Koruyucu gaz kaynak uygulamalarında gaz karışımları-dikiş formu ilişkisinin incelenmesi

Abstract

Koruyucu gaz kaynak uygulamalarında kullanılan koruyucu gazlan, asal gazlar, aktif gazlar ve karışım gazlar olmak üzere 3' e ayırmak mümkündür. Koruyucu gazlar, kaynak ortamını atmosferin olumsuz etkilerinden korumanın yanısıra kaynak dikişinin formunu, kimyasal ve mekanik özelliklerini etkileyen kaynak parametrelerinden biridir. Bu tez çalışmasında, koruyucu gazların kimyasal, fiziksel özellikleri ve bu özelliklerinin kaynak dikiş formuna etkileri incelenmiştir. Birinci bölümde, koruyucu gaz kaynak uygulamaları kısaca açıklanmıştır. İkinci bölümde, koruyucu gazların fonksiyonları, fiziksel özellikleri ve gaz karışımlarının (argon ve helyuma oksijen ve/veya karbondioksit ilaveli karışım gazlan, argon-hidrojen karışım gazlan, argon-azot karışım gazları, argon-helyum karışım gazları) kaynak dikişine etkileri anlatılmıştır. Üçüncü bölümde, koruyucu gazların ergime oranı üzerindeki etkileri, dördüncü bölümde, metal transfer formları üzerindeki üzerindeki etkileri, beşinci bölümde, kaynak prosesinde ortaya çıkan hatalar, altıncı bölümde, koruyucu gazların maliyetleri anlatılmıştır. Deneysel çalışmada, saf argon gazı ve 304 kalite paslanmaz çelik malzeme kullanılarak, farklı kaynak akımlarında (140A, 150 A, 160 A, 170 A, 180 A, 190 A) elde edilen yedi adet kaynaklı deney parçalarının makroyapıları incelenmiştir. Makroyapı fotoğraflarından kaynak dikişlerinin genişliği, derinliği, yüzey yarıçapı ölçülerek nüfuziyet oranı ve yüzey gerilimi hesaplanmıştır. Koruyucu gaz ile yüzey gerilimi arasındaki ilişkisi tespit edilmiştir ve yüzey geriliminin kaynak dikiş formuna etkisi saptanmıştır. Yüzey gerilimi, Marangoni ısı yayınımı ile açıklanabilir ve kaynak dikişinin boyutu ile tahmin edilebilir. Saf argon gazı ile farklı kaynak akımlarında yapılan kaynakta kaynak dikiş formları ile daha önce yapılan araştırmalar incelendiğinde, Marangoni ısı yayınımı yönünün direkt olarak koruyucu gaz ile ilişkili olduğu ve ısı yayınımının artan kaynak akımı ile arttığı belirlenmiştir. Saf argon gazının ve kaynak akımının Marangoni ısı yayınımına etkisi incelendiğinde, ısı yayınımının kaynak dikişinin merkezinden kenarına doğru olduğu ve bu nedenle kaynak dikişinin genişliğinin arttığı gözlemlenmiştir.