Kaynak bir eritme ve katılaşma işlemidir ve kendine özgü metalürjik bir yapı ile doğar.Yapı denilince akla ilk olarak alaşım oranı yani kimyasal bileşimi gelir. Dolayısı ile alüminyum ve alaşımları ile yapılan kaynağa da alüminyum kaynak denilir.
Alüminyum kaynak için uygun olmayan birkaç işlem vardır.
- Örtülü kaynak,
- Özlü ark kaynağı ve
- Tozaltı ark kaynağı
Bunlar gibi bir akış kullanan herhangi bir kaynak işlemi genellikle alüminyum kaynağı için etkili yöntemler değildir. Çoğu zaman, bu işlemler tarafından oluşturulan kaynaklar büyük miktarlarda gözenekliliğe neden olur.
Alüminyum Kaynak Nasıl Yapılır?
Ana Metali Hazırlama: Alüminyum kaynak yapmak için; operatörler ana malzemeyi temizlemelidirler. Malzeme yağlardan ya da kesme çözücülerden arındırılmış olmalıdır. Ayrıca alüminyum oksit ve hidrokarbon kirliliğini gidermeye dikkat etmelidirler.
Malzemenin yüzeyindeki alüminyum oksit 3.700 F’de , alttaki taban malzemesi alüminyum 1.200 F’de erir. Bu nedenle, baz malzemenin yüzeyinde herhangi bir oksit bırakmak dolgu metalinin iş parçasına nüfuz etmesini engeller.
Alüminyum oksitleri çıkarmak için paslanmaz çelik kıl tel fırça, çözücüler veya dağlama çözeltileri kullanılabilir. Kimyasal dağlama çözümlerini kullanırken, kaynak yapmadan önce bunları ortamdan çıkardığınızdan emin olun. Kaynağa giren yağlardan veya kesme solventlerinden kaynaklanan hidrokarbon riskini en aza indirmek için, bunları bir yağ giderici ile çıkarın. Yağ çözücünün hidrokarbon içermediğini kontrol edin.
Ön ısıtma:
Kaynak çatlamasını çnelemek için alüminyum iş parçasının önceden ısıtılması yardımcı olabilir. Ön ısıtma sıcaklığı 230 F’yi geçmemelidir.( aşırı ısınmayı önlemek için bir sıcaklık göstergesi kullanmanız gerekir) Ek olarak, kaynak yapılacak alanın başına ve sonuna yapışkan kaynakların yerleştirilmesi ön ısıtmayı arttırır. Kaynakçılar ayrıca ince bir parçaya kaynak yaparken kalın bir alüminyum parçasını önceden ısıtmalıdır.
İtme tekniği:
Alüminyum ile, tabancayı çekmek yerine kaynak birikintisinden uzağa itmek daha iyi temizleme etkisi yaratacak ve daha iyi koruma gazı kapsamı oluşacaktır. Ayrıca kaynak kirliliği daha az olacaktır.
Seyir hızı:
Alüminyum kaynağının “sıcak ve hızlı” yapılması gerekir. Çeliğin aksine, alüminyumun yüksek termal iletkenliği, daha sıcak amper &voltaj ayarları ve daha yüksek kaynak hareket hızlarının kullanımını gerektirir. Hareket hızı çok yavaşsa, özellikle ince mastarlı alüminyum levhada kaynakçı fazlaca yanma riski taşır.
Koruyucu gaz:
Argon, iyi temizleme etkisi ve penetrasyon profili nedeniyle, alüminyum kaynağında kullanılan en yaygın koruyucu gazdır. Argonun helyum ile maksimum yüzde 75 helyum birleştiren koruyucu gaz karışımı olan 5XXX serisi alüminyum alaşımlarının kaynaklanması magnezyum oksit oluşumunu en aza indirir.
Kaynak teli:
Erime sıcaklığı ana malzemeye benzer bir alüminyum dolgu teli seçilmelidir. Operatör metalin erime aralığını ne kadar daraltabilirse, alaşımın kaynağı o kadar kolay olur. 3/64 veya 1/16 inç çapında tel temin edinilmelidir. Tel çapı büyüdükçe besleme daha kolaydır. İnce mastar malzemesini kaynaklamak için, düşük tel besleme hızında – 100 ila 300 inç / dak – darbeli kaynak prosedürü ile birlikte 0.035 inç çapında bir tel iyi iş görür.
Dışbükey şekilli kaynaklar:
Alüminyum kaynakta, krater çatlaması çoğu arızaya neden olur. Çatlama, alüminyumun yüksek ısıl genleşmesi ve kaynaklar soğurken ortaya çıkan önemli kasılmalardan kaynaklanır. Çatlama riski, içbükey kraterlerle en büyüktür, çünkü kraterin yüzeyi soğurken büzülür ve yırtılır. Bu nedenle, kaynakçılar dışbükey veya höyük şekli oluşturmak için kraterler oluşturmalıdır. Kaynak soğudukça, kraterin dışbükey şekli daralma kuvvetlerini telafi eder.
Güç kaynağı seçimi:
GMAW alüminyum için bir güç kaynağı seçerken, önce transfer yayı veya darbe yöntemini göz önünde bulundurun. Sabit ark (cc) ve sabit voltaj (cv) makineleri sprey ark kaynağı için kullanılabilir. Sprey-ark küçük bir erimiş metal akışı alır ve ark boyunca elektrot telinden ana malzemeye püskürtür. 350 A’dan fazla kaynak akımı gerektiren kalın alüminyum için cc optimum sonuçlar üretir.
