top of page
-
TIG Kaynak DonanımıBir TIG kaynak donanımı şu kısımlardan oluşur: • Kaynak hamlacı diye de adlandırılan bir kaynak torcu. • Kaynak akım ve kumanda şalter kablosunu, gaz hortumunu ve gerektiginde sogutma suyu giriş ve çıkış hortumlarını bir arada tutan metal spiral takviyeli, torç baglantı paketi. • Kaynak akımının, gaz akışının ve gerektiginde sogutma suyunun devreye giriş ve çıkışını, arkın tutuşmasını ve alternatif akım ile çalışma halinde arkın sürekliligini saglayan devreleri de bünyesinde toplayan kumanda dolabı. • Kaynak akım üreteci. • Üzerinde basınç düşürme ventili ve gaz debisi ölçme tertibatı bulunan koruyucu gaz tüpü. TIG kaynak yönteminde bu temel donanımların yanı sıra gerek duyuldugunda veya sistemin, otomatik olarak çalışması arzu edildiginde aşagıda belirtilmiş olan ek donanımların kullanılmasına gereksinim vardır: • Yüksek akım şiddetleri ile çalışıldıgında, ısınan torcu sogutmak için sogutma suyu sirkülasyon sistemi. • Özellikle doldurma işlerinde kullanılmak üzere akımın kontrol ve ayarı için ayak pedalı. • Otomatik kaynak uygulamalarında gerektiginde torca salınım hareketleri yaptıracak bir osilatör. • Otomatik kaynak uygulamalarında kullanılmak üzere tel besleme tertibatı. • Otomatik kaynak uygulamaları için torç veya iş parçasını ilerletme tertibatı. • Darbeli akım uygulamaları için, kaynak akımını ayarlanmış iki akım degeri arasında öngörülen frekansta degiştiren elektronik cihaz; bu cihaz genelde ayrı bir ünite olmayıp, kaynak akım üretecinin içine monte edilir. TIG kaynak donanımı, şekil 2.2'de görüldügü gibi uygun bir akım üreteci, koruyucu gaz tüpü, gaz basınç ve debi ayar tertibatı, tungsten elektrodu taşıyan torç, akım kabloları ve gaz hortumu ile genelde akım üreteci üzerine monte edilmiş bir kontrol panelinden oluşur; ayrıca yüksek akım şiddeti ile çalışma halinde bir de torcu sogutmak için sogutma suyu devresi vardır. El kaynagı halinde torcun hareketi ve kaynak metali beslemesi kaynakçı tarafından yapılır; yarı otomatik yöntemde torç gene kaynakçı tarafından hareket ettirilir, burada tek fark kaynak ek metalini saglayan telin ark bölgesine otomatik olarak bir tertibat tarafından sokulması ve sürekli olarak sabit bir hızla beslenmesidir. Yarı otomatik TIG yönteminin geniş bir uygulama alanı bulmamasına karşın otomatik TIG yöntemi olukça yaygındır. Bu yöntemde, sisteme kaynakçının müdahalesi söz konusu degildir, tüm işlem sistem tarafından gerçekleştirilmektedir. Yöntemin başarılı olabilmesi için, baglantının konumunun sistem tarafından erişilebilir olması ve ekonomiklik açısından da çok sayıda aynı parçanın kaynatılması gereklidir. Bu yöntemin ilk uygulamalarında elektrod pozitif kutba baglanarak kaynak yapılmış ve aşırı ısınan elektrottan tungsten damlacıklarının kaynak dikişine geçtigi görülmüş ve elektrod negatif kutba baglanarak bu engel ortadan kaldırılmıştır; bu durumda paslanmaz çeliklerin kaynagında başarı saglanmasına karşın, alüminyum ve magnezyum gibi refrakter bir oksit tabakası ile kaplı metallerin kaynagı problemi ile karşılaşılmıştır. Alternatif akım arkının sürekliligini saglayan, yüksek frekans üreten generatör ve devrelerin keşfi sonucu, alternatif akım yardımı ile bu tür metal ve alaşımlarının çok kaliteli bir biçimde kaynagı gerçekleştirilmiştir.
