http://www.aldag.com.tr/ 

 

Galvanizli Boru ve Sacların Kaynağı

05 Jul 1994

Paslanmayı önleyici "yüzey koruma" yöntemlerinden biri "çinko kaplama"dır. Galvanizleme ismi de verilen bu yöntem ile çeliğin yüzeyi paslanmaya karşı etkili bir şekilde korunmuş olur. Galvanizlemede ince bir çinko tabakası, elektro galvaniz, sprey, sıcak daldırma vb. yöntemler ile çelik yüzeyine tatbik edilir.

Galvanizlemede kullanılan çinkonun saflığı çok az bir sapma ile %100'dür. Çinko 420°C'de ergir ve 907°C'de buharlaşır. Bu düşük buharlaşma sıcaklığından dolayı kaynak bölgesindeki ark, çinko tabakasının buharlaşarak kaybolmasına sebep olur. Galvaniz saç ve borulardaki çinko kaplama kalınlığı ortalama 43 mikron ile 95 mikron arasındadır (300 gr/m2 ile 650 gr/m2). Galvanizli çelik plakalarda, her iki yüzeyin de çinko kaplı olduğunu belirtmek için 2x650 gr/m2 olarak gösterilir. Sıcak daldırma galvanizlemedeki koruyucu kaplamanın dış yüzeyi saf çinkodur. Alt tabakalara inildikçe demir oranı artar ve bir demir-çinko alaşımı ortaya çıkar. Dış yüzeydeki saf çinko, oksitlenerek kaybolsa bile alt kısımlardaki demir-çinko alaşımı çeliği korumaya devam eder. Şüphesiz kaynak, koruyucu yüzeyin devamlılığını bozar. Fakat araştırmalar göstermiştir ki; kaynak ortaya çıkmış bir ekin paslanma direncini çok daha az etkiler. Bütün pratik uygulamalarda çelik plaka ve boru üzerindeki bu etki ihmal edilebilecek kadar azdır. Belli ki ark, çinko kaplamayı eritmekte ve kaplamanın bir kısmı çinko dioksit olarak buharlaşmaktadır.

Kaynak dikişinin yanındaki dar bir alan hariç, siyahlaşmış alanlarda bir miktar çinko-demir alaşımı kalır. Bu alaşım çinko kaplama ile aynı koruma özelliklerine sahiptir. Karbon oranı %0 2'den düşük olan galvanizli çelik sac ve borular her hangi bir özel kaynak problemi yaratmazlar. Galvanizli sac ve borular düşük bakım masrafları gerektirdiklerinden, kullanımlarında artış olmuştur (Köprülerde, tanklarda). Genelde 6 mm kalınlığındaki galvanizli sacın kaplanmamış bir saca nazaran kaynak yapılma özelliği daha zayıftır. Galvanizli boru ve plakalarda yapılan kaynağın gözeneklenmeye ve köşe kaynaklarında küçük çatlakların oluşmasına eğilimi vardır. Gözenekler genelde kabul sınırları içindedir. Fakat çatlaklar çözümü güç problemler oluşturur.

Araştırmalara göstermiştir ki; kaynak metalinde çatlaklar (Galvanizli çeliklerde) üstünde çinkoca zengin çizgiler şeklinde kristaller arası düzeydedir. Galvanizli saclar üzerindeki çinko kaplama, muntazam ve homojen bir kalınlıkta dağılmadığı için çatlamalar bu değişken kalınlığa bağlı olarak az veya fazla görülebilir. Bu çatlamalar, kaynaktan önce parça üzerinden çinkonun temizlenmesi ile tamamen yok edilebilir.

