KM merkezlerindeki s cakl k de imleri

ekil 6.11, SKK yöntemiyle 22 mm/dak sabit kaynak h nda ve 400, 600, 800, 1000 tak m dönme h zlar nda birle tirilen Cu ve CuZn37 levhalar n KM merkezinden ölçülen s cakl k da mlar göstermektedir. Ancak, bu bölgedeki s cakl k ölçümleri, farkl levha konumlar n KM merkezindeki maksimum s cakl klar etkileyebilece i dü ünülmedi i için, farkl tak m dönme h zlar için gerçekle tirilmi tir. Bu nedenle ekil 6.11’de, sadece tak m dönme h na ba zaman-s cakl k e rileri verilmi tir.

KM içerisindeki s cakl k ölçümleri, kaynak merkezine yerle tirilen termokupul ucundan al nm r (Bkz. ekil 5.5). Birle tirme s ras nda, kar uç ve tak m omuz k sm ile ölçüm noktas aras ndaki mesafe minimum oldu unda, maksimum cakl k de eri elde edilmi tir. Kaynak hatt boyunca ilerleyen tak m, bu ölçüm noktas geçti inde, KM içerisinde so uma süreci ba lam ve s cakl k de erleri de

azalmaya ba lam r. Gerçekle tirilen tüm birle tirmelerde ula lan maksimum cakl k de erleri farkl olsa bile, sonuçta benzer zaman-s cakl k e rileri elde edilmi tir. 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 120 240 360 480 600 720 cakl k ( C) Zaman (sn) 400/22 600/22 800/22 1000/22

ekil 6.11. Birle tirilen Cu ve CuZn37 levhalar n KM merkezlerine ait zaman-s cakl k e rileri

Tablo 6.3 ise, 400, 600, 800, 1000/22 kaynak parametrelerinde gerçekle tirilen birle tirmelerin KM merkezlerinde tespit edilen maksimum s cakl k de erlerini göstermektedir. Bölüm 6.3.1’de belirtilen, Cu ve CuZn37 ana metallerde ula lan maksimum s cakl k de erleri için tak m dönme h n etkili bir parametre oldu u bulgusunun, KM merkezinde ula lan maksimum s cakl k de eri için de geçerli oldu u belirlenmi tir. Cu ve CuZn37 levhalar n birle tirilmelerinde, tak m dönme

n artmas yla KM merkezinde ula lan maksimum s cakl k de erinin de artt tespit edilmi tir. Örne in; 400/22 birle tirmesinin KM merkezinde ula lan maksimum s cakl k de eri yakla k 610ºC iken, tak m dönme h n en yüksek oldu u 1000/22 birle tirmesinde bu de erin yakla k 793ºC’ye ula görülmektedir. Ancak, tak m dönme h art oran yla, KM merkezinde ula lan maksimum s cakl k art oran aras nda belirli bir uyum tespit edilmemi tir. Örne in; tak m dönme h n 400 dev/dak’dan 600 dev/dak’ya artt lmas yla yakla k 124ºC

cakl k art olurken, 600 dev/dak’dan 800 dev/dak’ya artt lmas yla yakla k 20ºC’lik bir s cakl k art meydana gelmi tir. Burada gözden kaç lmamas gereken di er önemli bir husus da, Cu ve CuZn37 levhalar n birle tirilmeleri s ras nda, KM içerisindeki s cakl k ölçümlerinin merkezden al nm olmas r. Dolay yla SKK ras nda, tak m omuz k sm ile temas halinde olan levha yüzeylerine yak n bölgeler, bir miktar daha yüksek s cakl klara maruz kalabilmektedir.

Tablo 6.3. Birle tirmelerin KM merkezlerinde ölçülen maksimum s cakl k de erleri

Birle tirme KM merkezindeki maksimum s cakl k de erleri (ºC) 400/22 610 600/22 734 800/22 754 1000/22 793

400, 600, 800 ve 1000/22 kaynak parametrelerinde birle tirilen Cu ve CuZn37 levhalar n KM merkezlerinde ölçülen maksimum s cakl k de erleri, Cu ve CuZn37 malzemelerin ergime derecelerinden daha dü üktür (Bkz. Tablo 2.1). Elde edilen ölçüm sonuçlar göstermektedir ki, SKK yöntemiyle Cu ve CuZn37 levhalar n birle tirilmeleri s ras nda, kaynak bölgesinde herhangi bir ergime olay meydana gelmemi , dolay yla bir kat -hal birle tirmesi gerçekle mi tir.

