Makina Mühendisi

Kaynaklı İmalatta Çatlak Oluşumu

Çatlaklar, genellikle iki boyutlu yani düzlemsel uzanan sınırlı malzeme ayrılmalarıdır. Büyüklüklerine göre makro ve mikro çatlaklar, konumlarına göre boylamasına, enlemesine ve uç krater çatlakları, sekillerine göre, dallı, yıldız seklinde çatlaklar, tane doğrultularına göre taneleriçi veya tanelerarası, olusum sartlarına göre sıcak çatlaklar, soğuk çatlaklar ve katılasma çatlağı, erime çatlağı, büzülme çatlağı, sertlesme çatlağı, hidrojen çatlağı ve lameler çatlak gibi türleri mevcuttur.

Ek olarak imalat çatlakları ve servis çatlakları olarak da gruplandırılmaktadırlar. Servis çatlakları da, aşırı zorlama çatlakları ve kaynak süreksizliklerinden doğan çatlaklar olarak alt gruplara ayrılmaktadır.

Çatlak, en tehlikeli kaynak hatasıdır. Eritme kaynağında; esas metalde, kaynak metalinde veya ısının tesiri altındaki bölgede ortaya çıkabilir.

Çatlaklar görünüşleri bakımından aşağıdaki biçimde sınıflandırılır:

a- Boylamasına çatlaklar
b- Enlemesine çatlaklar
c- Yıldız çatlaklar
d- Krater çatlaklar
e- Dağınık çatlaklar
f- Mikro (kıl) çatlaklar

Kaynak metali çatlakları

Kaynak metalindeki bölgesel gerilmelerden dolayı meydana gelirler. Bu çatlaklar; enlemesine, boylamasına, krater, yıldız veya dağınık çatlaklar şeklinde olabilir. Çatlağı meydana getiren gerilmeler; kaynak metalinin kendini çekmesi ve bu çekmenin engellenmesi sebebiyle ortaya çıkar. Kaynak metalinde meydana gelen çatlaklar, aşağıdaki sebeplerden dolayı ortaya çıkarlar:

a- Kaynak yapılacak parçaların, birbirine iyi intibak etmemeleri,
b- Kaynak ağızlarının düzgün olmaması,
c- Nüfuziyet azlığı,
d- Kalıntılar,
e- Malzemenin bileşiminde kükürt oranının yüksek olması,
f- Malzemenin sünekliğinin düşük olması,

Kaynak metalinde meydana gelen çatlakların önlenebilmesi için, şu tedbirler alınmalıdır:

a- Kaynak işlemi sırasında, dikiş kendini kolayca çekebilmelidir.
b- Bilhassa kalın sacların ve sabit parçaların kaynağında; dikişin çekme gerilmelerine dayanabilmesi için, pasolar geniş olarak çekilmelidir.
c- Parçalar birbirlerine iyi şekilde uydurulmalı ve uygun kaynak sırası takip edilmelidir,
d- Kök pasosunda meydana gelen çatlaklar ortadan kaldırılmadan, sonraki pasolar yapılmamalıdır.
e- Enine çatlakların önlenmesi için, sünekliği yüksek elektrodlar kullanılmalıdır.

Esas metal çatlakları

Bu tür çatlaklar genellikle, yüksek mukavemetli ve yüksek karbonlu çeliklerde ısının tesiri altındaki bölgede meydana gelir. Bunun sebebi de, bu bölgenin kaynak esnasında sertleşmesidir. Esas metalde meydana gelen çatlakların sebepleri şöyle sıralanabilir:

a- Esas metalin bileşiminin sertleşmeye sebep olması,
b- Levhaların kalınlığının fazla olması,
c- Düşük ısı girişi ile kaynak yapılması,
d- Ortam sıcaklığının düşük olması.

Esas metalde ortaya çıkan çatlakların önlenmesi için, şu tedbirler alınmalıdır:

a- Parçaların kaynaktan önce ve sonra, uygun sıcaklıklarda tavlanması,
b- Parçalara verilen ısı miktarının artırılması. Bunun için, kalın çaplı elektrod kullanılması veya uygun bir kaynak usulünün seçilmesi,
c- Çok pasolu kaynaklarda, pasolar soğumaya fırsat bırakılmadan birbiri ardına çekilmelidir.
d- Düşük sıcaklıklarda çalışılırken, bazik elektrodlar kullanılmalıdır.