konularak birleştirilmesidir. Bindirme kaynağında kaynak ağzına gerek yoktur. Çünkü şekil de görüldüğü gibi parçalar üst üste konduğunda kaynak ağzı kendiliğinden oluşmaktadır.

Parçalar kaynak konumuna getirildikten sonra her iki ucundan ve ortasından puntalanmalıdır.


Bindirme Kaynağı Uygulama Teknikleri
Bindirme kaynağında normal kaynak işlemlerine göre daha yüksek amperle çalışılmalıdır. Kaynağa, sıfır noktasından başlayarak yaklaşık 1 cm boyunca normal kaynak hızının yarısı kadar hızla ilerlenmelidir. Elektrot ile parça arasındaki mesafe normal kaynağa göre daha az olmalıdır. Kaynak işlemi için:
• Şekil deki gibi parçaları üst üste bindiriniz.
• Ağırlık yardımıyla parçaların bir birine iyice yapışmasını sağlayınız.
• İki ucundan ve ortasından uygun olarak puntalayınız.
• Elektrot açılarına dikkat ederek arkı başlatarak tek tarafını kaynak yapınız.
• Kaynak banyosunda cürufun banyonun önüne geçmemesine dikkat ediniz.
• İşi kaynak yerinden kırarak, dikişinin birleşmesini kontrol ediniz.
• Dikişi temizleyiniz ve dikişi dıştan kontrol ediniz. Diğer binen kenarı da kaynatınız.

Bindirme Kaynak Hataları
Birinci kaynatma işleminden sonra işi kaynak yerinden kırarak dikişinin birleşmesini kontrol ediniz. Kaynak yerini inceleyerek birleştirmede nerelerde birleştirmenin daha iyi nerelerde daha zayıf olduğunu inceleyiniz. Eğer bazı noktalarda birleşme olmamış ise o noktalarda ya kaynak hızı iyi ayarlanmamış ya da elektroda verilmesi gereken eğim doğru uygulanmamıştır. İkinci ve üçüncü kaynatılan yerlerin kaynak düzgünlüğünü ve başlangıç-bitiş noktalarını inceleyiniz.

Bindirme kaynak hataları şunlardır:
• Parçaların üzerindeki dikişin dağılımının eşit olmaması
• Kaynak dikişinin her yerde aynı kalınlıkta olmaması
• Dikişin bazı yerlerinde delik oluşması
• Dikişin tek parça üzerinde oluşması
• Dikişin her iki parça üzerine ayrı ayrı oluşması

14. ELEKTRİK ARKI İLE BORU KAYNAĞI
Borular piyasada çok değişik amaçlı kullanılmaktadır. Borular, sıvı ve gazların taşınmasının yanında çelik konstrüksiyon işlerinde ve endüstride de kullanılmaktadır. Boruların birleştirilmesi genellikle oksi-gaz kaynağıyla yapılmaktadır. Fakat büyük çaplı ve kalın boruları oksi-gaz kaynağı ile kaynatmak her zaman uygun olmayabilir veya yeterli dayanım sağlanamayabilir. Bunu için kalınlıkları 2 mm’nin üzerinde olan boruların kaynağında elektrik ark kaynağı kullanılmaktadır. Boruların kaynağında dikkat edilmesi gereken hususlar borunun çapı, taşıdığı gazın veya sıvının basıncı, boru gerecinin bileşimi ve borunun çalışma koşullarıdır.

İş Parçalarını Elektrik Ark Kaynağı ile Boru Kaynağına Hazırlamak
Uygulama yapılacak boruların birleştirme noktaları düzgün değilse taşlama yaparak veya eğeleyerek kaynatılacak yerleri birbirlerine uyumlu hale getiriniz.
Parçaların kaynak bölgesi özellikle yağ ve kirden arındırılmalıdır. Kaynak yapılacak parça kalınlığı 6 mm’den fazla ise kaynak ağzı açmak gerekmektedir. Kaynak ağzı 60-70°’lik konumda açılmalıdır.

Boru birleştirme

Boru Kaynağı Uygulama Teknikleri
Boru kaynağında tek pasoda kaynak çekmek otomatik makinelerin dışında mümkün değildir. Belirtilen ölçülerde kesilmiş parçayı kaynak işlemi için hazırlayınız. En az üç noktadan puntalandıktan sonra uygun bir yatak içerisinde döndürülerek kısa pasolarla kaynak işlemini tamamlayınız. Birleştirme tam bir ara kesit olacak şekilde oluşturulmalı, çevresel saat pozisyonunda kaynak yapılmalıdır. Elektrot boru eksenlerine yerine göre 30°–60º tutulmalıdır. İnce borularda kaynağı yukarıdan aşağıya doğru kalın borularda ise aşağıdan yukarıya doğru yapmakta fayda vardır. Kaynatma işleminde bir sonraki pasolar önceki pasonun 5 mm üzerinden başlamalıdır. Her pasodan sonra cüruflar iyice temizlenmeli ve fırçalanmalıdır.

Boru Kaynak Hataları
Kaynak bölgesi temizlendikten sonra gözle yapılan muayenede; dikişin fiziksel biçimi kenar birleşim yerleri, dikişte cüruf veya boşluk olup olmadığı ve kaynağın başlangıç bitim yerleri incelenmelidir. Bunun yanı sıra her pasonun başlangıç yerindeki uyumun sağlanıp sağlanmadığı kontrol edilmelidir. Kaynatılan borunun iç kısmından bakarak kaynağın nüfuziyeti kontrol edebilirsiniz.
Boru kaynak hataları şunlardır:
• Pasolar arasında boşluk oluşması
• Dikiş kalınlığının yetersiz olması
• Dikiş genişliğinin yetersiz olması
• Kaynak yerinde delik ve cüruf kalıntılarının oluşması
• Nüfuziyetin sağlanmaması
• Boruların eksenlerinin kaçık olarak kaynatılması
• Dikişin parçalar üzerine eşit miktarda olmaması

15. ELEKTRİK ARKI İLE FLANŞ KAYNAĞI
İş Parçalarını Elektrik Ark Kaynağı ile Flanş Kaynağına Hazırlamak
Flanş kaynağı için gerekli malzemeyi temin ettikten sonra kaynak işlemine hazır hale getirmek için kaynatılacak parçaların yüzeylerindeki kir ve çapakları temizleyiniz. Kaynatılacak parçalar arasında 1 mm boşluk ayarlamak için gerekli çalışmayı yapınız. Bunu sac parça ile boru arasına uygun kalınlıkta parçalar koyarak yapabilirsiniz.

Flanş kaynağı parçaların ayarlanması

Flanş Kaynağı Uygulama Teknikleri
Birleştirme işleminin hatasız olması için parçayı şekil de gösterildiği gibi flanşla arasında 1 mm boşluk olacak şekilde yerleştiriniz. Parçanın puntalaması işleminde kolaylık sağlaması amacıyla boru üzerine bastırabilir veya ağırlık koyabilirsiniz. Gerekli ayarlama işlemlerini yaptıktan sonra en az iki noktasından puntalayınız. Puntaların karşılıklı olmasına dikkat ediniz. Simetrik puntalanmayan birleştirmede kaynak esnasında çekmelerden dolayı yamulmalar meydana gelebilir. Kaynatma işlemini iki pasoda yapmaya çalışınız. Kaynak bittikten sonra cürufları temizleyip kaynağı fırçalayınız.

Flanş kaynağı elektrot açısı

 

Flanş Kaynak Hataları
Flanş kaynağında kaynağın yeterli dayanımda olması için boru ile sac parça arasında 1 mm aralık önemlidir. Aralık bırakılmadığında kaynak nüfuziyeti yeterli derecede sağlanamaz. Flanş kaynakta görülen hatalar şunlardır:
• Pasolar arasında boşluk oluşması
• Kaynağın parçalar üzerinde eşit ağırlıkta olmaması
• Kaynağın her yerde aynı kalınlıkta olmaması
• Cüruf kalıntılarından dolayı delik oluşması
• Boru ile taban sac açısının90º olmaması
• Parçalar üzerinde ayrı ayrı dikiş oluşması
• İç kısma nüfuziyetin sağlanmaması

16. ELEKTRİK ARKI İLE PROFiL KAYNAĞI
İş Parçalarını Elektrik Ark Kaynağı ile Profil Kaynağına Hazırlamak
Sanayide üretilen her çeşit profil malzemelerin elektrik ark kaynağı ile birleştirilmesi mümkündür. Kaynak yapılacak parçaların diğer kaynaklarda olduğu gibi gerekli temizleme işlemlerini yapınız. Parçaları uygun ölçülerde temin ettikten sonra çapaklarını taşlama tezgâhında veya eğe ile alarak her iki ucunu da düz hale getiriniz.

Profil Kaynağı Uygulama Teknikleri
Uygun ölçülerde kesilmiş parçaları aralarında 1–2 mm boşluk kalacak şekilde düz zeminde, şekil deki gibi iki ucundan puntalayınız. Daha sonra parçanın arka tarafını çevirerek aynı puntalama işlemini arkasına da yapınız. Parçaları puntalarken aralıkların parçanın dört tarafında aynı olmasına dikkat ediniz.

Profil kaynağında puntalama

Kaynağa parçanın köşesinden ve sıfır noktasından başlayınız ve her yüzeyi tek pasoda kaynatınız. Elektrot açısını şekil den inceleyiniz.

Profil kaynağında elektrot açısı

Dikiş sonlarında parçayı sıfırlayana kadar parçanın her yüzeyini tek pasoda, düz dikiş çekme yöntemiyle uygun açı vererek çepeçevre kaynatınız.

Profil Kaynak Hataları
Profil kaynağında iyi bir birleştirme çepeçevre tek pasoda kaynak yapılmış şekilde görünmelidir. Köşelerde boşluk kalmamalı ve dikişin kalınlığı her yerinde aynı olmalıdır.

Oluşabilecek hatalar ise şunlardır:
• Köşelerde delik kalması,
• Dikişin her yerde aynı kalınlıkta olmaması,
• Dikişinin yeterli kalınlıkta olmaması,
• Nüfuziyetin sağlanmaması,
• Parçanın ekseninin kaçık kaynatılmasıdır.
17. ELEKTRİK ARKI İLE PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAĞI
Alaşımlı Çelikler
Alaşımın Tanımı
En az biri metal olmak üzere iki ya da daha fazla sayıda kimyasal elementin özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla bir araya getirilmesiyle oluşan maddelere alaşım denir. Saf hâlde sınırlı özelliklere sahip olan metallere, alaşımlandırmayla sertlik ve dayanımlarının artırılması, soğuk biçimlendirme özelliğinin iyileştirilmesi, korozyon dayanımının artırılması gibi birçok özellik kazandırılır.
Alaşımlı Çeliklerin Endüstrideki Yeri ve Önemi
Sade karbonlu çeliklerin üretimlerinin ucuz olmasına rağmen bütün mühendislik uygulamalarında her zaman kullanıma uygun değildir. Bu çeliklerde, dayanıklılık kazandırma sürecinde tokluk ve süneklik özelliklerinde kayıplar oluşması, kalın kesitli malzemelerde kesit boyunca tamamen martenzitik yapı oluşturulamaması, düşük sıcaklıklarda darbe dirençlerinin zayıf olması, korozyon dayanımlarının düşük olması ve yüksek sıcaklıklarda çabuk oksitlenme gibi özellikleri nedeniyle bu gibi özellikleri geliştirilmiş alaşımlı çeliklere ihtiyaç duyulmaktadır. Maliyetlerinin yüksek olmasına rağmen pek çok kullanım amacı için ekonomiktir.

Alaşım Elementlerinin Çeliklere Kazandırdıkları Bazı Özellikler
Mekanik özellikleri iyileştirmek
Korozyon dayanımını artırmak
Aşınma ve yorulma dayanımlarını artırmak
Dayanım ve sünekliği koruyarak yüksek temperleme sıcaklığı sağlamak
Sertleşebilirliği iyileştirmek
Kaynaklanabilirliği iyileştirmek

Alaşımlı Çeliklerin Sınıflandırılması
Alaşımlı çelikler içerisinde % 50 oranına kadar alaşım elementi bulundurabilir ancak genel olarak alaşım elementleri % 1-4 oranında ilave edilir. Alaşımlı çelikleri üretmek için kullanılan elementler, krom, nikel, molibden, vanadyum, silisyum, wolfram, kobalt, kurşun ve bakırdır. Genel olarak alaşımlı çelikler ABD’nin AISI - SAE standartları ile tanımlanır.

Alaşımlı çelikler içerisine katılan alaşım elementlerinin kazandırdıkları özelliklere göre üçe ayrılmaktadır. Özellikle karbon miktarının fazla olması perlit yapıyı artırmakla birlikte toklukta azalmaya ve dayanımın artmasına neden olacaktır. Krom ve nikel ilavesi korozyon dayanımını artıracaktır. Isıya dayanıklı çeliklerin üretilmesinde niobyum, titanyum kullanılmaktadır. Takım çeliklerinin üretiminde % 0.6 ile 1.40 karbon ve % 0.5 krom kullanılır.
Özellikle darbe dayanımı yüksek takım çelikleri için ise karbon, molibden, krom, mangan ve silisyum elementleri kullanılır.
• Az katkılı yapım çelikleri
• Az katkılı AISI çelikler
• Çok katkılı çelikler
Takım ve kalıp çelikleri
Korozyona dayanıklı çelikler
Isıya dayanıklı çelikler
Magnetik çelikler

Paslanmaz Çelikler
Tanımı
Genel olarak oksidasyona ve korozyona karşı çeliklerin dirençlerini artırmak için çeliğin içeriğine % 12’den fazla miktarda krom katılmasıyla üretilen çeliklere paslanmaz çelik denir. Artan krom miktarına bağlı olarak da yüksek sıcaklıklarda oksidasyon dirençleri artmaktadır. Çeliğin içeriğinde yalnız yüksek miktarlarda nikel bulunması da paslanmayı önlerse de krom ile birlikte bulunması özellikle asidik ortamlarda yüksek bir korozyon direnci sağlar. Nikelin yanı sıra molibden katkısı da çeşitli korozyon türlerine karşı çeliği korur. Ancak % 6,5’ten fazla molibden içeren paslanmaz çelikler ekonomik olarak üretilmez.
Günümüzde 170’den fazla türü bulunan paslanmaz çelikler, değişik amaçlar için endüstride oldukça yaygın uygulama alanı bulur.

Çeşitleri
Bugün endüstride kullanılan paslanmaz çelikler üç grup altında toplanmaktadır:
• Martenzitik kromlu paslanmaz çelikler
• Ferritik kromlu paslanmaz çelikler
• Ostenitik krom-nikelli paslanmaz çelikler
Çeliklerin sınıflandırılması için kullanılan yaygın bir sistem, Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsünün “Karbon ve Alaşımlı Çelik Standardının Nümerik Gösterimi (AISI)”dir. Bu AISI gösterim sistemi olarak bilinir ve kökeni Otomotiv Mühendisleri Odasına (SAE) dayandığı için SAE sistemi olarak da bilinir. Bu nümerik sistem içerisinde çeliklerin guruplandınlması, Tablo da gösterilmiştir. Son iki basamak, karbon oranının yaklaşık ortalama değerini belirtmek için kullanılır.
Farklı türlerdeki paslanmaz çeliklerin fiziksel özellikleri de birbirinden farklıdır ve bu durumda kaynak işlemlerinde önemli rol oynamaktadır.
Serinin Tipler ve sınıflar
Gösterimi
100xx Resülfürize edilmemiş karbon çeliği sınıfı
11xx Resülfürize edilmiş karbon çeliği sınıfı
13xx %1,75 Manganez
23xx %3,50 Nikel
25xx %5,00 Nikel
31xx % 1,25 Nikel - %0,65 veya 0,80 Krom
33xx %3,50 Nikel - %1,55 Krom
40xx %0,25 Molibden
41xx %0,50-0,95 Krom - %0,12 veya 0,20 Molibden
43xx % 1,80 Nikel - %0,50 veya 0,80 Krom - %0,25 Molibden
46xx % 1,55 veya 1,80 nikel - %0,20 veya 0,25 Molibden
47xx % 1,05 Nikel - %0,45 Krom - %0,25 Molibden
48xx %3,50 Nikel - %0,25 Molibden
50xx %0,28 veya 0,40 Krom
51xx %0,80; 0,90; 0,95; 1,00 veya 1,05 Krom
5xxxx %1,00 Karbon - %0,50; 1,00 veya 1,45 Krom
61xx %0,80 veya 0,95 Krom - en az %0,10 veya 0,15 Vanadyum
86xx %0,55 Nikel - %0,50 veya 0,65 Krom - %0,20 Molibden
87xx %0,55 Nikel - %0,50 Krom - %0,25 Molibden
92xx %0,85 Manganez - %2,00 Silikon
93xx %3,25 Nikel - %1,20 Krom - %0,12 Molibden
94xx %1,00 Manganez - %0,45 Nikel - %0,40 Krom - %0,12 Molibden
97xx %0,55 Nikel - %0,17 Krom - %0,20 Molibden
98xx %1,00 Nikel - %0,80 Krom - %0,25 Molibden
Karbon ve alaşımlı çeliklerin AISI-SAE nümerik gösterimleri

Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı
Paslanmaz Çeliklerin Kaynağının Endüstrideki Yeri ve Önemi
Paslanmaz çelikler ve ısıya dayanıklı çelikler bazı sınırlamalar hariç, alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerde kullanılan ergitme ve basınç kaynak yöntemleri ile kaynak yapılabilir. Paslanmaz ve ısıya dayanıklı çeliklerin kaynak işlemi kaynak yapılacak ana metalden beklenen özelliklere, örneğin korozyon ve ısı dayanımına göre değişiklik gösterebilir. Kullanılacak kaynak malzemesi ana metalle aynı kompozisyonda veya bazı uygulamalar için daha yüksek alaşımlı olmalıdır.
Günümüzde üretimi pahalı ve her atölyede bulunması güç olan paslanmaz çeliklerin kaynak edilme ihtiyacı mutlaka olacaktır. Çalışacağı yerde paslanması istenmeyen çelikler kullanılarak çeşitli ürünler elde edilme gereği hasıl olduğunda paslanmaz çeliklerin kaynatılması durumu ortaya çıkacaktır. Bu durumda paslanmaz çeliğin türü tespit edilirse uygun kaynak elektrodu ve kaynak usulü seçilerek kaynaklı birleştirme istenen şekilde kolaylıkla yapılacaktır.


