Ala m elementlerinin kaynak kabiliyetine etkileri

Bak r içerisinde bulunan ana ala m elementlerinin yan s ra, dü ük miktarda ilave edilen baz ala m elementlerinin bak r ve ala mlar n kaynak kabiliyetine önemli

etkileri olmaktad r. Özellikle az miktarlarda olsa bile zehirli ve uçucu ala m elementleri Cu ve ala mlar nda bulunmaktad r. Bu nedenle, kaynakç veya kaynak makinesi operatörünün sa n korunmas , demir esasl malzemelerin kayna ndaki durumdan daha fazla önem kazanmaktad r. Ayr ca, kaynak alan ndaki havaland rma sisteminin de çok etkili bir ekilde kurulmas zorunlulu u ortaya

kmaktad r [4, 27, 29, 30].

- Çinko (Zn): Özellikle bütün pirinç malzemelerde, ala n çinko içeri ine ba olarak, kaynak kabiliyeti dü mektedir. Çinko ayr ca, alüminyum bronzlar ve bak r-nikel ala mlar nda kal nt element olarak bulunmakta, poroziteye veya çatlamalara ya da her ikisine birden neden olabilmektedir. Çinko, dü ük ergime cakl na sahip oldu u için, bak r-nikel ala mlar n kayna s ras nda zehirli dumanlar aç a ç kmaktad r. Dolay yla, kaynak s ras nda etkili bir havaland rma sisteminin sa lanmas gerekmektedir.

- Kalay (Sn): Ala mda %1 10 aras nda de en kalay bulunmas durumunda, kaynak s ras ndaki s cak-k lma ve çatlama hassasiyetinin artt görülmektedir. Bu ala mlar ise genel olarak, fosfor bronzlar ve kalay pirinçleridir. Kalay, çinkoya k yasla çok daha az uçucu ve zehirlidir. Ancak kaynak s ras nda, kalay bak ra göre daha öncelikli olarak oksitlenmekte ve dolay yla, kaynak mukavemetinin azalmas na neden olmaktad r.

- Berilyum (Be), Alüminyum (Al) ve Nikel (Ni): Bu üç ala m elementi de ala mda kuvvetli refrakter oksitler eklinde bulunmaktad rlar. Bu nedenle, kaynak öncesi bu oksitlerin yüzeylerden kald lmalar gerekmektedir. Kaynak lemi s ras nda bu oksitlerin olu umu, uygun kaynak ak , koruyucu gaz veya dekapan kullan larak önlenmelidir. Nikel oksitler, berilyum veya alüminyum oksitlerine göre, ark kayna nda daha az problem olu turmaktad r. Dolay yla nikel gümü leri ve bak r-nikel ala mlar , imalat s ras nda kullan lan kaynak ak tipine daha az hassasiyet göstermektedirler. Ayr ca berilyum içeren ala mlar, kaynak s ras nda zehirli dumanlar n aç a ç kmas na neden olmaktad r. Bununla birlikte, ala mda bulunan berilyum miktar n artmas yla l iletkenlik

ve ergime s cakl da dü mektedir. Sonuçta, daha yüksek berilyum içeren ala n kayna daha kolay bir ekilde yap labilmektedir.

- Silisyum (Si): Bak r-silisyum ala mlar n kayna nda, olumlu etkileri görülmektedir. Çünkü silisyum, deoksidan ve dekapan özellikleri göstermektedir. Bu etkilerinin yan s ra, dü ük l iletkenli i ark kaynak yöntemlerinde kaynak kabiliyetini artt rmaktad r. Bak r-silisyum ala mlar nda, 204ºC gibi dü ük cakl klarda silisyum oksit olu umlar görülmektedir. Silisyum oksit olu umu, tma öncesi uygun bir dekapan kullan lmazsa lehimleme ve sert lehimlemeye engel olmaktad r.

