PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAĞI

 

Paslanmaz çelikler ve ısıya dayanıklı çelikler bazı sınırlamalar hariç, alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerde kullanılan ergitme ve basınç kaynak yöntemleri ile kaynak yapılabilir. Paslanmaz ve ısıya dayanıklı çeliklerin kaynak işlemi kaynak yapılacak ana metalden beklenen özelliklere, örneğin; korozyon ve ısı dayanımına, göre değişiklik gösterebilir. Kullanılacak kaynak malzemesi ana metalle aynı kompozisyonda veya bazı uygulamalar için daha yüksek alaşımlı olmalıdır. 

 

 

Önemli Notlar :

bulletStabilize edilmiş paslanmaz çeliklerin ve kaynak metalinin yüzeyi çok fazla parlatılamaz,
bulletStabilize edilmiş paslanmaz çelikler hem aynı bileşime sahip kaynak malzemeleri ile hem de düşük-karbonlu kaynak malzemeleri ile kaynak yapılabilir, 
bulletDüşük-karbonlu paslanmaz çelikler mümkün ise yalnız düşük karbonlu kaynak malzemeleri ile kaynak yapılmalıdır, 
bulletAzot (N)-alaşımlı paslanmaz çelikler, mekanik özellikleri yeterince yüksek olan normal (N-alaşımsız) kaynak malzemeleri ile kaynak yapılmalıdır. Ana metalle karışım mümkün olduğunca düşük tutulmalıdır. 
bulletTermik genleşmesi yüksek olduğundan deformasyonu azaltmak için puntalama kısa pasolarla yapılmalıdır, 
bulletDüşük termik iletkenliğe sahip olduğu için kaynak bölgesinde fazla ısı birikmesine neden olur, bu nedenle ısı girdisi sınırlandırılmalıdır. 
bulletTemiz bir metalik yüzey elde edebilmek için kaynak sonrası ısıl işlem yapmak gereklidir, böylece hatasız bir pasif yüzey elde edilebilir.

SCHAEFFLER DİAGRAMI

 

 

A1 – Standart Östenitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı :

bulletKaynak metali % 4 ile % 12 (5 -15 FN) delta ferrit içerir, bu nedenle sıcak çatlağa karşı dirençlidir
bulletKaynaklı birleştirmelerden, manyetik olmaması, yüksek korozyon direncine sahip olması veya düşük sıcaklıklarda tokluk gibi özelliklerin istenmesi durumunda tamamen östenitik kaynak metalleri seçilmelidir. 
bulletAna metalle yapılan karışım %40’ın altında tutulmalıdır ve delta-ferrit oranını çok fazla düşürmemek için, mümkünse kaynak esnasında azot emilimi düşük tutulmalıdır.
bulletÖn ısıtma yapılmamalıdır, pasolar arası sıcaklık en fazla 150°C olmalıdır.
bulletArk başlangıçları kaynak ağzı içinde yapılmalıdır. 
bulletDelta-ferrit manyetiktir bir fazdır.
bulletCr-Ni’li östenitik paslanmaz çelikler Cr-Ni-Mo’li östenitik paslanmaz çeliklerle birleştirilebilir fakat korozyon direnci dikkate alındığında aynı bileşimdeki kaynak malzemesi tercih edilmelidir.

A2 – Tam Östenitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı :

 

Tam östenitik kaynak metallerinde, sıcak çatlak eğiliminin yüksek olduğu bu tür çelikleri kaynak yaparken unutulmamalıdır. Bunların yanında şu noktalara dikkat edilmelidir.

bulletKaynak bölgesinin kesinlikle çok temiz olması gerekir, sıcak-çatlağa neden olan kükürt v.b. maddelerin kaynak bölgesine girmesine izin verilmemelidir. 
bulletTasarım esnasında lokal gerilimler oluşturmaktan ve kalın kesitli malzeme kullanımından kaçınılmalıdır. 
bulletTane boyunu küçük tutabilmek ve kaynaklı birleştirmedeki kaynak sonrası gerilimleri düşük tutabilmek için büyük kaynak banyosundan ve yüksek ısı girdisinden kaçınılmalıdır.