Paslanmaz çelik malzemeler

Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı
Paslanmaz çeliklerin kaynağını olumsuz yönde etkileyen bazı durumlar bulunmaktadır. Bunları iyi bilip gerekli tedbirler alındığında paslanmaz çeliklerin kaynağı daha kolay yapılır ve sonuç daha emniyetli olur.
Paslanmaz çeliklerin başarılı bir şekilde kaynatılması için dikkat edilmesi gereken kurallar aşağıda verilmiştir.
• Kaynak yapılacak yerin her şeyden önce boya, vernik vb. yabancı maddelerden arındırılmış olması gerekir.
• Rutubet, kükürt ve diğer kimyevi maddeler de kaynak kalitesini ters yönde etkiler.
• Kaliteli bir kaynak için en iyi kalite paslanmaz çelik malzeme ve elektrot kullanılmalıdır.
• Kaynak ağzı iyi ve uygun açılmalıdır.
• Kaynak çapak ve cüruflarının temizlenmesinde taş veya paslanmaz çelik tel fırça kullanılmalıdır.
• Elektrotların rutubetten iyi muhafaza edilmesi gerekir. Kullanılmayan elektrotlar özel raf veya kurutma fırınlarında saklanmalıdır.
• Kaynak ağzının rutubetten arındırılması için şalama veya kuru hava ile kurutulması gerekir.
• 300 serisi paslanmaz çeliklerde ön tavlama ve kaynak sonrası tavlama işlemi gerekmez.
• Isı miktarını düşük tutmak için küçük çaplı elektrot kullanılmalıdır.
• Ana alaşıma uygun veya aynı grubun bir üst derecesindeki elektrotlardan kullanılmalıdır.
• 300 serisi çeliklerin kaynağında soğuma esnasında gerekli tedbirler alınmazsa kaynak çatlayabilir.
• Yatay ve düz kaynaklarda elektrot, kaynak yönünde ve 150 derecelik bir açı yapacak şekilde, kaynak arkı kısa tutulmak şartı ile yapılmalıdır.
• Dik kaynak için elektrot levhaya dik tutulmalı, birinci sıranın üzerinde ufak salınımlarla yürütülmelidir.
• Tavan kaynağı, kısa ark ile eli elektroda hareket vermeden yapılmalıdır.
• En iyi korozyon mukavemeti mümkün olan en düşük amper ve doğru akım düz bir kaynakla mümkündür.
• Çok düşük amper; dengesiz ark oluşmasına, elektrot yapışmasına, cüruf oluşumuna, zor temizlenmeye dolayısıyla korozyon mukavemetinden kayıplara yol açar.
• Çok yüksek amper veya uzun bir ark ise kaynak sıralarını bozar, çatlamaya sebep olur.
• Cüruf zor temizleniyorsa kaynak ağzı pis veya dardır, sıralar düzenli değildir, elektrot rutubetlenmiştir veya kaynak tam anlamı ile soğumamıştır.
• Paslanmaz çelik kaynaklarında çatlama, sıralar üzerinde kraterlerin kalmış olması, başlangıç ve bitişlerde uzun ark, parçanın fazla ısıtılması, hızlı paso, yanlış kaynak ağzı ve yanlış elektrot tipi kullanılması yüzünden meydana gelebilir.
• Paslanmaz çelik düz ve temiz olduğundan kaynağın fazla derine nüfuz ettirilmesi gerekmez. Son sıralarda hiç açıklık bırakılmaması yeterlidir.
• Martenzitik paslanmaz çeliklerin ark kaynağı
Bu çeliklerin elle kaynağı için çok çeşitli elektrotlar kullanılır. Bunlar ana metalle aynı bileşimde olabilir ancak ergimiş metalin Cr ve Mn’den yana muhtemel fakirleşme ve
karbondan yana muhtemel bir zenginleşmesini karşılamak üzere C, Mn ve Cr oranları sınırlarında bazen değişikliklere yer verilir (Karbondan yana zenginleşme, alçak karbonlu çeliklerde vaki olur.) veya aşağıdaki gibi bileşimi farklı olabilir.
Yüksek karbonlu (C>%.050) çeliklerde ergimiş metalin bürüt soğumuş hâlde daha az kırılgan olmasını sağlamak üzere karbon oranı değişik olur.
Ergimiş metal çok yüksek oranda ostenit içerecek şekilde C, Cr ve Ni oranları değişik olur (Ostenit, ergimiş metala büyük süneklik sağlar.). Böyle bir ilave metal yüksek karbonlu ve martenzitik dönüşümden sonra çökelme ile sertleşmiş çeliklerin kaynağında kullanılabilir ancak bunun için ergimiş metalin alçak mekanik nitelikleri ile öbür yandan böylece oluşan elekto-şimik çiftin korozyon açısından olumsuz etkisi göze alınacaktır, yani çeliğin kullanılacağı korozif ortam koşullarının çok ağır olmaması gerekir.
Genellikle bazik örtülü elektrot kullanılıp (elektrot +) oldukça kısa bir arkla çalışır. Zor pozisyonlarda (dik ya da tavan kaynağı) akım şiddeti daha düşük olacaktır. Aşağıda akım şiddeti için verilmiş sınırlar değişik kaynak koşullarına göre saptanmıştır. Kaynak ağızlarının şekilleri, aşağıda genel olarak yüksek alaşımlı çelikleri için verilmiş olanlar gibidir. 3 mm kalınlığına kadar kaynak tek pasoda yapılır ama bu takdirde terste bir mesnet levhası kullanılacaktır.
Çok pasolu kaynaklarda ilk pasonun iyi nüfuz etmiş olmasıyla son pasoların yüzey durumlarına özen gösterilecektir. Her paso arasında cüruf paslanmaz çelikten çekiş ve fırça ile iyice yok edilecek ve birleşme yeri sıcaklığının, ön ısıtma sıcaklığının altına düşmemesine dikkat edilecektir.
ELEKTROT ÇAPI (mm) AKIM ŞİDDETİ (A)
2 25-60
2,5 40-75
3,25 60-90
4,0 65-120
5,0 120-175

• Ferritik paslanmaz çeliklerin ark kaynağı
Ferritik paslanmaz çeliklerin kaynağı için kullanılabilecek yöntemler daha çok bir koruyucu gaz akımını devreye sokanlar olan TIG, MIG ve plazma kaynaklarıdır. Bu nedenle elektrik arkı ile kaynak edilmez.
• Östenitik paslanmaz çeliklerin ark kaynağı
Krom-nikelli paslanmaz çelikler uygulamada, çeliğin diğer bir çelikle veya hadde ürünü bir paslanmaz çelikle birleştirilmesi veya paslanmaz çeliklerin tamiri hâlinde kaynak uygulamalarına konu olur. Ostenitik paslanmaz çeliklerin kaynak uygulamalarında genel olarak örtülü elektrot ile elektrik ark kaynağı, TIG ve MIG gibi elektrik ark kaynak yöntemleri yaygın bir uygulama alanına sahiptir.
Genellikle örtülü elektrot ile elektrik ark kaynağının çok sık uygulandığı ostenitik paslanmaz çeliklerin kaynağında benzer bileşimdeki elektrotlar tercih edilir. İşlem sırasında, uygun bir kaynak sırası uygulanarak kaynak gerilmeleri asgariye indirilmeye çalışılır. Kalın kesitler hâlinde 100 ~ 150 °C'lik bir ön tav ile her pasodan sonra kaynak dikişinin çekiçlenmesi de kaynak gerilmelerinin azaltılmasında uygulanan klasik bir yöntemdir. Pek çok uygulamadaki benzer bileşimdeki elektrot ile bir tampon tabaka uygulaması sonuçların başarısını artırmaktadır.
Her pasodan hemen sonra, karbür çökelmesini ve bunu takiben ortaya çıkan taneler arası korozyonu önlemek için kaynaklı bölgenin hızlı bir biçimde soğutulması sadece % 0,06’dan fazla karbon içeren çeliklere uygulanan bir yöntemdir. Paslanmaz çelik döküm parçaların döküm hatalarının kaynakla giderilmesi hâlinde, işlem sonrası çözeltiye alma tavı ve ani soğutma, normal olarak ostenitik paslanmaz çelik döküm parçalara uygulanan ısıl işlem bu tamirat sonrası da tekrarlanmalıdır.
Ostenitik krom-nikelli paslanmaz çelikler sıcak çatlamaya karşı duyarlıdır. Bu durum özellikle örtülü elektrotla yapılan elektrik ark kaynağında kendini gösterir. Bu durumda alınması gereken önlemler ve dikkat edilmesi gereken konuları şöyle sıralayabiliriz:
• En küçük elektrot çapı seçilmelidir.
• En düşük akım şiddeti kullanılmadır.
• Elektroda zikzak hareketi verilmemeli ve pasolar ince çekilmedir.
• Çok pasolu kaynaklarda her paso çekildikten sonra parça oda sıcaklığına kadar soğutulmalı ve ikinci paso sonra çekilmelidir. Soğuma olanaklar ölçüsünde hızlı bir şekilde gerçekleştirilmelidir.
• Kaynağın bitimindeki krater mutlaka doldurulmalı, kaynak sırasında çatlak saptanırsa taşlanarak yok edilmeli ve sonra kaynatılmalıdır.
Ayrıca bu çeliklerin kaynağı için yüksek oranda manganez ihtiva eden kaynak metali kullanılır. Bütün paslanmaz çelik tiplerinin tamamen ostenitik kaynaklarının % 7 ~ 10 manganez içermeleri hâlinde yüksek sıcaklıkta çatlamaya daha iyi dayandıklarını deneyler göstermiştir.

• Paslanmaz çeliklerde uygulanan kaynak yöntemleri
Paslanmaz çeliklerin kaynağında pek çok kaynak yöntemi uygulanır.
Pratikte en çok kullanılanlar şunlardır:
• Örtülü elektrotlarla yapılan normal elektik ark kaynağı
• MIG kaynağı
• TIG kaynağı
• Tozaltı kaynağı
• Plazma kaynağı
• Oksi-asetilen kaynağı

Paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılan elektrotlar
Karbonlu ve alaşımlı çelikler, düşük elektrik iletme direncine sahiptir. Paslanmaz çeliklerde ise bu değer 4 ile 7 kat daha fazladır. Bu nedenle paslanmaz çelik elektrotlar daha çabuk kızardıklarından, daha kısa üretilir ve normal elektrotlara göre % 25 daha düşük akım şiddetiyle yüklenir.
Paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılan elektrotlar aşağıda sıra ile incelenmekte ve AWS (American Welding Society) standartları ile belirtilmektedir.
• AWS E308L
%C % Si %Mn %Cr %Ni
0,03 0,80 0,70 19 10
Düşük karbonlu 18/8 paslanmaz çelik tipinde kaynak metali veren rutif örtülü elektrottur. Kristal yapıdaki ferrit oranı % 6’dır. Bu sebeple çatlama ve kırılma dayanımı yüksektir. Tutuşması ve tekrar tutuşması kolaydır. Kaynak esnasında elektrot yapışması olmaz. Cüruf temizlenmesi kolaydır. A.I.S.I 301, 302 ,304, 304L, 308 stenitik paslanmaz çeliklerle, % 13 Cr içeren kromlu çeliklerin ve niobiyum veya titanyum ile stabilize edilmiş ostenitik paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılır.

• AWS E347
% C % Si % Mn % Cr % Ni % Nb
0,07 1,5 1,5 19,5 9,5 0,2
Nb ve Ti ile stabilize edilmiş bileşimi % 19,5 Cr, % 1 C olan ostenitik paslanmaz çelik tipinde kaynak metali veren rulit örtülü bir elektrottur. Kaynak metalinin iç yapısında % 6 oranında ferrit bulunması nedeni ile çatlama kırılma ve darbe dayanımı oldukça iyidir. Yüksek sıcaklık stabilitesi ve korozyon direnci fevkalade yüksektir. Elektrot düzgün ve kararlı yanar, hiç sıçrama yapmadığı için kaynak sonu temizliği oldukça kolaydır. Bütün pozisyonlarda kullanılabilir. Elektrotların kuru muhafaza edilmesi gerekir. Doğru ve dalgalı akım da kullanılabilir. 18/8 tipindeki stabilize edilmiş paslanmaz çeliklerin özellikle yüksek sıcaklıkta çalışacakların kaynağında kullanılır.
• AWS E316L
% C % Si % Mn % Cr % Ni % Mo
0,03 0,8 0,7 18,5 12,5 3,0
Bileşimi % 18,5 Cr, %12,5 Ni, %3 Mo ve %0,03 C olan paslanmaz çelik tipinde kaynak metali veren rulit örtülü bir elektrottur. Tutuşturması ve tekrar tutuşturması gayet kolaydır ve kaynak esnasında kısa devre olmaz. 3,25 mm ve daha ince elektrotlar her pozisyonda, 4 ve 5 mm’lik elektrotlar yatay ve benzeri pozisyonlarda kullanılabilir. Cüruf ayrılması ve dolgu görünüşü gayet kolaydır. Kaynak metali kristal yapısında % 6 oranında ferrit oluşu sebebiyle çatlama kırılma ve darbe dayanımı gayet iyidir. Ostenitik paslanmaz çeliklerde A.I.S.I. 316 ve 316L kullanılır.
• AWS E316
% C % Si % Mn % Cr % Ni % Mo
0,05 0,8 0,06 19,5 11 2,8
Çekirdeği düşük karbonlu, rutil örtülü bir elektrottur. Alaşım elemanları kaynak metaline elektrot örtüsünden geçer. Yüksek kaynak sürati ve yüksek randımanı sebebiyle oldukça ekonomiktir. Korozyona dayanıklı, set yüzeyli aşınmaya mukavim kaynak metali örtüsü istenen yüzeylere tercih edilir. Kullanılışı ve cüruf ayrılması kolaydır. Kaynak dikişinin görüntüsü düzgün ve muntazamdır. 18 Cr/8 Ni (Mo) alaşımlı paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılır.
• AWS 318
% C % Si %Mn % Cr % Ni %Mo %Nb
0,03 1,0 1,5 18,5 12,5 3, 0,6
Ti veya Nb ile stabilize edilmiş rutil örtülü bir elektrottur. Kaynak metali kristal yapısında % 6 ferrit içerir; bu sebeple kırılma, çatlama ve darbe dayanımı gayet iyidir. Ayrıca kaynak metalinin yüksek sıcaklık stabilitesi ve korozyon rezistansı mükemmeldir. Elektrot bütün pozisyonlarda kullanılabilir. Fakat en iyi netice düz ve yatay pozisyonlarda alınır. Bu elektrotlarla kalın paslanmaz çelik (Nb ve Ti ile stabilize edilmiş 18-8-9 tipi A.I.S.I. 318) levhaların özellikle yüksek karbonluların çok sıra kaynakları, problemsiz olarak yapılır.
• AWS 310
% C % Si % Mn % cR % Ni
0,1 0,3 1,7 26 20
% 26 Cr , % 20 Ni bileşiminde yüksek sıcaklılarda dayanıklı kaynak metali veren bazik örtülü bir elektrottur. Kaynak metali yapısı tamamen ostenitlidir, yapıda ferrit yoktur, bu nedenle çatlama ve kırılmaya karşı daha hassastır. Her pozisyonda kullanılır. Elektrot yanışı sakin ve kararlıdır, hemen hemen hiç sıçrama yoktur. Ostenitik yüksek sıcaklıklara dayanılmaz paslanmaz çeliklerin A.I.S.I. 309 310 ve benzeri çeliklerin kaynağında kullanılır.
• AWS E312
% C % Mn % Si % Cr % Ni
0,10 1,5 0,8 29,5 9,5

Kaynak metali bileşimi % 29 Cr % 9 Ni ve % 1,6 Mo olan aşınmaya dayanıklı paslanmaz çelik karakterinde rutil örtülü elektrottur. Kaynak metalinin çatlama direnci yüksek ve aşınmaya dayanıklıdır. Ostenitik paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılır.
• Paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılan akım türleri, elektrot ark boyu, hareketleri ve amper ayarı
Kaynak sırasında kısa ark boyu ve düşük akım şiddeti kullanılmalıdır. Paslanmaz çeliklerin örtülü elektrotlarla kaynağında, çok iyi sonuç veren + ( artı) kutba bağlı direkt akıma bağlı DC elektrotlar ya da AC/DC tip elektrotlarda alternatif akım kullanılır. İnce sac malzemelerin düz pozisyonlardaki kaynağında genelde rutil elektrot kullanılabilir. Malzeme kalınlığı 2 mm’den fazla olduğu durumlarda bazik elektrotlar kullanılır.
Ancak teknolojinin gelişmesiyle özellikle elektrotlarda yeni ürünler piyasaya sunulmaktadır. Kaynağa başlanmadan önce elektrot paketi üzerinden gerekli bilgiler alınmalı, iş parçasına ve kaynak pozisyonuna uygun olup olmadığı kontrol edilmelidir.
Paslanmaz çeliklerin kaynağında meydana gelebilecek kaynak hataları:
• Elektrodun yanlış yerde yakılması sonucu çelikte oluşan derin yaralar

Elektrodun kaynak alanının dışında yakılması sonucu oluşan yaralar
• Aşırı ısınma sonucu kaynak metalinin tam ortasında oluşan çatlaklar

Fazla ısınma sonucu kaynak metalinde oluşan çatlaklar
• Yüksek amper ayan sonucu oluşan tahribatlar

Yüksek akım şiddeti sonucu oluşan delik veya oyuk
• Nemli elektrot kullanılması sonucunda oluşan gözenekler

Rutubetli elektrotlardan kaynaklanan gözenekler
• Paslanmaz çelik elektrotlar kaynak esnasında diğer elektrotlara oranla daha fazla duman çıkardıkları için sağlık açısından dikkat edilmelidir.
Kaynak sonrası gerecin ek yerindeki ısı sebebi ile meydana gelen kararmaları en aza indirmek için yapılması gereken işlemler:
Paslanmaz çelik malzemeler kaynak sonrası yüksek ısıdan dolayı kaynak metalinin çevresi oksitlenir ve renk değiştirirerek kararır. Bu durumu ortadan kaldırmak için özel pastalar kullanır. Bu sıvılar yakıcı kimyasal sıvılar oldukları için vücuda temas ettirilmemeli, gereken tedbirler alındıktan sonra kullanılmalıdır.

