Kaynak Alt Kesimi 101: Nedir, Nedenleri ve Çözümleri

Alttan kesme yaygın bir durumdur kaynak kusurları kaynaklı yapıların mukavemetini ve stabilitesini zayıflatan kaynak işlemlerinde.

Peki kaynakta alttan kesme nasıl oluşur? Aslında bunun pek çok nedeni var. Bunun nedeni, yanlış ayarlanmış kaynak akımı veya hızı, yanlış seçilmiş elektrot açısı veya boyutu, hatta koruyucu gazın uygunsuz kullanımı olabilir. Bu sorunların tümü kaynak işlemini bozabilir ve alttan kesmeye yol açabilir.

Kaynakta alttan kesme sorununu nasıl çözmeliyiz? Bu yazıda hem deneyimli kaynak profesyonelleri hem de yeni başlayanlar için kaynakta alttan kesmenin nedenleri, tehlikeleri ve karşı önlemleri hakkında ayrıntılı açıklamalar sunacağız.

Kaynakta Alttan Kesme Nedir?

Kaynak alt kesimi, kaynaklı bir bağlantının kenarları boyunca oluşan istenmeyen oluk veya çöküntüdür; ana metal erimiştir ancak dolgu metali tarafından tam olarak doldurulmamıştır. Genellikle kaynak dikişinin bir veya her iki tarafında çentik veya girinti şeklinde görünür. Alt kesimin derinliği ve genişliği değişebilir, ancak tipik olarak kaynağa bitişik ana metale kadar uzanır.

Aşırı alttan kesme, kaynaklı bağlantıların gücünü zayıflatabilir ve alttan kesmede gerilim yoğunlaşması oluşturarak potansiyel olarak yapısal hasara yol açabilir. Özellikle düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çeliklerin kaynağında alttan kesmenin kenar yapısı sertleştirilir, bu da çatlaklara neden olma olasılığını artırır.

Kaynak alt kesiminin görsel bir örneği için lütfen aşağıdaki şemaya bakın.

Kaynak Alt Kesim Çeşitleri

Alt kesimin kaynak dikişinin üst ve alt kısmındaki konumuna göre, dış alt kesim (yiv açıklığının daha büyük olduğu tarafta) ve iç alt kesim (yivin alt tarafında) olarak ikiye ayrılabilir.

Dış Alttan Kesme

Dış alttan kesme tipik olarak bir eğimin daha büyük açıklık tarafında, yani kaynak dikişinin dış yüzeyinde meydana gelir. Ana özelliği, kaynak dikişinin kenarında veya ucunda gözle görülür oyukların veya çöküntülerin bulunmasıdır. Dış alttan kesme oluşumu çoğu zaman kaynak işlemi sırasında kaynak havuzunun akışı, kaynak hızı, kaynak açısı ve kaynak akımı gibi faktörlerle ilgilidir.

Kaynak havuzu kaynak sırasında eğimi yeterince dolduramazsa veya erimiş metal soğutma sırasında düzgün şekilde büzülmezse, kaynak dikişinin kenarında harici alttan kesme olarak bilinen oluklar veya çöküntüler oluşabilir.

Dış alttan kesme, yalnızca kaynak dikişinin yapısal gücünü zayıflatmakla kalmaz, aynı zamanda bir stres yoğunlaşma alanı haline gelebilir ve servis sırasında kaynak bağlantısının kırılma riskini artırabilir.

İçten Kesilmiş

Kaynak metali ile ana metalin birleşim yerinde, kaynak dikişi içinde, eğimin alt tarafında iç alttan kesme meydana gelir. Dahili alttan kesme oluşumu tipik olarak kaynak işlemi sırasında kaynak havuzunun eğimin alt kısmındaki eşit olmayan akışından ve katılaşmasından kaynaklanır.

Kalın levhaları kaynaklarken veya çok pasolu kaynak işlemleri kullanırken, kaynak havuzunun pahın alt kısmındaki akışının kısıtlı olması veya kaynak parametrelerinin yanlış kontrolü nedeniyle dahili alttan kesme meydana gelebilir. İç alt kesik kaynak dikişinde gizlendiğinden ve görsel inceleme yoluyla doğrudan tespit edilmesi zor olduğundan, tanımlama ve değerlendirme için radyografik test ve ultrasonik test gibi tahribatsız muayene yöntemleri gereklidir.

