Transcript Temper Dökme Demir - ACT KAYNAK

Fe-C diyagramına göre dökme demirler
% 2 - 6,7 aralığında karbon içerir.
Karbon gevrekliği artırdığından ticari uygulamalar için dökme demirin karbon
içeriği max. % 4 ile sınırlıdır.
Dökme demirlerin mikroyapısında sementit yerine grafit bulunur. Silisyum
grafit oluşumunu teşvik eder.
Dökme demirler Fe-C-Si alaşımı olarak kabul edilir (% 2 - 4 C + % 0,5 - 3 Si).
Dökme demirlerin kimyasal bileşim sınırları geniştir
Ötektik reaksiyon:
Sıvı  Ostenit + Sementit
Sıvı  Ostenit + Grafit
(Metastable)
(Stable)
Düşük soğuma hızı, yüksek C ve Si kararlı
dönüşümü teşvik eder.
Ötektoid reaksiyon:
Yavaş Soğuma:
Ostenit  Ferrit + Grafit
Düşük soğuma hızında (örneğin fırın
içinde) ostenit ferrit ve grafite dönüşür. Bu
işlem tavlama olarak isimlendirilir.
Hızlı Soğuma:
Ostenit  Ferrit + Sementit
Yüksek soğuma hızında (örneğin havada)
ostenit perlite dönüşür Bu işlem
normalizasyon olarak isimlendirilir. Bazı
alaşım elementleri (ör % 0,05 Sn ve % 0,5
Cu) perlitik dönüşümü teşvik eder.
Matris su verme + temperleme veya
ostemperleme (beynitik yapı) işlemleri ilde
değiştirilebilir.
Dökme demirlerin matrisi;
Ferritik (yavaş soğutma),
Perlitik (hızlı soğutma),
Beynitik (ostempeleme)
Martensitik (su verme + temperleme veya martemperleme) olabilir.
Isıl İşlemler
Su verme ve temperleme
Martemperleme

Ostemperleme

Tavlama

Normalizasyon

Aşınma direncini geliştirme amaçıyla
martensitik matris oluşturma
Beynitik matris oluşturma
Talaşlı işlenebilirliği geliştirmek amacıyla
yüksek sıcaklıktan yavaş soğutma
Yüksek sıcaklıktan havada soğutma ile
matrisi perlit yaparak mukavemeti artırma
Silisyumun Etkisi
• Sementit yerine grafit oluşumunu
teşvik eder
Fe3C  3 Fe + C (grafit)
• Ötektik noktayı düşük C değerlerine
kaydırır.
Ceş = % C + 1/3 %Si
Ceş = % 4,3 ötektik bileşim
Ceş > % 4,3 ötektik üstü
Ceş < % 4,3 ötektik altı
• Grafit morfolojsini belirler
(a) Gri Dökme Demir, (b) Beyaz Dökme Demir, (c) Temper Dökme Demir
(d) Küresel Grafitli Dökme demir (e) Vermikular Grafitli Dökme Demir
Grafit Morfolojisinin Kontrolu
Gri Dökme Demir
• En genel ve en ucuz dökme demir türdür.
• Bileşiminde % 2,5 - 4 C ve %1 -3 Si bulunur.
• Katılaşmadan sonra içerdiği karbonun büyük bir kısmı grafit lamelleri bulunur.
•Mikroyapıda demir fosfor ötektiği olan steadit fazı da bulunabilir.
•Matris genellikle perlitik ve/veya ferritiktir.
•Kırık yüzeyi gri renktedir.
Özellikler
•Grafitin lamelerin çentik etkisi nedeniyle çekme mukavemeti ve
kopma uzaması düşüktür (%1 'den az).
•Basma gerilmelerine karşı yüksek direnç gösterirler.
•Talaşlı işlemeye çok uygundur.
•Aşınma dirençleri ve titreşimleri sönümleme kapasitesi de yüksektir.
•TSE’ye göre DDL (dökme demir lamel grafitli) DIN’e göre GG
(Gusseisen mit Lamellen graphit=Grauguss) işareti ile gösterilirler.
DDL 10 = GG 10 = çekme mukavemeti 10 kg/mm².
•ASTM’ye göre gri dökme demir Class 20,30,40 vb şekilde sınıflara
ayrılmıştır. Class 20 = çekme mukavemeti 20.000 psi.