Darbe aktarımı genellikle bir invertör güç kaynağı ile yapılır. Daha yeni güç kaynakları, dolgu teli tipi ve çapına dayalı yerleşik darbe prosedürleri içerir. Darbeli GMAW sırasında, her akım darbesi sırasında elektrottan iş parçasına bir dolgu metal damlası aktarılır. Bu işlem pozitif damlacık transferi üretir ve püskürtme transfer kaynağına göre daha az sıçrama ve daha hızlı takip hızları sağlar.
Alüminyum üzerindeki darbeli GMAW işleminin kullanılması, ısı girişini daha iyi kontrol eder, konum dışı kaynağı kolaylaştırır ve operatörün düşük tel besleme hızlarında ve akımlarında ince mastar malzemesine kaynak yapmasını sağlar.
Tel besleyici:
Yumuşak alüminyum tel uzun mesafeleri beslemek için tercih edilen yöntem, teli ortamdan korumak için kapalı bir tel besleme kabini kullanan itme-çekme yöntemidir. Tel besleme kabinindeki sabit torklu değişken hızlı motor, teli tabancadan sabit bir kuvvet ve hızda itmeye ve yönlendirmeye yardımcı olur. Kaynak tabancasındaki yüksek torklu bir motor, kabloyu çeker ve tel besleme hızı ile ark uzunluğunu sabit tutar.
Bazı mağazalarda, kaynakçılar çelik ve alüminyum tel sağlamak için aynı tel besleyicileri kullanır. Bu durumda, plastik veya Teflon astarların kullanılması pürüzsüz, tutarlı alüminyum tel beslemesinin sağlanmasına yardımcı olacaktır. Kılavuz tüpler için, telin dolaşmasını önlemek için teli mümkün olduğunca tahrik makaralarına yakın tutmak için keski tipi giden ve plastik gelen tüpleri kullanın.
Kaynak yaparken tel besleme direncini en aza indirmek için tabanca kablosunu olabildiğince düz tutun. Alüminyum tıraşları önlemek için tahrik makaraları ve kılavuz tüpler arasında düzgün hizalama olup olmadığını kontrol edin.
Alüminyum için tasarlanmış tahrik makaralarını kullanmalısınız. Düz bir tel besleme hızı sağlamak için tahrik makarası gerginliğini ayarlayın. Aşırı gerilim teli deforme eder ki kaba ve düzensiz beslemeye neden olur. Çok az gerginlik de düzensiz beslemeye neden olur. Her iki koşul da dengesiz bir ark ve kaynak gözenekliliğine yol açabilir.
Kaynak tabancaları:
Alüminyum kaynağı için ayrı bir tabanca astarı kullanlır. Tel sürtünmesini önlemek ayrıca astar ve tabanca üzerindeki gaz difüzörü arasındaki boşlukları ortadan kaldırmak için astarın her iki ucunu da tutmaya çalışın.
Aşındırıcı alüminyum oksidin tel besleme sorunlarına neden olma potansiyelini en aza indirmek için gömlekleri sık sık değiştirmelisiniz. Kullanılan dolgu metalinin çapından yaklaşık 0,015 inç daha büyük bir temas ucu kullanın – uç ısındıkça oval bir şekle genişler ve muhtemelen tel beslemesini kısıtlar. Genel olarak, bir kaynak akımı 200 A değerini aştığında, ısı birikimini en aza indirmek ve tel besleme zorluklarını azaltmak için su soğutmalı bir tabanca kullanılır.
Alüminyum Kaynakta Süreksizlik Nedir?(Discontinuities in welds)
Süreksizlikler, form sapmaları, hatalar ve kusurlar kaynak kalitesiyle bağlantılı olarak kullanılan terimlerdir . Süreksizlikler çatlaklar, cüruf inklüzyonları , gözenekler ve zayıf füzyondur. Form sapmaları alttan kesmeler, kaynak konveksiteleri ve uygun olmayan kök donatılarıdır.
Alüminyum kaynak yaparken ortaya çıkan en yaygın süreksizlikler şunlardır:
- çatlaklar
- zayıf füzyon
- kök kusuru
- oksit kalıntıları
- alttan kesilmiş
- gözenekler
- eksik penetrasyon
- büzülme
- oyuklar
Alüminyum kaynaklardaki süreksizliklere genellikle yetersiz derz hazırlama ve temizleme neden olur. Yanlış kaynak parametreleri de sorunlara neden olabilir. Çatlaklar ve zayıf füzyon ciddi süreksizliklerdir, ancak en yaygın olanları gözeneklerdir . Çatlaklar ve zayıf füzyon normal olarak kabul edilmez ve onarılmalıdır, ancak az sayıda gözenek genellikle kabul edilebilir. Ancak bu gerekli kaynak sınıfına bağlıdır.
Çatlaklar genellikle kaynak prosedüründen değil, daha çok ana ve dolgu malzemesi seçiminden kaynaklanır. Yetersiz sıkma, hatalı mastarlar, zayıf yapışma kaynakları ve yanlış kaynak sırası da çatlaklara neden olabilir. X-ışını muayenesinde gözeneklerden, büzülmelerden veya oksit kapanımlarından, çatlakların başladığını görmek mümkündür.
