|
GAZ
KORUMALI ( GMAW ) VEYA GAZSIZ ( ÖZLÜ )
SÜREKLİ TEL ELEKTROD İLE ARK KAYNAĞI |
|
|
|
|
|
|
|
A. GİRİŞ |
|
|
|
|
|
Sürekli tel ile
koruyucu atmosfer altında yapılan gazaltı kaynağı M.I.G (metal inter
gaz), M.A.G (metal aktif gaz) veya G.M.A.W (gaz metal ark kaynağı)
olarak tanımlanır. Sürekli tel ile gazaltı kaynağında, gerekli olan ısı
enerjisi malzeme ile sürekli tel arasında oluşturulan elektrik arkıyla
ortaya çıkar. Kaynak torcu, kaynak bölgesine ilave teli besler, aynı
zamanda koruyucu gazı da kaynak bölgesine göndererek kaynak bölgesinin
ve kaynak banyosunun havanın kötü etkisinden korunmasını sağlar. Gaz
korumasına göre yöntemin adlandırılması değişir. Şayet soy gaz atmosferi
altında bir kaynak yapılıyorsa MIG olarak adlandırılır. Aktif gaz
koruması altında yapılan kaynak yöntemi ise MAG olarak adlandırılır. |
 |
|
|
Bazı özlü tellerin
kullanımında kaynak devresinde gaz kullanımına ihtiyaç duyulmaz, bu
yöntem gazsız özlü tel ile kaynak şeklinde tanımlanır. Burada kaynak
bölgesi ve banyosu tel özünün oluşturduğu gaz ile korunur. |
|
|
|
|
|
|
|
B. KAYNAK DEVRESİ |
|
|
|
|
|
 |
1. Güç kaynağı (Kaynak Makinesi)
2. Torç ve torç kablosu
3. Tel sürme ünitesi
4. Su soğutma ünitesi
5. Gaz tüpü ve basınç düşürücü
6. Şase kablosu ve pensesi |
|
|
|
|
|
|
|
1. Güç Kaynağı (Kaynak
Makinesi) |
|
 |
|
|
|
Güç
kaynağının amacı, sürekli tükenen tel elektrod ile ana malzeme arasında
elektrik arkını oluşturmak, telin ve koruyucu gazın devamlı bir şekilde
kaynak bölgesine gönderilmesini sağlamaktır. Örtülü elektrod ve TIG
kaynağında güç kaynağında sadece bir parametre ayarımız akım ayarımız
vardır. MIG / MAG güç kaynaklarında 2 parametre ayarımız vardır. Birinci
parametremiz, kaynak voltajıdır. İkinci parametremiz, tel hızı ( kaynak
akımı ) ‘dır. Güç kaynakları 2 gruba ayrılır. |
|
| |
a)
Doğru akım
( DC ) güç kaynakları
Doğru akım güç kaynakları yüksek kararlılık özelliklerinden dolayı,
genel kullanım güç kaynaklarıdır. Voltaj ve tel hızı değişkenliklerinden
dolayı yöntemin esneklikleri vardır. Bundan dolayı ilave metalin kaynak
banyosuna geçişinde farklı mekanizmalar söz konusudur. Bunlar, kısa
devre, küresel ve spray metal geçişi diye adlandırılır. |
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
b)
Darbeli akım güç kaynakları
Kaynak akımının ayar mekanizmaları yardımıyla darbeli olarak üretildiği
güç kaynaklarıdır. Özellikle ısı girdisinin düşük olmasını istediğimiz
malzemelerde yüksek verimlilikle kullanılırlar. Darbeli akımın, yüksek
amper değerlerinde ergime, düşük amper değerlerinde ise kaynak
banyosunun soğuması ve düzgünlüğü sağlanır. MIG BRANZİNG yönteminde de
kullanılan makine karakteristliğidir. |
|
| |
i)
Doğru akım düz kutuplama
Düz kutuplamada
torç ve torç kablosu güç kaynağının negatif ( - ) kutbuna, şase pensesi
ve kablosu güç kaynağının pozitif ( + ) kutbuna bağlanır. Bu bağlantı
şekli sadece özlü tel kullanımı için geçerlidir. |
|
|
ii)
Doğru akım ters kutuplama
Ters
kutuplamada torç ve torç kablosu güç kaynağının pozitif ( + ) kutbuna,
şase pensesi ve kablosu güç kaynağının negatif ( - ) kutbuna bağlanır.