Beyaz Dökme Demir
Bileşimlerinde genellikle % 1,8-3,6 C ve % 0,5-1,9 Si
bulunur.
Ceş’in düşük olması nedeniyle, karbon katılaşmadan
sonra grafit yerine karbür oluşturur.
Kırılma yüzeyi beyaz ve kristalin görünümdedir.
Döküm halindeki mikroyapı genellikle perlitik matris
içinde iri demir karbürler içermektedir.
Krom ve molibden gibi alaşım elementlerinin ilavesi
mikroyapıda alaşım karbürlerinin oluşmasını teşvik
eder.
Isıl işlemle matris yapısının martensite dönüştürerek
sertliğini artırmak mümkündür.
Yüksek sertliğe sahip olan beyaz dökme demirler
yüksek abrasif aşınma direnci gerektiren mühendislik
uygulamasında tercih edilir. Alaşım elementi ilavesi ile
korozyon ve ısıl direnci geliştirilebilir.
Temper Dökme Demir
Beyaz dökme demirin temperleme olarak tabir edilen ısıl işlemle mikroyapıdaki
karbürlerin parçalanması sonucu rozet şekilli grafitlerin (temper karbon) oluştuğu
dökme demir türüdür.
925°C’de sementit ostenit ve grafite ayrışır.
Ferritik matris elde etmek için 760-700°C
aralığında yavaş soğutma (5 -15°C/h) yapılmalıdır.
Bu durumda ostenit ferrite dönüşürken fazla
karbon grafit rozetlerine dogru yayınır.
Havada soğutma perlitik yağda soğutma
martensitik matris oluşturur.
Beyaz Dökme Demir
Isıl İşlem
Dekarbürizan
ortam
Beyaz Temper
Karbürizan
ortam
Yavaş
Soğutma
Hızlı
Soğutma
Dökme Demir
Siyah Temper
Dökme Demir
Perlitik Siyah
Temper Dökme
Demir
Ortası beyaz temper döküm daha çok Avrupa’da üretilmekte olup, beyaz
dökme demirin oksitleyici ortamda tutulması ile ilde edilir.
Ortası siyah temper döküm çoğuklukla Amerika’da üretilmekte olup, beyaz
dökme demirin nötr bir ortamda temperlenmesi ile elde edilir.
Temper dökme demirlerin mikroyapısında nispeten küresel küresel
grafitlerin mevcudiyeti üstün mukavemet - süneklik kombinasyonu sağlar.
Matrisin ferritik veya perlitik olması ısıl işlem koşullan ile ilgilidir.
TSE’ye göre Beyaz Temper Dökme Demir BTD Siyah Temper Dökme Demir
STD işareti ile gösterilir. Takip eden sayılar kg/mm² cinsinden min çekme
mukavemetini gösteriri.
DIN göre yapılan sınıflandırmada Beyaz Dökme Demir GTW, Siyah Temper
Dökme Demiri GTS işareti ile gösterilir.
ASTM’ye göre siyah temper dökme demir sınıflandırması:
35.018: Ferritik, Akma Muk 35.000 psi (min), %18 kopma uzaması (min)
53.004: Perlitik, Akma Muk 53.000 psi (min), %4 kopma uzaması (min)
Küresel Grafitli Dökme Demir
Mikroyapısında grafitin küresel morfolojide bulunduğu dökme demir türüdür.
Grafitin küresel morfolojisi sıvı demirin % 0.07 oranında magnezyum veya
seryum ile aşılanmasıyla elde edilir.
Bileşimlerinde genellikle %3,0 – 4,0 karbon ve % 1,8 – 2,8 silisyum bulunur.
Küresel grafitli dökme demir üretimi için;
Öncelikle kükürt giderme yapılmalıdır (kükürt grafitin lameler morfolojide
büyümesini teşvik eder).
Sıvı demire magnezyum veya seryum ilave edilmelidir.
