Transcript Örtülü elektrotlar - Afyon Kocatepe Üniversitesi

AFYON KOCATEPE
ÜNİVERSİTESİ
TEKNİK EĞİTİM FAKÜLTESİ
METAL EĞİTİMİ BÖLÜMÜ
ELEKTRODLAR
Kaynak işlemi esnasında üzerinden
kaynak akımının geçmesini sağlayan,
iş parçasına bakan ucu ile iş parçası
arasında kaynak arkını oluşturan ve
gerektiğinde ergiyerek kaynak ağzını
dolduran kaynak malzemesine
ELEKTROT denir.
Elektrik ark kaynağı,elektrot ve kaynak
parçası arasında, elektrik akımının teşekkülü
ve idaresi ile karakterize edilir. Elektrot aynı
zamanda elektrik iletkeni ve ilave madde
rolünü oynamaktadır.
• Elektrot boyutları metrik ve
diğer ölçü birimlerine göre
standartlaştırılmıştır.
• Uzunluk ise çapa v.s göre
250 den 450 mm ye göre
değişir.
Elektrik ark kaynağında kullanılan elektrotları genel
olarak iki grupta toplamak mümkündür.
• 1.Yalnız arkı teşkil etmede kullanılan elektrotlar
• 2.Hem arkın teşkilinde hem de ilave metal olarak
kullanılan elektrotlar
1- Yalnız arkı teşkil etmede kullanılan
elektrotlar
Bu elektrotlar, ya parça ile aralarında yada iki
elektrot arasında arkı meydana getirir ve ayrıca
kaynak ağzını doldurmak için bir ilave metal
(kaynak teli ve çubuğu) kullanılır. Eğer ağızlar,
ince saçlarda olduğu gibi kıvrık bir şekilde
hazırlanmış ise, ayrıca bir kaynak teline ihtiyaç
yoktur. Kaynak tekniğinde kullanılan bu
elektrotlar başlıca iki gruba ayrılır:
• Karbon elektrotlar
• Tungsten elektrotlar
Karbon Elektrotları
• Karbon elektrotlar toz haline getirilmiş kok, grafit veya
antrasit kömürlerinin bir yapıştırıcı madde ile birlikte
yüksek basınç altında preslenmesi neticesinde elde
edilir.
•Bu fitilli elektrotların (özü) su camı ve asit borik olup, arkın
muntazam ve sakin yanmasını sağlar.
•Çapları 3-30 mm. ve boyları da 200-1000 mm. arasındadır
•Karbon elektrotlar hava delikleri bulunan özel bir penseye
tutturulur.
• Karbon elektrotlar genel
olarak kesme işlemi için de
kullanılırlar.
Tungsten Elektrotlar
• Tungsten elektrotlar, koruyucu gaz atmosferi altında
yapılan kaynak usullerinde kullanılmaktadır. Ark atom
(atomik hidrojen) ve argon ark (TIG) kaynakları gibi
Alaşımlandırılmış tungsten elektrotlar, başlıca şu
üstünlükleri sağlar:
1. Mükemmel bir elektron emisyonu meydana getirir.
2. Alaşımsız elektrotlara nazaran alaşımlı elektrotları %25
daha yüksek bir akım şiddeti ile yüklemek mümkündür.
3. Alaşımlı elektrotların ömürleri daha uzundur ve
sarfiyatları da alaşımsız elektrotlara nazaran %50 daha
azdır.
4. Elektrotun tesadüfen kaynak yeri ile temas etmesi
halinde, kaynak banyosunda husule gelen sıçrama ve
buharlaşma saf elektrotlara nispeten azdır.
2- Hem arkın teşkilinde hem de ilave
metal olarak kullanılan elektrotlar:
• Bu grup elektrodlar kaynak yaparken erir ve kaynak
ağzını doldurur.
• Örtü adı verilen çabuk eriyen ve ark kaynağında çok
önemli bir rol oynayan bir madde ile kaplanmış madensel
bir öz’den ibarettir.
• Yumuşak çeliklerin kaynağında kullanılırlar.
