Yazar "Sönmez, Murat" seçeneğine göre listele
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Sayfa Başına Sonuç
Sıralama seçenekleri
Öğe Titanyum kaynağı ve mekanik özellikler üzerine etkisinin incelenmesi(İstanbul Gedik Üniversitesi, 2019) Sönmez, Murat; Topuz, PolatOksijen kaynağı veya gaz kaynağı olarak adlandırılan yöntem oksijen ve yanıcı gaz karışımı ile yapılan bir kaynak yöntemidir. Genellikle yüksek verimli olduğu için karışım gaz olarak asetilen kullanılır. Bu yönteme oksi-asetilen kaynağı denir. Gaz aleviyle oluşan ısının, malzeme ve ilave metale etkisi ile malzemeler birleştirilir. Yanıcı gaz olarak kullanılan asetilen, kaynak gazı karıştırma sisteminde oksijen ile uygun oranda karıştırıldığında, ortaya çıkan alev, yaklaşık olarak 3150-3200 °C arasında olur. Bu alev sayesinde, dökme demir, çelik, bakır ve alüminyum gibi ticari metallerden herhangi birini birleştirmek mümkün olmaktadır. Eğer, ilave metal kullanılırsa, birleştirme ilk halinden daha da güçlü hale getirilir. Korumalı metal ark kaynağı veya elektrot kaynağı, elektrot çubukları ısıtarak ergimiş metalleri karıştıran ve birleştiren bir süreçtir. Elektrot ile iş parçası arasında oluşturulan elektriksel kısa devreye kaynak arkı denir. Elektrotun dış kaplaması, ark oluşturulurken, kaynak bölgesini olumsuz dış etkenlerden korumak için cüruf oluşumu sağlar. Kaynak dolgu metalinin büyük bir kısmını elektrot çekirdek sağlar, ve iş parçası boyunca kararlı bir şekilde hareket ettirilirse, kaynak dikişi, düzgün katmanlar halinde oluşur. Kaynak makinesi, kaynak yapmak için gerekli enerjiyi üreten, bir çeşit güç kaynağıdır ve alternatif akımla (AC) veya doğrusal akımla (DC) çalışan çeşitleri vardır. En iyi kaynaklı birleştirmeler, genellikle doğru akım kullanıldığında elde edilmektedir. Kaynak makinelerinde, güç, voltaj ve akım değerlerini bilmek önemlidir. Elektrot ile iş parçası arasında oluşan ark, elektrotun çapına göre belirlenir. Arkın boyutunu ayarlamak için ise, voltaj değeri ayarlanmalıdır. Akım ise, elektrot çapı, parça boyutu ve kaynak konumuna bağlı olarak değiştirilebilen ve amper (A) ile ölçülebilen bir değerdir. İnce parçalar kalın parçalardan daha az akım değerine ihtiyaç duyar. Küçük çaplı bir elektrot, büyük çaplı olandan daha az akım değeri gerektirir. Düz veya yatay pozisyonda kaynak yapılması, kaynak kalitesi ve uygulama için daha iyi sonuçlar verir. Ancak, dikey veya tavan kaynağı yapılırken, pozisyona bağlı olarak, amper değerini azaltmak gerekir. MIG veya MAG bir çeşit ark kaynağı yöntemidir. Bu yöntemde, kaynak teli otomatik olarak sisteme girmektedir. Ayrıca sisteme devamlı olarak koruyucu gaz da Kaynak teknolojisinin tarihi çok eskilere dayanmaktadır. Tarih öncesi yapılan kaynak işlemleri genellikle aksesuar ve savaş malzemesi yapmak amacıyla ortaya çıkmıştır. Kaynak; malzemelerin birleştirilmesi, tamir edilmesi veya dolgu yapılması için kullanılır. Kaynak yöntemleri kaynağın yapılış amacına, kullanılan ekipmana ve kaynak yapılacak malzemeye göre değişiklik gösterir. En çok kullanılan kaynak yöntemleri; elektrik ark kaynağı, oksi-asetilen kaynağı, MIG/MAG kaynağı ve TIG kaynağıdır. viii verilmektedir. Kaynakçı tarafından belirlenen akım değeri sabit kalmak koşulu ile, kaynak makinesi, ilave teli sürekli olarak kaynak bölgesine iletir. Kaynakçı tarafından özellikle dikkat edilmesi gereken kontroller ise; otomatik çalışma için torç konumlandırma, rehberlik ve kaynak hızıdır. Ark