-
Hava Soğutmalı TorçlarHava sogutmalı torçlarda, sogutma torcun dış kısmından hava yardımı ile iç kısmından ise akan koruyucu gaz tarafından gerçekleştirilir, bu neden ile bunlar gaz sogutmalı torçlar adı ile de anılırlar. Bunlar hafif, akım yüklenme kapasitesi 200 Amperi geçmeyen, manipülasyonu kolay ve su sogutmalılara nazaran daha ucuz torçlardır. Akım kapasitelerinin sınırlılıgı nedeni ile ancak ince parçaların kaynagı için uygundurlar. Kafa açısı diye tanımlanan, tungsten elektrod ile torç sapı arasındaki açı normal olarak 120o dir, bununla beraber bu açının 90o oldugu dik torçlar, 180o oldugu kalem tipi torçlar ve uç açısının ayarlanabildigi döner başlıklı torçlar da uygulamada kullanılmaktadır. Kalem tipi torçlar görünüşleri bir kurşun kalemi andırdıkları ve kullanırken de baş kısmı aşagıya gelecek biçimde kalem ile yazı yazar gibi tutuldukları için bu şekilde adlandırılmışlardır; bunlar diger türlerin giremedigi yerlerde kullanılabilen, hafif ve manipülasyonu kolay oldukları için özellikle ince sac kullanan üreticiler tarafından tercih edilmektedirler. Bu torçların çok yaygın olarak bir diger kullanım alanı da uçak endüstrisidir, özellikle jet motorlarının yanma odalarına ve diger parçalarına rakor ve manşonların kaynatılmalarında bu tür torçlar büyük bir manipülasyon kolaylıgı saglamaktadır. Döner başlıklı torçlar biçim olarak kalem tipi torçları andırırlar, burada torcun meme ve elektrot tutucu kısmı küresel mafsallı olarak sapa baglanmıştır ve bu şekilde torç açısı degiştirilerek kullanma sahası genişletilmiş ve torca üniversallık kazandırılmıştır.
-
Su Soğutmalı TorçlarSu sogutmalı torçlar ile daha yüksek akım kapasitelerinde çalışılabildiginden bunlar daha büyük daha agır ve daha pahalıdırlar. Bunlar yüksek akım şiddetlerinde su sogutmalı metalsel gaz nozulları ile kullanılmak koşulu ile standard olarak 1000 Amper akım kapasitesine kadar üretilirler; otomatik TIG kaynak sistemlerinde sadece bu tür torçlar kullanılır. Dogal olarak bu tür bir torcun kullanılabilmesi için kaynakdonanımının bir sogutma suyu devresine ve birde su sogutma ünitesine sahip olması gereklidir. Bu torçlar normal olarak torç baglantı paketi ile beraber satılırlar, zira kaynak akım kablosu, sogutma suyu dönüş hortumu içine yerleştirilmiş ve bu şekilde ısınması önlenerek daha küçük kesitli kablo kullanabilme olanagı saglanmıştır. Bu torçlar kullanılmadan önce sogutma suyunun torç içine sızmaması için contaları sık sık kontrol edilmeli ve tam bir sızdırmazlık saglanmalıdır; zira aksi halde sızan su, çalışma sırasında buharlaşarak koruyucu gaza karışır kaynagın kalitesini bozar, gözenek ve çatlak oluşumuna neden olur. TIG kaynak torçlarına takılan gaz memeleri, torcun biçimine, türüne, kapasitesine, hava veya su sogutmalı olmasına, kullanılan gaz debisine ve kaynak yerine göre degişik çap ve tipte olabilecegi gibi degişik malzemelerden de üretilmiş olabilir. Günümüz endüstrisinde kullanılan gaz nozulları, malzemeleri açısından başlıca dörtgruba ayırabiliriz: • Seramik gaz nozulları, • Metalsel gaz nozulları, • Saydam gaz nozulları, • Çift gazlı gaz nozulları. Hava sogutmalı torçlarda tercih edilen seramik gaz nozulları kırılgan olmalarına karşın, fiyatlarının ucuzlugu, oldukça yüksek sıcaklıklarda dahi kullanılabilmeleri ve alternatif akım uygulamalarında yüksek frekans akımının oluşturdugu çapraz ateşlemelere mani olması nedeni ile endüstride en yaygın olarak kullanılan TIG gaz nozulu türüdür. Seramik gaz nozulları sürekli kullanma sonucu gevrekleşir ve alt dudaklarından ufak parçacıklar kopar ve aynı zamanda iç cidarlarında metal sıçraması, metal buharları çökelmesi ve parçacıklar kopması sonucu pürüzlülük oluşur; bu durum koruyucu gaz akımının laminerligini bozdugundan bu hale gelmiş gaz nozulu yenisi ile degiştirilmelidir. Genellikle bakır ve alaşımlarından