Magnezyum, sıvı metaldeki kükürt ve oksijeni giderir ve grafitin küresel formda
büyümesini sağlar
Küresel Grafli DD
•Sıcak yırtılma yok
•Ferritik kalitenin üretimi pahalı
•Perlitik kalite dökülmüş halde elde
edilir
•Tavlama süresi kısa
•Isıl işlemle kolay sertleşme, az
çarpılma
Temper DD
•Sıcak yırtılma var
•Ferritik kalitenin üretimi ucuz
•Perlitik kalite alaşımlama veya ısıl
işlemle elde edilir
•Tavlama süresi uzun
•Çarpılma problemi olabilir
TSE’ye göre DDK (Dökme demir küresel grafitli, DIN ‘e göre GGG simgesi ile
gösterilirler. İzleyen sayılar min çekme mukavemetidir.
ASTM’ye göre min çekme mukavemeti, akma mukavemeti ve kopma
uzaması rakamları ile karakterize edilir.
60-40-18 işaretli dökme demir; 60.000 psi min çekme mukavemeti, 40.000
psi akma mukavemeti % 18 uzamaya sahip küresel grafitli dökme demir
Özellikler
Talaşlı işlenme kabiliyeti yüksektir. İşlenebilirliği eşdeğer sertlikteki gri dökme
demirden daha iyidir.
Grafitin küresel morfolojisi nedeniyle çeliklerle kıyaslanabilecek mertebede
mukavemet ve tokluk değerlerine sahiptir.
Korozyon direnci gri dökme demire eşit, karbon çeliğinden daha iyidir
Döküm halinde ferritik ve/veya perlitik olan matriks yapısını ısıl işlemle
martensite (su verme + temperleme veya martemperleme) ve beynite
(ostemperleme) dönüştürmek mümkündür.
Döküm
Ostemper
365 C’de
ostemperlem
e
Akma Muk.
(MPa)
Çekme
Muk.
(MPa)
Kopma
Uz.
(%)
Sertlik
(HV 5)
Döküm
262
397
28
175
30 dak
816
1111
3
345
90 dak
790
1097
11
319
120 dak
778
1086
12
302
Vermüküler Grafitli Dökme Demir
Sıvı demire, grafitin küreleşme için gerekli olandan daha az miktarda Mg,, Ce, Ti
ilavesi ile üretilir. Kükürt miktarı %0,035’den az olmalıdır.
Mikroyapısında grafitler yarı küresel morfolojidedir.
Mekanik özelliklerin gri dökme demirle küresel grafitli dökme demir arasındadır.
Gri dökme demirden daha yüksek mukavemete, tufal oluşum direncine ve ısı
iletimine sahiptir.
Matris ferritik veya perlitik olabilir.
Ferritik
Perlitik
Çekme Mukavemeti (MPa)
365
440
Akma Mukavemeti (MPa)
260
305
Sertlik (BSD)
140-155
225-245
20C’de Darbe En. (joule)
7
3
DÖKME DEMİRLERİN
KAYNAĞI
• Bileşimlerinde yüksek karbon bulunması nedeniyle dökme demirler kaynağı
zor fakat imkansız olmayan bir metaldir. Kaynağın zor olmasının nedeni
bileşiminde çeliklerin 10 katı kadar karbon bulunmasıdır. Bu nedenle dökme
demirlerin kaynak işlemi, yerleşik prosedürlere göre özenle yapılmalıdır.
• Karbon içeriğinin düşük olması dökme
demirin kaynak kabiliyetini artırır. Karbon
içeriği yüksek olan dökme demirlerin çatlama
riski yüksek sıcaklıklarda kaynak yapılarak
azaltılabilir.
• Kaynak sonrası yavaş soğutma ile çatlama
riski azaltılabilir.
Ön Isıtmanın Faydaları:
• Yağ, gres, çözücüler ve diğer kirlilikleri uzaklaştırmak
• Kaynak metalinin ve dökme demirin ergimesini
kolaylaştırmak
• Kaynak bölgesinde sertlik ve gevrekliği azaltmak
• Kaynak bölgesinde sıcaklık gradyantlerinin neden olduğu
çatlama riskini ve artık gerilmeleri azaltmak
• Distorsiyonla ilgili problemleri en aza indirmek
• Kaynak bölgesinin talaşlı işlenmesini kolaylaştırmak
Ön Isıtma Durumuna Göre Dökme Demir Kaynağın Sınıflandırılaması
• Soğuk Kaynak (ön ısıtma yok)
• Sıcak Kaynak (ön ısıtma sıcaklığı 500-600°C)
•Yarı Sıcak Kaynak (ön ısıtma sıcaklığı 200-300°C)
• Dökme demirin mikroyapısında perlit,
sementit, martensit bulunması çatlama
riskini artırır.