Dahili alttan kesmenin varlığı benzer şekilde kaynak dikişinin performansını olumsuz etkiler, kaynak bağlantısının yük taşıma kapasitesini ve korozyon direncini azaltır.

Aşağıdaki şekilde harici alttan kesme ve dahili alttan kesme için elektrik görüntülerinin örnekleri gösterilmektedir.

Dış ve iç alttan kesmelere ek olarak kaynak alttan kesme türleri de örnek diyagramda gösterildiği gibi aşağıdaki türlere ayrılabilir:

Kaynak Alt Kesiminin Bileşen Performansına Etkisi

Statik Yükler Altında

• Bileşenin plastik durumunda: Alttan kesme, bağlantının kesit alanını azaltır ve yerel gerilimleri artırır. Alttan kesme uygulanan gerilime paralel ve plastik durumda ise bağlantının performansını önemli ölçüde etkilemeyecektir.
• Bileşenin kırılgan durumunda: Herhangi bir alttan kesme, gevrek kırılma riskini artırır; yüksek mukavemetli malzemeler veya kalın duvarlı kaynaklar için izin verilen alttan kesme değerleri çok düşüktür.

Dinamik Yükler Altında

• Keskin kaynak ucu olukları bölümlere nüfuz eder ve mikro çatlakların yayılmasına neden olur; dairesel oluklar yüzeyde mikro çatlaklar göstermez.
• Alttan kesme derinliği ile yorulma mukavemeti arasındaki ilişki: Daha derin alttan kesmeler, yorulma mukavemetinde daha fazla azalmaya yol açar.

Korozyon

• Aşındırıcı ortamlardaki alttan kesmeler veya kaynak ucu olukları, korozyon ürünlerinin birikmesi nedeniyle yerel korozyonu hızlandırır.
  Islak ortamlardaki veya metalurjik kalıntılar içeren alttan kesmeler daha büyük tehlike oluşturur.
• Bu faktörler, özellikle değişen yükleme koşulları altında ve aşındırıcı ortamlarda kaynaklı bileşenlerin yapısal bütünlüğünü ve performansını korumak için alttan kesmenin en aza indirilmesinin önemini vurgulamaktadır.

Kaynakta Alttan Kesmenin Temel Nedenleri

Alttan kesme birçok faktörden kaynaklanabilir. Alt kesim aşırı ısıdan, hızlı ilerleme hızından, uygun olmayan elektrot/dolgu boyutundan veya hatalı bağlantı hazırlığından kaynaklanır. Bazı yaygın nedenler şunlardır:

Yetersiz Dolgu Metali

Yetersiz dolgu metali birikimine çeşitli faktörler katkıda bulunabilir. Küçük elektrot boyutunun kullanılması, kaynak için mevcut dolgu metali miktarını sınırlar. Elektrotun kaynak torçundan çok uzağa çıktığı hatalı elektrot uzatması, ilave metal transferinin verimliliğini de azaltabilir. Ek olarak, dik elektrot açıları dolgu metalini kaynak dikişinin kenarlarından uzağa yönlendirerek alttan kesmeye neden olabilir.

Aşırı Akım

Aşırı kaynak akımı, bağlantının kenarlarının erimesine ve kaynak havuzuna akmasına neden olarak kaynak uzunluğu boyunca drenaj kanallarına benzer izler bırakabilir. Ek olarak aşırı akım, kaynak dikişinin her iki tarafında, özellikle de kökte kaynak boncuklarının oluşabileceği düz, dikey ve yatay kaynak pozisyonlarında, alttan kesmeye, kökün aşırı ısınmasına, yanmaya ve diğer sorunlara yol açabilir; baş üstü kaynak pozisyonlarında kök içbükeylik sergileyebilir.