üretilen metalsel gaz nozulları yüksek akım şiddeti ile uygulamalarda kullanılan su sogutmalı torçlarda tercih edilir, bunların hava sogutmalı torçlar ile kullanılan türleri de vardır. Saydam gaz nozullarının kullanılması halinde, kaynak bölgesini ve kaynak arkını görebildikleri için kaynakçılar tercih etmektedirler. Eritilmiş kuartzdan yapılmış olan bu gaz nozulları, tungsten elektrodun az bir miktar kirlenmesi sonucunda dahi yayınan şiddetli metal buharlarının iç cidarlarına çökelmesi sonucu saydamlıklarını yitirirler. Saydam gaz nozulları kuartzdan yapılmış olmaları nedeni ile kırılgandırlar ve kullanılmaları sırasında dikkat gerektirirler. Çift gazlı kaynak nozulları, MIG kaynak yöntemindeki MACCI uygulamasının bir alternatifi olarak geliştirilmiştir, burada konsantrik iç içe iki nozul vardır, elektrodu çevreleyen iç nozul asal bir koruyucu gaz sevk ederek arkın oluşumunu ve dış nozul da azot veya karbondioksit gibi bir gaz sevk ederek kaynak bölgesini atmosferik etkilerden korur. Asal gazdan ekonomi saglamak amacı ile geliştirilmiş olan bu yöntemin uygulaması yok denecek kadar azdır. TlG kaynak torçlarında kullanılan gaz nozulları hangi malzemeden yapılmış olurlarsa olsunlar, kullanılmalarında itina gereklidir, iç cidarlarında ve alt dudaklarında sıçramalardan veya parçacık kopmasından ileri gelen ufak bir pürüzlülük dahi gaz akımının laminer akışını türbülanslı hale dönüştürür ve bu tür bir gaz akışı da gerekli korumayı gerçekleştiremediginden kaynak baglantısında hataların ortaya çıkmasına ve kalitenin bozulmasına neden olur. Herhangi bir TlG kaynak işlemi için gaz nozulu seçiminde, özellikle seramik nozulların kullanılması halinde, nozulun dudak kısmı diye de adlandırılan, kaynak banyosuna bakan alt kısmının, arkın sıcaklıgından erimeyecek kadar küçük çaplı olmasına dikkat edilmelidir. Küçük agız çaplı nozullar arkın daha stabil yanmasına, dar kaynak agızları içinde daha rahat çalışmaya ve kaynakçının torcu fazlaca egmeden kaynak bölgesini görebilmesine olanak saglamaktadır. Buna karşın büyük agız çaplı gaz nozulları daha etkin bir koruyucu gaz örtüsü oluşturabilmekteler ise de, TlG kaynak yönteminde en önemli girdilerden bir tanesi olan gaz sarfiyatı çok yükselmektedir. Bu bakımdan büyük çaplı gaz nozulları, ancak yüksek sıcaklıklarda atmosferin etkilerine hassas titanyum gibi metallerin kaynagında uygulama alanı bulmaktadır. Gaz nozulu çapı ile tungsten elektrod çapı arasındaki ilişki konusunda katı bir kural yoktur, uygulamada gaz nozulu çapı elektrod çapının 4 ila 6 katı arasında seçilmektedir. TlG kaynak yönteminde kullanılan gaz nozulları genelde biçim olarak silindirik veya konik olarak üretilirler; bu gaz nozullarının bazı türlerinin iç kısımlarına gaz mercegi adı verilen gözenekli bir perde yerleştirilerek gaz akışının laminerliligi garantilenerek nozul dışında da oldukça uzun girdapsız akan bir koruyucu gaz sütunu oluşturulur. Bu tür gaz nozullarının kullanılması sonucu, nozul dışında kalan tungsten elektrod boyu uzun tutulabilir ve bu da gerek kaynakçının kaynak banyosunu daha kolay kontrol edebilmesine ve gerekse de dar agız açıları içinde rahat çalışabilmesine olanak saglar. Yüksek sıcaklıklarda, havanın oksijeninden etkilenen metal ve alaşımların kaynagı ile bazı özel durumlar için degişik biçimli özel nozul türleri de geliştirilmiştir. Bunlar kaynagı tamamlanmış kısım üzerine, dikiş soguyuncaya kadar koruyucu gaz gönderecek biçimde dizayn edilmişlerdir. Bu tür nozulların tamamlanmış kaynak dikişi üzerine de koruyucu gaz gönderen uzantıları vardır, bu uzantının agız kısmı gözenekli bir perde ile kapanmıştır ve ek koruyucu gaz bu gözeneklerden geçerek sogumamış kaynak dikişinin atmosferin olumsuz etkilerinden korunmasını saglar. Bu tür gaz nozulları özellikle otomatik TlG kaynak sistemlerinde uygun sonuçlar vermektedirler.
