Alüminyum Kaynağı: Yöntemler ve Zorlukları

Alüminyum Kaynağı: Yöntemler ve Neden Zordur?

Alüminyum kaynağı, çelik kaynağını bilen birinin ilk denemede zorlandığı bir iştir. Sebebi el becerisi değil, malzemenin fiziği: alüminyumun yüzeyindeki oksit tabakası, altındaki metalden çok daha yüksek sıcaklıkta erir.

Yani ısıttığınızda metalin kendisi erimeye başlar ama üzerindeki ince oksit zarı hâlâ katıdır. Bu zar temizlenmezse ergimiş metalin içine karışır ve birleşme kusurlu olur. Alüminyum kaynağındaki tekniklerin çoğu, bu tek sorunu çözmek için vardır.

Kaynak yöntemleri

Yapı ve doğrama işlerinde en çok karşılaşılan ikili TIG ve MIG‘dir. Kısaca: görünen ve hassas dikişte TIG, kalın kesitte ve hızda MIG.

Alüminyumu zorlaştıran dört özellik

1. Oksit tabakası. Ana metalden çok daha yüksek sıcaklıkta erir. Kaynaktan hemen önce paslanmaz fırça veya kimyasal ile temizlenmelidir — ve temizlik ile kaynak arasında uzun süre geçmemelidir, çünkü tabaka dakikalar içinde yeniden oluşur.
2. Yüksek ısı iletimi. Verilen ısı hemen çevreye dağılır. Bu yüzden alüminyum, çeliğe göre daha yüksek akım ister; kalın parçalarda ön ısıtma gerekebilir.
3. Renk değiştirmemesi. Çelik ısındıkça kızarır ve ustaya sıcaklık hakkında bilgi verir. Alüminyum bunu yapmaz; erimeye başlayana kadar aynı görünür ve bir anda çöker. Deneyim gerektiren asıl nokta budur.
4. Isıl genleşme. Çeliğin yaklaşık iki katı genleşir. Bu, çarpılma ve iç gerilme demektir; punta düzeni ve kaynak sırası bu yüzden planlanır.

Her alaşım kaynaklanmaz

Alaşım serisi kaynaklanabilirliği doğrudan belirler:

• 1xxx, 3xxx, 5xxx serileri genel olarak iyi kaynaklanır. Kaynaklı imalatta en çok kullanılan grup 5xxx’tir.
• 6xxx serisi (pencere ve cephe profillerinin serisi) kaynaklanabilir ama ısıl işlemle kazandığı mukavemeti kaynak bölgesinde kaybeder. Bu, profil birleşimlerinde neden çoğunlukla köşe takozu ve cıvata tercih edildiğini açıklar: alüminyum boru ve kutu profil.
• 2xxx ve 7xxx serileri ergitme kaynağında çatlamaya yatkındır; genellikle kaynak dışı yöntemlerle birleştirilir.

Alaşım serilerinin genel farkları: alüminyum alaşımlar, ısıl işlemin mekanizması: alüminyum alaşımlarda ısıl işlem.

Gözenek: en yaygın kusur

Alüminyum kaynağında en sık görülen kusur, dikiş içinde kalan küçük gaz boşluklarıdır. Kaynağı hem zayıflatır hem görünümünü bozar. Kaynağı yapan kişi genellikle gazı veya makineyi suçlar; oysa kaynağın sebebi çoğu zaman hazırlıktır:

• Yağ, nem ve kir. Yüzeyde kalan en küçük yağ filmi bile gaz üretir.
• Islak veya kirli ilave tel. Tel açık ortamda bekletilmemeli, kapalı saklanmalı.
• Yetersiz koruyucu gaz. Debi düşükse veya hava akımı varsa dikiş korunmaz.
• Yanlış tel seçimi. İlave tel, ana malzemenin alaşımına göre seçilir; gelişigüzel tel kullanımı hem gözenek hem çatlak üretir.

Kaynak öncesi hazırlık sırası

1. Temizlik. Yağ ve kir çözücüyle alınır; ardından oksit tabakası paslanmaz tel fırçayla giderilir.
2. Ayrı fırça. Çelikte kullanılmış fırça alüminyuma değdirilmez — çelik parçacıkları yüzeye geçer ve korozyon başlatır.
3. Ağız hazırlığı. Kalın kesitte kaynak ağzı açılır; kök aralığı ve açı, kalınlığa göre belirlenir.
4. Punta düzeni. Parçalar çarpılmayı önleyecek şekilde puntalanır; kaynak sırası önceden kararlaştırılır.
5. Ön ısıtma. Kalın kesitte gerekebilir; aşırı ısıtma ise mukavemet kaybı yaratır.
6. Kaynak ve soğuma. Zorlanmış soğutma yapılmaz; iç gerilme ve çatlak üretir.