Kaynak dikişinin etrafındaki renk değiştirmiş bölge ve ısıdan etkilenmemiş

18. ELEKTRİK ARKI İLE TAKIM ÇELİKLERİNİN KAYNAĞI
Takım Çeliklerinin Kaynağının Endüstrideki Yeri ve Önemi
Takım çeliklerinin uygulama alanları genel olarak deliciler, derin çekme kalıpları, zımbalar, her türlü kesme bıçakları vb. birçok iş takımlarının üretimidir. Bu nedenle özellikle metaller olmak üzere temel malzemelerin işlenmesinde, şekillendirilmesinde kullanılır. Bütün meslek atölyelerinde bulunan takım çelikleri iki nedenle kaynak edilir. Bunlar;
• Aşınmış parçaların tamir ve bakımı,
• Kırılmış takımların birleştirilmesidir.
Zorunlu hâllerde gerekli kaynak hazırlıkları yapıldıktan sonra kaynak edilebilir.
Takım Çeliklerinin Kaynağı
Takım çeliklerinin kaynağı diğer kaynak metodlarından çok farklı değildir. Önemli olan çeliğe uygun elektrodun seçilmesidir.
Kırılmış parçaların ya da iki takım çeliğinin kaynağını yapmak:
İş makinelerinin sert uç takımlarını kaynatırken sertlik derecesine göre uygun elektrotlar seçilmelidir. Aşınmaya en az maruz kalan bölgeye karbon ve nikelli östenitik elektrot, az miktarda aşınmaya maruz kalan bölgeye yüksek manganlı elektrotlar ve aşınmaya en çok maruz kalan bölgeye de yüksek sertlikteki elektrotlar seçilmelidir.

a) Az alaşımlı çelik, b) Alaşım sert çelik ,c) Aşınmaya dayanıklı sert çelik malzemelerin birleştirilmesi

Aşınmış parçaların tamirini yapmak:
İş makinelerinin kazıyıcı dişlileri veya kepçelere ait takım çeliklerinin aşınmış kısımlarının doldurulması esnasında her sıra pasonun üstündeki sıra 90° dik olacak şekilde çekilmelidir. Çatlamaların oluşmaması için esas metal ile üst dolgular arasında daha yumuşak elektrot tercih edilmelidir. Kaynağa başlamadan önce ön tav uygulanmalı, kaynak esnasında ise bir önceki paso sıcaklığı bir sonraki paso için ön tav olacaktır.

Aşınmış parçaların dolgu kaynağı ile tamiri

Takım Çeliklerinin Kaynağında Kullanılan Elektrotlar
Genel olarak çok çeşitli üretilmiş elektrotlar bulunmaktadır. Kaynak için takım çeliğinin özelliğine göre elektrot kutusu üzerinden gerekli bilgiler alınarak kullanılmalıdır.
Takım Çeliklerinin Kaynağında Ön Tavlama
Takım çeliklerinin kaynağında çelik malzemenin cinsine göre 100 ile 400°C sıcaklık aralığında bir ön tav uygulanır.
Takım Çeliklerinin Kaynağında Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar
• Kaynak parçası oksit, yağ ve kirlerden temizlenmelidir.
• Takım çeliğine uygun elektrot seçilmelidir.
• İnce parçalar açıklık bırakılarak puntalanmalıdır.
• Ön ısıtma uygulanmalıdır.
• Elektroda hareket vermeden kısa ark boyu ve kısa ark mesafesi ile kaynak çekilmelidir ve her kaynak sonrası hafifçe çekiçlenmelidir.

19. ELEKTRİK ARKI İLE BAKIR KAYNAĞI
Bakırın Tanıtılması ve Çeşitleri
İlk çağlardan beri kullanılan bakır, çelik ve alüminyumdan sonra en çok kullanılan üçüncü metaldir. Kimyasal simgesi Cu’dur. Açık kırmızı renkte olan bakırın özgül ağırlığı 8,96 g/cm3tür. Ergime derecesi 1083 oC’dir ve gümüşten sonra en iyi ısı ve elektrik iletkenliği olan metaldir. Elektrik iletkenliğinin çok iyi olmasından elektrik elektronik sanayisinde, ısı iletkenliğinin yüksek olmasından dolayı mutfak eşyalarının ve ısınma gereçlerinin yapımında kullanılmaktadır. Bakırın oksijene karşı duyarlı olması, yüzeyde ince bir oksit tabakası oluşmasına neden olur. Yüzeyi kaplayan bu oksit tabakası nedeniyle korozyona karşı direnci fazladır. Zamanla yüzeyini kaplayan yeşil renkli oksit tabakası, insan sağlığı açısından tehlikeli olduğundan mutfak ve gıda sanayinde kullanılan bakır gereçlerin üzeri kalayla kaplanır.
Piyasada iki çeşit bakır bulunur. Saf bakır (%99,9 Cu) ve saf bakırın elektroliz işleminden geçirilmesiyle elde edilen elektrolitik bakır. İçerisine katılan kalay, çinko, nikel, silisyum, alüminyum ve fosfor gibi alaşım elementleriyle farklı özelliklere ve kullanım alanlarına sahip bakır alaşımı çeşitleri bulunur.
Bakır Kaynağı
Bakır Kaynağının Endüstrideki Yeri ve Önemi
Çeşitli elektrik işleri, mekanik ve mimari işler için tasarlanan birçok bakır ve alaşımı vardır. Hepsi aynı kolaylıkta veya aynı kalitede olmasa da tüm bakır ve alaşımları kaynak edilebilir. TIG ve MIG yöntemlerinin gün geçtikçe yaygınlaşması, bakırın örtülü elektrotla ark kaynağını sınırlandırmıştır. Örtülü elektrotla ark kaynak yöntemi basit, yaygın, ucuz donanımlı ve taşınır olması nedeniyle tercih edilir. Bakır kaynağında daha çok kalınlığı 25 mm’den küçük, kimyasal korozyona ve büyük yüklere maruz kalmayan küçük parçaların birleştirilmesinde ve tamir kaynağında örtülü elektrotla ark kaynak yöntemi kullanılır.

a. Bakır dolgu kaynağı b.Bakır kaynağı yapılmış birleştirme
Bakır Kaynağı
Bakırın kendine has özellikleri kaynak edilebilirliğine etki etmektedir. Ergime derecesi (1083 oC), çeliğin ergime derecesinden (1535 oC) daha düşük olmasına rağmen daha zor kaynak edilir. Bunun nedeni, ısıl iletkenliğinin yüksek olması (çeliğe göre beş kat), kaynak sırasında daha fazla miktarda ısı verilmesine ihtiyaç duyulmasıdır. Ayrıca verilen bu ısı çevreye yayılarak ısı kaybına neden olur. Isının çevreye yayılmasını en aza indirmek için ön tavlama yapılır ve bakır veya çelik gereçten yapılmış ısı toplayıcı altlıklar kullanılır.

Bakır kaynağında kullanılan altlık
Bakırın ısı karşısında göstermiş olduğu yüksek genleşme, kaynak esnasında karşılaşılan problemlerden biridir. Bu özelliği, kaynak sırasında uygulanan ısıyla parçanın gözle görülür oranda şekil değiştirmesine yol açar.
Parçaya verilen ısı kesildiğinde aynı oranda büzülecek olan bakır, bu özellikleriyle kaynağı zorlaştırır. Isı karşısında göstermiş olduğu genleşme ve sonrasındaki büzülme, kaynaklı birleştirmenin çatlamasına neden olur.
Çelik ve alaşımlarının kaynağına göre daha geniş açılı kaynak ağzı ve kök aralığı, daha çok sayıda punta, pasolar arası yüksek ön ısıtma gereklidir. Parça kalınlığına göre mümkün olan en geniş çaplı elektrot seçilmelidir. Zorunlu olmadıkça kaynak yatay pozisyonda yapılmalıdır.
• Bakır gereçlerin kaynak öncesi hazırlığı
Bakır kaynağında parça kalınlığına göre kaynak ağzı ve açıları çeliğe göre fazla farklılık göstermez. Kalınlığı 3,5 mm’ye kadar olan parçalarda kök açıklığı olmadan küt-alın kaynağı ile birleştirilebilir. Daha kalın kesitli parçalarda 60-90° tek veya 70-90° çift taraflı V kaynak ağzı açılır. Kök aralığı ise 3,5 mm’yi geçmeyecek şekilde hazırlanır.

Bakır kaynağında kullanılan kaynak ağzı ve ölçüleri
Kaynak edilecek parçaların yüzeyinde bulunan yağ, kir ve oksitler kaynaktan önce tel fırça zımpara taşı ile iyice temizlenir ve kurutulur.
• Bakır kaynağında kullanılan elektrotlar
Piyasada kullanılan bakır ve alaşımları, faklı kimyasal bileşimlere sahiptir. Kaynak işleminde kullanılacak elektrotların bu kimyasal bileşimlere uygun olması, kaynağın kalitesi için gereklidir. Bundan dolayı çok çeşitli türde ve kimyasal bileşime sahip elektrotlar bulunmaktadır. Elektrotları, Amerikan Kaynak Derneği (AWS) A 5, 6’ya göre sınıflandırılmıştır.
TİCARİ
ADI AWS
Sınıflandırm
ası Bakır Cu % Çink
o
Zn% Kalay Sn % Manganez Mn % Demir
Fe% Silisyu
m
Si % Alüminyu m Al % Fosfor P %
Bakır E Cu Kalan
ı 1 0,5 0,5 0,01 0,15
Bakır- Si (Silisyum Bronzu) E Cu Si Kalan
ı 1,5 1,5 0,5 2,8- 4,6 0,01
Bakır- Sn (Fosfor bronzu) E Cu Sn- A Kalan
ı 4,9 0,01 0,1- 0,35
Bakır- Ni E Cu Ni Kalan
ı 1 0,4¬
0,75 0,5
Bakır- Al (Alüminyu m bronzu) E Cu Al -A1 E Cu Al- A2 Kalan
ı 0,2 1,5¬
4,25 0,1 6- 12

• Saf bakır elektrotlar, saf bakırın kaynağı ile dökme demir ve çelik üzerindeki kaplamaların tamir kaynağında kullanılır.
• Silisyum bronzu elektrotlar, pirinç ve bakır ile bazı demir esaslı alaşımların kaynağında kullanılır.
• Fosfor bronzu elektrotlar, pirinç ve fosfor bronzlarının kaynağında kullanılır.
• Bakır-nikel alaşımı elektrotlar, bakır nikel alaşımlarının kaynağı ile çelik üzerine bakır-nikel kaplama işlerinde kullanılır.
• Alüminyum bronzu elektrotlar, alüminyum bronzu kaynağının yanı sıra, bakır alaşımlarının başka tür alaşımlarla birleştirilmesinde kullanılır.
• Bakır kaynağında ters kutuplama yapmanın önemi
Bakır ve alaşımlarını örtülü elektrotla kaynak etmek için genellikle doğru akım ters kutuplama (DATK) yapılarak çalışılır. Yani elektrot +, parça ise - kutba bağlanır. Böylelikle ısının üçte ikilik kısmının + kutup yakınında oluşması sağlanır. Burada arkın sıcaklığı 3500oC’yi geçer. Geri kalan üçte birlik ısı şasenin bağlı olduğu - kutup yakınında oluşur. Bu itibarla + kutba bağlı bir elektrot, - kutba bağlı olana göre daha hızlı eriyecektir. Dolayısıyla bakırı ergitmek için gerekli olan ısı daha çabuk sağlanacaktır. Kalın örtülü elektrotların yanması için daha çok ısı gerekeceğinden + kutup ile çalışılması faydalı olur.
• Bakır gereçlere ön tavlama yapma
Bakırın ısı iletkenliğinin fazla olmasının kaynak esnasında ısının çevreye yayılması ile kaynağı zorlaştırdığını daha önce söylemiştik. Bu sorun kaynatılacak gereçlere uygulanacak ön tavlama ile giderilir. Genelde ön tavlama işlemi 2 mm’den kalın parçalara yaklaşık 200¬300 oC civarında oksi- asetilen alevi ile yapılır. Çok kalın (6,5 mm den kalın) parçalarda, ön tavlama işlemi 500 oC’ye kadar çıkabilir.
• Elektrot ark boyu, hareketleri ve amper ayarı
Bakırın örtülü elektrotla ark kaynağında, elektrotla parça arasındaki mesafeyi temsil eden ark boyu kısa tutulmalı, genel olarak 3 mm alınmalıdır. Elektrot ile parçalar arasındaki açı 60-80 oC olacak şekilde tutulmalıdır

Bakır kaynağında elektrotla parça arasındaki açı
Oksi gaz kaynağında olduğu gibi elektroda hafif bir salınım hareketi verilmelidir. Bu hareketin elektrot çapının 2 katını geçmemesine dikkat edilmelidir. Kaynak zorunlu olmadıkça yatay konumda yapılır. Kaynak makinesinde ayarlanacak akım şiddeti çap başına 50 amperdir. Şu formül ile ifade edilmiştir:
I(A)= 50 x d (0mm)’dir.
I= Akım şiddeti (Amper)
50=Katsayı
d=Elektrot çapı (0mm)
Bakır Kaynağı Yapmak
Kaynatılacak parçaların kenarları iyice temizlenip yağdan, kirden arındırılır ve kurutulur. Parça kalınlığına uygun kök aralığı verilir ve kaynak ağzı açılır. Kök açıklığına göre düz veya farklı formdaki altlıklar kaynak yapılacak parçalara mengene ile sabitlenir. Kalınlığı 2 mm’den fazla gereçlere 200 ila 300 °C civarında ön tavlama yapılır. Gereçlerin kimyasal bileşimine uygun ve parça kalınlığına yakın çapta elektrot seçilir. Elektrot + kutupta olacak şekilde kaynak pensine takılır. Elektrot çapına uygun akım ayarı yapıldıktan sonra parça ile elektrot arasındaki mesafe kısa tutulur (kısa ark boyu). Elektrot parçaya 60 - 80° açı ile ve küçük salınım hareketi yapılarak kaynak dikişi çekilir. Kaynak sonrası parçanın yavaş soğumasına özen gösterilmelidir. Hızlı soğutulduğu takdirde kaynak, metalin büzülmesine, çatlamasına neden olur. Kaynaklı birleştirme üzerindeki cüruflar temizlenir.

20. ELEKTRİK ARKI İLE PİRİNÇ KAYNAĞI
Pirinç Alaşımı ve Endüstrideki Kullanım Alanları
Bakır (Cu), çinko (Zn) alaşımına pirinç denir. Rengi sarıdır. İçindeki çinko oranına göre ergime sıcaklığı değişmekte olup yaklaşık 900 oC, özgül ağırlığı ise 8,6 g/cm3tür Genel olarak pirinçler çinko oranına ve alaşım elementlerine göre üç grupta toplanır. Çinko oranı % 20’nin altında ise alçak oranlı (kırmızı) pirinç, % 20’den fazla ise yüksek oranlı (muntz metal) pirinç adını alır. Bileşiminde bakır ve çinko dışında kalay, manganez, alüminyum, demir, fosfor gibi elementler bulunmasıyla da az alaşımlı pirinçler oluşur. Talaşlı üretime, soğuk şekillendirmeye dış etkilere karşı dayanıklı olmaları en önemli özellikleridir. Yorulma kabiliyetlerinin yüksek, mekanik özelliklerinin iyi, ayrıca ucuz olması, savunma sanayisinde, gemi inşasında, ampul duylarında, müzik aletlerinin aksamlarında ve yığma vida yapımında kullanılmalarını sağlar.