-
TIG Kaynak ElektrodlarıTIG kaynak yöntemi ile diger elektrik ark kaynagı yöntemleri arasındaki en önemli fark, ek kaynak metalinin elektrod tarafından saglanmaması ve elektrodun sadece ark oluşturma görevini üstlenmiş olmasıdır; bu bakımdan burada, erime sıcaklıgı 3500°C civarında olan Tungsten, elektrod malzemesi olarak seçilmiştir. Yüksek erime sıcaklıgının yanı sıra tungsten çok kuvvetli bir elektron yayıcıdır ve yayınan elektronlar ark sütunu içinde kuvvetli bir elektron akımı oluşturur ve ark sütunundaki atomları iyonize ederek, arkın kararlılıgını saglar. Günümüz endüstrisinde ticari saflıktaki tungsten (% 99.5 W) ile toryum, zirkonyum ve lantanyum ile alaşımlandırılmış elektrodlar kullanılmaktadır. Uygulamada karşılaşılan TIG kaynak elektrodlarını, saf tungsten elektrodlar, alaşımlı elektrodlar ve çizgili elektrodlar olmak üzere üç grup altında toplamak mümkündür. TIG kaynak elektrodları, AWS A5.12 ile DIN 32528'de bileşimlerine göre sınıflandırılmış ve bunları birbirlerinden kolaylıkla ayırt edebilmek için de renk kodları kullanılmıştır. Tungsten elektrodların kimyasal bileşimleri ve renk kodları (DIN 32528) İşareti Malzeme No. Oksit İçeriği Katıºkılar % Renk Kodu W 2.6005 - .0.20 Yeşil WT 10 2.6022 0.90…1.20 ThO2 .0.20 Sarı WT 20 2.6026 1.80…2.20 ThO2 .0.20 Kırmızı WT 30 2.6030 2.80…3.20 ThO2 .0.20 Leylak WT 40 2.6036 3.80…4.20 ThO2 .0.20 Portakal WZ 4 2.6050 0.30…0.50 ZrO2 .0.20 Kahverengi WZ 8 2.6062 0.70…0.90 ZrO2 .0.20 Beyaz WL 10 2.6010 0.90…1.20 LaO2 .0.20 Siyah DIN 32528 de TIG kaynak elektrodlarının çapları 0.5, 1.0, 1.6, (2.0), 2.4, (3.0), 3.2, 4.0, (5.0), (6.0), 6.4 ve 8.0 mm boyları ise 50, 75, 150, 175 mm olarak belirlenmiştir. AWS A5.12 de ise elektrodların çaplan 0.01, 0.02, 0.04, 1/16, 3/32, 1/8, 5/32, 3/16, 1/4 inç boyları ise 3, 6, 7, 12, 18 ve 24 inç olarak saptanmıştır, 7 inçten daha uzun olanlar sadece mekanize ve otomatik kaynak yöntemlerinde kullanılırlar. Uygulamada elektrod çapı, elektrodun maksimum akım yüklenebilme kapasitesi göz önüne alınarak seçilmelidir, bu degere yaklaşıldıgında arkın ısı yogunlugu artmakta, daha stabil bir ark ile nüfuziyeti fazla, dikiş yüksekligi az bir dikiş elde edilebilmektedir. TIG kaynak yönteminde kullanılan elektrodların akım yüklenebilme kapasitesi çok sayıdaki etkene baglı olarak oldukça geniş bir aralık içinde degişmektedir. Bu etkenleri şu şekilde sıralayabiliriz; • Elektrodun bileşimi, • Koruyucu gazın türü, • Elektrodun, elektrod tutucusunun dış kısmında kalan boyu, • Elektroda uygulanan sogutma sisteminin etkinligi, • Akım türü ve kutuplama, • Kaynak pozisyonu. Tungsten elektrodların bileşim ve çaplarına göre akım yüklenebilme kapasiteleri Alternatif Akım A Doğru Akım A Elektrod Çapı mm W Elektrod WT Elektrod W ve WT Elektrod (- ) W ve WT Elektrod (+) 0.5 5…15 5…20 5…20 - 1.0 10…60 15…80 15…80 - 1.6 50…100 70…150 70…150 10…20 2.4 100…160 140…235 150…250 15…30 3.2 150…210 22S…325 250…400 25…40 4.0 200…275 300…425 400…500 40…55 4.8 250…350 400…525 500…650 55…80 6.4 325…425 500…700 650…800 80…125 Elektrodun maksimum akım taşıyabilme kapasitesi çok sayıda etkene baglı oldugundan tablolarda verilen degerler sadece bir kılavuz olarak kabul edilmelidir, zira kaynatılan parçanın yüzey durumu dahi bu olayı etkiler, örnegin parlak yüzeyli bir malzeme halinde mat ve yüzeyi tufal kaplı bir malzemeye göre, elektrod