|
| |
Otomotiv Sanayinde Elektron Işın
Kaynağının Uygulamaları
Belirli bir uygulama için uygun bir yöntem seçilmesinde aşağıdaki kriterler gözönünde bulundurulur:
a- Bağlantı için gerekli olan teknolojik kalite
b~ Özdlikk şekil ve boyut giti konstrüktif koşullar
c- Uygulanan yöntemin tekniği bakımından ekonomikliği
Bu düşünceler, yüksek yoğunluktaki enerji membaının kaynak tekniğinde kullanılması konusundaki araştırın alan teşvik etmiştir.
Laser ışını ile elde edilen sonuçlar,ince ve hassas kaynak işleri için dzel bir uyum göstermesine rağmen, kalın kesitlerde, günümüzde herhangi bir işleme imkanı tanımamaktadır. Buna karşılık elektron bombardımanı (ışını) için 100 mm. den kaim kesitlerde geniş bir uygulama alanı açılmıştır.
Elektron ışını ile yapılan kaynağın ilk pratik uygulaması, reaktör tekniği, roket ve uçak inşası gibi, tekniğin yeni açılan alanlarında kendini göstermiştir. Burada kullanılan özel malzemelerin işlenmesi, şimdiye kadar alışılmış vasıtalarla tatmin edici bir şekilde yapılamamış ve parçaların şekillendirilmesi, genellikle zor mümkün olmuştur
Kaynak İçin Isı Mentbaı Olarak Elektron Işını
Kaynak tekniğinde elektron ışını, asetilen alevi, ark ve elektrik direnci ile ısıtma, sürtünme ve laser işim gibi, hemen hemen yıllardan beri kullanılan birçok ısı membaının yanında yerini almıştır.
En dar elektron ışınının kesitinin çapı 0.1 ila 1.5 mm'dir. Işının odağında yüksek bir güç yoğunluğu mevcut olup, yaklaşık olarak 10 W/cm 'dir ve tabancadan 1 metre uzağa kadar çalışma mesafesine sahiptir.
Isı membaı olarak elektron ışınının en önemli üstünlüğü, gaz alevi ve elektrik arkına karşılık, kaynak yerinde 10.000 misli daha yüksek bir ısı konsantrasyonunun elde edilmesidir.
Arkın, plazma taneciklerinin enerjisi, yalnızca iş parçasının yüzeyinde bıraktığı ve bununla birlikte iç bölgelerin ısıtılmasında her yönden gelişen bir ısı dağılımına ayrıldığı için yarım daire şeklinde bir erime bölgesi oluşur.
Elektron bombardımanı altında, kaynak yerinin kuvvetli bir şekilde ısınmasıyla etkili olan yüksek buhar basma, eriyikte, elektronların enerjisini bırakmadan önce, iş parçasının derinliklerine kadar nüfuz edebildikleri bir kanalın oluşumunu sağlar.
Oluşan erime bölgesinin derinliğinin, ortalama genişliğe oranı: 25/1*e kadar olan bir kamanın şekline sahiptir (Şekil 3).Oluşum mertebesindeki folyelerden, 100 mm kalınlığın üzerindeki levhalara kadar, kaynak yapılabilen saç kalınlıklarına, başka hiçbir usul ile erişilemez. Odaklanmış elektron ışının yüksek güç yoğunluğu, birkaç santimetre mertebesindeki iş parçalarının, alışılagelmişin tersine olarak birçok pasoda değil, bir işlemede kaynak yapılabilme imkanım verir. Burada erişilebilen kaynak hızları, diğer birleştirme ususlerinden çok daha yüksektir; elektron ışını ile kaynak, özellikle toplam kaynak süresinin azlığı bakımından kendini gösterir.
Kaynak Ağızlarının Hazırlanması
Elektron ışını ile yapılan kaynakta, birleştirilecek parçalar I-Alm şeklinde hazırlanır ve ilave metal kullanmadan kaynak yapılır.
Derin nüfuziyetten dolayı erimiş banyonun akmaması için altlık kullanılmaz. Bu nedenle tüm kaynak datalan, akmi£ (fışkırmış) veya yetersiz erimiş bir kaynak dikişi elde etmemek için parçaya iyice iletilmelidir. İsının birleşme yerlerini etkilemeden geçmemesi ve aralığın erimiş hacimle tamamen doldunüabilmesi için iki parça arasındaki aralığın 1/100 mm'den fazla olmaması gerekir. Bu dar tolerans, freze veya taşlama suretiyle itinalı bir şekilde ağızların hazırlanmasını gerektirir. Uygulamada, hassas parçalar için bu husus daima gözönünde
tutulmalıdır.
Elektron Işınlarının Üretimikoruma etkisi bakımından da kullanılan gazların, yüksek derecedeki saflığı yeterlidir. Diğer taraftan, kimyasal bakımdan aktif metallerin kaynağı için de, yüksek vakumlu ( 10~ torr'a kadar) donanımlar arzu edilir.
Kaynak Metalürjisi Açısından Özellikler
Elektron ışını ile kaynakta, metaîurjik işlemleri, aşağıdaki tipik özellikler etkiler:
û-
b- Metal, erime bölgesinde kısmen buhar haline (fauna) geçer
e- Pratik olarak, erimiş banyoda bir gaz absorbsiyonu veya etkisi yoktur. Mesela oksidasyon gibi
Çok yüksek hızlı ısınma ve soğuma çevrimi
Dikişin her iki tarafındaki ani sıcaklık düşümü, ısının tesiri altındaki bölgeyi gayet dar olarak sınırlar.
Kaynağın bir işlemle yapılabilmesine bağlı olarak, çabuk soğuma ile, klasik kaynakta ortaya çıkan ve arzu edilmeyen metaîurjik birçok olay, olumlu yönde etkilenir. Çabuk soğumada tane büyümesi düşüktür. Yüksek derecede eriyen metallerde kaynak yerinin elektron bombardımanıyla çabuk ısınması ve bunu takiben de hızlı soğuması, özellikle avantaj oluşturur. Bu tip malzemeler, yeniden kristalleşme özelliklerinin önemli ölçüde kötüleşmesine yolaçan iri tane oluşumuna eğilim gösterirler.
Alçak ve yüksek alaşımlı, dönüşme sertleşmesiyle sertleşen
0.2 Clu çeliklerde, martenzitik sert bir yapı oluşur.
Şekillendirme Esasları ve Otomotiv Sanayindeki Uygulamaları
Elektron ışını île kaynaktan, katı cisimleri aşan bir nüfuziyet elde edildiği için, T-birleştirmelerde, ulaşılması zor yerlerde, kaynak yapma olanakları ortaya çıkar.Elektron ışın kaynağının otomotiv
Elektron ışınlarının üretimi, 10 torr'dan daha küçük bir yüksek .vakuma bağlıdır. Vakumdan istenenler, malzeme - kaynak tekniği açısından, çalışma kamarasında çok farklıdır. Belli başlı çelikler ve nikel, bakır, alüminyum gibi bazı demir dışı metaller için 10" ila 100"
Diğer kaynak usullerine nazaran kapalı bir hücrede (kamara'da) çalışma zor unluğu, özellikle dezavantaj olarak görülür.
|
|
|
|