Bu ;

bulletSınırlı bir ısı girdisi (en fazla 10 -15 kJ/cm) demektir. 
bulletDüz kaynak dikişi yapmak veya çok sınırlı bir salınım yapmaktır, 
bulletÖn ısıtma yapılmamak, pasolar arası sıcaklık en fazla 130 (150)°C'de olmasıdır.
bulletKraterleri doldurulmalı, gerekirse taşlanarak çıkartılmalıdır, bulletUzunlamasına oluşabilecek çatlakları önlemek için kök paso yeterli kalınlıkta yapılmalıdır.

F – A – Ferritik-Östenitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı :

 

Delta-ferrit ve östenit olmak üzere iki fazlı olan bu tür çeliklere dubleks paslanmaz çelikler denir. Bu çelikler ergitme kaynakları ile birleştirilebilir. Kaynaklı birleştirmeler en fazla 250°C’ye kadar çalışabilir. 475°C’de kırılgan fazların oluşması nedeniyle 250°C ile 900°C arasındaki sıcaklıklarda tokluğu düşer. 

bulletKaynak metalindeki delta ferrit oranını sınırlandırmak için, ana metalle aynı oranda azot (N)-alaşımına sahip kaynak malzemelerinde, nikel miktarı ana metalinkinden biraz daha yüksektir. Nikel oranı düşük paslanmaz çeliklerle yapılan birleştirmelerde karışım % 40’ın altında tutulmalıdır. İlave metal kullanılmadan kaynak yapmak, yalnız çözündürme tavı ve arkasından su verme işlemi yapılırsa mümkündür. 
bulletÖn tav yapılmadan kaynak yapılmalı, pasolar arası sıcaklık 250°C’yi (yaklaşık % 23 Cr içeren çeliklerde) veya 150°C’yi (yaklaşık % 25 Cr içeren çeliklerde) aşmamalıdır. 
bulletÖstenitik paslanmaz çeliklere göre biraz daha yüksek ısı girdisi seçilebilir. Kullanılan kaynak yöntemine ve malzeme kalınlığına göre; %23 Cr içeren çeliklerde, 5 - 25 kJ/cm ısı girdisi ile, %25 Cr içeren çeliklerde 2 – 15 kJ/cm ısı girdisi ile kaynak yapılabilir.
bulletYüksek miktarda delta-ferrit içeren çelikler, hidrojen çatlağına meyillidir. Bu nedenle kaynak esnasında hidrojen emilimi mümkün olduğunca düşük tutulmalıdır (elektrodlar kullanılmadan önce kurutulmalı ve hidrojen içeren gazlar kullanılmamalıdır).

F1- Yarı Ferritik Cr’lu Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı :

bulletAynı kimyasal kompozisyona sahip kaynak metalleri ve ısıdan etkilenen bölgeler martensit veya temperlenmiş yapıya sahip olabilir.
bulletKaynak öncesi tav ve pasolar arası sıcaklık 200 – 300°C olmalıdır. 
bulletKaynak sonrasında 700 - 800°C’lerde yapılan tav, martensitlerin temperlenmesini, krom-karbürlerin yuvarlaklaşarak tokluğun artmasını ve taneler arası korozyona direncin artmasını sağlar.
bulletSoğuk çatlak oluşma riski nedeniyle, kaynak esnasında hidrojen emilimi düşük tutulmalıdır (elektrodlar kullanılmadan önce kurutulmalı ve hidrojen içeren gazlar kullanılmamalıdır).
bulletEğer ana metalle aynı renk ve aynı termik genleşme özelliği isteniyorsa, aynı kompozisyonda ve nikel içermeyen ilave metal kullanılmalıdır.
bulletKaynak metalinden yüksek tokluk beklentisi varsa ve kaynak sonrası ısıl işlem yapmak mümkün değil ise, ana metalden farklı bir kaynak malzemesi (ör; östenitik paslanmaz çelik veya Ni-Cr alaşımı) kullanılabilir.