yansıyan ışınlardan daha fazla ısındıgından maksimum akım taşıyabilme kapasitesi azalır. Arkın oluşturdugu ısı enerjisinin üçte ikisi pozitif ve üçte biri negatif kutupta oluştugundan elektrodun dogru akımda negatif kutba baglanması (dogru kutuplama) halinde, aşırı ısınma oluşmadan, elektrodun pozitif kutupta (ters kutuplama) olması haline nazaran daha fazla akım yüklemek mümkündür, gene bu duruma göre elektrod dogru akım negatif kutupta iken alternatif akım haline nazaran daha yüksek akım ile yüklenebilir. Benzer şekilde, kaynatılan parçaya öntav uygulanmış olması da elektrodun maksimum akım yüklenebilme kapasitesini azaltır. Dogru akım uygulamalarında negatif kutupta kullanılan elektrodun akım yüklenme kapasitesinin toryum veya diger alaşım elementleri ilavesi ile de fazla yükseltilemedigi konusu olukça dikkat çekicidir, zira bu elementlerin ilavesi elektron emisyonunu arttırmakta ve elektrodun uç kısmı daha az ısınmaktadır; burada unutulmaması gereken en önemli olay, akım taşıma kapasitesini sınırlayan en önemli etken elektrik direncinin neden oldugu ısınmadır, dolayısı ile akım şiddetinin yükseltilmesi halinde elektrod elektrik direnci nedeni ile ısınır ve ucu erimeye başlar. Elektrodun aşırı ısınması halinde en uygun çözüm elektrod çapını degiştirmektir, bunun yanısıra, elektrod tutucusunun elektrod ile arayüzeyini arttırmak, elektrodun serbest boyunu kısa tutmak, metalsel ve sogutmasız ise gaz nozulunu seramik veya daha ideali su sogutmalı metalsel bir nozul ile degiştirmek de bir dereceye kadar elektrod ısınmasına karşı alınabilecek önlemlerdir. Koruyucu gaz debisini arttırmak ta bu konuda faydalı ise de, maliyeti direkt olarak etkilediginden önerilen bir önlem degildir. DIN 32528'e göre tungsten elektrodlar şu biçimde gösterilmektedir: Elektrod; DIN 32528 1.6 - 75 - WT 10 Burada 1.6 elektrodun mm. olarak çapını, 75 mm. olarak boyunu ve WT 10 da bileşiminde % 0.9 ila 1.2 toryum-oksit bulundugunu belirtmektedir
-
Saf Tungsten TIG Kaynak ElektrodlarEn ucuz elektrod türü olan saf tungsten elektrodlar alternatif akımda alüminyumun kaynagında tercih edilirler. Bu elektrodlar iyi bir elektron emisyon özeligine sahip olmalarına karşın, toryum alaşımlılara nazaran daha düşük akım’da yüklenme kapasitesine sahiptirler, kirlenmeye ve oksitlenmeye daha yatkındırlar. Bu elektrodlar gerek DIN 32528 ve gerekse de AWS A5.12'ye göre yeşil renk ile işaretlenmişlerdir. Tungsten elektrod gerektiginden daha düşük bir akım şiddeti ile yüklendiginde, ark elektrodun uç kısmında gezinmeye başlar; gerektiginden daha yüksek bir akım şiddeti ile çalışıldıgında elektrodun uç kısmında erime başlar ve bir sıvı tungsten damlacıgı oluşur ve kaynak sırasında bu damlacık oldukça yüksek bir frekans ile titremeye başlar ve bu esnada da tungsten zerrecikleri arkı izleyerek veya buhar halinde kaynak metaline geçer. Akım şiddetinin çok yükselmesi arkın stabilitesinin bozulmasına neden olur ve bu durumda tungsten kaynak metaline zerrecikler veya buhar halinde degil oldukça iri damlalar halinde geçmeye başlar, ideal akım şiddetinde elektrodun uç kısmında erimiş tungsten bir yarım küre şeklinde görülür. Saf tungsten elektrod kullanılması halinde, en stabil ark akım şiddetinin izin verdigi en küçük çaplı elektrod ucunda yarım küre şeklinde erimiş tungsten damlacıgı oluştugu anda görülür. Bu şekildeki bir