Pirinç Kaynağının Endüstrideki Yeri ve Önemi
Pirinçlerin çok geniş bir bakır çinko alaşımları oluşturması; bunlara kurşun, alüminyum, kalay, fosfor, silisyum ve manganezin ilavesiyle bu sınıfın daha genişlemesi, kaynak esnasında çok farklı davranışların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Kurşun içeren imalat pirinçlerinin kaynağında gözenekli bir yapı meydana gelmesi ve sıcakta gevrekleşmeleri sebebiyle bunların kaynakla değil lehimleme ile birleştirilmeleri tercih edilir. Ayrıca kaynakta kırılgan bir alüminyum tabakasının oluşması nedeniyle MIG veya TIG kaynak yöntemleri tercih edilir. Çinko oranına ve alaşım elementlerine göre, uygun elektrot seçimi ile örtülü elektrotla ark kaynağında iyi düzeyde kaynak kalitesi elde edilebilir. Bununla birlikte yüksek çekme ve yüksek yorulma direnci istenen yerlerde kullanılır.
Pirinç Kaynağı
Pirinci oluşturan ana metal bakır olduğundan kaynağı daha çok bakıra benzer özellikler gösterir. Pirincin çinko içermesi, kaynağın yapılmasını zorlaştırır. Kaynak sıcaklığının (900 °C) çinkonun ergime derecesinden (420 °C) yüksek olması, kaynağın ilerleyen zamanlarında çinkonun buharlaşmasına (905 °C) neden olur ve alaşımın kimyasal bileşimi bozulur.
Çok iyi bir havalandırma yapılmazsa kaynakçı, sağlığa zararlı olan çinko-oksit dumanına maruz kalır. Ayrıca çinko-oksit dumanı görüşü ve ergimiş metalin yayılmasını, dolayısıyla kaynak yapılacak yüzeyin ıslatmasını engeller. Buharlaşma çok fazla çinko kaybına neden olur. Bu durum ana metalin fiziksel ve mekanik özelliklerini değiştirir. En iyi sonucu alabilmek ve çinko buharlaşmasını en aza indirmek için kaynak yatay pozisyonda, en büyük çaplı elektrotla ve çok hızlı çekilmelidir.
Pirinçlere kaynak öncesi 200-300° C arası ön tavlama uygulanır. Kırılganlığa sahip olduklarından silisyum içeren pirinçlerde ön tavlama yapılmaz, pasolar arası sıcaklığın 93° C’yi geçmemesine dikkat edilmelidir.
Pirinç Gereçlerin Kaynak Öncesi Temizliği
Bakır kaynağında olduğu gibi pirinç gereçlerin yüzeyinde bulunan yağ, kir ve oksitler tel fırça ve zımpara taşıyla iyice temizlenmelidir. Temizlenmediği takdirde kaynağı olumsuz etkileyerek kaynağın dayanımını azaltır ve kaynağı zorlaştırır.
Pirinç Kaynağında Kullanılan Elektrotlar
Pirinç kaynağında kullanılan elektrotlar çinko oranına ve kaynak dikişinden beklenen özelliğe göre seçilir. Çinko oranı % 20’nin altında ise fosforlu bronz (E Cu Sn-A) ve (E Cu Sn-C) veya silisyumlu bakır (E Cu Si) elektrotlar kullanılır. Çinko oranının % 20’yi geçmesi hâlinde yine fosforlu bronz, silisyumlu bakır ve de alüminyum bronz (E Cu AlA2) elektrot kullanılır. Alüminyum bronz elektrot, yüksek çekme ve yorulma mukavemetiyle iyi bir korozyon dayanımı aranan hâllerde kullanılır. Silisyumlu bakır ve alüminyum bronz elektrotlarla orta derece kalitede kaynaklar elde edilebilir.
Pirinç Kaynağında Kaynak Ağzı Şekilleri ve Ölçüleri
Kalınlığı 4 mm’ye kadar olan pirinç gereçlerde küt alın kaynağı uygulanır. Daha kalın gereçlere 60°lik tek taraflı ve çift taraflı V kaynak ağzı açılır . Kaynak genelde yatay konumda yapılır. Çelik gereçlere oranla iki gereç arası daha geniş aralık bırakılır.

Pirinç kaynağında kullanılan kaynak ağzı ve ölçüleri
Elektrot Ark Boyu, Hareketleri ve Amper Ayarı
Pirinç gereçlerin kaynağında ark boyu kısa tutulur. Çinko buharlaşmasını önlemek için kaynak banyosunun mümkün olduğunca küçük olması sağlanmalıdır. Elektrota fazla salınım hareketi yaptırılmaz. Elektrotla gereç arasındaki yataydaki açı 75-85° olmalıdır.

Pirinç kaynağında elektroda verilecek açı
Amper ayarı, bakır kaynağında olduğu gibi aşağıdaki formül ile hesaplanır.
I(A)=50 x d(0mm)’dir.
Pirinç Kaynağı Yapmak
Kaynatılacak gereçlerin kenarlarındaki yağ kir temizlenir. 4 mm’den kalın gereçlere tek veya çift taraflı 60o V kaynak ağzı açılarak gereçler arasında, çelik gereçlere oranla daha geniş aralık bırakılır. Pirinç alaşımına uygun elektrot seçilerek (+) kutba bağlanır. Elektrot gereçlere 75- 85o tutularak kısa ark boyu ile ve fazla salınım hareketi yaptırmadan parçalar yatay konumda kaynatılır. Kaynak esnasında çinko buharlaşması meydana gelebileceğinden bu insan sağlığı açısından zararlıdır. Dolayısı ile kaynak ortamı çok iyi bir şekilde havalandırılmalıdır. Kaynak sonrası da kaynak edilmiş parça yavaş soğutulur ve kaynak cürufu kırılıp temizlenir

21. ELEKTRİK ARKI İLE ALÜMİNYUM VE ALAŞIMLARININ KAYNAĞI
Alüminyumun Tanıtılması ve Çeşitleri
Çelikten sonra en çok tüketilen metalik malzeme, alüminyum ve alaşımlarıdır. Kimyasal simgesi Al, özgül ağırlığı 2,7 g/cm3, ergime derecesi 660 oC, parlak gümüşi renkte bir metaldir. Saf alüminyum, yumuşak ve çeliğin üçte biri kadar daha hafif bir metaldir. Oksijene duyarlı olması sebebiyle oksijenle birleşerek yüzeyde kuvvetli ince bir oksit tabakası (Al2Ü2) oluşur. Bu da oksitlenmeye karşı direncinin yüksek olmasını sağlar ve alüminyumu dış etkilerden korur.
Alüminyum en zengin cevher olan boksitten üretilir. Boksit, içinde bulunan elementlere göre dört grupta ele alınır; beyaz boksit, kır boksit, silisli kır boksit, kırmızı boksit. Genel olarak alüminyum alaşımları ısıl işlem uygulanan alaşımlar, ısıl işlem uygulanmayan alaşımlar olarak iki gruba ayrılır.
Alüminyum Kaynağının Endüstrideki Yeri ve Önemi
Hafifliği, iyi ısı ve elektrik iletkenliği, korozyona karşı dayanıklı olması nedeni ile gıda endüstrisi, kimya endüstrisi, otomotiv ve gemi endüstrisi, makine ve cihaz yapımı ile mimari uygulamalarda, inşaat yapımında geniş çapta kullanıma sahiptir. Çeşitli endüstri dallarında kullanılan alüminyum alaşımlarının günümüzde birleştirilmesi % 50 nispetinde kaynakla yapılmaktadır. Örtülü elektrotla alüminyum kaynağı, genellikle istenilen şartları sağlamadığı için bu yöntem sık kullanılmaz.
Alüminyum Kaynağı
Örtülü elektrotla elektrik ark kaynak yöntemi ile bütün alüminyum türleri ile ısıl işlem yoluyla sertleşmeyen alaşımları kaynak etmek mümkündür. Alüminyum, özellikle yüksek sıcaklıklarda kuvvetli oksijen emme eğilimi gösterir. Her ne kadar yüzeyde oluşan oksit
tabakası faydalıysa da kaynak işlemi sırasında büyük problemler çıkarır. Bunun nedeni, yüzeyde oluşan oksidin ergime derecesinin (2100 oC) alüminyumun ergime derecesinden çok fazla olmasıdır. Kaynak sırasında yüzeydeki oksidin ergimesi için fazla ısı gerekir. Oksidin ergimesi esas gerecin bir anda ergiyerek çökmesine neden olur. Bu sorunu gidermek için kaynak yapılacak alüminyum gerecin yüzeyindeki oluşan oksit tabakasının giderilmesi gerekir. Alüminyum alaşımlarını çekme gerilmelerinin yüksek olması ve birleştirilecek parçaları sabitlenmemesi, kaynak metalinde sıcak çatlaklar oluşmasına neden olur. Ön tavlama yapılarak, birleşme yerinin tasarımı değiştirilerek ve daha uygun elektrot seçilerek çatlamalar en aza indirilir.
Alüminyum gereçler zorunlu olmadıkça puntalanmaz ve tek pasoda kaynak çekilmesi tercih edilir. Çünkü alüminyumun sıcaklık karşısında hemen oksitlenmesi, puntalama ve birden fazla dikiş çekilmesiyle birlikte her defasında temizleme işlemi gerektirecektir. Bundan dolayı alüminyum gereçler ağırlıklarla ve çeşitli sabitleme elemanlarıyla sabitlenir. Alüminyum puntalama ve dikişten sonra elektrot ucunda oluşan krater, elektrodun ucunu kapatır ve arkın oluşmasını engeller. Bu yüzden elektrot ucundaki krater yan keskiyle açılır.

Alüminyum kaynağında kullanılan ağırlık

Alüminyum elektrodu kaplayan örtü çok inatçı, yani ergimesi güç olduğundan kaynak dikişinin içine girer ve kaynak metalinin soğumasıyla dikiş içinde cüruf kalıntısı meydana getirir. Meydana gelen bu cüruf kaynak metalinin dayanımını düşürerek çatlamasına neden olur. Bu nedenle daha yüksek hızda kaynak yapılmalıdır.

Alüminyum Gereçlerin Kaynağa Hazırlığı
Genellikle kayak edilecek parçalar, önceden kesme ve şekillendirme işlemlerinden geçirilmiş olarak kaynakçının önüne gelecektir. Uygulanan bu işlemler, kaynak yapılacak gereç üzerinde yağ katmanları toz ve çapakların oluşmasına neden olur.
Yağlar ve greslerin yapısında bulunan hidrojen, gözenek, oksijen de köpük meydana getirerek kaynak kalitesini düşürür. Bundan dolayı da gereçlerin yüzeyinde bulunan yağlar
kimyasal olarak oluşan toz ve çapaklar da mekanik yollarla temizlenir. Kaynak ek yeri paslanmaz tel fırçayla temizlendikten sonra oksidin tamamen yüzeyden temizlenmesi için raspalamak (kazımak) gerekir.

Temizlenecek Maddeler Temizleme Tipi
Sadece Kaynak Edilecek Yüzeyler Tüm Parça
Yağ, gres, rutubet ve toz Hafif alkalin eriyikle, aseton veya aseton gibi hidrokarbon solventle, patentli solventle ovunuz. Buharla ve spreyle yağdan arındırınız. Alkali ve patentli solvente daldırınız.
Oksitler Kenarları kuvvetli alkalin eriyiğe, sonra suya sonra nitrik aside daldır. Suyla, patentli desoksidanlarla ovunuz. Mekanik yollarla beyazlatınız. Kuvvetli alkalin eriyiğe, sonra suya sonra da nitrik aside daldırınız. Suyla ovarak bitiriniz. Patentli eriyiklere daldırınız.
Tablo: Alüminyum gereçlerin üzerinde oluşan maddeleri temizleme yöntemleri
Alüminyum kaynağında kaynak dikiş temizliğinin önemi
Kalın alüminyum gereçlerin birden fazla paso ile kaynatılmaları gerekir. Dolayısıyla her pasodan sonra cürufların iyice temizlenmesi gerekir. Aksi takdirde cüruf kalıntısı oluşacak ve çatlamalara neden olacaktır. Her kaynak dikişinden sonra oluşan cüruflar, ucu sivri kaynak çekici veya tel fırçayla iyice temizlenir, dikiş yüzeyi kaynak esnasında oluşan oksitten kazınarak temizlenir. Bu işlem kaynağın mukavemeti açısından önemlidir.

Alüminyum gereçlere kaynak ağzı açma
Kalınlıkları 4,5 - 5 mm’ye kadar olan gereçlere küt alın kaynağı uygulanır. Düzgün ve gönyesinde kesilmiş kenarların dışında herhangi bir hazırlık gerekmez. Daha kalın gereçlerde ise 60 - 90° tek taraflı veya çift taraflı (V) kaynak ağzı açılır. Kalınlığa göre kök yüksekliği 1,5-6 mm kök aralığı ise 0,8-1,5 mm olarak tercih edilir.
.
Alüminyum kaynağında ön tavlama uygulamaları
Et kalınlığı 5 mm’ye kadar olan gereçlere genellikle ön tavlama uygulanmaz. Kalınlığı 5 mm’den fazla olan alüminyum gereçlere ise 200°C civarında ön tavlama işlemi gereklidir. Bu işlem oksi- asetilen alevi ile yapılabilir.
Alüminyum kaynağında kullanılan elektrotlar
Alüminyumun elektrik ark kaynağında kullanılan elektrotların Amerikan Kaynak Derneği (AWS) A 5,3’e göre E1100 ve E4043 olmak üzere iki tip alaşımı vardır. Alaşım 1100, ticari olarak saf (% 99) alüminyumdur. Genel amaçlı işlerin çoğuna uygun olan alaşım 4043, % 95Al ve % 5 Si içerir. Kaynak metali mukavemetine sahiptir. Korozyon direnci arandığı durumlarda, kaynak edilecek gerecin özelliklerine yakın değer taşıyan elektrot seçilmelidir. Elektrotlar kuru ortamlarda saklanmalıdır. Rutubetli elektrotlar kaynak dikişinin gözenekli olmasına neden olur. Bu sebeple tamamen kuru olmayan elektrotlar 175-200 oC’de bir saat civarında fırınlanarak kurutulmalıdır
.
Alüminyum elektrotların kuru Alüminyum elektrot kurutma fırını
ortamda saklanması
Alüminyum ve alaşımlarının kaynağını yapma
Kaynatılacak parçaların kaynak ağızları açılır ve yüzeylerin temizliği gibi kaynak öncesi hazırlığı yapılır. Temizleme işleminden sonra zaman kaybetmeden kaynak çekilmelidir. Kaynak işlemi için doğru akım üreten kaynak makinelerinde elektrot + ters kutuplama yapılır. İç gerilmelerin ve parçaların çarpılmasını önlemek için parçalar puntalanır veya ağırlıkla sabitlenir. Puntalama işleminden sonra baştaki temizleme işleminin aynısı yapılır. Hem Al elektrot hem de ana metal, çabuk ergiyip katılaştıklarından elektrot yapışması sorun olabilmektedir. Bundan dolayı ark, elektrodu ana metalin yüzeyi üzerinde fırçalama hareketi yaparak tutuşturulur.

Fırçalama hareketiyle elektrodun tutuşturulmadı

Başlangıçta elektrot 90°, kaynağın ilerleyen sürelerinde kaynak dikişi yönünde 60° tutulmalıdır.

Elektrot parçalara başlangıçta 90° kaynağın ilerleyen zamanlarında 60 ° açıyla tutulması
Gözenek ve püskürmelere neden olduğu için elektroda çok fazla eğim verilmez. Cürufun, banyonun üzerinde yüzdürülmesi sağlanacak şekilde elektroda hâkim olunmasına özen gösterilmelidir. Elektrot sağa, sola fazla hareket ettirilmez. Ark boyu ergimenin fazla olmaması için kısa (3-5 mm) olmalıdır. Kaynak dikişi tek pasoda çekilmesi zorunlu olmadıkça tercih edilir. Çünkü örtü gerecinin kaynak yüzeyinde temizlenmesinde karşılaşılacak problemler nedeniyle birden fazla paso tercih edilmez. Birden fazla paso ile kaynak yapılacaksa her pasodan sonra kaynak temizliğinin aynısı yapılır. Kaynak işlemi bitiminde de cüruf temizlenir. Alüminyum kaynağında kullanılan kaynak değerleri şu şekilde oluşturulur.
Gereç Kalınlığı (mm) Kaynak Ağzı Şekli ve Bırakılacak Boşluk (mm) Elektrot Kalınlığı (mm) Akım Şiddeti (Amper)
3 Küt Alın 2 mm Boşluk 3,25 80- 110
4 Küt Alın 3 mm Boşluk 4 100-150
5- 6 Küt Alın 3- 4 mm Boşluk 5 130-160
8 90o (V) Kaynak Ağzı 6 140-200
Tablo: Gereç kalınlığına göre amper, elektrot çapı, kaynak ağzı ilişkisi

Kaynak Bitiminde Dikiş Temizliğini Yapma
Kaynak bitiminde kaynak üzerinde oluşan cüruf tel fırça, ucu sivri kaynak çekiciyle mekanik olarak temizlenir. Ayrıca kaynak dikişi üzerine buhar göndererek veya sıcak suyla ovarak temizlenir. Pasolar arasında veya yüzeyde cüruf kalıntısı varsa kaynak bölgelerine % 5 gümüş nitrat eriyiği sürülerek kontrol edilir. Cüruf kalmışsa köpürerek kendini belli eder.

