Kaynak bir eritme ve katılaşma işlemidir.
Kaynağın kimyasal özelliklerini açıklarken kimyasal bileşiminden bahsetmekte fayda vardır.Kaynağın alaşımı yani kimyasal bileşimi ana metalden farklı olabilir.
Kaynağın alaşımı yani kimyasal bileşimi ana metalden farklı olabilir. Ancak kaynak dikişi, dolgu metali ile ana metalin bir araya gelmesiyle oluştuğundan; dolgu metalini uygun seçmekle, dikişin alaşım yapısı ana metalin kimyasal yapısına benzetilebilir.
Gerçi dikişin her yerinde alaşım tekdüzende olmayabilir. Yani ana metal ya da elektrot katılımı daha fazla olabilir. Ya da dikişin orta bölümünde, sadece dolgu metali olabilir. Kaynak yöntemi, elektrot çapı, ilerleme hızı gibi faktörler de belirleyici rol oynar.
Ayrıca tane büyüklüğüne bakıldığında dikişin yapısı da tekdüzen değildir. Soğuma rejimine bağlı olarak; hızlı soğuma da ince taneler, yavaş soğumada da iri taneler meydana gelir. Taneler ısıya bağlı olarak uzar ve sütun şeklini alabilirler. Buna yapının yönlenmesi denir.
Taneler ne kadar büyürse ya da yönlenirse, mekanik özellikler zayıflar. Bu da istenmeyen bir durumdur.
Çelikte en iri taneler kaynak dikişi sırasında oluşur, sınırdan uzaklaşıldıkça da taneler gittikçe küçülür. Aşırı yükselen sıcaklığın etkisiyle, çelik taneleri birbiriyle kaynaşmak suretiyle daha büyük taneler meydana getirirler. Al, Zr, Nb, V gibi çelik içindeki katıklar ya da kalıntılar 1100 C° ‘in altında çökelmek, ayrışmak ve tane sınırlarında toplanmak suretiyle bir duvar oluştururlar. Oluşan bu duvar tanelerin birbiriyle kaynaşmasını önler.
Kaynağın yüksek sıcaklığı metalin ergime sıcaklığının ötesinde de etkilidir ve alt kritik sınıra yani çelik için 727 C° ‘ye kadar uzanarak kaynak dikişini çevreler. Buna kaynağın ısıl etki alanı denir.
Kaynağın ısıl etki alanında oluşabilen değişiklikler;
1)Metalin mevcut tane yapısını bozar ve şartlar doğrultusunda yeni bir yapı oluşturur.
2)Daha evvel malzemeye ısıl işlemler vasıtası ile kazandırılmış özelliklerde bozulma meydana gelir.
Kaynağa komşu ve sıcaklığı 1000 C° üzerine çıkan ama ergime derecesine ulaşmayan kısma yakın alan denir. Kaynak dikişi ve çevresinde en fazla MARTENZİT oluşumu yakın alanda yer alır. Burası en fazla sertliğin oluştuğu yerdir.
Karbonlu çelikte sıcaklığın alt kritik sınır olan 727C° üzerine çıktığı ama tane büyümesi oluşturacak kadar yükselmediği, ana malzeme kısmına da uzak alan denir.
Uzak alanda taneler malzemenin orijinal tanelerinden de küçüktür. Burada MARTENZİT oluşumu azdır. Böylelikle sertleşme de fazla değildir.