• Ferritik matrisli dökme demirlerde daha
düşük kalıntı gerilme oluşur ve daha kolay
kaynak yapılabilir.
• Grafitin küresel morfolojide olması daha iyi
kaynak yapılmasını sağlar.
•Kaynak bölgesindeki gerilmeleri azaltacak
dizayn ile çatlama riski azaltılabilir.
Metalurjik Dönüşümler
Kaynak Metali
Mikroyapıda bulunan grafit, sıvılaşmış kaynak
metalinde sementit oluşturabilir. Sementit düşük
soğuma hızlarında grafite dönüşebilirken
yüksek soğuma hızlarında yapıda kalabilir. Bu
durumda kaynak metalinin mikroyapısı
martensit + sementit’den oluşur. Bu yapı, sert,
gevrek, yüksek çatlama hassasiyetine sahip ve
talaşlı işlenmesi güç bir yapıdır. Kaynak
metalindeki soğuma her tarafta eşit olmazsa
(düzensiz olursa), hızlı soğuyan yerlerde
demirkarbür, grafit lamelleri ve yüksek karbonlu
mikroyapının karışımından oluşan “sert
noktalar” meydana gelir.
ITAB
Kaynak işlemi sırasında kaynak metaline komşu bölgeler yüksek sıcaklıklara
ısındıktan sonra hızla soğur. Bu durumda ITAB ‘da karbür çökelmesi ve martensit
oluşumu söz konusudur. ITAB’ın çok sert ve gevrektir. Isıl gerilmeler nedeniyle
çatlama riski yüksektir.
Dökme demirlere uygulanan kaynağın amacı:
• Birleştirme
• Tamirat (Döküm hataları, İşleme, aşınma, kırılma vb)
Dökme demirlere uygulanan kaynak yöntemleri
• Döküm kaynağı
• Termit ergitme kaynağı
• Gaz ergitme kaynağı
• Ark kaynağı
Döküm Kaynağı
•En eski kaynak yöntemidir. Dökümhanelerde veya ergitme fırını olan
işletmelerde yapılabilir. Diğer yöntemlere göre pahalıdır. Günümüzde
kullanımı sınırlıdır.
• Kaynak için önce parçanın kırılan kısmına uygun kalıp hazırlanır ve kırık
yüzeyini içine alacak şekilde parçaya oturtulur. Sıvı dökme demir (11501250°C) kalıba dökülür ve parça yavaş soğumaya terk edilir.
•Çatlama riskini azaltmak için parça parça ön ısıtmaya ( 500-600°C) tabi
tutulmalıdır.
Termit Kaynağı
Bu kaynağın esası aluminyumun oksijene karşı olan aşırı ilgisine dayanır.
Termit demir oksitle aluminyumun karışımından ibaret bir tozdur. Bu karışım
1200°C’de tutuşur. Tutuşma maddesi, baryum peroksit, aluminyum tozu ve
magnezyum talaşıdır. Tutuşmayı müteakip 3000°C sıcaklık elde edilir.
Termit potasındaki ergimiş metal kaynak yapılacak parçanın yerleştirildiği
kalıba dökülür. Kaynağı müteakip parça yavaş soğumaya terk edilir. Çatlama
riskini azaltmak için ön ısıtma yapılmalıdır.
Bu kaynak metodunda kaynak ısısını, yakıcı (oksijen) ve yanıcı gaz (asetilen,
havagazı, propan vs) karışımının oluşturduğu alev sağlar. Oksi-asetilen kaynağı
en ekonomik ve alev sıcaklığı 3000°C mertebesindedir.
Asetilen (C2H2) / Oksijen (O2) < 1 ise oksitleyici alev
Asetilen (C2H2) / Oksijen (O2) >1 ise karbonlayıcı alev
Asetilen (C2H2) / Oksijen (O2) = 1 ise nötr alev
Dökme Demirlerin Oksi-asetilen Kaynağı:
• Isıl gerilmelerin yüksek olmayacağı parçalar (dişliler, dişli çarklar) için soğuk
kaynak tercih edilir.
• Büyük ve kalın kesitli parçalar için sıcak kaynak tercih edilir.
•Gerek ön ısıtma ve gerekse kaynak ısısı etkisi ile dökme demire çok yüksek
ısı girişi olduğundan çarpılma ve çatlamaya sebebiyet verme eğilimi yüksektir.