Kaynak Yavaş hız

Düşük hızda kaynak yapmak, kaynak havuzu ilerlemeden önce bağlantının kenarlarının aşırı derecede erimesine neden olabilir. Kenarların bu aşırı erimesi ve ardından kaynak havuzuna boşaltılması, alttan kesme kusurları yaratabilir.

Yanlış Kaynak Tekniği

Kaynak eğitimi ve öğretiminde, üretim kotalarının karşılanmasına verilen önem nedeniyle, birçok işçi daha yüksek akımların kullanılmasını tercih etme eğilimindedir. Ancak aşırı yüksek akım kullanılması, ana metalin erimesini hızlandırabilir, kaynak havuzunun boyutunu artırabilir ve kaynak çubuğunun erimiş metalinin, ana metal kenarlarının erimesiyle oluşan oluğu yeterince doldurmasını engelleyebilir. Sonuç olarak, kaynak dikişinin genişliği yeterli hale gelir ve bu da alttan kesmeye yol açar.

Yanlış Dolgu Metali

Kaynak uygulaması için yanlış dolgu metalinin kullanılması, kaynağın merkezi ile kenarlar arasında daha büyük sıcaklık farkları oluşturabilir. Bu eşit olmayan ısıtma, kenarların aşırı derecede erimesine ve kaynak havuzuna akmasına neden olarak alttan kesmeye neden olabilir.

Yetersiz Kaynakçı Becerileri

Acemi kaynakçılar bağlantılardaki alttan kesmeyi ortadan kaldırmakta zorlanabilirler. Tutarsız ark hareketi, ana metalin eşit olmayan şekilde ısınmasına ve erimesine yol açabilir. Dolgu metalini dağıtmak için elektrotun belirli bir düzende hareket ettirildiği uygun olmayan dokuma, kaynak dikişinin kenarları boyunca yetersiz kaplamaya neden olabilir. Elektrotun ucu ile ana metal arasındaki mesafe olan aşırı ark uzunluğu, ısı transfer verimliliğini azaltabilir ve dolgu metalinin nüfuzunu etkileyebilir. Kaynak torçunun bağlantı boyunca hareket etme hızı olan yavaş ilerleme hızı aynı zamanda arkın bir alanda çok uzun süre kalmasına, aşırı ana metalin erimesine ve potansiyel olarak alttan kesmeye neden olabilir.

Isı Girişi

Özellikle yüksek kaynak akımları ve hızlı kaynak hızları kullanıldığında aşırı ısı girişi, füzyon hattı alanındaki malzemeyi azaltabilir ve kaynak ucunun yerel olarak alttan kesilmesine yol açabilir. T bağlantılarını kaynak yaparken, tek geçişli kaynakta daha büyük bir ısı girişi kullanılmasının alttan kesmeye neden olma olasılığı daha yüksektir. Bunun nedeni, kaynak havuzu boyutunun daha büyük olması ve kaynak metalinin üçgen şeklinde katılaşmadan önce sarkması, üst yüzeyde bir boşluk bırakarak alttan kesmeye neden olmasıdır.

Diğer Diğer Nedenler

1. Yanlış koruyucu gaz: Koruyucu gazın yanlış seçimi veya akış hızı, kaynak havuzunun korumasını etkileyebilir, bu da eksik füzyona ve kaynağın kenarları boyunca alttan kesmeye yol açabilir.
2. Kaynak malzemesi spesifikasyonu: Daha büyük boyutlu kaynak malzemelerinin kullanılması, kaynak sırasında ana metalin fazla kısımlarının erimesine ve bunun sonucunda da alttan kesmeye neden olabilir.
3. Sönümlenmiş Elektrot: Sönümlenmiş bir elektrot arkta kararsızlığa neden olabilir, bu da ısının ve dolgu metalinin bağlantıya transferini etkileyebilir. Bu kararsızlık alttan kesme kusurlarının gelişmesine katkıda bulunabilir.