Bu bağlantı şekli genel kullanımı bağlantısı şeklidir |
|
|
|
|
|
|
|
2..Torç
ve Torç Kablosu |
|
|
|
|
Torç kaynak metalini
ve koruyucu gazı kaynak bölgesine iletir. Ayrıca çalışma güvenliği
açısından tamamen izole edilmiştir. Üzerinde akım kontrol düğmesini, gaz
ve tel hız ayar düğmelerini kapsar. Kablo demeti, akım iletkeni kontrol
kablosunu, gaz hortumunu, şayet varsa su soğutma hortumlarını ve tel
sürme kılavuzunu kapsar. Piyasada çok değişik kaynak torçları
satılmaktadır.
Yüksek amperlerde, 300 amperin üzerinde veya darbeli akımlarda su
soğutmalı torçlar kullanılır. Hava soğutmalı torçlar, koruyucu gaz ile
soğuyan ve 300 amperden daha düşük kaynak amperlerinde genel kullanım
torçlarıdır. Kuğu boynu torçlar gaz ile soğutulan, düşük akımlı kaynak
uygulamaları için kullanılan torçlardır. |
.gif) |
|
|
|
|
|
|
|
3. Tel Sürme |
|
.gif) |
|
|
|
Tel
sürme ünitesi, makaraya sarılmış teli kaynak bölgesine sürmek için motor
ile tahrik edilen bir mekanizmadır. Tel sürme hızı motor regülatörünün
ayarı ile seçilebilir. Seçilen tel hızı ergime için bir akıma ihtiyaç
duyar ve bunu tanımlar. Tel sürme mekanizmalarından 4 tekerlekli veya 2
tekerlekli sistemler vardır. 4 tekerlekli sistemler 2 tekerlekli
sistemlere göre çok daha kullanışlıdır. |
|
|
|
|
|
|
|
4. Su Soğutma Ünitesi |
|
 |
|
|
|
Yüksek amper ile
yapılan kaynaklarda torçta ısınmadan dolayı oluşacak hasarları önlemek
için su soğutma ünitesi kullanılır. Soğutma ünitesi içindeki devir daim
pompası suyun torç içinde sürekli dolaşmasını sağlayarak, torcun
ısınmasını önler. |
|
| |
5. Gaz Tüpü ve Basınç
Düşürücü |
|
|
|
| |
Gaz tüpü argon,
helyum, karbondioksit veya karışım gibi koruyucu gazlardan birini
içerir. Uygun bir basınç düşürücü yardımıyla kaynak bölgesine istenen
miktarlarda gönderilir. |
|
|
|
|
|
|
|
6. Şase Kablosu ve Pensesi |
|
 |
|
| |
Şase
kablosu ve pensesi elektriksel devreyi tamamlamak için ana malzemeye
yapılan güç kaynağı bağlantısıdır. Kaynak akımına göre uygun kablo
kesiti ve uzunluğu seçilmelidir. |
|
|
|
|
|
|
| |
C.
ARK
GÜCÜ, SICAK BAŞLAMA ve YAPIŞMAMA MEKANİZMALARI |
|
| |
Güç
kaynağı kullanım özelliklerini geliştirici özel mekanizmaları
kapsamalıdır. Bu mekanizmalar, ark gücü, sıcak başlama ve yapışmama
özellikleri olarak tanımlanır.
- Ark gücü ; elektrodun ergiyerek ana metale geçişini
kolaylaştırır. Elektrod ile kaynak banyosu teması sırasında arkın
sönmesini önler.
- Sıcak başlama ; her kaynak başlamasında akım kaynak için
gerekli değerden daha yüksek tutularak ana malzeme ile elektrod arasında
elektrik arkının oluşması kolaylaştırılır.