Birle tirilen Cu ve CuZn37 levhalar n, tak m dönme h na ba olarak KM içerisinde tespit edilen 610 793ºC aras nda de en s cakl k de erleri, pirinç malzemedeki asal ala m elementi çinkonun ergime derecesi olan 420°C’den [146] daha yüksektir. Fakat bu s cakl klar, geleneksel ergitme kaynak ve sert lehimleme yöntemleri ile birle tirmelerde görülen çinko buharla mas n meydana geldi i

cakl k olan 906°C’den ise daha dü ük de erlerde ç km r [31].

Bak r ve pirinç levhalar n yeniden kristalle me s cakl klar göz önüne al nd nda (Cu için 200 300°C, CuZn37 için 450 600°C) [31, 147], KM merkezinde ula lan maksimum s cakl klar n daha yüksek oldu u görülmektedir. Dolay yla Bölüm

6.5’de anlat lan mikroyap incelemelerinde de görülebilece i gibi, KM’ye ait tane yap lar yeniden kristalle me sonucu incelerek de ime u ram r.

Literatürde bak r ve pirinç malzemelerin SKK ile birle tirilmesinde, kaynak bölgelerinde meydana gelen s cakl k art lar yla ilgili çok az say da çal man n oldu u görülmektedir. Andersson ve Andrews [148], oksijensiz saf bak r levhalar n SKK ile birle tirilmesinde, tak mdan 5 mm uzakl ktaki s cakl k de erinin 689ºC olarak tespit edildi ini belirtmi tir. Andersson ve Andrews [149] taraf ndan yay mlanan bir raporda ise, bak r malzemelerin SKK ile birle tirilmesi s ras ndaki cakl k de erlerinin genel olarak 700 900°C aras nda oldu u ifade edilmi tir. Dolay yla, bu tez kapsam nda KM merkezlerinde tespit edilen 610 793°C aras ndaki s cakl k de erlerinin yukar da belirtilen s cakl klarla uyum içerisinde oldu u da söylenebilir.

SKK s ras nda kaynak merkezinden 10 mm mesafede ve levha üst yüzeylerinden 1,5 mm derinlikte gerçekle tirilen ölçümlerin, Cu ve CuZn37 ana metallerde meydana gelen s cakl klar tan mlad daha önce ifade edilmi ti. Bununla birlikte, KM merkezlerindeki s cakl k de erlerinin de tespit edilmi olmas , farkl kaynak parametrelerinde gerçekle tirilen birle tirmelerin ITAB ve TMEB’lerinin maruz kald s cakl klar hakk nda tahmini bir de erlendirme yapma imkân sa layabilir. Dolay yla, bu çal mada kapsam nda kullan lan parametrelerde yap lan SKK birle tirmelerinde, ITAB ve TMEB mikroyap lar n yakla k olarak 360 793ºC aras nda de en s cakl klara maruz kalabilece i tahmin edilmektedir.

Sonuç olarak, birle tirmelerin kaynak bölgelerindeki s cakl klar n, tak m dönme h ve levha konumuna ba olarak de ti i görülmü tür. SKK s ras ndaki s cakl k art lar , kaynak bölgesindeki mikroyap özelliklerini de tirebilecek seviyelerde olmu tur. Ancak, birle tirmelerin KM’lerinde belirlenen en yüksek s cakl klar (610 793°C), Cu ve CuZn37 malzemelerin ergime s cakl klar ndan daha dü ük seviyelerde olmu tur. Dolay yla, Cu ve CuZn37 levhalar n kat fazda birle tirildi i anla lmaktad r. Dahas , bu s cakl k art lar çinko buharla mas için gerekli olan cakl klar n da alt nda kalm r. Bunun da, kaynakç ve çevre sa aç ndan önemli oldu u çok aç kt r.