Kaynakta Kesilme Tehlikeleri

Kaynak alt kesimleri, bağlantı kalitesi ve dayanıklılığı açısından ciddi riskler oluşturur. Yapısal bütünlüğü zayıflatırlar, yük taşıma kapasitesini düşürürler ve erken korozyona neden olurlar. Birincil tehlike, yük taşıma kapasitesinin azalmasıdır; bu da gerilim yoğunlaşmasına, çatlaklara ve potansiyel olarak tam yapısal arızaya yol açar. Kaynak güvenliğini ve güvenilirliğini sağlamak için alttan kesmelerin ele alınması çok önemlidir.

Alttan Kesme Sorunlarını Ele Alma

Kusurlu kaynak dikişlerindeki alt kesiklerin giderilmesi, kaynak işlemindeki hataların düzeltilmesini ve kaynak kalitesinin arttırılmasını amaçlayan önemli bir adımdır. Aşağıda kaynak dikişlerindeki alttan kesme kusurlarını ortadan kaldırmaya yardımcı olacak bazı öneri ve adımlar yer almaktadır:

1. Dolgu metali: Oluklara veya alttan kesmeden etkilenen bölgelere ilave dolgu metali uygulayın. Dolgu metalinin orijinal kaynak bileşimiyle eşleştiğinden ve çevredeki kaynakla kusursuz bir şekilde uyum sağlayacak şekilde hassas bir şekilde uygulandığından emin olun.
2. Kapsamlı Temizlik: Onarımdan önce, onarımın kalitesini bozabilecek cüruf, döküntü ve diğer kirleticileri gidermek için etkilenen bölgeyi iyice temizleyin. Kaynak için temiz ve pürüzsüz bir yüzey sağlamak amacıyla tel fırça veya taşlama makinesi gibi uygun aletler kullanın.

Kaynakta Alttan Kesme Nasıl Önlenir?

Kaynak sırasında alttan kesmeyi önlemek veya en aza indirmek için çeşitli önlemler alabilir ve uygun teknikleri kullanabilirsiniz. Kaynak yaparken alttan kesmeyi durdurmaya yardımcı olacak bazı stratejiler şunlardır:

Kaynak Parametrelerinin Doğru Seçimi

Kaynak prosedürü spesifikasyonlarına ve kaynak yapılan malzemeye göre akım, voltaj, ilerleme hızı ve elektrot boyutu/tipi gibi doğru kaynak parametrelerini kullandığınızdan emin olun. Bu parametrelerin uygun şekilde ayarlanması, ısı girdisinin kontrol edilmesine ve alttan kesmeye neden olmadan uygun füzyonun sağlanmasına yardımcı olabilir.

İlgili kaynak spesifikasyonlarına göre kaynak proses parametrelerini seçin, günlük çalışmalarda iyi kalite bilincini geliştirin, çeşitli eğitimlere katılın ve kaynak gereksinimlerini ciddi şekilde standartlaştırın. Proses örnekleri:

Kaynak çubuğu tipi	derece	Kaynak çubuğu çapı/mm	Kaynak akımı/A	Ark voltajı/V	Kaynak hızı cm/dak
E4303	Birinci tabaka	3.2	90-140	21-30	10-30
	Orta tabaka	3.2	100-160	24-34	10-30
	Dış katman	4.0	130-220	21-37	10-35
	Kapak yüzeyi	4.0	130-220	21-37	10-35

Doğru Kaynak Tekniğinin Seçimi

Doğru ilerleme hızının korunması, tutarlı bir ark uzunluğunun korunması ve doğru kaynak açısının kullanılması da dahil olmak üzere uygun kaynak tekniğini kullanın. Aşırı geniş dokuma desenlerinden kaçının ve eşit bir kaynaşma sağlamak ve alttan kesme riskini en aza indirmek için bağlantı boyunca düzgün ve sabit hareket sağlayın.

TIG Kaynağı

TIG kaynak teknolojisi, yüksek düzeyde kontrol ve hassasiyetiyle ünlüdür. Kaynakçılar kaynak akımını, kaynak hızını ve dolgu metali kullanımını hassas bir şekilde yöneterek alttan kesme olmadan net kaynak dikişi profilleri sağlayabilirler. Ek olarak, kaynak tamamlandıktan sonra aşağıdakiler arasında ayrım yapılması gerektiğine dikkat edilmelidir: kötü kaynak ve iyi kaynak kaynaklı bağlantının kalitesini ve güvenilirliğini sağlamak.