22. ELEKTRİK ARKI İLE DÖKME DEMİR KAYNAĞI
Dökme demirler, çok fazla kullanım alanı olan malzeme türüdür. Ayrıca kırılgan olmalarından dolayı kullanım yerine göre sıkça kırılmaları veya çatlamaları söz konusudur. Bu yüzden çatlamış veya kırılmış dökme demir parçaların kaynak edilmesi zorunlu hâle gelebilir. Bu modülde verilecek teorik bilgilerin ardından çatlak ve kırılmış dökme demirlerin kaynağı size uygulamalı olarak anlatılacaktır.
Dökme Demirin Tanımı
İçerisinde % 2.5 - % 4 arasında karbon bulunduran demir karbon alaşımlarına dökme demir denir. İçerisindeki karbon fazlalığı kırılgan ve sert bir yapı oluşturur. Bunun yanında fosfor, kükürt, silisyum, manganez gibi elementleri de içermektedir. Ayrıca nikel, krom, bakır vb. elementler katılarak genel özellikleri geliştirilebilir. Bu sayede yüksek aşınma direnci, yüksek basma dayanımı, düşük sıcaklıkta ergime ve döküme elverişli özellikleriyle gelişmiş dökme demirler üretilir. Dökme demirler dövülemez.
Dökme Demirlerin Sınıflandırılması
Dökme demirlerin sınıflandırılması konusu bir önceki modülde (Oksi Gaz ile Dökme Demir ve Alüminyum Kaynağı modülü) detaylı olarak verilmiştir. Bu sebeple bu modülde sadece dökme demirlerin sınıflandırılması maddeler hâlinde verilmiştir.
• Beyaz dökme demirler
• Temper dökme demirler
• Esmer dökme demirler
• Küresel grafitli dökme demirler (yumuşak dökme demirler)
• Alaşımlı dökme demirler
Dökme Demirlerin İçerisindeki Bazı Elementlerin Tanıtılması
Dökme demirlerin kaynatılması için kimyasal bileşim değerlerinin bilinmesi gerekmektedir. Dökme demirlerin içinde % 91 ile % 94 demir ve aşağıda tanıtılan elementlerden bir miktar bulunur. Bu elementlerden her biri dökme demire ayrı bir özellik kazandırır. Bu elementler; Karbon, silisyum, kükürt, manganez, fosfordur (Bu konu bir önceki modül olan Oksi Gaz ile Dökme Demir ve Alüminyum Kaynağı’nda detaylı olarak anlatılmıştır.).
Dökme Demir Kaynağı
Endüstride Dökme Demir Kaynağının Yeri ve Önemi
Dökme demirlerin kaynağı döküm sırasında oluşan hataları tamir etmek, karmaşık parçaları birleştirerek üretmek, kırılan veya aşınan parçaları tamir etmek amacıyla yapılır. Beyaz dökme demir hariç diğer bütün dökme demirlerin hepsi kaynak edilebilir. Ama bunların kaynak kabiliyeti çeliklere göre düşüktür. Uygun kaynak işlemleri uygulanırsa iyi bir birleşme sağlanır.
Döküm Gereçlerin Kaynağa Hazırlığı
> Dökme demir kaynağında kullanılan döküm elektrotlar
Dökme demirlerin soğuk ve yarı sıcak (maksimum 300°C) kaynağında saf nikel çekirdek tele sahip elektrotlar kullanılır. Kır dökme demirlerin, beyaz temper dökme demirlerin, küresel dökme demirlerin ve bunların çeliklerle kaynağında kullanılır.
Özellikle kırılmış ve aşınmış dökme demir parçaların birleştirme ve dolgu kaynağında, döküm hatalarının kaynakla giderilmesinde çok iyi sonuç verir. Düşük akımda dahi ana metali iyi sarar. Ana malzeme ile yaptığı karışım oranı azdır. Bu nedenle özellikle kalın kesitli parçalarda soğuk kaynak yapma imkânı sağlar ve çatlama riskini en aza indirir. Ark başlangıcı ve yeniden tutuşturması çok kolaydır. Kararlı bir arka sahiptir, düzgün kaynak dikişleri verir. Kaynak gerilimlerini azaltmak için yaklaşık 30 ile 50 mm uzunluğunda kısa kaynak dikişleri yapılmalı, kaynak dikişi soğumadan önce çekiçlenmelidir.
Kır dökme demir, temper dökme demir, küresel (sfero) dökme demirin sıcak ve yarı sıcak kaynağında ve kır dökme demirin çelikle kaynağında nikel çekirdekli elektrotlar kullanılır. Kırılmış veya aşınmış dökme demir parçaların birleştirme veya doldurma kaynağında, ayrıca döküm veya işleme hatalarının kaynakla giderilmesinde de kullanılır. Çatlaksız, gözeneksiz bir dikiş elde edilir ve ısı geçiş bölgelerinde sertlik söz konusu değildir. Ark başlatılması ve yeniden tutuşturulması kolaydır, kararlı bir arkı vardır. Kaynak mümkün olduğunca kısa pasolarla yapılmalıdır. Kaynak dikişi soğumadan hafifçe çekiçlendiği takdirde kalıntı kaynak gerilmeleri azaltılır.
Kır dökme demir, temper dökme demir veya küresel (sfero) dökme demirin soğuk ve yarı sıcak (+300°C) kaynağında, kır dökme demirin çelikle kaynağında monel (nikel-bakır) çekirdekli elektrotlar kullanılır. Kırılmış veya aşınmış dökme demir parçaların birleştirme veya doldurma kaynağında, ayrıca döküm veya işleme hatalarının kaynakla giderilmesinde de kullanılır. Geçiş bölgesindeki sertlik söz konusu değildir ve çatlaksız, gözeneksiz bir dikiş elde edilir. Kaynak dikişi soğumadan hafifçe çekiçlendiği takdirde kalıntı kaynak gerilemeleri azaltılır.
Gri dökme demirin sıcak ve soğuk kaynağında ve yüzey kaplamasında nikel çekirdekli elektrotlar kullanılır. Makine gövdesinin, makine parçalarının tamirinde ve aşınan dökme demir yüzeylerin kaplanmasında da kullanılabilir. Düzgün bir ergime ve birleşme sağlar, sessiz ve kararlı bir arkı vardır. Pozisyon kaynaklarına uygundur. Dinamik kuvvetlere maruz kalan parçaların soğuk ve sıcak kaynağında kullanılan nikel-demir çekirdekli elektrotlar kullanılır. Kaynak metalinin ısıl genleşmesi az olduğu için kaynak sonrasında düşük çekme özelliği gösterir. Saf nikel elektrotlara göre daha yüksek dayanıma sahiptir ve bu nedenle küresel dökme demirlerin, temper dökme demirin, kır dökme demirlerin ve bu dökme demirlerin çelik, bakır ve nikel malzemelerle kaynağına çok uygundur. Ark başlangıcı ve yeniden tutuşturması kolaydır. Kararlı bir arkı vardır. Düzgün kaynak dikişi verir.
Çatlak ve kırık parçaların hazırlığı

İçeriden başlayıp parçanın kenarında biten çatlak
• Çatlağın vardığı en son nokta kesinlikle tespit edilmelidir. Bunun için çatlak bölgesine pamukla tentürdiyot (Piyasada ayrıca bunun için özel boya-penetrantlar bulunmaktadır.) sürülür ve biraz beklenir. Tentürdiyot yüzeyden uçar ama çatlağı en ince yerine kadar boyar. Bundan sonra büyüteçle çatlağın son ucu saptanır ve buraya nokta vurulurarak vurulan bu noktaya 3 - 4 mm'lik matkap ile delik delinmir. Böylece çatlağın son ucuna bir delik delinmiş olur ve böylece kaynak sırasında ve daha sonra çatlağın ilerlemesi önlenir. Aksi hâlde bu ilerleme devam edecektir. Çatlağı kaynaktan önce puntalamanın hiçbir yararı yoktur.

Kısa çatlak boru için kaynak paso sıralaması
• Çatlağın parçanın kenarına varması hâlinde, bu dışarı varan nokta her şeyden önce kuvvetli bir punta ile tutturulmalıdır. Kaynak sırasında bu punta atacak olursa eski punta artıkları (keski ya da zımpara taşla) düzeltilip yeniden kuvvetli bir punta atılmalıdır. Hiçbir zaman bu kenar açıkken kaynağa devam edilmemelidir. Aksi hâlde parçanın şekil bozulması kaçınılmaz olur.
• Parçanın içinde başlayıp ve yine içinde biten çatlaklar için çatlağın her iki ucuna 3-4 mm delik delinmelidir. Şayet parçanın büyük, çatlağın da 50 cm’den uzun olması (bir uçta yapılan kaynağın öbür uca bir ısıl etkisi olmaması durumunda) zaman kazanmak için Şekil 1.3’te olduğu gibi ilk önce bir uçtan, sonra diğer uçtan olmak üzere yine kısa pasolar hâlinde kaynak yapılmalıdır. Ancak 3. pasoya başlamak için 1. pasonun el değecek kadar soğumuş olması beklenmelidir. Ayrıca iki taraftaki pasolar dikişin ortasına yaklaşınca iki uçtan kaynak durdurulmalı ve Şekil 1.2'deki gibi tek taraflı devam edilmelidir.

50 cm’den büyük çatlak için kaynak paso sıralaması
• Kesitin kalınlığına göre kaynak ağzı açılmalıdır. Bu ağız, kesit kalınlığına göre 80-90°lik V ya da X ağzı (tercihen U veya çift U) şeklinde olup dipte 2 mm'lik bir aralık bırakılmalıdır. Kaynak ağızlarının iki yanındaki keskin köşeler yuvarlatılmalıdır.

V Kaynak ağzı açılmış parça
• Kaynak ağzının yeterince açılmamış olması hâlinde hem kaynak sırasında çatlağın açılması olasılığı artacak hem de kesitte yeterince mukavemet sağlanmamış olacaktır. Kısa süre sonra artık tamir kabul etmeyecek bir yeni çatlamaya dönüşecektir.
• Kırık parçalar için her iki ayrı parçaya da yukarıda belirtilen şekilde kaynak ağzı açılarak uygun aralıklardan puntalanmalıdır.

• Kaynak öncesi, malzemenin hangi tür dökme demir olduğu tespit edilmeli ve ona göre elektrot seçilmelidir.
• Ana metal tüm yabancı maddelerden (yağ, gres, pas) temizlenmelidir.
• Keskin köşelerden ve kenarlardan kaçınılmalıdır.
Saplamalı kaynak
Dökme demirin hızlı soğumasıyla birleşik karbonun miktarı artacak, buna bağlı olarak sertlik ve kırılganlık da artacaktır. Bu durum kaynak sınırının dışında mukavemeti düşürecektir. Dökme demirlerde yeterli kalınlık varsa mekanik bir yöntem olan saplama ile mukavemet artırılabilir. Çelik vidaların çapı yaklaşık 6.5 mm ile 9.5 mm arasında olabilir. Dökümlerdeki çatlaklar V- şeklinde kesilmeli, vida deliği ve dişleri açılmalıdır. Böylece vidalar 5 mm ile 9 mm arasında yüzeyin üzerinde olmalı ve en azından vidaları çapı kadar döküm parçanın içinde olacak şekilde vidalanmalıdır. Şekil 1.5’te saplamanın uygulanması gösterilmektedir. Vidaların kesit alanı kaynak yüzeyinin %25 ile %35’ini kaplamalıdır. Bu koşullar altında vidaların mukavemeti kaynak mukavemetini artıracak ve koruyacaktır. İlk önce her vidanın etrafına bir iki paso kaynak yapılmalıdır. Kaynaklanmanın hem vidada hem dökme demirde sağlandığından emin olunmalıdır.

Saptamalı kaynak uygulaması

Dökme Demirlerin Soğuk Kaynağı
Kaynak sırasında oluşan ısının kaynatılan gerece ve kaynak bölgesindeki etkisi
Oluşan ısı, bölgesel gerilmelere ve dolayısıyla çatlamalara neden olacaktır. Kaynak sırasında döküm parça mümkün olduğu kadar soğuk kalmalıdır. En fazla 3 cm'lik pasolarla kaynak edilmeli ve derhâl çekiçlenmelidir. Çekiçleme, büzülme ve gerilmelerine karşı koyar. Kaynak yerinin çevresi 70°C'den daha fazla ısınmamalıdır. 50 cm’den uzun dikişler bir bu taraftan, bir diğer taraftan çekilmelidir.
Kaynak sırasında ısı yayılmasına karşı alınacak önlemler
• Mümkün olduğu kadar ince (2.5 ila 3.25 mm çapta) elektrot ve mümkün olduğu kadar düşük akım şiddeti kullanılmalı ve ark kısa tutulmalıdır. Hiçbir zaman yazılı olan amper ayarının azamisi geçilmemelidir.
• Dikiş uzunlukları elektrot çapının 4-5 katında sınırlanmalıdır.
• Doğru akım ve (+) kutupta kaynak etmek tercih edilmelidir.
• Isının yerel olarak yoğunlaşmasını önlemek üzere arada bir durulmalıdır.
• Her dikiş derhâl çekiçlenmeli, bu çekiçleme dikişin en sıcak yerinden
başlayıp geriye doğru olmalıdır.
• Zamanında durmalar yaparak kaynak edilen parçanın sıcaklığı 70°C'nin üstüne çıkartılmamalıdır.
Dökme Demirlerin Sıcak Kaynağı
Yarı sıcak kaynak
Bütün parçanın yaklaşık 200-300°C'de ısıtılarak geçiş bölgesinin sertleşmesi ve büzülme gerilmeleri azaltılmış olacaktır. Burada da nikel veya nikel alaşımları kaynak ilave malzemesi olarak kullanılmalıdır. Bütün bir elektrot bir seferde yakılabilir ama burada da dikiş çekiçlenmelidir.
Sıcak kaynak
Bütün parça 600°C'nin üstünde bir sıcaklığa ısıtılır ve ana metalle eş bir kaynak metaliyle kaynak edilir.
Dökme demir kaynağına (yapı, tamir) büyük özen gösterilmesi gerekir. Burada deneyim ve hassasiyet, iyi sonuç almak için gereklidir. Bu nedenle aşağıda vereceğimiz bilgilere uyulması iyi olacaktır. Kır dökme demirler, küresel grafitli dökme demirler ve çeşitli temper dökümlerin her biri kaynakta özel bir işlemi gerektirir.
Dış etkilerle (işletme koşulları) bazı dökme demir parçalar doku değişmelerine uğrayıp bozulmuş olabilir. Uzun süre kızgın buhara maruz kalmış dökme demir vanalar bu durumdadır. Dökme demir gevrek ve aşırı derecede kırılgan olmuştur. Ayrıca doku boşluklarına gazlar nüfuz etmiş ve bu boşluklar mukavemet azalmasına yol açmıçtır. Böyle bir dökme demirin kaynağında başarılı olmak neredeyse imkânsızdır. Uzun süre yüksek sıcaklıkta kalmış ve ateşe, doğruca maruz bırakılmış parçalarda karbon ve silisyum, oksijen tarafından yakılarak yok edilmiştir ve ergime çok güçleşmiştir.
Birleşme yerlerinin hazırlanması
• Yüksek fosfor ve kükürt oranlan kır dökme demirlerin kınlganlığım ve çatlama ihtimallerini artırır. Yağ veya gres emmiş dökme demir, kaynaktan önce birkaç saat 250°C'de ısıtılarak ve hatta bazı durumlarda elektrik arkının yüksek sıcaklığına maruz bırakılarak yağ veya gresten temizlenmelidir. Bunun için kaynak edilecek bölgeye önce bir rutil elektrotla dolgu tabakası çekilir, sonra bu tabaka temizlenir.
• Soğuma sırasında dokusu oksitlenmiş olan ve elektrot metalinin ana metale iyice yapışmasını önleyen döküm kabuğu, kaynaktan önce kaynak yerinin iki tarafından en az 10 milimetre genişlik ve 1 mm derinlikte olmak üzere taşlanarak temizlenmelidir.
• Sivrilikler mutlaka eğe ile alınmalıdır. Aksi hâlde ince sivri kısımlar kaynak sırasında yanar ve oksit şeklinde dikişe karışabilir.
Ön tavlama
Dökme demirlerin sıcak kaynağında, kaynak dikişi ile esas metal arasındaki ısı farkını ortadan kaldırmak için esas metali de kaynak ısısında tutmak gerekir. Özellikle büyük hacimli parçalarda bu daha da önemlidir. Bu nedenle kaynak öncesinde esas metale bir ön tavlama uygulanmalıdır.
Ön tavlama için yapılması gerekenler:
• Ön tavlama için mümkün olduğunca büyük üfleç kullanılmalıdır. Böylece ısı yayınımı daha iyi olacaktır.
• Isı kaybını önlemek için parça mümkünse bir ateş tuğlası üzerine konulmalıdır.
• Çarpılma ve şekil değişimini önlemek için parça bir mesnet ile desteklenmelidir.
• Parça bir fırın ile ısıtılacaksa fırın önceden tav sıcaklığına getirilmeli ve sonra parça içine konulmalıdır.

