• T : 444 8 375 | ENG

PASLANMAZ ÇELİĞİN KAYNAĞI

Paslanmaz çelikler ergitme kaynağı, direnç kaynağı ve lehimleme yöntemleriyle birleştirilebilir. Bu bölümde paslanmaz çeliklerin kaynağı hakkında bilgi, deneyim ve tavsiyeler verilmektedir.

  * Malzemeler
  * Korozyon Dayanımı
  * Kaynak Yöntemleri
  * Paslanmaz Çelik Kaynağında Diğer Konular

Malzemeler

Ferritik ve ostenitik yapılar, farklı korozyon davranışları dışında, birbirinden değişik dayanım ve şekillendirme özelliklerine sahiptirler ve dolayısıyla kaynat edilebilme kabiliyetlerde farklılıklar gösterir.

Ferritik çeliklerin özellikle stabilize edilmiş olmayanlarının süneklik ve kopma uzamaları düşüktür ve kaynakta yırtılmalara neden olmamak için kullanılan ilave malzemeler, kaynak yöntemi seçimi ve ısı girdisi konusunda daha özenli olunması gerekir. Ostenitik çeliklerde içyapı tümüyle ostenitiktir, ancak bileşimleri iç yapıda az miktarda delta ferrit bulunacak şekilde düzenlenmiştir; bu fazın bulunması sıcak yırtılma tehlikesini azaltır. Ferritik çeliklere bu tür sıcak yırtılmalar yorulma zorlamaları altında çentik etkisi yaparken, daha sünek olan ostenitik paslanmazlarda mikro ölçekte kaldığı sürece bu çatlaklar daha az tehlikelidirler. Dubleks çeliklerde Schaeffler Diyagramı yardımıyla bileşime bağlı olarak kaynak metalindeki ferrit miktarının tahmini mümkün olur.

Korozyon Dayanımı

Pasif durumda iken paslanmaz çelikler birçok ortamda korozyona karşı dayanıklı olup, ek bir yüzey işlemini gerektirmezler. Ancak bu pasif tabakanın kaynak dikişinin ısı tesiri altındaki bölgesinde (ITAB) bozulmaması gerekir. Bunun dışında karbon miktarı %0,03 den büyük olan paslanmaz çelikler ve 6mm den kalın cidar kalınlıklarında ısıl işlem yapılmaz ise özellikle kaynak dikişi bölgesinde taneler arası korozyon tehlikesi ortaya çıkar. Yani tane sınırlarında krom karbür çökeldiğinden malzeme içindeki krom miktarı azalır ve korozyon dayanımı düşer.

Kaynak Yöntemleri

Bazı sınırlamalar dışında diğer çelikler için kullanılan tüm kaynak yöntemleri (gaz eğritme kaynağı dışında) paslanmaz çelikler için de kullanılır. En yaygın olarak kullanılan yöntemler şunlardır:

1. Ergitme Kaynağı Yöntemleri

" Elektrik ark kaynağı
" Gazaltı kaynağı
     *Wolfram koruyucu gaz (TIG)
     * Metal koruyucu gaz (MIG)
     *Plazmaark " Laser ışını kaynağı
" Tozaltı kaynağı

2. Elektrik Direnç Kaynağı Yöntemleri

" Direnç - basınç kaynağı(nokta, makaralı dikiş ve yakma alın)
" Saplama kaynağı

Ergitme Kaynağı Yöntemleri Elektrik Ark Kaynağı

Elektrik ark kaynağı yöntemleri, aşağıdaki avantajları nedeniyle paslanmaz çeliklerin kaynağında önemli bir yer tutarlar:

  " Basitlik
  " Alet ve teçhizat yatırımının düşük oluşu
  " Atölye ve şantiyelerde uygulanabilirliği
  " Değişik kullanımlar için özel elektrot türlerinin bulunması
  " Zor pozisyonlarda da kullanılabilmesi
  " Düşük ısı girdisi(özellikle ostenitikler için önemli)