MIG Kaynağı

MIG kaynak teknolojisi, yüksek verimlilik ve stabilite ile karakterize edilir ve bu da onu otomasyon ve yarı otomasyon kaynağına uygun hale getirir. Tel besleme hızı, kaynak akımı ve voltaj dahil kaynak parametrelerinin doğru ayarlanması, kaynak bağlantısında yeterli miktarda dolgu metali sağlayarak alttan kesmeyi etkili bir şekilde önler. Tel besleme hızının kontrolü, kaynak bağlantısında yeterli dolgu metali birikiminin sağlanmasında önemli bir faktördür.

Örtülü Kaynak

Yaygın olarak örtülü kaynak olarak bilinen korumalı metal ark kaynağı (SMAW), değişen kalınlıktaki malzemelere uyarlanabilirliği ile bilinen, yaygın olarak kullanılan bir kaynak yöntemidir. Uygun elektrot boyutunu seçerek, hareket ve çalışma açılarını ayarlayarak ve ark uzunluğunu kontrol ederek, alttan kesme etkili bir şekilde önlenebilir, böylece kaynak bağlantısının kalitesi ve güvenilirliği arttırılabilir. Ayrıca, uygun ark uzunluğunun ve sabit kaynak hızının korunması da eksik kesmenin önlenmesi açısından çok önemlidir.

Lazer kaynak

Lazer kaynağı, ince sac malzemelerin kaynağına uygun, yüksek hassasiyetli, yüksek enerjili bir kaynak yöntemidir. Hızlı kaynak hızı ve küçük ısıdan etkilenen bölgesi nedeniyle alttan kesme oluşumunu etkili bir şekilde azaltabilir. Ancak lazer kaynağı, ekipman ve operasyonel teknikler açısından yüksek talepler gerektirir ve kaynak kalitesini sağlamak için özel eğitim ve deneyim gerektirir.

Eklemi Doğru Şekilde Hazırlayın

Bağlantının doğru eğim açısı, montaj ve temizlik ile uygun şekilde hazırlandığından emin olun. Bağlantının uygun şekilde hazırlanması, kaynak metaline daha iyi erişim sağlar ve bağlantı boyunca yeterli nüfuziyet ve füzyonun sağlanmasına yardımcı olarak alttan kesme olasılığını azaltır.

Doğru Kaynak Açısını Koruyun

Kaynak tabancası veya elektrot ile iş parçası arasındaki açı uygun bir aralıkta, genellikle 60° ila 80° arasında tutulmalıdır. Manuel kaynak işlemleri için, kaynak kafası ile iş parçası arasındaki dikey çizgi yaklaşık 90 derece olacak şekilde sıkı bir şekilde kontrol edilmeli ve farklı kaynak pozisyonlarına göre uygun şekilde ayarlanmalıdır.

Doğru Koruyucu Gazın Seçilmesi

Farklı kaynak işlemleri ve malzemeleri, farklı türde koruyucu gazların kullanılmasını gerektirir. Örneğin Argon (Ar), inert özelliklerinden dolayı paslanmaz çelik, alüminyum alaşımları ve titanyum alaşımları gibi kaynak malzemeleri için koruyucu gaz olarak yaygın olarak kullanılır. Öte yandan karbondioksit (CO₂), nispeten daha düşük maliyeti nedeniyle genellikle çeliğin kaynağında kullanılır.

Kaynak işlemiyle ve birleştirilen malzemelerle uyumlu olmayan koruyucu gazların kullanılması ark stabilitesinin azalmasına, yetersiz kaynak korumasına ve alttan kesme ve diğer kaynak kusurlarının artmasına neden olabilir.

Elektrot Açısı

Kaynak işlemi sırasında elektrot açısındaki küçük değişiklikler bile kaynak dikişinin derinliğini, genişliğini ve şeklini önemli ölçüde etkileyebilir. Uygun olmayan elektrot açısı, kaynak metalinin kaynak bağlantısına yetersiz nüfuz etmesiyle sonuçlanabilir ve bu da alttan kesmeye yol açabilir. Çoğu durumda, hareket açısı, kaynak metalinin kaynak bağlantısına geri dolmasına izin verecek şekilde yaklaşık 10 ila 15 derecelik bir "sürükleme" konumu sunmalıdır.