Başlıca iki gruba ayrılırlar:
1. Örtülü elektrotlar
2. Örtüsüz elektrotlar
• Çıplak elektrotlar
• Özlü elektrotlar
Örtülü elektrotlar
• Elektrotun ucu, kaynak banyosu,
ark ve iş parçasının kaynağa
yakın bölgeleri, atmosferin zararlı
etkilerinden örtü maddesinin
yanması ve ayrışması ile oluşan
gazlar tarafından korunur. Ergimiş
örtü maddesinin oluşturduğu cüruf
kaynak banyosundaki ergimiş
kaynak metali için ek bir koruma
sağlar. İlave metal (dolgu metali),
tükenen elektrotun çekirdek
telinden ve bazı elektrotlarda da
elektrot örtüsündeki metal tozları
tarafından sağlanır.
• Örtülü elektrot ark kaynağı sahip
olduğu avantajları nedeniyle
metallerin birleştirilmesinde en çok
kullanılan kaynak yöntemidir.
•
Avantajları :
1. Örtülü elektrot ark kaynağı açık ve kapalı alanlarda uygulanabilir.
2. Elektrot ile ulaşılabilen her noktada ve pozisyonda kaynak yapmak
mümkündür.
3. Diğer kaynak yöntemleri ile ulaşılamayan dar ve sınırlı alanlarda
kaynak yapmak mümkündür.
4. Kaynak makinesinin güç kaynağı uçları uzatılabildiği için uzak
mesafedeki bağlantılarda kaynak yapılabilir.
5. Kaynak ekipmanları hafif ve taşınabilir.
6. Pek çok malzemenin kimyasal ve mekanik özelliklerini karşılayacak
örtülü elektrod türü mevcuttur. Bu nedenle kaynaklı birleştirmeler de
ana malzemenin sahip olduğu özelliklere sahip olabilir.
•
Dezavantajları :
1. Örtülü elektrot ark kaynağının metal yığma hızı ve verimliliği diğer
elektrotlara göre düşüktür.
2. Elektrotlar belli boy kesik çubuklar şeklindedir,bu nedenle her
elektrot bittiğinde kaynağı durdurmak gerekir.
3. Her kaynak pasosu sonrasında kaynak metali üzerinde oluşan cüruf
tabakasını temizlemek gerekir
Örtüyü oluşturan maddeler:
•
•
•
•
•
•
Cüruf oluşturucular.
Arkı stabilize eden maddeler.
Gaz atmosferi oluşturan maddeler.
Alaşım teşkil eden maddeler.
Banyoyu dezokside eden maddeler.
Bağlayıcı maddeler.
Elektrot örtüsünün görevleri:
1) Arkın tutuşmasını ve devamlılığını sağlar.
2) Kaynağın her pozisyonda yapılmasını
sağlar.
3) Kaynak banyosunu havanın kötü
etkilerinden korur.
4) Cüruf oluşturur, yavaş soğumaya
yardımcı olur.
5) Kaynak banyosunu alaşımlandırır.
6) Kaynak banyosunu dezoksite eder
Elektrik ark kaynağında kullanılan örtülü elektrotların
yapısı
•
•
•
Örtüsüz elektrotlar
Bu elektrotlarla kaynak yaparken eriyik banyo, dikişi
havanın oksijen ve azotunun tesirinden koruyamaz.
Kaynak banyosu çabuk soğuduğundan, dikiş gevrek
olur ve çentik mukavemeti gayet az olur.
Örtüsüz elektrotların en önemli dezavantajları şunlardır:
1. Ark teşekkülünde güçlük,
2. Yalnız doğru akımda çalışma,
3. Arkın kararsızlığı ve bundan dolayı birleşmenin
sürekliliğinde büyük hata bırakması,
4. Oksijen ve azot gazlarını büyük miktarda absorbe
etmesi.
•
Çıplak elektrotların örtülü elektrotlara nazaran tek
üstünlüğü ucuz olmasıdır, fakat bu etken de bunların
yüksek mekanik özellikler istenilen konstrüksiyonlarda
kullanılmasını sağlayamaz.