Ön tavlama
• Uygulamada yapılması gerekenler

Kaynağın çekiçlenmesi

• Açılmış olan kaynak ağzının iki tarafı en az 10 mm genişlik ve 1 mm derinlikte taşlanarak oksitten temizlenmelidir.
• Kaynak ağzı, çatlak bitim yerlerine delik açılmasından sonra açılmalıdır.
• Kaynakta elektrot aşağı yukarı dik ve ark kısa tutulmalıdır (yaklaşık elektrot çekirdek çapı uzunluğunda). Bir seferde sadece 1-3 cm uzunlukta dikiş çekilmeli ve hemen çekiçlenip fırçalanmalıdır.
• Parça, elin rahatça değeceği kadar soğuyunca ardından 1-3 cm'lik dikiş çekilmelidir. Hiçbir zaman uçtan başlanmayıp daima içeriden başlanmalı
ve çatlağın sonuna doğru gidilmelidir.
• Bir sonraki 1-3 cm'lik dikişe başlamadan önce bir önceki dikişin bitim ucunun kabuğu taş ya da keski ile alınmalıdır.
• Çok pasolu kaynaklarda ilk paso, diğer pasolara göre daha çabuk çekilmelidir.
Kaynak Sonrası Yapılacak İşlemler
Kaynak biter bitmez kaynak edilen parçaların tamamı, kaynak sıcaklığına yakın bir değerde ısıstılarak asbest içine veya hava akımı olmayan bir yere alınarak kendi hâlinde çok yavaş soğutulmalıdır.
Elektrotla Dökme Demir Kaynağını Yapmak
Dökme demir kaynağını yapma aşağıdaki uygulama faaliyetinde detaylı olarak anlatılmıştır. Uygulama faaliyetindeki işlem basamaklarını sıra ile uygulayarak elektrik ark yöntemi ile dökme demirlerin kaynağını yapabilirsiniz.

Dökme demire çekilmiş kaynak
23. KIRILMIŞ DÖKME DEMİRLERİN KAYNAĞI
Dökme demir, sanayide geniş bir kullanım alanına sahiptir. Şekilsiz parçaların imalatında, işlenerek elde edilemeyecek veya elde edilmesi maliyetli olan parçaların üretiminde, dökme demir kullanılır. Dökme demir kırılgan bir yapıya sahiptir. Kırılan dökme demirin kaynağı kaynak yöntemleri içinde en özel olanlardandır. Bu nedenle dökme demir kaynağı tekniğine uygun yapılmalıdır.

Kırık dökme demir kaynağı
Kırık dökümlerin kaynağı, birinci öğrenme faaliyetinde anlatılan çatlak dökme demirlerin kaynağı gibidir. Birinci öğrenme faaliyetinde öğrenmiş olduğunuz bilgilerle aşağıda uygulaması verilen kırık dökümlerin kaynağını, işlem basamaklarını sıra ile uygulayarak öğrenebilirsiniz.
24. KÖMÜR ELEKTROTLA KESME YAPMAK
Kömür Elektrot ile Kesmenin Tanımı ve Özellikleri
Kömür veya grafit elektrodun, işlem görecek parçaya oluşturduğu ark sayesinde yapılan kesmedir. Ark sırasında meydana gelen eriyik parçalar elektrot çevresinden üflenen hava ile dışarı atılır. Karbon elektrotların boyları yaklaşık 300 mm’dir. Yüzeyleri (akım geçirgenliğini kolaylaştırması bakımından) bakır ile kaplanmış veya içerisine bakır tozları sıkıştırılmıştır. Bakır tozları sıkıştırılmış elektrotların yüzeyleri siyahtır.

Karbon Elektrodu
İletkenlikleri jeneratörlerdeki kömürlere benzemektedir. Kesme penseleri özel olarak yapılmaktadır. Normal elektrotlarda olduğu gibi kaynak akımının yanında ayrıca bir basınçlı hava hortumu vardır. Hortumdan gelen hava elektrodun çevresinden parçaya doğru üflenir. Böylece elektrot soğutulduğu gibi kesme alanındaki eriyik artıkları da dışarı atılır. Yüksek amperin kullanılması hâlinde su soğutmalı pensler tercih edilmelidir. Genellikle 300 amperin üzerinde su soğutmalı türleri kullanılır. Karbon elektrotla kesme yapacak kimsenin iyi bir ark kaynakçısı olması gerekir. Kömür elektrotlarla kesilen yüzeyler çok kaba olduğundan sonradan işlenmesine ihtiyaç vardır. Bu usul daha ziyade hurdaya atılacak veya sonradan işlenmesine ihtiyaç olmayan parçaların kesilmesinde ya da delinmesinde kullanılır.
Kesme işleminin parça üzerindeki metalürjik tesiri, oksijenle yakarak yapılan kesme işleminin aynısıdır. Yüksek karbonlu çeliklerin ve dökme demirin kesilmesinde kesilen ağızlarda martenzit ve sementit teşekkülü dolayısıyla bir sertleşme görülür. Bu sertleşen bölgenin bertaraf edilmesi için de talaş kaldırma işleminden önce ağızların taşlanması gerekir.
Karbon elektrotlar ile kesme işlemleri, kaynak ağzı açmalarda, kök paso temizlenmesinde, dikiş içindeki hataların giderilmesinde ve kanal açma işlemlerinde uygulanmaktadır. Kesme sırasında oluşan arkın ışını fazla olduğu için kaynağa nazaran daha koyu cam kullanılması gerekmektedir.
Kömür Elektrot ile Kesmede Kutup Seçimi Amper Ayarı
Karbon elektrotlarla kesmede 300 amper akım şiddetine kadar normal elektrot penseleri kullanılarak doğru akımda (bazı durumlar da dalgalı akımda) kaynak yapılır. 300 amperden yukarı akım şiddetlerinde ise su ile soğutulan elektrot penselerine ihtiyaç vardır. Elektrot çapına göre seçilmesi gerekli amper ayarları Tablo da verilmiştir.
Elektrot çapı (mm) Akım şiddeti (amper)
5 150’ye kadar
6 200’e kadar
8 200-350
10 300-500
12 300-600
15 400-700
20 600-800
25 800-1200
Tablo: Kesme işleminde kullanılan elektrot çapları ve akım şiddetleri

 

Kesme Sırasında Hareket ve Açının Belirlenmesi
Kesme sırasında parçanın kalınlığına ve konumuna göre elektroda verilecek hareketler değişebilir.
• Kalın parçaların kesilmesinde eloktrot hareketi yapılmamalıdır.
• Gerecin orta kısmında kesme yapılırken elektrot helisel hareket ederek ergitme ortamı sağlamalıdır.
Eriyik damlalarının rahatlıkla dökülmesi için arka itme etkisi yaptırılacak. şekilde elektrot (aşağı- yukarı) hareket etmelidir.

Kömür elektrotla kesme hareketi ve açısı

Kesme yaparken elektrot 45°lik bir konuma ark yapar ve elektrot çevresine basınçlı hava üflenir.
Kömür Elektrotlarla Kesme
Karbon (kömür) elektrotla kesme, genellikle doğru akım üreteçlerinde (jeneratörlerde) yapılır. Çok ince gereçler dışında karbon elektrotlarla kesmede basınçlı hava kullanılır. Bunun için yapılmış özel penseler vardır. Kullanılacak havanın basıncı gereç kalınlığına göre 5-10 atmosfer arasında değişmektedir. Kesme işlemi yapılırken testere veya rende hareketi yapılmalıdır (Şekil 1.1). Kömür elektrodun uç kısmı zımpara taşında çapının yarısına eşit çapa düşürülür. Yani koniğin küçük çapı esas kömür çapının yarısı kadar, boyu ise elektrot çapının 5-7 katı kadar alınır. Karbon elektrot, eritme alanında daha az oranda kimyasal yanma yapmaktadır. Kesme tekniği bakımından metalik arka çok benzemektedir. Ancak kaynak akımı bakımından daha yüksek ampere ihtiyaç vardır.

Kömür elektrotla kesme

Kaynak makinesini çalıştırınız. Malzemeyi markalayınız. Elektrot çapına ve kesilecek parçanın kalınlığına uygun amper ayan yapınız. Öğrenme faaliyetinde bilgilendiğiniz doğrultuda elektrot açısını, ilerleme hızını ve elektrot hareketlerini uygulayarak kesme işlemim gerçekleştiriniz. Sıcak maden damlacıklarına karşı önlem alınız. Kesilen yüzeyleri temizleyiniz. Kaynak ekipmanlarını işi bittikten sonra yerlerine koyunuz. Güvenlik kurallarına uyunuz.
Karbonla (kömür) yapılan kesme konumları düz, yan ve diktir. Teknikte, her üç konum da çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle hatalı kaynakların ve kök dikişlerin temizlenmesinde ve kaynak ağzı açma gibi işlemlerde çok pratik olmaktadır.
UYARI: Gömleğin ilk düğmesi yanlış iliklenince diğerleri de yanlış gider. Gerçekte de bir dizi işlemden oluşmuş basamakların ilk aşaması yanlış yapıldığında bu yanlışlık diğer basamaklara da bulaşır. Bu sebeple yapılacak olan işi en baştan doğru yapınız!!!

25. METAL ELEKTROTLA KESME YAPMAK
Metal Elektrotla Kesmede Kutup Seçimi, Amper Ayarı
Kesme işleminde 4-6 mm çapındaki asit, rutil, selülozik ve demir tozlu elektrotlar, doğru veya alternatif akımda 60-70 A/mm’lik bir akım yükü ile kullanılır. Elektrot penselerinin bu akım şiddeti için uygun olması gerekmektedir.
Örtülü elektrotlarla yapılan kesmede, kesilen ağızlar kaba olup talaş kaldırılarak sonradan işlenmelidir. Kesme işleminin kesilen ağızlardaki metalürjik etkisi, karbon elektrotlarla ve oksijenle kesme işlemlerinde olduğu gibidir.

Malzeme: Alaşımsız karbon çeliği
ELEKTROT
ÇAPI
(mm) SAC
KALINLIĞI
(mm) KESME
HTZT
(cm/dk.) AKTM
ŞİDDETİ
(A) BEHER ELEKTROT İÇİN KESME BOYU
(cm)
5 6 1200 300 12
5 12 800 300 8
5 20 800 400 5
6 6 2500 400 25
6 12 1000 400 10
6 20 500 400 5
Tablo: Örtülü elektrotlarla yapılan kesme işlemine ait kesme değerleri

Örtülü elektrotlarla kesme işlemi bakır ve paslanmaz çeliğe de uygulanabilmektedir. Bakıra uygulanmasında parçanın 430 °C’lik bir ön tavlamaya tabi tutulması ve 300 mm boyundaki çift örtülü elektrotların kullanılması gerekir. 18/8 CRN paslanmaz çeliklerde de hortum elektrotlar kullanılır. Bakır ve paslanmaz çeliğe ait bazı karakteristik değerler tablo da verilmiştir.
MALZE¬
ME ELEK¬
TROT
ÇAPI
(mm) SAC
KALTNLT-
ĞT
(mm) KESME
HTZT
(cm/dk.) AKTM
ŞİDDETİ
(A) BEHER ELEKTROT İÇİN KESME BOYU
(cm)
BAKIR 4,0 12 400 220 24
4,8 12 1100 325 65
18/8
Paslanmaz 4 12 1700 325 100
çelik
Tablo: Bakır ve paslanmaz çeliğin metal elektrotlarla kesilmesinde kesme değerleri

Kesme Sırasında Hareket ve Açının Belirlenmesi
Kesme işlemi yapılırken testere veya rende hareketi yapılmalıdır. Kesmede elektrot 70-80°ye yakın, oluk açmada ise 15-60 ° arasında tutulmalıdır. Elektrodun kesme alanında artık bırakmadığı gibi kesilen yüzeye de fazlalık vermemelidir.

Metal elektrotla kesme hareketi ve açısı
Metal Elektrotlarla Kesme
Atölyelerde en çok kesme işlemi metal elektrotlarla (örtülü) yapılır. Elektrot çapı, kesilecek parça kalınlığı ve amper ayarı daha önce Tablo verilmişti.
Metalik ark (örtülü elektrik arkı) ile kesmede aşağıda önerilen işlem basamaklarının uygulanması iyi bir kesme yapılmasına olanak sağlar.
> Kaynak makinesinin kutup ayarı, gerecin kaynatılmasındaki gibi seçilmelidir.
> Kesilecek gereç yatay konumda ve alt kısmı boş olacak şekilde hazırlanmalıdır.
> Kalın parçaların kesilmesinde elektrot hareketi yapılmamalıdır.
> Kesme işlemine gerecin kenarından başlanarak devam edilmelidir.
> Kesme kanal genişliği elektrodun örtülü kısmının çapından büyük olmamalıdır.
> Gerecin orta kısmında kesme yapılırken elektrot helisel hareket ederek eritme ortamı sağlamalıdır.
> Kesme sırasında kesme çizgisi görülecek şekilde markalanmalıdır.
> Eriyik damlalarının rahatlıkla dökülmesi için arka itme etkisi yaptırılacak şekilde hareket etmelidir.
> Kesme artıklarından korunmak için gerekli önlemler alınmalıdır.
Elektrik Akı ile Kesmenin Avantaj ve Dezavantajları
> Avantajları
• Çabuk, kolay ve ekonomiktir.
• Gaz alevinin sakıncalı olduğu yerlerde ark ile kesme önem kazanır.
• Soğuk talaş kaldırma veya kesme işlemleri ile kesilemeyen çelikler, sertleştirilmiş parçalar, dökme veya çelik döküm parçalar ark ile kolayca kesilebilir.
• Sertleştirilmiş çelik parçalardan başka oksi -asetilenle kesilmesi güç olan diğer bütün metaller elektrik arkı ile kesilebilir.
• Bilhassa oksidinin erimesi yüksek sıcaklık gerektiren alüminyum, elektrik arkı ile kolayca kesilebilir.

Elektrik ark ile kesilmiş bir malzeme
> Dezavantajları
Elektrik arkı ile kesme işlemi her işe uygulanmaz çünkü arkla kesmede ve kesme işlemi sonunda aşağıda sıralanan sakıncalar ortaya çıkar:
• Ark ile kesmede yüzey, oksi-gaz veya diğer türleri gibi düzgün olmayıp girintili çıkıntılıdır.
• Parça kalınlığına ve makinenin kapasitesine uygun elektrot seçilmezse kesme işlemi başarılı olmaz.
• Kesme işleminde uygun kesme elektrodu kullanılmazsa kesilen yüzeyler sertleşir ve talaş kaldırma işçiliği güç olur.
26. PLAZMA ARKI İLE KESME
Plazma Kesme Makinesi
Plazma kesme için özel akım üreteçleri, ani düşen veya sabit akım karakteristikli, tekrar tetiklemeli redresörlü, ayrılabilir üç fazlı transförmatörler kullanılmaktadır. Her bir cihaz türüne göre akım ya sabit ya kademeli akar veyahut da kademesiz ayarlanabilir. Büyük tesislerde boşta çalışma gerilimi 400 V ve çalışma gerilimi 20-100 V arasındadır. Bu yüksek gerilimler, arkın emniyetli şekilde tutuşması, yüksek iyonizasyon enerjili gazlar altında arkın sürdürülebilmesi ve kalın cidarlı parçalar hâlinde de elektrot ile kesme yarığının orta bölgesi arasında köprü yapabilmesine yetecek uzunlukta olması gerektiği için önemlidir.

Elle kesimde kullanılan küçük cihazlar, örneğin % 60 ED’de 50A’lik bir maksimum akım, 240V’luk bir boşta çalışma gerilimi, maksimum 100 V’luk bir boşta çalışma gerilimi verir. Torcun güç çıkışı yaklaşık 14 kVA’dır.

Nispeten büyük cihazlar, % 100 ED’de 200V’luk işletme geriliminde 600 amperlik bir kesme akımı sağlar. Burada boşta çalışma gerilimi 400V’tur. Bu tip cihazlarda 120 mm’lik saclarda kaliteli kesimler ve 150 mm’lik saclarda da ayırma amaçlı kesimler yapılabilir. Daha büyük güçler gerektiğinde iki veya daha fazla cihaz, seri veya parelel bağlanabilir.

Plazma arkı ile kesme yönteminde gaz veya gaz karışımı yüksek sıcaklığa çıkartılarak gazın iyonlaşması sağlanır. Yöntem özetle, elektrik arkıyla sıcaklığı artırılan yüksek akışkanlığa sahip iyonlaşmış gazların metalleri eritmesi ve kesmesidir. Malzeme plazma arkının ısısıyla eritilir ve yüksek hızlı koruyucu gazın püskürtülmesi ile erimiş metal kesim bölgesinden uzaklaştırılır.

Alüminyum, paslanmaz, bakır ve karbonlu çelikler gibi birçok metal kesilebildiği gibi metal olmayan malzemelerin kesimi de mümkündür.