- Yapışmama ; elektrod ana malzemeye yapışacak gibi olur ise bu
mekanizma güç kaynağını otomatik olarak anlık kapatır, böylece yapışma
gerçekleşmez ve elektrod pensesinde olabilecek hasarlar önlenmiş olur. |
|
|
|
|
|
|
|
C. KORUYUCU GAZLAR |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MIG / MAG kaynak
yöntemlerinde kullanılan koruyucu gazlar 2 ana kategoriye ayrılmıştır.
Soy gazlar ve aktif gazlar. Argon, helyum ve argon-helyum karışımları 1.
gruba, karbondioksit ve argon-oksijen veya argon-helyum karışımları 2.
gruba girer.
Argon ( Ar ), atmosferden damıtılarak üretilen bir soy gazdır.
Havada üretildiği için oksijen, azot ve su buharı gibi istenmeyen
içerikleri de içermesine rağmen kaynak uygulamaları için en uygun
gazdır.Argon kullanımı MAG uygulamalarında yüksek ark kararlığı sağlar.
Düşük iletkenlikten dolayı arkın merkezi yüksek sıcaklıkta kalarak metal
damlacıklarının ark boyunca geçişi çok daha akışkan olur.
Helyum argona göre çok daha pahalı olan nadiren atmosferden,
genel olarak yeraltından çıkarılan bir soy gazdır. Argon ile
karşılaştırıldığında, helyum ile daha kararsız bir ark elde edilir.
Fakat nüfuziyet argona göre çok yüksektir. Genellikle kalın ve ısıl
iletkenliği yüksek malzemelerde, örneğin bakır ve alüminyum gibi,
kullanılır. Helyum havadan hafif bir gaz olduğu için, argona göre kaynak
banyosunda gerekli korumayı sağlamak için kullanım miktarı daha
yüksektir.
Karbondioksit havada ve yeraltında bulunan aktif bir gazdır. Bu
gazın genel problemi kararsız bir ark ve artan sıçrama kayıplarıdır.
Sıçrama kayıplarını en aza indirmek için ark boyu kısaltılmalı ve mümkün
olduğunca sabit tutulmalıdır. Karbondioksit korumasında yapılan
kaynaklarda nüfuziyet yüksektir.
Aktif karışımlar sıklıkla gazların avantajlarını kullanmak için
argon-oksijen, argon-oksijen-karbondioksit veya argon-karbondioksit
karışımları kullanılabilir. Soy gazlar koruyucu özelliklerini her
sıcaklıkta gösterirler, aktif gazların katılımıyla da daha kararlı bir
ark ve kaynak banyosuna metal geçişi sağlanır. Bunlar koruyucu
özellikler zarar görmeden yapılır. |
|
|
|
|
|
D. KAYNAK TELLERİ |
|
 |
|
|
|
|
|
|
Kaynak telleri
kimyasal kompozisyonlarına ve masif ( dolu ) veya özlü olmalarına göre
ayrılır. Tellerin yüzeylerinde yağ veya nem olmamalı, bunlar kaynakta
çatlak ve gözenek gibi kaynak hatalarına sebep olur. Düzgün olmayan tel
sarımları da bazı hallerde düzensiz tel beslemesine ve uygun olmayan
kaynaklamaya sebep olabilir. |
|
|
Masif teller
genellikle ana malzemeyle benzer kompozisyonlara sahiptirler ve ana
malzemeyi temizleyici ilave elementleri içerirler. Genel kullanım
çapları 0.6 – 0.8 – 0.9 – 1.0 – 1.2 – 1.6 mm’ dir. Gaz korumalı özlü
teller boru şeklindeki telin içinde toz dekapanın yer almasıdır. Dekapan
örtülü elektrodların, örtülerinin yaptığı görevi görür. Toz granül veya
dekapan rutil, bazik veya özel özelliklerde olabilir.
Masif tellerle karşılaştırıldığında özlü teller daha iyi ark
kararlılığına ve daha iyi nüfuziyet ve daha güzel kaynak dikişi
görüntüsüne sahiptirler. Kaynak sonrası temizlik daha azdır. Kaynakta
hata oluşumu riski, gözenek gibi, daha düşüktür. Özlü tel kullanımında
örtülü elektrodlardaki gibi cüruf tabakası oluşur ve pasolar arası bu
cüruf tabakası temizlenmelidir. Genel kullanım çapları 0.6 – 0.8 – 0.9 –
1.0 – 1.2 – 1.6 mm’ dir. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E.