Örtü kalınlığına göre örtülü elektrotlar
d
D
1) İnce örtülü elektrodlar
D < (dx1.2)
ÇEKİRDEK
2) Orta – kalın örtülü elektrodlar
dx1.2 ≤ D ≤ (dx1.55)
ÖRTÜ
3) Kalın örtülü elektrodlar
D > (dx1.55)
ÖRTÜ KARAKTERİNE GÖRE
ELEKTROTLARIN SINIFLANDIRILMASI
•
Örtülerinin karakterine elektrotlar :
1.TİTANDİOKSİT (RUTİL) ELEKTROTLAR
2.ASİT ELEKTROTLAR (Es)
3.OKSİT ELEKTROTLAR (Ox)
4.BAZİK ELEKTROTLAR (Kb )
5.SELULOZİK ELEKTROTLAR
6.DEMİR TOZLU ELEKTROTLAR
7.DERİN NÜFUZİYET ELEKTROTLARI
1.TİTANDİOKSİT (RUTİL) ELEKTROTLAR
• Bunlar örtülerinde esas madde olarak çoğunlukla rutil
şeklinde bulunan titandioksit ya da ilmenit ihtiva ederler.
Bundan başka örtülerinde silikatlar, karbonatlar, metal
oksitleri, organik maddeler ve ferro alaşımlar bulunur.
• Rutilin rolü daha çok iyonlaştırmayı arttırmak olduğundan
bunlarda ark çok kararlı, tutuşması kolay ve dalgalı
akımda bile ark gerilimi nispeten düşük olur.
• Rutil elektrotlarla hem doğru hem de dalgalı akımda
kaynak yapılır.
• Kaynak dikişi düzgün bir görünüş arz edip bombesi
azdan düze doğru değişir.
•Rutil tip elektrotların kaynak
metaline geçişi küçük damlalar
halindedip
2.ASİT ELEKTROTLAR (Es)
• Çok akıcı olan bu elektrotlarla yukarıdan aşağıya dik
kaynak dışında her pozisyonda kaynak yapılabilir.
• Dikişin yüzeyi parlak olup dikiş dövülebilir ve röntgen
muayenesinde çok iyi sonuç verir.
• Aralık doldurma kabiliyetleri iyi değildir.
• Doğru ve dalgalı akımda kullanılabilirler.
• Bu elektrotlar ince malzemelerin kaynağında kullanılmaz.
•Asit tipi elektrotların kaynak
metaline geçişi çok sayıda küçük
damlalar halindedir.
3.OKSİT ELEKTROTLAR (Ox)
• Bu elektrotlar çok akıcı olup düzgün dikişler verir
• Bunlar en çok alaşımsız ve düşük karbonlu çeliklerin
kaynağına ve sadece yatay oluk pozisyonunda
kullanılmaya elverişlidir.
• Ark içinde metal geçişi ince yağmur halinde olur.
• Aralık doldurma kabiliyetleri düşüktür.
• Az nufuziyetlidir.
4.BAZİK ELEKTROTLAR (Kb )
• Bütün kaynak konumlarında kullanılabilirler.
• Aralık doldurma kabiliyetleri fazladır.
• Bazik örtüleri kaynak dikişinin hidrojen kapma olasılığını
azaltıcı yapıdadır.
• Birçok elektrot türü ile iyi sonuç alınmasının zor olduğu
0ºC sıcaklıklar altında çalışan makine parçalarında iyi
sonuç almak mümkündür.
• bazik tip elektrotların kaynak metaline geçişi büyük
damlalar halinde olur.
5.SELULOZİK ELEKTROTLAR
• Örtüleri % 10 dan fazla yanabilen organik madde
silikatlar ve redükleyici ferro alaşımları içerirler.
• Çabuk katılaştıkları için dik,tavan ve boru kaynak
pozisyonlarında kullanılabilirler.
• İyi bir aralık doldurma kabiliyeti ve derin bir nüfuziyet
sağlarlar.