Kaynak davranışı ve dikişin görünüşü elektrotu kaplayan örtü tarafından belirlenir.
Rutil Örtülü Elektrot: Bu elektrotların ince damlalı bir malzeme akışı vardır ve ince tırtırlı, düzgün dikişler elde edilir. Doğru akım (elektrot + ) veya alternatif akımla kaynak yapılabilir. Cürufu uzaklaştırmak kolaydır ve kısmen kendi ayrılır. Bu özelliklerden ötürü paslanmaz çelik kaynağında tercih edilirler.

Bazik Örtülü Elektrot: Sadece doğru akımla (elektrot + ) kaynak yapılabilir. Damlaları daha iridir, bu nedenle zor pozisyonlarda uygundur. Aralık kapama özelliği iyi olduğundan kök dikişleri için tercih edilir. Rutil elektrotlara göre kaynak dikişinin görünümü daha kabadır ve cüruf daha zor uzaklaştırılır.

Her iki elektrot tipinde de mümkün olan en kısa ark ile çalışılır. Yüksek alaşımlı olan elektrotun elektrik direnci yüksek olduğundan bu malzemelerde daha düşük akım şiddeti ile çalışmak gerekir. Elektrot örtüsünün nemli olması kaynak davranışını ve cüruf geçişini kötüleştirerek gözenekliliğe veya soğuk yırtılmalara neden olabilir. Bazik elektrotlar gözenek oluşumu bakımından daha az duyarlıdırlar.

Gazaltı Yöntemleri

Bu yöntemlerde ark, soy veya aktif bir koruyucu gaz örtüsü altında yanar ve çevredeki hava, ark ve kaynak banyosundan uzak tutulmuş olur.

VVolfram - Koruyucu Gaz Yöntemleri (TIG-Kaynağı) :

Koruyucu gaz kaynak argonudur. Makine ile ostenitik çelik kaynağında kaynak hızını arttırmak için ticari gaz karışımları da (argon- hidrojen) kullanılabilir. Ergimeyen vvolfram elektrot (-) kutba bağlanır ve doğru akımla kaynak yapılır. Bu yöntem bütün kaynak pozisyonları için ve özellikle ince saclar ve kök pasoları için uygundur. 3 mm kalınlığa kadar 304, 321, 316 ve 316Tİ kalite ostenitik çelikler kaynak ilave malzemesi kullanılmadan da kaynak edilebilirler. 316L gibi çelikler için birleştirme ilave metal ile yapılır.

Metal Koruyucu Gaz Ark Kaynağı (MIG-Kaynağı) :

Paslanmaz çeliklerde en yaygın olarak AAIG (Metal Inert Gas) ark kaynağı kullanılır. Kaynak akımı, eriyen tel elektrota kaymalı bir temas yardımıyla aktarılır. TIG yöntemine oranla daha yüksek erime gücü elde edilir. Masif ve özlü tel elektrotlar da kullanılır. Tel çapları 0,8 ile 1,6 mm arasındadır. Kaynak doğru akımla ve tel elektrot (+) uçta olmak üzere yapılır.

Masif tel elektrotlarda koruyucu gaz olarak %1-3 oksijen veya azami %2,5 CO2 içeren karışımlar kullanılır (daha fazla CO2bulunursa kaynak banyosu karbon alır ve korozyon dayanımı düşer). Tel elektrotlar uyguluma durumuna göre, püskürtme, kısa veya darbeli arklı olarak kaynak edilirler. Oluk ve yatay pozisyonda kural olarak püskürtme ark ile çalışılır. Burada sıçrama eğiliminin düşük olması kısa devresiz, ince damlalı malzeme geçişini sağlar. Eğer daha düşük ısı girdisi gerekirse, kısa ark kullanılır (mesela ince saçlar, kök pasoları ve zor pozisyonlarda). Kısa arkın dezavantajları sıçrama eğilimi ve yüksek kalınlıktır. Darbeli ark ile ısı girdisi azaltılabilir. Bu sayede ince saçlar ve düşük cidar kalınlıkları (zor pozisyonlarda dahi) kolaylıkla birleştirilebilir.