KAYNAK METALİ TRANSFER METODLARI |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kullanılan gaz, güç kaynağının çeşidi, elektrod çapı ve kullanılan akım
değerleri gazaltı kaynağındaki metal geçiş mekanizmalarının farklılığına
sebep olur. Yukarıdaki parametrelere bağlı olarak 3 çeşit metal geçiş
mekanizması vardır. A ) kısa devre, b) spray ark, c ) darbeli spray ark
a ) kısa devre ; buradaki metal geçişi elektrodun kaynak banyosuna temas
ederek kısa devre oluşturması ve bunun sonucunda metal damlalarının
koparak kaynak banyosuna geçişiyle olur. Kısa devre metal geçişi
yaklaşık 200 amper akım değerlerine ve ince çaplı 0.6 ile 1.2 mm
tellerin kullanımıyla oluşturulabilir. Doğru akım güç kaynaklarıyla elde
edilir.
b ) spray ark ; yüksek kaynak akım değerlerinde, metal damlacıklarının
kaynak banyosuyla kısa devre olmadan gerçekleşen malzeme geçiş
mekanizmasıdır. Burada metal transferini sağlayan yüksek akımıdır. 200
amperin üzerindeki akım değerlerinde ve tel çapının 1 mm üzerinde
olduğu, koruyucu gazın argon olması halinde gerçekleşir.
c ) darbeli spray ark ; sadece darbeli akım güç kaynaklarında ve darbeli
akım şartlarında gerçekleşir. Darbeli akımdan dolayı düşük akım
değerlerinde de gerçekleşmesi mümkündür. Malzeme ısı girdisi düşük
olduğu için özellikle alüminyum ve paslanmaz çeliklerin kaynağı için
uygundur. |
|
|
|
|
|
|
|
E.
MIG/MAG YÖNTEMİYLE KAYNAK EDİLEBİLEN MALZEMELER |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 ) Karbonlu
çelikler
Karbonlu çelikler doğru akım ters kutuplamada MAG yöntemiyle
kaynaklanabilirler. Bu yöntemde karbondioksit karışımları
kullanılabilir. Karışımdaki argon miktarının artması ark kararlılığını
arttırır.
Kalın malzemelerde bütün kaynak pozisyonlarında istenen özelliklerde
kaynak yapılabilir. Tel içindeki silis ve manganez kaynak metalini
temizleyerek kaliteli kaynaklar elde edilmesini sağlar. Malzeme
kalınlığının 3 mm geçmesi durumunda ana malzemeye kaynak ağzı
açılmalıdır. |
|
|
2 ) Paslanmaz
çelikler
Paslanmaz çelikler doğru akım ters kutuplamada MIG yöntemiyle
kaynaklanabilirler. Bu yöntemde saf argon yada argonca zengin
argon-oksijen-karbondioksit karışımları kullanılır. Karışımdaki argon
yüzdesi % 95 altına düşemez. Malzeme kalınlığının 2.5 mm geçtiği
durumlarda ana malzemeye kaynak ağzı açılmalıdır. Ana malzemeye uygun
kompozisyonda kaynak teli kullanılmalıdır. |
 |
|
|
3 ) Alüminyum ve
alaşımları
Alüminyum ve alaşımları doğru akım ve darbeli akım ters kutuplamada MIG
yöntemiyle kaynaklanabilirler. Koruyucu gaz saf argon olmalıdır. Saf
helyum veya helyum-argon karışımları da kullanılabilir.
Yatay kaynaklarda spray veya darbeli geçiş tekniği, ince malzemelerde ve
köşe kaynaklarında ise kısa devre metal geçiş tekniği kullanılır.
4 ) Nikel ve
alaşımları, bakır ve alaşımları gibi malzemelerde MIG yöntemiyle
kaynak edilebilir. Doğru akım ters kutuplama kullanılır. Malzeme
kalınlıklarına ve pozisyonlarına uygun tel çapları, akım değerleri ve
uygun tel kaliteleri kullanmak gereklidir. |