• Selülozik elektrotlar kaynakla çok duman
çıkardıklarından kazan depo gibi kapalı hacimlerden
kullanılmaktan kaçınılmalıdır.
•Yaklaşık %30 oranında selülozik
maddelerden oluşan örtü maddesinin
arkın etkisiyle gaza dönüşmesi cürufun
az olmasına,bu da sıçramaların
fazlalaşmasına neden olur.
6.DEMİR TOZLU ELEKTROTLAR
•
Örtü bileşimi büyük oranda demir
tozundan oluşmaktadır.
• Demir tozu elektrot üzerinde olumlu
etkiler yaratır.Bu etkiler:
1. Elektrot örtüsünü iletken hale getirir.
2. Dikişe geçerek ergime verimini yükseltir.
3. Elektrotun yüksek verimli olmasına
olanak tanır.
7.DERİN NÜFUZİYET ELEKTROTLARI
• Yaklaşık 10 mm kalınlığa sahip iki parça bu elektrotlarla
kaynak ağzı açmadan birleştirilebilir.
• Derin nüfuziyet elektrotları kalın örtülü olarak üretilir.
• Örtü maddesi rutil,selülozik,bazik,asit ve oksit türden
olabilir.
ELEKTROT STANDARTLARI
• TSE 563 e göre elektrotlar örtülerinin çeşitlerine göre 7
tipe ayrılır ve buna göre işaretlenir:
A
:Asit(demir oksit,ince-kalın)
AR :Asit(Rutil doğal titan di oksit,kalın)
R
:Rutil örtülü(ince-orta)
RR :Rutil örtülü(kalın)
B
:Bazik örtülü(kalın)
C
:Selülozik örtülü(orta)
R(C) :Rutil-selülozik örtülü(orta)
RR(C):Rutil-selülozik örtülü(kalın)
B(R) :Bazik örtülü(rutil katkılı-kalın)
RR(B):Rutil-bazik örtülü(kalın)
• DIN 1913(Alman standardı) e göre
elektrotlar 6 ana tipe ayrılır ve buna göre
işaretlenirler:
Ti :Titandioksit elektrotlar
Es:Asit elektrotlar
Ox:Oksit elektrotlar
Kb:Bazik elektrotlar
Ze:Selülozik elektrotlar
So:Özel elektrotlar
TSE 563
ELEKTROT STANDARTLARI
•
Elektrik ark kaynağında kullanılan elektrotlar TSE ' ye
göre 6 grupta standartlaştırılmıştır:
Grup 1 : Kaynak usulünü gösteren işaret. Bu işaret E harfi
ile gösterilir.
Grup 2 : Kullanma alanına göre elektrotun işareti
Grup 3 : Kabuk kalınlığını gösteren işaret(yalnız kabuklu
elektrotlar için). Kabuk kalınlığı aşağıdaki
elektrotlardan biri ile belirtilir.
i: ince kabuk
o: orta kabuk
k: kalın kabuk
Grup 4 : Dikişin mekanik özelliğini gösteren bu işaret üç
rakamlı bir sayı ile gösterilir.
Burada:
1.rakam : En küçük çekme dayanımı
2.rakam : En küçük kopma uzaması
3.rakam : En küçük vurma değeri
Grup 5 : Elektrot tipini gösteren işaret
Bu işaretlerin anlamları aşağıdadır :
X : özsüz
C : selülozik
O : oksit
D : özlü
T : titandioksit
A : asit
V : diğer tipli elektrotlar
B : bazik
•
Derine işleyen elektrotlarda diğer elektrotlarda olduğu gibi kabuk
cinsini gösteren işaret kullanılır ; ayrıca bütün işaretlerin sonuna
bir P harfi konulur.Demir tozlu elektrotlarda kabuk tipini belirten
işaret kullanıldıktan sonra bütün işaretlerin sonuna Fe harfi yazılır.