Plazma arkıyla kesim ekipmanları genel şematik
Torç içinde kanallar vardır. Merkezdeki kanal plazma arkı içindir. Merkezin çevresindeki kanal ise koruyucu gaz içindir. Gaz akış hızı 118 L/dakikaya (250 ft3 / saat) kadar çıkabilmektedir. Çift akışlı kesme sistemi gazın birini plazma oluşturmak için diğerini ise koruyucu olarak kullanmaktadır. Azot, sıklıkla plazma oluşturmak için kullanılan gazdır.
Karbondioksit çeliklerde, argon ve helyum veya karışımları alüminyumda kullanılan koruyucu gazlardır.
Kesme Beki
Soğutma sistemi, her şeyden önce kural olarak ark huzmesi ile boru cidarı arasında iyonize olmayan bir gaz mantosu oluşturacak şekilde, arka büzücü etki yapan boru cidarını soğutmalıdır. Bu çevresel gaz mantosu bir taraftan ark çevresindeki yüksek sıcaklıkları gerekli şekilde yönlendirecek ve diğer taraftan da bakır memenin kuvvetli termik yüklere maruz kalmasını önleyecek tarzda bir ısı yalıtımı etkisi oluşturur. Bu iyonize olmamış gaz sınır tabakasının bir ısı izalosyonu etkisi yanında çift ark oluşumu ve böylelikle ark huzmesi; meme ve parça arasında elektriksel bir köprü oluşumunu azaltacak şekilde, meme ile ark huzmesi arasında bir elektriksel ark izalosyon ortamı olarak da etkisi söz konusudur. “Parazit ark” olarak da adlandırılan bu ark, meme borusunun geometrisini, dış yüzeyini ve yönünü değiştirecek tarzda, belirli bir erime ile memeyi tahrip eder. Son olarak hatasız bir kesme yarığı oluşumuna da engel olur. Çift ark oluşumuna, özellikle aşağıdaki durumlarda dikkat edilmelidir.
• Akım şiddeti boru çapına göre çok büyük olduğunda
• Memenin soğutulması yetersizse
• Plazma yapıcı gazın debisi çok düşükse
• Elektrot meme borusu içinde tam merkezlenmiş durumda değilse


Değişik şekillerde üretilmiş plazma kesme torç ve memeleri (bekleri)

Meme ve elektrot, diğer parçalar arasında maliyeti düşük olan parçalardır ve aşındıklarında değiştirilmeleri kesme işleminin maliyetini fazla etkilemez. Memenin (bekin) dayanma süresine soğutma şeklinin büyük etkisi vardır. Pratik olarak dayanma süresi, bir ila dört kesim işlemi arasındadır. Kapalı bir soğutma sistemi içinde yumuşak ve demineralize su kullanılması hâlinde, memenin (bekin) dayanma süresinde önemli bir iyileşme görülebilir. Her bir torç tipinde, doğrudan veya dolaylı suyla soğutulan meme kullanılır.

Plazma kesme beki şeması
Her iki soğutma sisteminde de bir tezat vardır. Şöyle ki; doğrudan soğutulan memeler daha yoğun soğutulur ancak meme değişiminde soğutma devresinin açılması ve soğutma suyunun atılması dezavantajı vardır. Dolaylı yani vida dişleri üzerinden ve torç gövdesi yüzeyinden soğutulan memeler ise ısı geçişinin bir temas pastası kullanımı ile iyileştirilmesine rağmen, yine de çok yoğun olarak soğutulmaz. Bu ikinci tip memelerin avantajı, soğutma devresini etkilemeden ve su ilave edilmesine gerek olmadan memenin değiştirilebilmesidir. Dahası bu tür memelerde bir sızdırma problemi de görülmez. Ayrıca açık soğutma sisteminde, memenin veya elektrodun değiştirilmesi sırasında suyun dökülmesi dezavantajı söz konusudur. Bu durumda, yüksek boşta çalışma gerilimi nedeniyle torçta kısa devre tehlikesi çok yüksektir.
Meme deliğinin çapı, kesme yarığı genişliğini önemli oranda etkilemektedir ve bu etki, ayrıca seçilen akım şiddetine de bağımlıdır.
Plazma ile Kesmede Oluşan Kesme Sıcaklıkları
Plazma arkı ile kesmede kullanılan torçlar, mevcut en yüksek sıcaklığı üretir. Böylece bu torçlar metallerin kesilmesi için alışılagelmiş alev torçlan ile oluşturulan ısı oksidasyonu ile kesilemeyen demir dışı ve paslanmaz çeliklerin kesilmesi için oldukça faydalıdır.
Taşıyıcı olmayan ark kolonu nozul içerisinde tamamlanır ve yaklaşık 16649 °C’lik bir sıcaklık elde edilebilir. Taşıyıcı tip torçla ark, elektrot ve iş parçası arasında meydana gelen sıcaklığın 33316 °C’ye kadar ulaşılabildiği hesaplanmaktadır. Böyle yüksek sıcaklıklar herhangi metali eriterek ve kesme bölgesinden üfleyerek çok hızlı bir kesme sağlar.

Plazma ile kesilen bir malzeme
Plazma ile Kesmede Malzeme Cinsine Göre Kesme Hızları
Ulaşılabilen en büyük kesme hızı, her şeyden önce kesme işleminin ayırma amaçlı mı yoksa kaliteli bir kesim mi olduğuna bağlıdır. Bunun dışında kesme hızı kesilecek malzemenin türüne ve kalınlığına, kullanılan kesme gazına, gaz debisine ve kesme yönteminin her bir değişkenine bağlıdır. Aşırı yüksek sıcaklık ve plazma jetinin kombinasyonu, çok dar ve testere ile kesme kadar düz yüzeyleri meydana getirir. CNC makineleri ile integrasyonu hızlı, temiz ve düzgün kesme imkânı verir. Taşıyıcı tip torçlar genellikle metallerin kesilmesinde kullanılırken taşıyıcı olmayan tipler metal olmayan malzemeler için kullanılmalıdır.
Sac kalınlığı (mm) Güç
(kW) N2 (1/ dk.) H2
(l/dk.) Kesme hızı (cm/dk.)
10 30 40 1 110
20 30 40 1 90
25 30 40 1 50
10 50 60 0 210
25 50 60 3 100
50 50 60 3 30
10 100 70 5 400
50 100 70 5 45
70 100 90 10 15
100 100 90 10 10
Tablo: Yapı çeliklerinin plazma kesmede kesme değerleri
Yaygın metallerin yanında, plazma ile diğer metaller de kesilebilir. Bu metaller arasında titanyum da yer alır. Titanyumun kesilmesinde kesme hızı paslanmaz çeliklere oranla iki kat daha yüksektir. Bu metalin yüksek reaksiyona girme eğilimine rağmen, inert argon gazı kullanılmayıp yüksek ısı içeriğine sahip ve bu sayede iki kat fazla hızlı kesim sağlayan azot kullanılmaktadır.
• Dökme demir plazma ile rahatça kesilebilmesine rağmen, yüksek ısı iletimiyle bakırın kesilmesi biraz daha zordur. Bakır esaslı malzemeler 100 mm kalınlığına kadar plazma ile kesilebilir. Prensip olarak malzemenin üst yüzeyden ön tavlanmasıyla en yüksek sac kalınlığı (100 mm) kesime uygun hâle getirilebilir. Bu durum yüksek ısıl iletkenliğe sahip pirinç, bronz ve alüminyum gibi malzemeler için de geçerlidir.
Sac kalınlığı (mm) Güç
(kW) N2 (1/ dk.) H2
(l/dk.) Kesme hızı (cm/dk.)
10 30 40 5 90
20 30 40 5 60
25 30 40 5 25
10 50 60 5 200
20 50 60 5 100
30 50 60 5 50
40 50 60 5 30
40 100 80 20 55
Tablo:Bakırın plazma ile kesilmesinde kesme değerleri

 

 

Sac
kalınlığı
(mm) Akım
Şiddeti
(A) Meme
Çapı
(mm) Kesme gazı Kesme Hızı
Ar
(l/dk.) H2
(l/dk.) Kalite
Kesim
(mm/dk.) Ayırma
kesimi
(cm/dk.)
10 200 2.0 15 10 1250 350
20 200 2.0 15 12 650 200
30 280 2.5 20 12 500 100
60 400 3.0 25 12 260 50
100 500 4.0 30 20 160 24
120 500 4.0 30 20 100 16
Tablo: CrNi-çeliklerinin plazma ile kesilmesinde kesme değerleri

Plazma kesme ile kaplı çelikler de problemsiz şekilde kesilebilir. Bunlarda dikkat edilmesi gereken husus, kesme işlemine önce yüksek alaşımlı taraftan başlamaktır.

Sac
kalınlığı
(mm) Akım
Şiddeti
(A) Meme
Çapı
(mm) Kesme gazı Kesme Hızı
Ar
(l/dk.) H2
(l/dk.) Kalite
Kesim
(mm/dk.) Ayırma
Kesimi-500
A
(cm/dk.)
10 200 2.0 15 10 4000 600
20 200 2.0 15 12 1400 350
30 200 2.0 20 12 750 250
60 280 2.5 20 12 400 85
100 500 3.5 30 20 205 30
150 500 4.0 30 20 140 20
Tablo: Alüminyumun plazma ile kesilmesinde kesme değerleri

Plazma ile Kesmenin Avantajları
Plazma ile genellikle TİG hariç, diğer yöntemlerle kesilmesi mümkün olmayan gereçler kesilmektedir. Kesme sırasında diğer eriterek kesme yöntemlerine göre fazla bir gereç kriteri aramaması, plazma ile kesmeyi ön plana çıkarır. Plazma ile kesmenin en önemli özelliklerinden biri istif hâlindeki sacların bir anda kesilmesidir. Sac yığınları arasında boşluk kalmayacak şekilde düzenlendiği takdirde 2-6 mm kalınlık arasındaki sac yığınları rahatlıkla kesilebilir. Plazma ile kesmede 125 mm kalınlığa kadar gereçlerin yüksek hızda kesilmesi ve kesme sırasında, diğer eriterek kesme yapan sistemlere göre daha az bölgeyi sıcaklık altında tutması bir avantajdır. Çeliklerin bütün türleri, alüminyum ve alaşımları, paslanmaz çelikler, bakır ve alaşımlar plazma kaynağı ile rahatlıkla kesilebilir. Ayrıca uçak sanayisinde, gemi yapımında, basınçlı kap ve kazanların yapımlarında da güvenle ve yüksek bir kesme kalitesiyle büyük avantajlar sağlamaktadır. Plazma ile kesmede gereç yüzeyinde minumum denecek kadar az farklılık oluşmaktadır. Bunların yanında, düşük işletme ve yatırım maliyeti, üretim hattı uygulamasına ve otomosyana uygunluğu, sürekli iyileştirilen kesme kalitesi ile sanayide yaygın olarak kullanılmaktadır. Basit, küçük ve taşınabilir plazma ile kesme ekipmanlarından bilgisayar kontrollü ekipmanlara kadar değişen sistemler mevcuttur. Bir zamanlar oksi-gaz ile kesmeye alternatif bir metot olarak ortaya çıkmışken günümüzde lazer ile kesim teknolojisine bir alternatif olma yönünde geliştirilmektedir.

Plazma arkı ile kesilmiş çelik malzeme

 

Kesme İçin Gerekli Hava ve Gazlar
Modem plazma ile kesme sistemlerinde, iyi bir kesme kalitesi elde etmek için taşıyıcı (plazma) ve koruyucu gaz olarak havanın yanında çeşitli gazlar ve karışımları kullanılmaktadır. Kullanılacak plazma gazları arasındaki farklar gazın iyonlaşma enerjisi, termal iletkenlik ve reaktiflik özelliklerine bağlıdır. Gazın iyonlaşma enerjisi, arkın gerilme değerini ve açığa çıkan enerji yoğunluğunu etkiler. Termal iletkenlik, arkın sürekliliğini etkilediği gibi enerjinin ısı formunda iletilmesinde de rol oynar. Reaktiflik ise ısı etkisi altında gazın eriyen malzeme ile etkileşmesidir (azotun yüksek sıcaklıklarda karbon çelikleri ile etkileşip nitrat oluşturması gibi). Plazma torcunun teknolojisine göre de kullanılan gazların karışım oranları değişebilir. Plazma ile kesme de en çok kullanılan gazlar hava, azot, oksijen ve argon-hidrojendir (H-35,Ar-H2). Genel bir fikir vermek için Hypertherm HD3070 sisteminde kullanılan gazlar malzeme cinsine göre Tablo da verilmiştir.
Malzeme Plazma Gazı Koruyucu Gaz
Karbon Çelikleri Oksijen Oksijen ve Azot Karışımı
Paslanmaz Çelik Hava Hava
Hava Hava ve Metan Karışımı
H35&Azot Azot
Alüminyum Hava Metan
H35&Azot Azot
Bakır Oksijen Oksijen ve Azot Karışımı
Oksijen Oksijen ve Azot Karışımı
HD3070 sistemi gaz tablosu

Plazma oluşturucu ortam (gaz, su) meme iç cidarını soğuturken kendisi yüksek sıcaklığa çıkar ve az ya da çok kuvvetli şekilde dissosiye ve iyonize olur. Plazma ile kaynak sırasında sadece birkaç l/dk.lık bir plazma gazı debisi kullanılırken plazma kesmede bu akış hızı 118 l/dk.ya (250ft3/saat) kadar çıkabilmektedir. Akım şiddetleri arttıkça plazma gazının miktarı da artırılmalıdır.

Kesmede kullanılan gazın torç içindeki kanallardan geçerek iş parçasına püskürtülmesinin şematik gösterimi

Transfer edilen ark
• Transfer edilen ark: İş parçası elektriksel olarak plazma ark torcuna bağlıdır. Yani elektriksel devrenin bir parçasıdır. Tungsten elektrot negatif (-), iş parçası ve plazma torç nozulu pozitif (+) kutup şeklindedir. Ark tungsten elektrotla ana metal ve plazma torç nozulu arasında oluşur.

Plazma Arkı Oluşturma
• Transfer edilmeyen ark: Elektriksel devrenin tungsten elektrot ile plazma torç nozulu arasında kurulduğu transfer şeklidir. Kesilecek malzeme elektriksel devrenin bir parçası değildir.
Her iki transfer yönteminde de doğru akım, elektrot negatif ( - ) kutuplama olarak kullanılır. Böylece ısının iş parçası üzerinde yoğunlaşması sağlanır. Transfer edilen ark yönteminde ortaya daha fazla ısı çıkar.

Plazma arkıyla kesimde ilk olarak güç kaynağından amper ayarı yapılmalıdır. Daha sonra kesme gazının doğru akış hızını ayarlamak gerekir. Ark başlamadan önce plazma gazı ve koruyucu gaz 2 - 10 saniye açılarak sistem içindeki nemin temizlenmesi sağlanmalıdır. Torç su soğutmalı ise soğutma suyu açılmalıdır. Su akış kontrol üniteleri suyun kapalı olması hâlinde arkı başlatmayacaktır.
Yöntem gürültülüdür, çalışırken kulak tıkaçları kullanılmalıdır. Kesme işlemi sırasında göz koruması önemlidir. Oksi-asetilen gaz kaynağında kullanılan yüze tam oturan model gözlükler ve kullanılacak ampere göre seçilecek camlar kullanılmalıdır. Kullanılması gereken cam numaraları şöyledir:

Transfer Edilmeyen Ark
• 300 ampere kadar, cam Nu.: 9
• 300 A - 400 A arası, cam Nu.: 12
• 400 A - 800 A arası, cam Nu.: 14

Pilot Arkını Oluşturarak Malzeme Cinsine Göre Kesme Hızını Ayarlayabilme ve Kesme
Arkı başlatmak için torç butonuna basılır. Güç kaynağı arkı başlatmak için yüksek frekansı devreye sokar. Buton basılı konumdayken plazma gazı akmaya başlar ve güç kaynağı ark akımını başlatır. Pilot ark oluşur ve bu plazma arkını başlatır. Plazma arkının başlamasıyla pilot ark söner. Plazma jeti, akım ayarı, gaz hızı ve gaz çeşidiyle kontrol edilir.

Pilot ark ve plazma oluşumu

Elle kesimde torç ana metale 70° - 90° açıyla tutulur. Otomatik kesmede torç, ana metal açısı 90°dir. Kesme hızı, en iyi kesmeyi elde edecek en uygun hızda olmalıdır. Kesim yüzeylerinde işlem sonrası curuf kalmamalıdır. Otomatik kesmede oksijen ile kesmeye göre daha düzgün yüzeyler elde edilir.

Plazma jeti malzeme yüzeyinden (üstünden), altına göre daha fazla malzeme kaldırır. Bunun sonucunda kesme yüzeyinde bir eğim oluşur. Bu eğim 25 mm kalınlıktaki bir çelikte 1° - 6° arasındadır. Plazma arkıyla kesmede oluşan bu eğim oksijenle kesmeye göre 1.5 kat daha fazladır.

Transfer edilen ark yönteminde kesme bittiğinde ark kesilir. Çünkü kesme bittiğinde elektriksel devreyi tamamlayan iş parçası bağlantısı bitmiş olur. Ark kesildiği için gaz akışı da kesilmiş olur. Transfer edilmeyen ark yönteminde kesme işleminin sonuna gelindiğinde operatör butondan elini kaldırmalı, sistemi sonlandırmalıdır.

Plazma arkı ile kesim bütün pozisyonlarda ve metallerde mümkündür. Böylelikle yöntem çok kullanışlı olmaktadır. Plazma arkı ile kesim su içinde de yapılabilir. Su içindeki kesimle yöntemin gürültü, toz ve ültraviyole ışınlar gibi zararlı fonksiyonları yok olur. Kesmenin su altında olmasına rağmen bu, kesme hızını ve kalitesini etkilemez.

Otomatik plazma kesme makinesi ile bir malzemenin kesilmesi

Plazma ile kesme yöntemi sanayide yaygın olarak alaşımlı çelik, paslanmaz çelik, karbon çeliği, alüminyum alaşımları, titanyum alaşımları ve bakır kesmekte kullanılır. Nikel, titanyum ve alaşımları gibi malzemelerin kesimi ancak talaşlı işlemeden önce malzemeyi kesip hazırlamak için uygun olabilir.