Kaynak yöntemleri, muayene ve kaynakçı yeterliliğine ilişkin standartlar Türk Standardları Enstitüsü üzerinden sorgulanabilir. Taşıyıcı ve güvenlik açısından kritik bağlantılarda, kaynakçı belgelendirmesi ve kaynak muayenesi ayrıca konuşulur.

Nelere dikkat etmeli

1. Alaşım biliniyor mu? Hangi alaşım olduğu bilinmeden doğru ilave tel seçilemez.
2. Parça taşıyıcı mı? Yük taşıyan bir bağlantıysa belgeli kaynakçı ve muayene konuşulmalı.
3. Oksit temizliği kaynaktan hemen önce mi yapılıyor? Saatler önce temizlenmiş yüzey yeniden oksitlenir.
4. Alüminyuma özel fırça var mı? Çelikte kullanılan fırça kirletir.
5. Koruyucu gaz ve debi doğru mu? Rüzgârlı ortamda dikiş korumasız kalır.
6. İlave tel nasıl saklanıyor? Nem ve kir gözeneğin ana sebebidir.
7. Çarpılma planlandı mı? Punta düzeni ve kaynak sırası önceden belirlenmeli.
8. 6xxx profilde kaynak şart mı? Cıvatalı birleşim çoğu zaman daha doğru çözümdür.
9. Kaynak sonrası yüzey işlemi ne olacak? Eloksal, kaynak bölgesinde farklı renk verebilir.

Memnun olmayanlar en çok neyden şikâyetçi?

1. Dikişte gözenek ve delik. Yüzey temizliği yetersiz, tel veya gaz uygunsuzdur.
2. Kaynak bölgesinin sonradan kırılması. Alaşım kaynağa uygun değildir ya da yanlış ilave tel kullanılmıştır.
3. Parçanın çarpılması. Punta düzeni ve kaynak sırası planlanmamıştır.
4. Profilin kaynak sonrası zayıflaması. 6xxx serisi ısıl işlemle kazandığı mukavemeti kaynak bölgesinde kaybeder; bu beklenen bir davranıştır ama önceden anlatılmamıştır.
5. Eloksal sonrası dikişin farklı renk vermesi. Kaynak metali ile ana metal aynı tepkimeyi vermez; yüzey işlemi kararı önceden konuşulmalıydı.
6. Kaynak çevresinde korozyon. Çelik fırça veya çelik taşlama tozu yüzeye geçmiştir.
7. Erimenin bir anda olması. Alüminyum ısındıkça renk değiştirmez; deneyimsiz uygulamada parça çöker.

Sık sorulan sorular

Alüminyum normal kaynak makinesiyle kaynaklanır mı?
Çelik için kullanılan basit bir örtülü elektrot düzeneği alüminyumda sağlıklı sonuç vermez. Uygun çözüm, alternatif akım özelliği olan TIG veya alüminyum teli besleyebilen bir MIG donanımıdır.

TIG mi MIG mi seçmeliyim?
İnce kesitte, görünen ve hassas dikişte TIG daha kontrollüdür. Kalın kesitte ve seri işte MIG daha hızlıdır. Puls MIG ikisinin arasında bir denge sunar.

Alüminyum neden kaynakta bir anda çöküyor?
Çelikten farklı olarak ısındıkça renk değiştirmez; ustaya uyarı vermez. Erime noktasına gelene kadar görünüm aynı kaldığı için deneyimsiz uygulamada malzeme aniden delinir.

Pencere profili kaynaklanır mı?
Teknik olarak mümkündür ama 6xxx serisi profil kaynak bölgesinde mukavemet kaybeder ve yüzey işlemi bozulur. Bu yüzden doğrama birleşimlerinde köşe takozu ve cıvatalı çözümler tercih edilir.

Kaynak yerine ne kullanılabilir?
Cıvatalı birleşim, köşe takozu, perçin ve belirli uygulamalarda yapısal yapıştırıcı. Sökülebilirlik gerekiyorsa ve alaşım kaynağa uygun değilse bu yöntemler daha doğru sonuç verir.

İlgili sayfalar

• Alüminyum alaşımlar
• Alüminyum boru ve kutu profil
• Alüminyum levha, plaka ve sac farkı
• Alüminyum alaşımlarda ısıl işlem
• Alüminyum döküm yöntemleri
• Eloksal