çalışmada, özellikle otomatik kaynak halinde uzun çalışma süreleri sonunda dahi elektrodda bir aşınma görülmedigi gibi, kaynak koşullarının izin verdigi en uzun ark boyu ile de çalışmak mümkün olur. Normal çalışma koşullarında tungsten elektrod buharlaşma ile aşındıgından aşınma miktarını belirlemek için hassas ölçümlere gerek vardır; buna karşın uygulamada görülen elektrod kayıpları uygun olmayan çalışma koşullarında tungstenin damlacıklar halinde kaynak metaline geçmesi ve kaynak sırasında elektrodun uç kısmının kaynak banyosuna, iş parçasına veya kaynak dolgu metaline degmesi sonucu oluşur. Tungsten elektrod aşınmasının bir diger önemli nedeni de ark söndürüldükten sonra, elektrod kızgın halde iken, koruyucu gaz akımının hemen kesilmesidir. Bu durumda tungsten elektrod oksitlenir ve yeniden kaynaga başlandıgında ark içinde, kaynak banyosuna dogru hızla fırlayan beyaz parlak oksit zerrecikleri görülür. Bu şekilde oksitlenme sonucu elektrodda aşınma normal halin 30 katına kadar çıkabilir. Bu olayı önlemek için en etkin çözüm kaynak bittikten sonra elektrod soguyuncaya kadar koruyucu gaz akışını sürdürmektir. Elektrod yüzeyi normalde beyaz gümüş rengi ve parlaktır, herhangi bir matlaşma ve renk degişimi elektrodun sıcak iken oksijen ile temas etmiş oldugunu gösterir. Tungsten elektroddan kaynak metaline, elektrodun degmesi veya akım şiddetinin yüksek seçilmesi sonucu tungsten geçmesi halinde, işlemin durdurulup kaynak dikişinin o kısmının işlenerek dikişi zayıflatan tungsten parçacıgının çıkartılması gereklidir, bu işlem için taşlama pek önerilmez, zira taş tungsten parçacıklarını içe dogru gömer. Tungsten elektrodun ucunun kirlenmesi kaynakta süreksizlik oluşturur ve arkın stabilitesini bozar. Elektrod ucunun kirlenmesinin nedenleri şu şekilde sıralanabilir: • Elektrod ucunun kaynak banyosuna degmesi, • Elektrod ucunun kaynak dolgu teline degmesi, • Koruyucu gaz debisinin yeterli olmaması ve gereken biçimde koruma gerçekleştirememesi, • Kaynak biter bitmez elektrod ucu henüz daha kızgın iken koruyucu gaz akımının kesilmesi. Kaynak sırasında elektrodun ucu tungstenin erime sıcaklıgı olan 3350°C'nin üzerinde bir sıcaklıktadır, bu uç kaynak banyosu veya kaynak dolgu teli ile temas ettiginde, uca yapışan metalin bir kısmı hemen buharlaşır ve bir kısmı da, elektrodun uç kısmında bir yarım küre biçiminde olan tungsten damlacıgını alaşımlandırarak arkın stabilitesinin bozulmasına neden olur. Kirlenmiş elektrod ile yapılan kaynakta arkın stabilitesini kaybetmesine, elektrod ucunun biçiminin degişmesi ile kirletici metalin buharlarının ark yoluna geçmesine neden olmaktadır. Böyle bir durum karşısında yapılabilecek iki şey vardır; elektrodun ucunu kırıp yeniden şekillendirip kullanmak veya bir bakır parça üzerinde, yüksek akım şiddeti ile bir ark oluşturup, kirletici metal buharlaşıp yok oluncaya kadar arkı devam ettirmek. Bu şekilde yapılan temizleme işleminde tek degerlendirme yöntemi arkı izlemektir, ark stabilitesini kazandıgı an temizleme işlemi tamamlanmış demektir. Kirlenmiş elektrodun uç kısmının kırılıp yeniden şekillendirilmesinin gerekli oldugu hallerde, kırma iki pense kullanarak elektrodun uç kısmından en fazla 10-12 mm kadarlık kısımda yapılmalıdır; zira bu bölge gevrekleşmiştir kırılabilir, elektrodun diger kısımlarından kırmaya zorlandıgında egilir ve düzeltmek çok zor bir iştir.