GALVANİZLİ ÇELİKLERİN KAYNAK TEKNİKLERİ

A- ÖRTÜLÜ ELEKTROD İLE ARK KAYNAĞI YÖNTEMİ: Örtülü elektrod ile galvanizli boru ve sacların kaynağında "Elektrod Seçimi" çok önemlidir, ince örtülü rutil veya rutil-selüloz tipleri ölçüsü ve akımı ile E6010 elektrodları, DCRP"* (DC+kutup) olarak kullanılır. E6011 sınıfı elektrodlar, sadece AC güç kaynağı var ise kullanılabilir. Elektrodun pozitif kutupta olması ısının elektrod üzerinde yoğunlaşmasını sağlar. Çok pasolu kaynaklarda gözenek miktarı, tek pasolu kaynaklardan daha azdır. Akım şiddeti ile ilerleme hızı yüksek tutulmalıdır. Böhler Fox Ak elektrodu tavsiye edilir. Ark dikişe paralel salınım yapacak (5mm-6mm) şekilde oynatılarak, erimiş kraterin önünde bulundurulur. Bu da çinkonun buharlaşmasını sağlar. Eğer çinko bütünü ile buharlaştı-rılamadı ise; kaynak dikişinde gözenek ve çatlaklar görülebilir, ömm'den daha kalın galvanizli çeliklerin kaynağında özellikle köşe dikişlerinde yetersiz nüfuziyet (penetration) sorun olabilir. Netice olarak; kalınlığa ve kaynak pozisyonuna göre seçilecek en büyük elektrod kullanılmalı, elektroda verilecek salınım hareketi ile de çinkonun kaynak kraterinden buharlaşması sağlanmalıdır. Tam nüfuziyet için galvanizli sacların alın kaynakları, galvanizlenmemiş saclara nazaran daha büyük aralık gerektirir. Galvanizli sac kaynağında "sıçrantı" çok olur, sıçrantının çıkmasını azaltan bileşenler (spray-lar) kullanılabilir. Galvanizli sacların kesim veya kaynaklarında çinko gazı çıkar. Bu gaz "toksik" olduğundan yeterli havalandırma ile gerekli koruyucu tedbirler alınmalıdır.

B- GAZ ALTI KAYNAK YÖNTEMİ

Galvanizli çelik boru ve sacların birleştirilmesinde gaz altı kaynak yöntemi de kullanılabilir.Plaka üzerinde kısa devre olur. Çinko kalınlığı fazla olan boru ve saclarda daha yüksek akım, yavaş hız veya her ikisi birden uygulanmalıdır Yanmayı önlemek için dikişe dik hareket gereklidir. Galvanizsiz çelikte kullanılan %80 argon, %20 C02 koruyucu gaz karışımının avantajları, galvanizli çelik için belli değildir. Bu karışımın yüksek maliyeti dışında bir dezavantajı yoktur. Elektrik ark kaynağındaki gözenek çatlak ve sıçrantı problemleri gaz altı kaynak yönteminde de mevcuttur. Güç kaynağının ayarlanması ile sıçrantı azaltılabilir.

C- KARBON KAYNAĞI YÖNTEMİ

Galvanizli boru ve saclar karbon ark ve silikon bronz tel ile kaynatılabilir. Galvanizli sacları kaynatmak için, karbon elektrodlarının daha fazla konik olmaları gerekir. Standart bir karbon elektrodu taşlanarak sivri bir uç meydana getirilir. Bu konikliği korumak için karbon penseye 40-50 mm uzaklıkta bağlanmalıdır. Kullanılan tel silikon bronz AWS 57 RCuSi-A sınıfı olmalıdır (%3 ~ %4 silikon). Silikon bronz telin üstündeki kalay kaplama korozyona karşı direnci arttırır. Kalay kaplanmış tel eridiğinde, kalay ısıdan etkilenmiş bölgeye akar ve çinko kalay karışımı paslanmaya karşı direnci arttıran yeni bir karışım

luşur.