Bu nedenle genellikle tamir amaçlı uygulanır.
•Temper dökme demire uygulanması diğer dökme demirlere göre daha
problemlidir.
•Tamir amaçlı kaynakta önce yüzeyler hazırlanır. Kaynak genellikle yatay
pozisyonda olur. Sıvı metal çok akıcı olduğundan metalin birleşmenin köküne
girmesini sınırlamak için alta bir grafit plaka konur.
• Dökme demirin kaynağında da çeliğin kaynağında kullanılan ekipmanlar
kullanılabilir. Üflece gelen asetilen oksijenden daha fazla olmalıdır. Oksijen
fazlası kaynak dikişini gözenekli hale getirir.
• Dolgu metali (ilave metal) olarak daire , kare veya dikdörgen kesitli çıplak
dökme demir (%3-3,6 C, %3-3,8 Si, %0,5-0,8 Mn, % 0,6max P, %0,1max S)
çubuklar kullanılır. Dökme demir kaynak çubuğu ana metal ile mükemmel bir
renk uyumu sağlar.
• Çubuk çapı kaynak edilecek parçanın kalınlığına bağlıdır. Kaynak yeri
muhtelif kalınlıkta ise önce kalın kesitler kaynak yapılır. İyi bir kaynak için et
kalınlığı 40 mm’den az olmalıdır.
• Gri dökme demir kaynağında gri dökme demir AWS Type RCI veya RCI-A
kullanılır. RCI-A çubuklar RCI ya göre az miktarda Mg ve Ni içerirler ve kaynak
metalinin sertliğini artırırlar. Bir miktar Ce içeren RCI-B tipi çubuk ise katılaşma
sırasında grafitin aglomerasyonunu önler ve kaynak metalinin daha yumuşak
olmasını sağlar.
• Kaynak çubuğuna P ilavesi ile akışkanlık artırılır. Cr ve Mo ilavesi kaynak
metali sertliğini artırır.
•Dökme demirin oksi-asetilen kaynağında, sıvı kaynak metalinde oksidi
çözmek, akışkanlığını artırmak ve curuf oluşturmak amacıyla flaksa (dekapan)
ihtiyaç vardır. Fluks soda külü, boraks veya borik asit ve diğer bileşiklerden
ibaret olup, curufun kaynak dikişinden kolay ayrılmasını sağlar.
•Önflakslı kaynak çubukları ticari olarak üretilmekte ise yaygın uygulama
kaynak çubuğunu flaksa daldırdıktan sonra kaynak yapmaktır.
• Kaynak işleminden önce parça 500-600°C ısıtılır. İnce kesitli parçaların ön
ısıtma sıcaklığı düşük tutulur. Ön ısıtma parçanın tamamına uygulanmalıdır.
•Kaynak metali küçük tutulmalıdır (1/8 inch’den az) Kaynak sırasında kaynak
çubuğu hareket ettirilerek curufun yüzeye çıkması sağlanmalıdır.
•Çok pasolu kaynaklarda da kaynak işlemi 500-600°C’de yapılmalıdır.
•Kaynak tamamlandıktan sonra soğumanın çok düşük hızda olması
sağlanmalıdır. Gerilme giderme tavlaması faydalıdır.
•Gri dökme demirler için önerilen kaynak sonrası ısıl işlem şöyledir; Kaynak
sonrası parça hemen 600-650°C’deki fırına yerleştirilir ve 900°C’ye ısıtılır. Bu
sıcaklıkta 2-4 saat tutulduktan sonra 700°C’ye soğutulur ve bu sıcaklıkta beş
saat bekletilip, fırın içinde 600°C’ye soğutulur. Sonra fırından çıkarılır ve
durgun havada oda sıcaklığına soğuması sağlanır.
Isı kaynağı, birleştirilecek parçaların yüzeylerini bölgesel olarak ergiten, elektrik
arkıdır. Genellikle manuel, gaz metal ve özlü elektrod ark kaynak yöntemleri
kullanılmaktadır.