-
Elektrod TutucularıElektrod tutucuları, TIG kaynak yönteminde elektrodu torca baglayan ve aynı zamanda da elektroda kaynak akımını ileten bir parçadır. Bunlar genellikle bakırdan yapılır ve iç delikleri kullanılan elektrodun çapına uygun olarak hassas bir şekilde işlenmiştir. Otomatik kaynak uygulamalarında sıcaklıga dayanıklı olabilmeleri açısından nikel-krom alaşımları da kullanılmaktadır. Elektrod tutucular yarıklı veya sürmeli türde üretilmektedir ve elektrod ile temas eden iç kısmı elektrod ile tam teması saglayacak bir yüzey düzgünlügüne sahiptir dış kısmı da elektrod tutucu yüzügü diye adlandırılan parçanın iç kısmına yerleştiginden hassas bir şekilde işlenmiştir. Elektrod tutucularının her kullanımdan önce özellikle iç kısımları kontrol edilmeli, kir, yag artıkları temizlenmeli, iç kısmı derin bir biçimde çizilmiş veya tungsten elektrodun uygun çapta olmaması nedeni ile ark oluşması sonucu içinde kraterler oluşmuşlar kullanılmamalıdır. Elektrod tutucuları, eski deyim ile tutucu hamili genelde diffüzör diye adlandırılan bakırdan yapılmış ve koruyucu gaz kanallarına sahip bir parçanın içine yerleştirilir; elektrik akımı bu parçadan memeye geçtiginden ve bu parça sayesinde tutucu tungsten elektrodu sıkıca kavrayabildiginden bu geçmenin de toleransları ve işleme hassasiyeti önemlidir. Bu parça üst ucundan direkt olarak üzerindeki dişler ile veya bir somun yardımı ile torç gövdesine baglanır; alt ucuna ise gaz nozulu takılır.
-
Torç Bağlantı PaketiTIG kaynak donanımların büyük bir kısmında, torç kaynak akım üretecine, içinde akım kablosunu, koruyucu gaz hortumunu, kumanda kablolarını ve gerektiginde de sogutma suyu geliş ve gidiş hortumlarını bir arada tutan, torç baglantı paketi diye adlandırılan bir metal spiral takviyeli kalın bir hortum ile baglanmıştır. Burada saf bakırdan yapılmış olan akım kablosu makina veya torcun en üst akım degerini taşıyabilecek bir kesite sahiptir. Bu kesiti mümkün oldugu kadar ufaltabilmek amacı ile su sogutmanın var oldugu hallerde akım kablosu su hortumu içinden geçirilerek ısınmaması saglanır. Koruyucu gaz olarak helyum'un kullanılması halinde, kauçuk helyumun diffüzyonuna mani olamadıgından özel bir plastikten imal edilirler.
-
Koruyucu Gaz DonanımıTIG kaynak yönteminde koruyucu gaz olarak sadece asal gazlar kullanılmaktadır, bu yöntemde koruyucu gaz içinde az miktarda dahi aktif bir gazın varlıgına müsaade edilemez, zira kaynak sırasında kızgın durumda bulunan tungsten elektrod bu olaydan etkilenir. Koruyucu gaz basınçlı tüplerden veya stasyoner bir büyük basınçlı kaptan borular yardımı ile dagıtılarak kullanım alanına sevkedilir. Ülkemizde TIG kaynagı için gerekli gaz basınçlı tüplerden saglanır, işletme içi merkezi gaz dagıtım şebekeleri henüz uygulama alanı bulamamıştır. Burada kullanılan gaz tüpleri oksijen veya diger basınçlı gaz tüpleri gibi çelikten imal edilmişlerdir. Ülkemizde asal gaz tüpü olarak da 40 litrelik ve 150 Atü'lük tüpler kullanılmaktadır, bunlar TS 1519 ve DIN 4664'te tanımlanmışlar ve gri renge boyanmışlardır. Bu tüpler içinde gaz basınç altında bulundugu için bunlar basınçlı kaplar sınıfına girerler ve oksi gaz kaynagında etraflıca açıklanmış olan tüplerin bakımı ve kullanılması sırasında dikkat edilmesi gerekli hususlara aynen uymak zorunludur. Gelişmiş Batı Ülkelerinde tüp doldurmaya gönderilir iken içinde 1 Atü basıncında gaz kaldıgı zaman tüpün vanası kapatılır ve bu halde doldurmaya gönderilir ve tüp ventili açık tutulmadıgı için hava tüpe giremez ve doldurulan gaz daha saf olur; aksi halde tüpün içindeki hava emilmeden yapılan doldurmalarda tüp hacmi kadar hava argona karışmış olur bu da % 0.75'lik bir safiyetsizlige karşı gelir. Bu kadar bir safiyetsizlik örnegin titanyumun kaynagında hemen kendini belli eder ve kaynak kalitesi bozulur. Basınç altındaki gazın basıncını ve debisini ayarlayıp kaynak bölgesine sevkedebilmek için aynen oksijen tüplerine takılana benzeyen bir basınç ayar tertibatı tüpün üzerine takılır. Bu tertibatın üzerindeki manometrelerden tüpe yakın olanı tüpteki gaz basıncını ikincisi ise litre/dakika olarak gaz debisini gösterir. Bazı hallerde gaz debisi flowmetre denilen bir konik cam tüp içinde hareketli bir bilya bulunan tertibat ile de yapılır. Gaz tüplerine takılan basınç ayar ventilleri sadece belirli bir gaz içindir ve bunlar dizayn edildikleri gaz için kullanılmalıdır. Kaynak sırasında tüp başlangıçta bir kez vanasından açılır, gaz debi ayarı yapılır bundan sonra çalışma sırasında verilen aralarda, ark sönünce gaz akımı da makinede bulunan selenoid ventil tarafından kesilir.