- Fosfor (P): Baz bak r ve ala mlar nda, mukavemet artt ve deoksidan özelli i görülmektedir. Pirinçlere fosfor ilavesiyle, çinko kayb na ba korozyon olu umu engellenmektedir. Normal olarak birçok bak r ala ndaki fosfor miktar n, kaynak kabiliyetine kötü veya engelleyici bir etkisinin olmad görülmektedir.

- Krom (Cr): Krom, berilyum ve alüminyum gibi refrakter oksitler eklinde ergimi kaynak banyosu yüzeyinde bulunabilmektedir. Bu nedenle, özel dekapanlar kullan lmazsa oksi-gaz yöntemiyle birle tirmelerde güçlükler ortaya karmaktad r. Krom oksit olu umunun engellenmesi için, ark kaynak yöntemlerinin inert bir koruyucu atmosfer alt nda gerçekle tirilmesi gerekmektedir.

- Kadmiyum (Cd): Bak n kaynak kabiliyeti üzerine önemli bir etkisi bulunmamaktad r. Ancak, kadmiyumun dü ük ergime s cakl , yüksek kaynak cakl klar s ras nda buharla mas na neden olmaktad r. Bu yüzden, kaynakç sa aç ndan potansiyel bir tehdit olu turmaktad r. Kadmiyum, ergimi kaynak banyosunda oksit eklinde bulunmas na ra men, bu oksit dekapan kullan yla kolay bir ekilde azalt labilmektedir.

- Demir (Fe) ve Mangan (Mn): Bak r ala mlar nda bu elementlerin bulunmas , kaynak kabiliyeti üzerine önemli bir etki olu turmamaktad r. Demir tipik olarak,

baz özel pirinçlerde, alüminyum bronzlar nda ve bak r-nikel ala mlarda %1,4 3,5 aras nda de en oranlarda bulunmaktad r. Mangan ise bu ala mlarda, demire göre daha dü ük konsantrasyonlarda yayg n olarak kullan lmaktad r.

- Oksijen (O): Yeterli miktarda fosfor veya di er deoksidan özellikli elementleri içermeyen baz bak r ala mlar n kayna nda porozite olu umuna ve kaynak mukavemetinin azaltmas na neden olmaktad r. Oksijen yap da, serbest gaz veya bak r oksit eklinde bulunabilmektedir. Yayg n olarak kaynaklanabilen birçok bak r ala , genellikle fosfor, silisyum, alüminyum, demir veya mangan gibi deoksidan elementleri içermektedir. Bu elementler oksijenle kolayca bile ik olu turup, potansiyel porozite olu umunu engellemektedirler. Ayr ca ayn deoksidan elementleri, ilave metalde de bulunmaktad rlar. Bak rlarda, ark kayna n sa laml ve mukavemeti geni bir ekilde bak r oksit içeri ine ba olmaktad r. Oksit içeri inin azalmas yla, kaynak sa laml n da artt görülmektedir.

- Arsenik (As): Bak r ala mlara arsenik ilavesi, ala m nikel içermedi i sürece kaynak problemlerine neden olamamaktad r. Ancak arsenik, nikel içeren bak r ala mlar n kayna nda olumsuz etkiler yapmaktad r.

- Kur un (Pb), Tellür (Te), Selenyum (Se), Kükürt (S): Kur un, tellür, selenyum ve kükürt bak r ala mlar n i lenebilirlik özelliklerinin artt lmas için ilave edilen elementlerdir. Bu elementlerin bak r ala mlar na az miktarda ilave edilmeleriyle lenebilirlik artarken, kaynak kabiliyeti önemli ekilde kötü etkilenmektedir. Bu kötü etkiler, %0,05 ilave oran yla ba lamakta ve daha yüksek oranlarda artarak iddetlenmektedir. Özellikle ergitme kaynaklar yla birle tirmeler s ras nda, kur un içeren bak r ala mlar s cak-k lmalara ve çatlamalara kar hassas hale gelmektedir. Bu nedenle kur un, bak r ala mlar n kaynaklanabilirli i aç ndan en zararl element olup, genellikle %0,5 4 oran nda kur un içeren bak r ala mlar kaynakla birle tirilememektedir.