uzunluğu ve tel besleme hızı otomatik olarak korunur. Torç ve kablo düzeneği üç görevi gerçekleştirir. Bunlar; kaynak ve ark bölgeleri için koruyucu gaz iletimi, sarf malzemelerin devamlılığının sağlanması ve elektroda akım memesi vasıtası ile elektrik enerjisinin iletilmesidir. Torç tetiğine basıldığında, gaz, güç ve elektrot eş zamanlı olarak çalışmaya başlar ve ark oluşturulur. Tel besleme ünitesi ve güç kaynağı, kararlı bir şekilde arkın devamlılığını sağlar. Bu kararlılığı sağlamak için sabit voltaj (CV) değeri gerekmektedir. Temel olarak, kaynakçı ark boyunu ne kadar değiştirirse değiştirsin, akım büyük oranda değişmesine rağmen voltajdaki değişme kısmen daha az olur. Bununla birlikte, bazı MIG veya MAG makineleri sabit akım da (CC) kullanabilmektedir. Tungsten İnert Gaz (TIG) kaynağı olarak bilinen TIG kaynağı, ergimeyen bir tungsten elektrot ve kaynak yapılacak parça arasında bir gaz koruması altında elektrik arkı üretilerek yapılan bir kaynak sürecidir. Isı tesiri altındaki bölge (ITAB), erimiş metal ve tungsten elektrodun tamamı, korumalı TIG torcundan beslenen bir koruyucu gaz ile atmosferik etkilerden korunur. Böylelikle, kaynak yapısı dış etkenlerden korunmuş olur. Koruyucu gaz (genellikle argon), kaynak metalini kimyasal olarak etkilemeyen veya reaksiyona girmeyen bir gazdır. Argon'un yanı sıra, azot ve helyum'da koruyucu gaz olarak kullanılabilmektedir. Koruyucu gazlar aynı zamanda, kaynakçının görüş açısını kısıtlamayan şeffaf gazlardır. TIG yönteminde, 19426 °C'ye kadar ısı açığa çıkabilir. Burada Torcun işlevi, ısının iş parçasına iletilmesidir. Kaynak yaparken ilave tel biter ise, oksi-asetilen kaynağındaki gibi elle besleme yapılabilir. TIG yöntemi, titanyum, alüminyum, magnezyum, bakır, pirinç ve bronzun yanı sıra, çelik, paslanmaz çelik, nikel alaşımlarının kaynağını yapmak için de kullanılır. Ayrıca, bu yöntem ile birbirinin benzeri olmayan metallerin de birbirine birleştirilmesi de mümkündür. Kimyasal gösterimi Ti ve atom numarası 22 olan Titanyum, periyodik cetvelin 4. grubunda yer alan, oldukça sert, gümüşümsü beyaz ve parlak bir elementtir. Yoğunluğu 4,51 g/cm3, ergime derecesi 1660 oC ve kaynama noktası 3287 oC'dir. Metalik hali, kuvars kristalini çizebilecek kadar serttir. Nadir bir element olarak bilinen titanyum, aslında yer kabuğunda en fazla bulunan 9. elementtir. Cevher dağılımının seyrek olması ve cevherinden titanyum elde edilmesinin zor olması, onu pahalı bir metal yapmaktadır. Titanyum, üstün özelliklerine ve maden olarak bolca bulunmasına karşın, yapısal metaller arasında ticari kullanım bakımından en yeni metaldir. Atmosferik korozyona karşı bütün metaller arasında en yüksek korozyon direncine sahip, çelikten daha mukavemetli ve neredeyse bütün kimyasal etkilere karşı dayanıklı bir metal olan titanyum, uçak, uzay, medikal ve daha birçok alanda aranılan bir malzemedir. Titanyum, doğada saf halde bulunmayıp, bir takım minerallerin içerisinde bulunmaktadır. Bunların en yaygın olanları, titanyum dioksit (TiO2), ilmenit (FeTiO3) ve titanittir (CaTiSiO5). Titanyumunun ticari üretimi ilk olarak, 1952'de ilk uçuşunu gerçekleştirmiş olan DC- 7 tipi uçağın motor kısmındaki yanma odasında ve kanatlarda bulunan motor birleşim yeri için kullanılmasıdır. 