Plazma arkıyla kesim işleminde torcun malzemeyle iki farklı temas şekli vardır.
• Temaslı kesim: Torç nozulu iş parçasına temas ettirilerek kesim yapılır. 5 mm kalınlığa kadar malzemelerde kullanılır. Plazma oluşturmak için torç metal yüzeye hafif eğik tutulur, plazma oluştuktan sonra torç, malzeme yüzeyine dik konuma getirilir.
• Temassız kesim: Torç, kesim işlemi sırasında malzemeye temas etmez. İşlem sırasında malzemeyle torç arasındaki mesafe yardımcı bir malzemeyle, dayama maşasıyla sabit tutulur.

Plazma ile dairesel kesitli malzemelerin ve düz parçaların kesilmesi

Kesmede önemli olan kesilen malzeme cinsi ve kalınlığına bağlı olarak kesme hızı ve aralığıdır. Kesme akımının büyümesi, kesme hızını ve kesme aralığı alanını yükseltir. Kesme işleminin verimi p=0.1-0.8 arasında değişmekte olup kesme hızı arttıkça artar
Yapı çeliklerinin kesilmesinde gaz olarak kullanılan hava ile yüksek kesme hızlarına ve kaliteli bir kesime ulaşılmış olur. Yaygın metallerin yanında, plazma ile diğer metaller de kesilebilir. Malzeme cinsine göre kesme hızları, bundan önceki konu başlığında tablolar eşliğinde geniş olarak belirtilmiştir.

27. SELÜLOZİK ELEKTROTLAR
Selülozik Elektrotların Endüstrideki Yeri ve Önemi
Elektrot üreticisi firmalar, endüstrinin her türlü elektrot ihtiyacını cevap verebilecek elektrotlar geliştirmişlerdir. Değişik ihtiyaçlara cevap verebilecek nitelikteki elektrotlara en güzel örnek, selülozik elektrotlardır.

Kaynak işlemi
Selülozik elektrotların örtü formülünün %30 kadarını selüloz ve diğer organik maddeler oluşturur. Bunların ark içinde yanması CO ve CO2 koruyucu gazlarını oluşturur. Ark güçlüdür, nüfuziyet diğer elektrotlara oranla fazladır. Organik maddelerin tam yanması için su yardımına gerek vardır. Bu nedenle selülozik elektrotların örtüsünde % 5’e kadar bir nem oranı aranır. Bu nem ihtiyacı elektrodun depolanmasında bir avantaj oluşturur, fırınlanmasına gerek kalmaz.
Selülozik elektrotlar güçlü ark nedeniyle yukarıdan aşağı dâhil her pozisyonda rahat kaynak yapar, derin nüfuziyette güçlü bir kaynak dikişi oluşturur. Bu nedenle doğal gaz ve petrol boru hatları, su ve atık su boruları, gemi inşaat endüstrisi, depolama tankı ve kazan üretimi, çelik köprü inşaatları, derin nüfuziyet istenen çelik konstrüksiyonlarda kullanılır.

Çelik konstrüksiyon üzerinde kaynak uygulaması

Selülozik Elektrotların Özellikleri
> Selüloz içerir.
> Ark atmosferinde hidrojen bulunduğundan nüfuziyetleri diğer elektrotlardan %
70 daha fazladır.
> Dikiş profili dışbükeydir.
> Özellikle yukarıdan aşağıya ve dik kaynak pozisyonları için idealdir.
> Kararlı arkı vardır, cürufu çok incedir, kolay temizlenir.
> Genellikle DC akım ve pozitif (+) kutupta kullanılır.
> Röntgen kontrolü istenen kaynaklarda tercih edilir.

Selülozik Elektrotlarla Kaynak Yapılırken Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar
• Çok duman çıkarır, kazan depo gibi kapalı yerlerde kaynak yapılırken havalandırmanın iyi yapılması gerekir .

Aspiratörle kaynak dumanını emme
• Kaynak dikişi, az bombeli ve düzgün olmayan kaba bir görüntüye sahip olur.
• Kök pasosu ustalık gerektirir.
• Selülozik elektrotların kaynağı çok sıçramalıdır, sıçramalara karşı önlem alınmalıdır.

Kaynak uygulaması
• Kaynağın metale geçişi orta büyüklükte damlalar hâlindedir.


Elektrodun ark esnasında kaynak damlacıkları

Selülozik Elektrot Paketlerinin, Selülozik Elektrot Çizelge ve Kataloglarının İncelenmesi
Her elektrota ait bilgiler, elektrot paketinin üzerindeki etiketlerde bulunmaktadır. Her kaynakçı bu bilgileri okuyarak elektrot hakkında gerekli bilgileri edinebilir.
Selülozik elektrotlar; TS 563’te C harfi ile ifade edilir.
Elektrot paketinin üzerinde aşağıdaki bilgiler vardır.
Mamul adı: (Üreten firmanın elektroda verdiği isim)
Standardı :
• TS 563 : E 43 43 C 4
• DIN 1913 :E 43 43 C 4
• EN 499 :E 38 2 C 21
• AWS A.5.1 :E 6010
Uygulama alanları ve özellikleri :
• Orta kalınlıkta örtülü selülozik tip bir birleştirme elektrodudur.
• Gemi inşaatlarında, kapalı kap, kazan, boru hattı imalatlarında, çelik konstrüksiyon ve montaj işlerinde kullanılır.
• Yukarıdan aşağıya kaynağa uygundur.
• Kök pasosu doğru akım, elektrot negatif (-) kutupta kullanılır.
• Röntgen kontrol gerektiren uygulamalarda başarıyla uygulanır.
Tipik kimyasal bileşimi:
C % : 0,06 -0,12
Mn % : 0,30 - 0,50
Si % : 0,20 - 0,20
Tipik mekanik özellikleri:
Akma dayanımı :400 – 500 N/mm2
Çekme dayanımı : 470 - 500 N/mm2
Darbe enerjisi (ISO.V) : -20°C 50 J
Uzama (Lo=5d) : 25%- 30 %
Kaynak yapılabilen malzemeler:
Yapı çelikleri: St 33 den St 52’ e kadar
Kazan sacları: HI, HII, HIII
Boru çelikleri: St 35 den St 55’ e kadar. StE 290.7 - StE 360,7 ve TM kaliteleri.
Gemi sacları: A, B, C, D, E
Dökme çelikler: GS - 38, GS - 45 (Malzeme kalınlığına göre 150 - 300 °C ön tavlama uygulanmalıdır.)
Akım tipi: DC (+)
Boyutlar ve akım
Çap/Boy (mm) Akım (A)
2.50 x 250 40 - 80
3.25 x 350 70 - 130
4.00 x 350 120 - 180
5.00 x 350 160 - 210
6.00 x 350 200 - 300
Tablo: Elektrot çapına göre akım şiddetleri

Selülozik elektrot çizelge ve kataloglarını inceleyecek olursak her markanın değişik özelliklere sahip elektrotlara kendine özgü isimler verdiğini görürüz. Bunlardan bazılarına aşağıda örnekler verilmiştir.
Standartlar Arctech Thyssen
/Bohler Esab AB Hobart Oerlikon Lincoln
SELULOZIK ELEKTROT ÜRETEN FİRMALAR
AWS A5.1: E 6010 Pipestar 60 FOX CEL Pipeweld
6010 Pipemaster 60 Cellocord
P1/P4L Fleetweld 5p, 5p +
AWS A5.5: E 7010-A1 Pipestar 70 FOX CEL mo Pipeweld 85 Pipemaster 70 Cellocord 70L Shield-Arc 85, 85P
AWS A5.1: E 8010-G Pipestar 80 FOX CEL 85 Pipeweld
8010 Pipemaster 80 Cellocord 85L Shield-Arc 70+, Shield-Arc 80
Tablo: Elektrod özellikleri

Selülozik Elektrotla Küt Ek Kaynağı Yapma
Selülozik elektrotla kaynağa başlamadan önce ön hazırlıkların iyi yapılması gerekir.
Elektrot, kaynak esnasında çok sıçrama ve duman yaptığı için koruyucu kıyafet giymek; kapalı yerlerde kaynak yapılıyorsa aspiratör kullanmak gerekir. Kaynatılacak malzemelere kalınlıklarına göre uygun kaynak ağzı açılır ve kaynak makinesinin amper ayarını elektrot çapına göre (elektrot kutusunun üzerindeki değerde) ayarlanır.
Kaynatılacak parça, uygun konuma getirilerek puntalanır. Elektrot açısı ve hareketleri rutil elektrotta yapılan uygulamalarla aynıdır. Kaynak esnasında az cüruf oluştuğu için ergiyik kontrolü kolaydır ve her konumda kaynak yapılabilir.

28. BAZİK ELEKTROTLAR


Bazik elektrotla kaynak uygulaması

Bazik Elektrotların Endüstrideki Yeri ve Önemi
Düşük hidrojenli örtüye sahip olan bazik elektrotlar, mükemmel dayanıma ve sünekliğe sahip kaynak dikişlerinin elde edilmesine olanak sağlar. Kaynak metali çatlamalara karşı yüksek dayanıma sahiptir.
Bazik elektrotlar, bütün kaynak konumlarında kullanılabilir. Aralık doldurma kabiliyeti fazladır. Ayrıca birçok elektrot türünde sonuç alınması zor olan O °C sıcaklık altında çalışan makine parçalarının kaynağında iyi neticeler alınmaktadır. Günümüz teknolojisinde en önemli sorunlardan bir tanesi olan gevrek kırılmaya karşı en dayanıklı kaynak dikişleri bazik elektrotlarla elde edilmektedir.
Bazik elektrotların kullanılma alanları gemi sanayisi, kazan ve basınçlı kaplar, makine çelik konstrüksiyon gibi ağır makine ve donanım sanayi olup;
• Bileşimi bilinmeyen karbonlu ve az alaşımlı çeliklerin kaynağında,
• Yüksek karbon, kükürt, fosfor ve azot içeren çeliklerin kaynağında,
• Farklı oranlarda karbon içeren çeliklerin birleştirmesinde,
• Dökme demir ve çeliğin kaynağında,
• Dinamik yükleri taşıyacak parçaların kaynağında kullanılır.

Bazik Elektrotların Özellikleri
> Elektrodun örtüsü kalsiyum bileşiklerinden oluşmuştur.
> Yüksek mukavemetli çeliklerde ve kalın kesitli parçaların kaynağında güvenle
kullanılmaktadır.
> Soğuk ortamlarda kullanılabilir.
> Sıcak ve soğuk çatlamalara meyli yoktur.
> Nüfuziyetleri azdır, dikiş profili dışbükeydir.
> Kalın örtülü olduğundan damla geçişleri orta büyüklüktedir.

Bazik Elektrotlarla Kaynak Yapılırken Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar
• Neme karşı çok hassas olduğundan kullanılmadan önce kurutulmalıdır.
• Cürufları kolay kalkmaz.
• Genellikle DC akımda ve pozitif (+) kutupta kullanılır.
• Ark boyu diğer elektrotlara göre kısa tutulmalıdır.
• Elektrot açısı 80°-90° derece olmalıdır.

Elektrot açısı

Bazik Elektrot Paketlerinin Üzerindeki Çizelge ve Kataloglarını İncelenme
Bazik elektrotlar, değişik markaların isimleri ve sembollerini taşıyarak piyasada bulunmaktadır. Fakat her marka, ürününü standarda uydurmak zorundadır. TSE elektrot standartlarını TS 563’te toplamış ve bazik elektrotları B harfi ile ifade etmiştir. Elektrotların diğer özellikleri paketlerin üzerindeki etiketlerde belirtilmektedir.
Elektrot paketinin üzerinde aşağıdaki bilgiler vardır.
Mamul adı: (Üreten firmanın elektrota verdiği isim)
Standardı:
• TS 563: E 51 43 B 26(H)
• DIN 1913: E 51 43 B (R) 10
• EN 499: E 38 2 B 12 H 10
• AWS A.5.1: E 7016
Uygulama alanları ve özellikleri
Kalın örtülü, genel amaçlı bazik elektrottur. Kaynak metalinin çatlama direnci yüksektir. Tutuşma ve yeniden tutuşma özellikleri kaynakçılara kolaylık sağlayacak şekilde geliştirilmiştir. Gemi, inşaat sanayisi, basınçlı kap kazan imalatları ve genel yapı çeliklerinin kaynağında başarıyla kullanılır.
Elektrot kullanmadan önce 300 °C’de iki saat kurutulmalıdır.
Tipik kimyasal bileşimi
• C % : 0,08
• Mn % : 1.10
• Si % : 0,50
Tipik mekanik özellikleri
• Akma dayanımı : 480 N/mm2
• Çekme dayanımı : 560 N/mm2
• Darbe enerjisi(ISO.V): -40°C 50 J
• Uzama (Lo=5d) : 28%
Kaynak yapılabilen malzemeler
Yapı çelikleri : St 33 den St 52.3’ e kadar
Kazan sacları : HI, HII, HIII 17Mn4
Boru çelikleri : St 52,4’e kadar ,St’ 35,8’den 17Mn„e kadar. StE 210.7’den StE 360,7’ye TM kaliteleri
Gemi sacları : A, B, D, E, AH, DH, EH
Dökme çelikler : GS - 38, GS - 52 (malzeme kalınlığına göre 150 - 300°Cön tavlama uygulanmalıdır.)
Akım tipi : DC(+) /AC min 70V
Boyutlar ve akım :
Çap/Boy (mm) Akım (A)
2.50 x 350 80 - 110
3.25 x 350 110 - 150
4.00 x 350 140 - 200
5.00 x 350 190 - 250
Tablo: Elektrot çapına göre akım şiddetleri

Bazik elektrot çizelge ve kataloglarını inceleyecek olursak her markanın değişik özelliklere sahip elektrotlara kendine özgü isimler verdiğini görürüz. Bunlardan bazılarına aşağıda örnekler verilmiştir.

Standartlar Arctech Thyssen
/Bohler Esab AB Hobart Oerlikon Lincoln

BAZİK ELEKTRODLAR

AWS A5.1: E 7018 Arctech 48 FOX EV 51 OK 48.00 Hobart 718 Supercito Jetweld LH-70
AWS A5.1: E 7018-1 Arctech 55 FOX EV 55 OK 55.00 Hobart 718MC Tenacito Jetweld LH-75 MR
AWS A5.1: E 7016-1 Arctech 60 FOX EV 47 OK 53.68 Tenax 50 Jet-LH 7016

Tablo: Bazik elektrotların katolog değerleri
Bazik Elektrotla Küt Ek Kaynağı Yapma
• Kaynakta kullanılacak bazik elektrotlar, kaynağa başlamada önce 250 -300 0C’de 2-3 saat kurutularak kullanılmalıdır.
• Bazik elektrotların örtüleri, yüksek akım şiddetinde çalışma olanağı sağlar. Yüksek akım şiddetinde çalışmanın elektrodun kısa sürede kızarması ile sonuçlanan olumsuz bir yönü vardır. Bu nedenle bu elektrotlarla ara vermeden kaynak dikişinin bitirilmesi önerilir.
• Elektrot eğim açısı; rutil elektrotlarda, kaynak işlemi sırasında elektrot ile iş parçasının yaptığı açı yaklaşık 45° dir. Bazik elektrotlarda ise bu açı 80°-90° arasında olur.
• Ark boyu kısa tutulmalıdır, elektrot ile iş parçası arasında çekirdek çapının yarısı kadar ark boyu verilmelidir.
• Kaynak hızı, rutil elektrotlara göre daha düşük olmalıdır. Aksi hâlde cüruf, kaynak metalini örtmeye yetişemez. Cürufun banyoyu örtmesi kaynak hızına bağlıdır.

Cürufun banyoyu örtmesi

Arkın tutuşturulması, özellikle daha önceden kaynak dikişi çekilmiş ve kaynak krateri oluşmuş dikişlerde özeni gerekli kılar. Bu türdeki dikişlerin devam ettirilmesi gerektiği durumlarda ark kesinlikle krater üzerinden başlatılmaz. Aksi hâlde bir önceki kaynak dikişi krateri, gözenekli bir yapıya sahip olur. Elektrot bu nedenle henüz kaynak yapılmamış kısımda tutuşturulup geri çekilerek kraterden kaynağa devam edilecektir. Elektrodun tutuşturulması vurarak değil sürterek yapılmalıdır.
Elektrot bitimlerinde de uygun dikiş krateri oluşturmak gerekir. Elektrot boyu yaklaşık 40-50 mm kaldığında, kaynak boyunca 15-20 mm geri gidilir. Bu işlem çok hızlı yapılmaz. Kaynak banyosunun sıvı olması gerekir. Elektrot birkaç saniye hareketsiz tutulur ve elektrot iş parçasından uzaklaştırılarak uygun krater oluşturulur.
Bazik elektrotlarda cüruf kolay temizlenmez. Kaynak hızı bunda etkilidir.
Parçaları birbirine puntalama işleminin rutil elektrotla yapılması gerekir.
Yatay pozisyonda elektrotun ucu, kraterin ortasına doğru yöneltilecektir. Elektroda mümkün olduğu kadar salınım hareketi verilmez ancak zorunlu durumlarda çekirdek teli çapının 2-3 katını geçmeyecek küçük salınım hareketleri yaptırılabilir.