Karbon çeliği güçlü ve çok dayanıklıdır. Uygun fiyatlı bir malzeme olarak karbon çeliği yüksek yüklere dayanabilir ve iyi kaynaklanabilirliğe sahiptir, bu da onu kaynak projeleri için ideal bir seçim haline getirir.
Uygulama alanları geniş olmasına rağmen, birçok mühendis ve teknisyen karbon çeliği kaynağı sürecinde malzeme seçimi, kaynak işlemlerinin karmaşıklığı ve kaynaklı bağlantıların kalite kontrolü de dahil olmak üzere bir dizi zorlukla karşılaşır. Kaynak performansı, nihai ürünün mukavemeti ve dayanıklılığı ile doğrudan ilişkilidir.
Bu yüzden bu makale ile size yardımcı olmak istiyoruz. Karbon çeliği kaynağı için en iyi uygulamalar hakkındaki anlayışınızı derinleştirecektir. Bu, kaynak kalitesini artırmak ve riskleri azaltmak için çok önemlidir.
Karbon Çelik Nedir?
Karbon çeliği, karbon içeriği genellikle 0,05% ile 2,1% arasında değişen, esas olarak demir ve karbondan oluşan bir alaşımdır. Mükemmel mukavemeti, dayanıklılığı ve ekonomikliği nedeniyle karbon çeliği, imalat sanayinde en yaygın kullanılan malzemelerden biri haline gelmiştir.
Sadece inşaat ve altyapıda yaygın olarak kullanılmakla kalmaz, aynı zamanda otomobil üretiminde ve enerji endüstrisinde de önemli bir rol oynar.
Modern karbon çeliği az miktarda diğer alaşım elementlerinden etkilenir. Bunlar arasında manganez, silikon ve krom bulunur. Bunların eklenmesi mekanik özelliklerini ve kaynağını iyileştirebilir.
Kaynaklı Karbon Çelik Hakkında
Karbon Çelik Tip
Karbon çeliği, karbon içeriği 2.11%'den az olan ve az miktarda Mn, Si, S, P, O içeren çelik ve karbon çelikleri olarak adlandırılan diğer safsızlıklara sahip demir-karbon alaşımları olarak tanımlanır.
C (karbon) içeriğine göre ikiye ayrılabilir:
- Endüstriyel saf demir-karbon içeriği Wc<0.04% demir-karbon alaşımı;
- Düşük karbonlu çelik - karbon içeriği Wc<0.25% karbon çeliği;
- Orta karbonlu çelik - karbon içeriği 0.25%<Wc<0.60% karbonlu çelik;
- Yüksek karbonlu çelik - karbon içeriği Wc>0.60% karbon çeliği;
Kaynak Prosesleri
Kaynağı Etkileyen Faktörler
Karbon içeriği ne kadar yüksek olursa sertlik o kadar yüksek, kaynaklanabilirlik o kadar az olacaktır. Bu nedenle, kaynak yöntemi farklı karbon içeriği için farklıdır ve gerçek duruma göre ayarlanması gerekir.
Alaşım Elementleri: Manganez veya silikon gibi alaşım elementlerinin varlığı kaynak işlemini etkiler. Safsızlık elementlerinin seviyesinin bilinmesi doğru kaynak yönteminin bulunmasına yardımcı olabilir.
Diğer alaşım elementleri, fosfor, sülfür, oksijen ve azot da kaynaklanabilirliği etkiler. Demir ve demir sülfürün ötektik sıcaklığı düşüktür (985 ℃). Bu nedenle, sıcak çalışma sırasında, demir ve demir sülfürün ötektik sıcaklığı, genellikle 1150 ~ 1200 ℃ olan işleme sıcaklığı nedeniyle zaten erimiş ve işleme sırasında çatlaklara neden olmuştur, bu da "kükürtün termal gevrekleşmesi" olarak bilinen bir olgudur. Bu nedenle, çelikteki S içeriği sıkı bir şekilde test edilmelidir. Öte yandan, sülfür ayrıca kaynak gözenekliliğine neden olma eğilimindedir.
Kaynak Noktaları
Kaynak yapmadan önce, kaynak hatalarını azaltmak ve boru kalitesini iyileştirmek için aşağıdaki önlemler kullanılabilir:
- Kaynaktan önce ön ısıtma yapın ve kaynak sırasında kanallar arası sıcaklığı koruyun.
- Düşük hidrojenli veya ultra düşük hidrojenli kaynak malzemeleri kullanılır.
- Kesintiyi önlemek için tüm kaynağı sürekli olarak kaynaklayın.
- Arkı olukta başlatın, taban malzemesini zedelemekten kaçının ve arkı söndürürken ark çukurunu doldurmaya dikkat edin.
- Düşük sıcaklıklarda şekillendirmeyin, düzeltmeyin ve monte etmeyin.
- Soğuk çalışma koşullarını mümkün olduğunca iyileştirin.
Kaynak Teknolojisi
Ark Kaynağı
Ark kaynağı, çelik boru kaynağında en yaygın kullanılan yöntemdir. Manuel ark kaynağı küçük seri üretim için uygunken, tozaltı ark kaynağı seri üretim için uygundur. Argon ark kaynağı, gıda ve ilaç endüstrileri gibi yüksek kaynak kalitesi gerektiren durumlarda yaygın olarak kullanılır.
Gaz korumalı kaynak
Gaz korumalı kaynak esas olarak argon ark kaynağı, argon ark argon kaynağı ve argon ark karışık gaz kaynağını içerir. Kaynak işlemindeki bu yöntemler, oksijen ve nitrojen kirliliğini önlemek için inert gaz koruması kullanır ve böylece kaynaklı bağlantıların kalitesini artırır.
Yüksek Frekanslı İndüksiyon Kaynağı
Yüksek frekanslı indüksiyon kaynağı, küçük boru çaplarına sahip karbon çelik boruların üretimi için uygundur. Yöntem, yüksek frekanslı bir akım aracılığıyla ısı üretir, boruyu hızla ısıtır ve birbirine kaynak yapar. Bu kaynak yöntemi hızlı, verimli ve seri üretim için uygundur.
Diğer Hususlar
Karbon çeliğinin kaynaklanabilirliği karbon içeriğinin artmasıyla azalır çünkü daha yüksek karbon içeriğine sahip çelik kaynak sıcaklığında hızlı soğumadan sonra kolayca sertleşir.
Sertleşmeden sonra, kaynak ve ısı bölgeleri, çatlama etkisi altında kaynak gerilmesindeki azalmanın plastisitesinden kolayca etkilenir.
Bu nedenle, yüksek karbon içeriğine sahip karbon çeliği kaynaklanırken, soğuma hızının yavaşlatılmasına dikkat edilmelidir.
Kısacası, karbon çeliği kaynağı, uygun işlem önlemlerini almak için farklı karbon içeriğine dayanmalıdır.
Yumuşak çelik gibi düşük karbon içeriği, çatlakların neden olduğu yapısal kısıtlamaları ve dengesiz termal gerilimi önlemeye dikkat etmelidir; yüksek karbonlu çelik gibi yüksek karbon içeriği, bu gerilmelerin neden olduğu çatlakları önlemenin yanı sıra, su verme kaynaklı çatlakları önlemeye de özel dikkat göstermelidir.