1970'li yıllarda döküm yoluyla üretilmeye başlayan titanyum ve alaşımları, gelişen teknoloji ile birlikte pek çok endüstri dalında kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle, kompresörlerin disklerinde, ticari uçakların çeşitli gövde kısımlarında ve jet motorlarının pervanelerinde bulunan ix kanatlarda kullanılmıştır. Günümüzde, uzay endüstrisinde vaz geçilmez bir malzeme olan titanyum ve alaşımları, genel ticari endüstrisinde %30 ila %35, uzay endüstrisinin ise %60 ila %70 oranında kullanılmaktadır. Son yıllarda, ergime derecesinin ve hafifliğinin dikkate alınmasıyla beraber, Amerikan Ordusunda kullanılmak üzere geliştirilen silahların yapımında, titanyumun özellikle nikel ve kobalt ile oluşturduğu alaşımları kullanılmaya başlanmıştır. Titanyumu kaynak edebilmek için genel olarak 5 yöntem bulunmaktadır. Bunlar TIG, gazaltı kaynağı, elektron ışın kaynağı, plazma ark ve lazer kaynağıdır. Bununla beraber, kalın kesitli titanyum parçaların elektro-slag kaynak yöntemiyle birleştirilmesi denenmiş, fakat bazı sınırlamalar nedeniyle kısmi başarı elde edilmiştir. Bu yöntemlerin içinde en yaygın olan TIG kaynağı için toryum ilaveli tungsten elektrot kullanılması tavsiye edilmektedir. Kaynak esnasında tungsten elektroda temastan kaçınılmasına dikkat edilmelidir. Kalın kesitli parçaların kaynağında, TIG kaynağına alternatif olarak MIG kaynağı da kullanılabilir, fakat kaynak dikişinin daha geniş olması kaçınılmazdır. Hangi yöntem olursa olsun, titanyum kaynağında, kendi özellikleriyle eşleşen dolgu teli kullanılmalıdır. İyi bir kaynak dikişi elde etmek için, birleştirilecek parçalarının birleşim yerleri ve bunların her iki tarafından en az 25 mm mesafedeki kısımları, büyük titizlik ve dikkatle temizlenmelidir. Temizlik yeterince yapılmaz ise, kaynak bölgesinde kalın bir oksit tabakası meydana gelir. Ayrıca, kaynak işlemi öncesi, parçaların yüzeyinde, talaşlı işlemeden sonra kalmış yağ, kir vb.'den muhakkak arındırılmalıdır. Bu temizlik, buhar uygulaması, alkali temizlemesi, solvent temizlemesiyle yapılabilir. solvent buharı temizlemesinde klorürlü solventler yerine tolüen tercih edilmelidir, şöyle ki klorürlü artıklar (ve silikatlı artıklar da), titanyumun kaynak dikişinde çatlamalara yol açabilirler. Kullanılan solventler, metil etil keton, tolüen, aseton ve klorürsüz solventlerdir. Özellikle metil alkol, gerilme korozyonuna yol açabildiğinden dolayı, havacılık ve uzay sektörlerinde kullanımı yasaklanmıştır. Temizlik aşamasında ayrıca, temizliği yapan kişinin plastik eldiven kullanması ve solvent temizlemede kullanılan bezin iplik bırakmayan cinsten olması önem arz etmektedir. Titanyum üzerinde bulunan oksit tabakası, 535 °C'den düşük sıcaklıklarda oluşabilecek korozyonlara karşı iyi bir şekilde dayanım sağlar. Fakat bu sıcaklığın üzerinde oksit tabakası parçalanır ve C, N ve H atomları malzemeyi gevrekleştirir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında, saf titanyum malzemenin, TIG kaynak metodu ile farklı parametreler kullanarak birleştirilmesi ve sonuçta en optimum kaynak parametresinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Aynı boyut ve özellikteki plakaların, aynı ortam koşullarında, 3 farklı amper değeri kullanılarak, ilk gaz, son gaz, gaz debisi, kaynak hızı, kullanılan ekipman ve ilave tel aynı kalmak suretiyle kaynak işlemleri gerçekleştirilmiştir. Kaynakla birleştirilen bu plakalardan elde edilen numunelerin, standartlara göre çekme, eğme, mikro yapı incelemesi, makro yapı incelemesi ve sertlik testleri gerçekleştirilmiş, elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak en uygun parametre belirlenmiştir.