Kaynak Dikişinde Aşırı Alttan Kesme Derinliğinin Düzeltilmesi

Küçük alttan kesme alanları için, geçişi yumuşatmak amacıyla bir taşlama taşı kullanılabilir. Bir taşlama taşı seçerken kabalık, kaynak boncuğunun boyutuna ve gereksinimlerine göre belirlenmelidir; tipik olarak 100 ila 240 grit arasında değişir. Taşlama sırasında kaynak dikişinin aşırı taşlanmasını veya hasar görmesini önlemek için hızı ve basıncı kontrol etmek önemlidir.

Kaynakta Eksik Kesmeyi Önleme Kontrolleri

Kaynaktan önce kapsamlı bir kaynak öncesi değerlendirme yapılması, işlemlerin daha sorunsuz yapılmasını ve arıza süresinin azaltılmasını sağlar.

Makine Parametrelerini Ayarlama ve Doğrulama

• Kaynak prosedürü spesifikasyonuna göre amper, volt, kablo hızı ve ilerleme hızı dahil kaynak parametrelerini iyice inceleyin ve ayarlayın.
• Tüm ayarların doğru olduğundan ve endüstri standartlarına ve kaynak yapılan malzemeye uygun olduğundan emin olun.

Kaynak Makinalarının Doğru Bakımı ve Kalibrasyonu

• Ekipmanın durumunu doğrulamak için kaynak öncesi incelemeler yapın.
• Tutarlı tel beslemeyi sağlamak için tel besleyiciyi ve makaraları uygun gerginlik açısından kontrol edin.
• Sabit bir dolgu metali akışını sürdürmek için aşınmış MIG tabancası gömleklerini değiştirin.
• Koruyucu gaz akışını doğrulayın ve regülatörü buna göre ayarlayın.
• Tabancayı veya torcu, gaz akışını engelleyebilecek birikinti birikimi açısından inceleyin.
• Gaz hortumlarını koruyucu atmosfere zarar verebilecek hasar veya sızıntılara karşı kontrol edin.

Kurşun ve Toprak Kablolarının Muayenesi

• Kurşun ve toprak kablolarını, kaynak birikintisinde akım kaybına yol açabilecek aşınma, yıpranma veya hasar açısından inceleyin.
• Optimum akım akışını sürdürmek için tüm bağlantıların sıkı ve güvenli olduğundan emin olun.

Derz Hazırlığı

• Alttan kesme riskini azaltmak için boşluk boyutu, kök açıklığı ve eğim açıları dahil olmak üzere bağlantı hazırlığının belirtilen sınırlar dahilinde olduğunu doğrulayın.

Bu kapsamlı kaynak öncesi kontrolleri gerçekleştirerek kaynak işlemleri sırasında alttan kesme sorunlarıyla karşılaşma olasılığını önemli ölçüde azaltabilirsiniz.

Sonuç

Kaynak alttan kesme, kaynaklı bağlantıların bütünlüğünü tehlikeye atabilir ve potansiyel yapısal arızalara yol açabilir. Kaynakçılar, bunun nedenlerini anlayarak ve uygun çözümleri uygulayarak, minimum alttan kesme ile yüksek kaliteli kaynaklar üretebilir ve kaynaklı bileşenlerin güvenilirliğini ve uzun ömürlülüğünü garanti edebilir.

Üretim hedeflerine ulaşma yolunda doğru ortağı seçmek çok önemlidir. Biz ÇOCUK, sizler için güvenilir metal kaynak çözümleri sunuyoruz. Gelişmiş tesisler ve sıkı kalite kontrol süreçleriyle yüksek kaliteli kaynaklı parçaların üretimini sağlıyoruz. Şimdi bizimle iletişime geçin ve BOYI'nin üretim başarısındaki ortağınız olmasına izin verin!

SSS

---

Tagged: Sac Metal İmalat Kılavuzu