Özlü tel elektrotlar, elde mevcut her türlü MIG donanımı ile kaynak edilebilir, bu sırada masif tel ile aynı tel besleme tertibatı kullanılabilir. Sıçrama eğilimi çok azdır, dikişler kabarık değildir ve çentiksizdir. Yüzey düz ve tırtıllıdır.

Plazma Ark Kaynağı(VVPL)

Bu yöntem TIG kaynağına benzerdir; Ark ın yoğunlaşmasıyla daha yüksek bir enerji yoğunluğu elde edilir. Plasma gazı olarak kaynak argonu kullanılır, ostenitlerin kaynağında az miktarda hidrojen katılabilir. Dış koruyucu gaz olarak genellikle argon-hidrojen karışımları kullanılır. Genellikle otomatik donanımla uygulanan bir yöntemdir.

  " Imm ye kadar kalınlıklarda mikroplazma kaynağı
  " lOmm ye kadar saclarda l-dikişi, daha kalın levhalarda 5mm kök alın yüksekliği ve Y-dikişi uygundur. Arta kalan kesit diğer yöntemlerle doldurulur.

Genellikle ilave metal kullanılmaz, yalnız kök aralığı >(0,08 xkalınlık) olursa ilave metal gerekir.

Plazma kaynağının avantajları:

  " Yüksek kaynak hızları
  " Dar dikiş kalınlığı ve dar ITAB(lsı Tesiri Altındaki Bölge)
  " Düşük ısı girdisi
  " Düşük çarpılma

Dezavantajları:

  " TIG e oranla daha pahalı donanım
  " Hassas kaynak ağzı hazırlama gereği
  " Tutma tertibatı (fikstür) ve kalifiye işçilik gereği

Laser Işını ile Kaynak

Alışılagelmiş yöntemlerin yanında, laser ışını yöntemi yeni ve otomasyona elverişli bir ergitme kaynağı yöntemi olarak dikkati çekmektedir. Odaklanmış ışın etkisiyle metal yerel olarak ergitilir ve bir anahtar deliği oluşumu ile derin kaynama etkisi elde edilir. Elde edilen kaynak dikişleri çok dardır, yüksek güçlü laserlerin kullanımı ile 15mm ye kadar levha kalınlıklarının kaynakla birleştirilmesi mümkün olur. Isı girdisi yerel olduğundan ve ısı hızla uzaklaştığından şu özellikler sağlanır:

  " Derinlik /genişlik oranı çok büyük dar kaynak dikişleri
  " Dar ITAB " Düşük ısıl çarpılma " iyi şekillendirilebiliri

Günümüzde sanayide iki tip laser kullanılmaktadır:
  " CO2 LASERİ 1..15mm kalınlıklar için
  " YAĞ Laseri 0,2-4mm kalınlıklar için ilk tip laserde ışın ayna yansımaları ile parça üzerine odaklanır, ikincisinde ışın bir cam elyaf yardımıyla kaynak noktasına iletildiğinden bu ışının parça üzerinde hareketi çok daha kolaydır ve örneğin robotlar yardımıyla 3 boyutlu bir işlem yapılabilir.

Tozaltı Kaynağı

Burada ark tel elektrot ile parça arasında ve bir cüruf örtüsünün altında yanar. Bu dökülen bir tozun erimesiyle oluşur. Sadece oluk ve yatay pozisyonda mümkündür. Özel tertibatla korniş pozisyonunda da yapılabilir. Genellikle tel elektrot doğru akımı (+) ucuna bağlanır. Cidar kalınlığına bağlı olarak elektrot çapları 1,2-4 mm arasında seçilebilir. Akım şiddeti diğer çeliklere oranla % 10-20 daha düşük seçilir.