Grup 6 : Kaynak durumunu ve akım cinsini belirten bu
işaret iki rakamlı bir sayı ile gösterilir;
Burada :
1.rakam : kaynak durumu
2.rakam : akım cinsi ile kutup durumu belirtilir
örnek:
DIN 1913
ELEKTROT STANDARLARI
• DIN 1913’e göre bir elektrotun tipini karakterize eden
işaretler 5 guruba ayrılır
1.Grup:Elektrotun tipini karakterize eder.
2.Grup:Elektrotun klas işaretini ifade eder.Elektrotların
hangi cins çeliklerin kaynağında kullanıldığını ayırt etmek
için çeşitli çelik gruplarına göre elektrotlar Romen
harfleriyle gösterilen 14 gruba ayrılmıştır.
3.Grup:Örtü kalınlığını ifade eder.Örtü kalınlığı için d,m ve
s harfleri kullanılır.
d : ince örtülü elektrotlar
m: orta kalın örtülü elektrotlar
s: kalın örtülü elektrotlar
• 4.grup:Kaynak dikişinin mekanik özelliklerini gösteren
işaretlerdir.3 rakam ile gösterilir. Birinci rakam çekme
mukavemetini verir.İkinci rakam kopma uzamasını verir.
Üçüncü rakam çentik darbe mukavemetini verir
• 5.grup:Kaynak pozisyonu ve akım şeklini belirten
işaretlerdir.
ISO
MİLLETLERARASI ELEKTROT
STANDARTLARI
• ISO standartlarına göre bir elektrotu karakterize eden
işaretler 3 grupta toplanır.
1.Grup:3 rakamdan oluşup kaynak metalinin sırası ile
asgari çekme mukavemeti,kopma uzaması ve çentik
darbe mukavemetini karakterize eder.
2.Grup:Yalnız bir harften ibaret olup örtünün tipini
karakterize eder.
A:asit
O:Oksit
B:Bazik
R,T:Titan di oksit
C:selülozik
V:Diğer tipler
3.grup:iki rakamdan ibaret olup birinci rakam ayak pozisyonu
ikinci rakam da akım şekli kutup durumu ve kaynak
transformatörünün asgari boşta çalışma gerilimini gösterir.
ÖRNEK : E 345 B 29
E:Elektrot
3:Asgari çekme mukavemeti 48 kg/mm2
4:Asgari kopma uzaması 26%
5:Asgari çentik darbe mukavemeti 13 kgm/cm2
B:Bazik karakterli
2:Yalnız yukarıdan yukardan aşağıya dikey pozisyon
müstesna , diğer bütün kaynak pozisyonları için.
9:Doğru akımla elektrot pozitif kutba bağlanıp veya boşta
çalışma gerilimi asgari 90 volt olan bir kaynak transformatörü
ile kaynak yapılır.
ELEKTROTLARIN İMAL
ŞEKİLLERİ
•
•
•
1.
2.
Elektrotlar ya daldırma yada presleme suretiyle imal
edilir
Daldırma suretiyle imâl tarzı bugün yavaş yavaş terk
edilmektedir.
Preslemede ise iki esas altında presleme
gerçekleştirilir.
Yüksek Rutubetle Presleme
Düşük Rutubette Presleme:
•
•
•
•
•
•
1-Yüksek Rutubetle Presleme
Bu usul daha çok Almanya’da kullanılır.
Rutubet derecesi %25-30 arasındadır.
Presleme basıncı da 200Atm civarında
tutulur.
Elektrotlar presleme ameliyesinden sonra
100-130C ‘e kurutulur.
Elektrotlar rutubete karşı çok hassastır.
Bu yüzden kuru yerlerde ambarlanması
gerekir.
•
•
•
•
•
•
2.Düşük Rutubette Presleme
Rutubet derecesi %10-20 arasındadır.
Yüksek presleme basıncına ihtiyaç vardır
(200-500 Atm gibi).
Bu şekilde imâl edilen elektrotlar sert bir
örtüyü haizdir.
Alçak sıcaklıkta (28-60C gibi) kurutulur.
Bazen de oda sıcaklığı bile kurutma için
yeterlidir.
Bu elektrotlar neme karşı dayanıklıdır.
Elektrot imalathanesinden bir görünüm