Kaynak
Ön ısıtmaksızın (soğuk kaynak)
500-600°C’ye ön ısıtarak (sıcak kaynak)
250-300°C’ye ön ısıtarak (yarı sıcak kaynak)
Dökme Demirin Ark Kaynağında Kullanılan Elektrodlar
Elektrod türü
Uygulama
AWS sınıfı
Karbon çeliği
Manuel kaynak için örtülü elektrod
ESt, E7018
Gaz metal ark kaynağı için çıplak elektrod
E70S-2
%93 Nikel
Gaz metal ark kaynağı için çıplak elektrod
ERNi-1
%95 Nikel
Manuel kaynak için örtülü elektrod
ENi-CI, ENi-CI-A
53Ni-Fe
Gaz metal ark kaynağı için çıplak elektrod
ENiFe-CI
53Ni-45Fe
Gaz metal ark kaynağı için özlü elektrod
55Ni-40Cu-4Fe
Manuel kaynak için örtülü elektrod
ENiCu-A
65 Ni-30Cu-4Fe
Manuel kaynak için örtülü elektrod
ENiCu-B
Bakır - Kalay
Manuel kaynak için örtülü elektrod
ECuSn-A
Bakır - Kalay
Gaz metal ark kaynağı için çıplak elektrod
ERCuSn-A
Bakır-Aluminyum
Manuel kaynak için örtülü elektrod
ECuAl-A2
Bakır-Aluminyum
Gaz metal ark kaynağı için çıplak elektrod
ERCuAl-A2
Nikelli Elektrodlar:
• Dökme demirin ark kaynağında saf Ni, Ni-Fe, Ni-Cu-Fe alaşımları kullanılır.
•Nikelli elektrotların oluşturduğu kaynak metalinde çözünürlük sınırının çok üstünde
karbon bulunur. Kaynak metali soğurken ve katılaşırken, fazla karbon çözeltiden
dışarı itilir ve grafit olarak çökelir. Bu proses, katışama sırasında kaynak metalinin
hacmini genişleterek büzülmeyi engeller. Böylece kaynak dikişinde ve ITAB’da
kaliıntı gerilmeyi azaltır.
•Nikel güçlü bir kaynak bağı oluşturmak için daha az ısı gerektirir. Bu durum, kaynak
dikişinde ve ITAB’da karbür oluşumunun önüne geçer.
•Gaz metal ark kaynağında özellikle ENi-CI ve ENiFe-CI kullanılmaktadır. ENi-CI
elektrod ENiFe-CI elektroda göre daha düşük kaynak dikişi sertliğine sebep olur. Bu
durum talaşlı işleme açısından önemlidir. Çok pasolu, yüksek mukavemet ve
süneklik beklenen kaynak dikişlerinde, yüksek fosforlu ve sıcak yırtılma eğilimi
yüksek dökme demirlerde, kalıntı gerilmenin yüksek olmasının beklendiği durumlarda
ENiFe-CI elektrod kullanılır. Bu elektrodla dökme demirlerin, çeliğe, paslanmaz
çeliğe ve nikel alaşımına kaynağı yapılabilir.
•Örtülü elektrod olarak Ni-Cu-Fe kullanılmaktadır. Bu elektrodların oluşturduğu
kaynak metalinin çatlama riski yüksektir.
Çelik Elektrodlar
E7018 ve ESt tipi elektrodlar talaşlı işlemenin ön planda tutulmadığı renk
uyumunun önem taşıdığı tamirat işlemleri için tercih edilirler.
Ferritik matrisli küresel veya temper dökme demirlerin çeliğe kaynağında
kullanılır. Ancak sıvı çelik kaynak metalinin katılaşma sırasında dökme
demirden daha fazla büzülmesi kaynak arayüzeyinde kalıntı gerilme
oluşturur.
Kaynak bölgesinin çekme veya eğilmeye zorlanmayacağı uygulamalarda
çelik elekrod kullanımı sınırlıdır.
Bakır Elektodlar
Kaynak metalinin yumuşak olması nedeniyle, soğuma sırasında kalıntı
gerilme ve çatlak oluşumunu engeller. Dökme demir kaynağında iki tip
(Cu-Sn ve Cu-Al) kullanılmaktadır. Cu-Al elektrodun oluşturduğu kaynak
dikişi, Cu-sn’nin oluşturduğu kaynak dikişinden iki kat daha yüksek
sertliktedir.
1.
2.
3.
4.
Kaynak tercihan nikelli elektrodlla yapılmalıdır. Özellike soğuk
kaynak yapılacaksa mümkün olduğu kadar ince elektrod
kullanılmalıdır.