-
TIG Kaynak Yönteminde Kaynak Parametrelerinin SeçimiKaynak parametreleri kaynak işleminin ve elde edilen kaynak baglantısının kalitesini belirleyen en önemli etmenlerdendir; bunların uygun seçimi, kaynakçının çalışma koşullarını kolaylaştırdıgı gibi gereken özelikte kaynak baglantısı elde edebilme olasılıgını da arttırır. Bunların saptanmasında kaynaklanan parçanın malzemesi, kaynak agız ve parça geometrisi gözönünde bulundurulur. Kaynak parametreleri kaynak öncesi saptanan ve kaynak süresince degiştirilemeyen kaynak parametreleri, birinci derecede ayarlanabilir ve ikinci derecede ayarlanabilir kaynak parametreleri olmak üzere üç grupta incelenecektir. Kaynak öncesi saptanan parametreler TIG kaynak yönteminde erimeyen elektrodun çapı, uç biçimi, malzemesi, koruyucu gaz türü ve akım türüdür. Bunlar kaynak öncesi kaynaklanan parçanın malzemesi, geometrisi, boyutları ve kaynak agız biçimi göz önüne alınarak önceden saptanır ve kaynak süresince degiştirilmeleri mümkün degildir. Birinci derecede ayarlanabilir diye adlandırılan ve ikinci gruba giren parametreler kaynak işlemini kontrol altında tutan degişkenlerdir ve birinci gruba giren parametreler saptandıktan sonra belirlenirler; bunlar kaynak dikişinin genişligini, yüksekligini, nüfuziyetini, arkın stabilitesini ve kaynak baglantısının emniyetini etkileyen degişkenlerdir. TIG kaynagında bunlar kaynak akım şiddeti, ark boyu ve kaynak hızıdır. Bu parametreler deger sayıları ile ölçülebildigi gibi kaynak işlemi sırasında da degiştirilebilirler. Üçüncü gruba giren, ikinci derecede ayarlanabilir parametreler ise torç açısı, elektrod serbest uzunlugu ve parçanın yatay düzlem ile olan egimidir. Bu degişkenlerin ölçülmesi daha zordur ve kaynak dikişi üzerine etkileri daha azdır. TIG kaynak yönteminde parametreler incelenir iken bunların kaynak dikişinin biçimi ve baglantının güvenligi göz önüne alınır ve erime gücüne etkileri göz önüne alınmaz; zira bu yöntemde kaynak metali ark bölgesine dışarıdan ve genelde el ile sokuldugu için parametrelerin erime gücüne etkileri en düşük düzeydedir.
-
TIG Nokta KaynağıTIG nokta kaynagı genel olarak bir tabanca biçimli, su sogutmalı ve gaz nozulunun dudakları tırtıklı bir torç yardımı ile manuel olarak uygulanır. Bazı özel uygulamalarda robot tarafından kumanda edilenleri de vardır. Burada nozul nokta kaynagının çevresine uygun bir biçimde boyutlandırılmıştır; torç birbiri üstüne bindirme olarak yerleştirilmiş iki saç levha üzerine kuvvetle bastırılır, üst parçaya temas eden nozul bu şekilde iki parça arasındaki aralıgın ortadan kalmasını sagladıgı gibi, iş parçası ile tungsten elektrod arasındaki mesafeyi de tayin eder. Bu yöntemde D.A.E.N (Dogru Akım Elektrod Negatif) ve AA (Alternatif Akım) kullanılabilir. Torcun tetigi çekildiginde gaz akımı başlar hemen akabinde ark tutuşur üst parçada erime başlar, kaynak banyosu kafi derecede derinleşip alt parçada da erime başlayınca akım kesilir, katılaşma sona erinceye ve parça önceden belirlenmiş bir sıcaklıga kadar soguncaya kadar torcun konumu korunur ve gaz akımı devam eder. Parçanın malzemesi ve kalınlıgına baglı olarak eldeki datalardan yararlanarak akım şiddeti, ark süresi ve tutma süresi belirlenir ve tüm bunlar makine üzerinde programlanır ve tüm saykıl otomatik olarak makinenin kumandası altındadır. Otomatik zaman kumandası olmayan makineler ile bu kaynak uygulandıgında başarı şansı sınırlıdır.
bottom of page