Makina Mühendisi

Dinamik Etki Altındaki Malzemelerde Kaynak Geometrisinin Etkisi (Fatigue Behavior)

Kaynak geometrisi ve yapısı, dinamik yük altında çalışan çelik malzemeleri için hayati önem taşımaktadır. Kaynak yüzeyindeki görsel hatlar, kaynak ya da malzeme içindeki süreksizlikler dinamik etki altında ilerleyip parçanın taşıması beklenen yükün çok altındaki bir değerde aniden kırılması ile sonuçlanabilir.

Dinamik yük altında çalışmanın etkisi, standartlarda Fatigue etki ya da Fatigue Behavior terimleri ile de karşımıza çıkmaktadır.

Özellikle tamir görmüş kaynak bölgelerinde kaynak yüzeyinin yeterince taşlanmaması sonucu kalabilecek yüzeysel çatlaklar dinamik etkiler ile ilerler. Bu etki, kaynağın köşe yada alın olması, tam nüfuziyetli olup olmaması gibi konulardan bağımsız olarak düşünülmelidir.

Yapılan testler sonucunda yüzeyi işlenmiş malzemenin en iyi sonuçları verdiği, bu noktadan itibaren kaynak kenar açısı dikleştikçe dinamik yük altında çok daha kısa sürede kırıldığı görülmüştür.

Standartlarca en az 150 derece olmasına izin verilen kaynak kenar açısında bile ham malzemeye oranla %25 daha erken kırıldığı belirlenmiştir. Bu açı 130-140 dereceye düştüğünde ise malzeme normal dayanımının yaklaşık yarısını gösterebilmiştir.

Bunun yanında kaynak kenarını içbükey olarak biçimlendirmek dinamik yük altında oluşan kırılmaları büyük oranda gidermiş, hatta bu yarıçap büyüdükçe malzemenin davranışı işlenmemiş ham malzemeye yaklaşmaya başlamıştır.

Bu nedenlerden dolayı dinamik yük altında çalışacak kaynakların çatlaklardan arındırılması, yanma oluğu (undercut) oluşumunun önlenmesi ve yüzeylerinin mümkün olduğunca yumuşak geçiş yapacak şekilde taşlanması gerekmektedir.