Kaynak ağzı geniş olmalı, kalın kesitler çift V veya U kaynak ağzı
ile iki taraftan kaynaklanmalıdır. Kaynak dikişinin genişliği
elektrod çapının üç katından fazla olmamalıdır.
Kaynak bölgesi temizlenmelidir. Gres, yağ, boya, yüzey pastelleri
ve talaşlı işleme yağlarının tümü, dökme demirini yüzey
gözeneklerine nüfuz eder ve kirletir. Bu kirlilikler, döküm yüzeyi
kaynak sıcaklığına ısıtıldığında gaza dönüşür ve kaynak metalinin
içinde gaz kabarcıkları oluşturabilir.
Ark doğrudan döküm parça üzerinde oluşturulmamalıdır. Bu
durum “Elmas Noktası” olarak adlandırılan sert, gevrek bir
nokta oluşur. Ark kaynak yerine komşu küçük bir çelik levha
üzerinde başlatıldıktan sonra kaynak yapılacak dökme demir
parça üzerine getirilmelidir.
5. Akım düşük ve kaynak dikişi (elektrod çapının 4 katından az) kısa tutularak ısı
girişi sınırlandırılmalıdır. Düşük kaynak ısısı ile dökme demirin ergitilmesi
kaynak bölgesindeki gevrekleşmeyi en aza indirir.
6. Her zaman gerekli olmasa da ön ısıtma yapılmalıdır. Önısıtma kaynak
sonrası üniform ve yavaş soğumayı sağlayacak, ITAB’ın martensite
dönüşümünü engelleyecektir. Hızlı soğuma kaynak bölgesini sert, gevrek,
çatlamaya hassas ve çok zor talaşlı işlenebilen duruma getirir. Ön ısıtma
sıcaklığı dökme demirin çatlama hassasiyetinin arttığı (mavi gevreklik)
sıcaklık aralığında (260-370°C) yapılmamalıdır. Ön tavlama sıcaklığı 200300°C’de yapılırsa buna yarı sıcak kaynak denir.
7. Kaynak dikişi yuvarlak uçlu bir çekiçle hafifçe dövülmelidir. Bu işlemin amacı
kaynak dikişinin tane yapısını inceltmek ve oluşabilecek kalıntı gerilmelerin
seviyesini düşürmektir. Soğuk kaynak işleminde asla çekiçlenme
yapılmamalıdır.
8. Dökme demirlerin kaynağında en az iki paso kaynak dikişi tavsiye edilir. Tampon
Paso olarak adlandırılan ilk paso, soğuma hızından ve yüzey kirliliklerinden
etkilenir. İlk pasoda aşırı gözeneklilik varsa, kaynak metali kaba şekilde taşlanır;
böylece sonraki paso, döküm yüzeyindeki son pasonun altında kalır. Son pasonun
hiçbir gözenek içermemesi gerekir. Gözeneklilik, kaynağın ilk pasosunda genellikle
gözle görülür. Bazen Temper Paso olarak adlandırılan ikinci paso, seçilen kaynak
alaşımının özelliklerini daha iyi ortaya koyacaktır.
9. Özellikle 40 mm’den kalın kesite sahip dökme demirler kaynak bağını
güçlendirmek için saplama yapılması çok sık kullanılmaktadır. Kaynak ağzı açısı
60°’den büyük olur. Saplama olarak diş çekilmiş çelik çubuklar kullanılmaktadır. En
küçük efektif saplama çapı 10 mm’dir. Saplamalar, ITAB’ı tamamen geçecek ve
esas metale en az 20 mm nüfuz etmeye yetecek uzunlukta olmalıdır.
Temper Dökme Demir Kaynağı
Sıcak kaynak yönteminde parçaya işlemden önce 300-400°’lik bir ön
ısıtma uygulanır ve kaynak sonrası parça yavaş soğumaya bırakılır.
Bu dökme demirlere kaynak temperleme ısıl işlemi öncesinde yapılırsa
kaynak dikişi temperleme ısıl işlemi sonrasında istenen özelliği
kazanır.
Temperleme ısıl işlemi sonrasında yapılan kaynak, sementit çökelmesi
sonucunda kaynak bölgesinde aşırı sertlik ve kırılganlığa sebebiyet
verebilir.