F2- Tam Ferritik Cr’lu Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı :

bulletTam ferritik paslanmaz çelikler 950°C’nin üzerinde tane büyümesine eğilimlidir. İri taneli yapısı ise tokluğun düşmesine neden olur ki, tokluk hiçbir ısıl işlem ile tekrar aynı düzeye getirilemez. 
bulletBu nedenle, kaynak düşük ısı girdisi ile yapılmalıdır (düşük kaynak akımı, küçük çaplı elektrod kullanımı, düz veya az salınımlı kaynak). 
bulletÇentik darbe testi ile tespit edilen süneklikten kırılganlığa geçiş sıcaklığı ferritik paslanmaz çeliklerde oda sıcaklığı civarındadır. Isıdan etkilenen bölgede kırılmayı ve kaynak sonrası gerilimleri düşük tutabilmek için 200 - 300°C’de ön tav ve pasolar arası sıcaklıklar uygulanmalıdır.
bulletSoğuk çatlak oluşma riski nedeniyle, kaynak esnasında hidrojen emilimi düşük tutulmalıdır (elektrodlar kullanılmadan önce kurutulmalı ve hidrojen içeren gazlar kullanılmamalıdır).
bulletYüksek tokluğa sahip, farklı kimyasal kompozisyondaki (östenitik veya Ni-Cr alaşımları) kaynak malzemeleri kullanılırken çok pasolu kaynaklar tercih edilir. Ana metalle renk uyumu veya kaynak metalinin daha düşük nikel ihtiva etmesi isteniyorsa, kapak paso, ana metalle aynı kompozisyona sahip kaynak malzemesi ile yapılır.
bullet700 - 800°C’de yapılan tavlama ısıdan etkilenen bölgenin ve kaynak metalinin tokluğu arttırır, kaynak sonrası artık gerilimleri düşürür ve taneler arası korozyona direncini önceki düzeyine getirir.

M - Martensitik Cr’lu Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı :

bulletBu çelikler havada sertleşme özelliğine sahiptir ve kısıtlı bir kaynak kabiliyetine sahiptir. Isıdan etkilenen bölgede sertliği düşük tutabilmek için 200 - 300°C’de ön tav ve pasolar arası sıcaklıklar seçilmelidir. 
bullet% 0.2’den daha fazla karbon içeren çelikler kaynaklı yapılar için uygun değildir. 
bulletKaynaktan hemen sonra 700°C’de yapılan temperleme kaynaklı birleştirmenin tokluğu arttırır, kaynak sonrası artık gerilimleri düşürür. 
bulletSoğuk çatlak oluşma riski nedeniyle, kaynak esnasında hidrojen emilimi düşük tutulmalıdır (elektrodlar kullanılmadan önce kurutulmalı ve hidrojen içeren gazlar kullanılmamalıdır).
bulletEğer ana metalle aynı renkte ve nikel içermeyen bir kaynak metali isteniyorsa, kapak paso aynı kompozisyonda kaynak malzemesi kullanarak yapılabilir.
bulletYüksek karbon içeren çeliklerde genellikle DIN 8556'ya göre farklı kompozisyona sahip östenitik kaynak malzemeleri kullanılır, ayrıca DIN 1736'ya göre Ni-Cr-alaşımı kaynak malzemeleri de kullanılabilmektedir.

Cr-Ni’li Yumuşak Martensitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı : 

bullet% 0.05’e kadar sınırlanmış karbon miktarı, ısıdan etkilenen bölgede ve aynı kompozisyona sahip ana metalde sünek bir martensit fazının oluşmasını sağlar. 
bulletKalın kesitli malzemelerde 100°C’de ön tav yapılmalı ve pasolar arası sıcaklıklar 100 - 150°C’de olmalıdır. 
bulletSoğuk çatlak oluşma riski nedeniyle, kaynak esnasında hidrojen emilimi düşük tutulmalıdır (elektrodlar kullanılmadan önce kurutulmalı ve hidrojen içeren gazlar kullanılmamalıdır). 
bulletAna metalle aynı kompozisyona sahip kaynak malzemeleri %0.04 karbon ve %5 delta ferrit içeren bir kaynak metali verir.
bulletKaynak sonrası 580 - 620°C’de temperleme sünekliği arttırır.

 

ANA SAYFAYA DÖNÜŞ