D- SERT LEHİM YÖNTEMİ

Galvanizli boru ve sacların birleştirilmesinde en yaygın yöntem "sert le-him"dir. Birleştirme sıcaklığı 775°C civarında olduğundan çinko buhar-laşmadığı gibi dekopan da buharlaşmaya mani olur. Boru Parçalarının Hazırlanması Boruların alın birleştirilmesinde 3mm et kalınlığına kadar I dikiş hazırlanmalıdır. Alın dikiş aralığı kullanılan lehim çubuğu çapından 0.5 mm fazla olmalıdır. Pratik uygulamalarda genellikle 2 mm'dir (Şekil 1). Eğer daha kalın etli borular kullanılacak ise, kaynak ağzı açılmalıdır.Ağız açısı 45°-h 60° olmalıdır (Şekil 2). Ağız açma işi tornalama, taş, eğe ile yapılabilir. Kaynak ağızlarının birleyim yüzeyleri çinkodan temizlenmiş olmalıdır. Kaynak ağızlarının açılması galvanizleme işleminden sonraya bırakılmalıdır. Kökte ise, 0.5 -= 1 x 45°'lik bir pah kırma işlemi "kaynak dikişinin kökünde ıslatmayı sağlamak için" yapılmalıdır. Uygun Dekopan Seçimi Çalışma sıcaklığına uygun (DİN 8511 Kısım 1) F-SH2 tipi dekopanlar seçilebilir. Ancak bu dekopanların suda çözünür olmasına dikkat etmelidir. Puntalamadan önce kaynak ağzı kenarlarına yaklaşık 20mm içten ve dıştan dekopan sürülmelidir. Böylece ağız yakınlarındaki çinkonun lehim sırasında yanması önlenmiş olur. Çok pasolu lehimlemede bu işlem tekrarlanmalıdır. Eğer Castolin 18xFC veya (DİN 8511) Silox U2, Silox F2 türü bir lehim teli kullanılacak ise, dekopana ihtiyaç yoktur. Yanıcı gaz olarak C2H2 (Asetilen) kullanılmalı ve alevhafif oksitleyici olacak şekilde ayarlanmalıdır. Alev memesi temiz olmalıdır. Lehimleme Tekniği Genellikle sola lehim yapılır. Yani lehim teli alevin önündedir. Kök bölgesinde üfleç 70°-80° açı ile, ara ve kapak paso da 15°-30° açı ile tutulmalı, lehim teli boru eksenine dik olarak yönlendirilmelidir. (Şekil 3). Boru ekseni yatay ise aşağıdan yukarıya lehimleme tercih edilir. Tavan pozisyonunda kök pasonun hatasız lehimlenmesine dikkat edilmelidir. Yatay pozisyonda ise kökte sarkmaların oluşmamasına özen gösterilmelidir. Y dikişinde kapak paso genişliği ağız açıklığına uygun olmalıdır.


Lehimleme Sonrası Yapılacak İşlemler

Lehimleme sonrası dekopan iyi temizlenmelidir. Zira, kalan dekopan artıkları korozyona sebep olurlar. Borularda sızdırmazlık testi sonunda iç kısımda kalan sular bir gün bekletilerek dekopanın çözülmesi sağlan-malıdır.Deney esnasında sızdıran borular kaynakları taşlanarak DİN 1713 tipi kaynak teli ile tamir edilebilirler.
Kalite

Sert lehimli bağlantılarda kalite güvenliği de önemlidir. Yeterli kalite; boru malzemesi, kullanılan lehim teli ve uygun seçilmiş dekopan ile birlikte dikkatli bir işlem sonucu elde edlir. Lehim bağlantıları için tahribatlı ve tahribatsız muayeneler uygulanır.

Ekonomi

Galvaniz kaplı boruların kullanma alanı gittikçe yaygınlaşmaktadır. Lehimleme türü bağlantı ise dayanım ve korozyon açısından yeterli olmaktadır. Vida ile birleştirme sistemine göre daha ekonomiktir. Yöntem basit ve neticeye ulaşabilirlik kolaydır.


Kaynak Müh. Mustafa GÜLŞAN

 


KAYNAKÇA

1- The Procedure Handbook of Arc Welding

2- Duls Yayınları  




Etiketler