Elektrik Direnç Kaynağı Yöntemleri Direnç-Basınç Kaynağı

Bu yöntemle zahmetsiz ve tekrarlanabilir yüksek kaliteli birleştirmeler sağlanır. Ostenitik paslanmaz çeliklerin elektrik ve ısı iletkenliği düşük olduğundan, direnç kaynağı için diğer çeliklere göre daha uygundur. Isı girdisi daha az olduğundan yüzey kalitesinde önemli bir bozulma olmaz. Ancak ısıl genleşmesi yüksek olduğundan çarpılma riski daha yüksektir.

Nokta ve makaralı dikiş kaynağında saçlar birbirinin üstüne bindirilerek birleştirilir. Burada kaynak edilmemiş bir aralık kaldığından, aralık korozyonu tehlikesi olan yerlerde kullanılmaması uygun olur. Kaynak sırasında oluşan tav renkleri daha sonra giderilebilir.

Birleştirilecek yüzeylerin temizlenmesi önemlidir.nokta kaynağında oluşan çekirdeğin büyüklüğü ve biçimi, akım şiddeti, süre ve elektrot kuvvetine bağlıdır. Süre arttıkça çekirdeğin kalınlığı ve çapı artar. Uygulamada kısa süreler tercih edilir. Elektrik direnci yüksek olan ostenitik paslanmazlarda diğer çeliklere oranla daha düşük akımlar tercih edilir. Çekirdeğin yüksekliği sacların toplam kalınlığının yaklaşık %50 si olacak ve %80 i geçmeyecek şekilde bir akım şiddeti ayarı yapılır. Daha yüksek akımlar çekirdekte sıçrama ve boşluk (lunker) oluşumuna neden olur. Alaşımsız çeliklerle karşılaştırıldığında elektrot kapama basıncının 2-3 kat yüksek olması gerekir. Bu baskı, akım kaldırıldıktan sonra, çekirdek katılaşana kadar sürdürülmelidir (ince saçlarda 0,5 saniye, 3mm kalınlıkta yaklaşık 1 saniye).

Paslanmaz çeliklerin nokta kaynağında elektrot olarak 400°C sıcaklıkta sertliği en az 70 HB olan bakır alaşımları (CuCrZr ve CuCrBe alaşımları gibi) kullanılır. Elektrot uçları, ayarı kolay olduğundan genellikle yuvarlak olarak seçilir.

Makaralı dikiş kaynağı (sürekli veya kesintili hareketli) yuvarlak veya düz yüzeyli elektrotlarla yapılabilir. Elektrot kuvveti sürekli uygulanır, akım kesintili olarak verilir.

Yakma alın kaynağında parçaların temas yüzeyleri birçok kez temas ettirilir ve ayrılır. Bu arada yüzeyler başlangıçta pürüzlü ise, yanarak düzlenmiş olur. Parçaların uçları birleştirme sıcaklığına ulaştığında, yüksek hızla birbirine bastırılırlar. Bu baskı basıncı uçların birleşmesini sağlar ve bu arada, oksitler ve bir miktar malzeme kaynak aralığından dışarı fışkırır.tutma çenelerine uygulanan kuvvet, parçalar kayma olmayacak kadar (yaklaşık yığma kuvvetinin 1,5-2 katı) yüksek olmalıdır.

Paslanmaz çelikler için alaşımsız çeliklere oranla daha düşük elektrik akımı, ancak daha yüksek yığma kuvvetleri seçilir. Dolayısıyla tutma kuvvetleri de daha yüksek olarak seçilmelidir. En uygun değerlerin bulunması için ön denemeler yapılması gerekir.

Saplama kaynağı

Bu yöntemde çubuk şeklinde parçalar geniş yüzeyler üzerine basınç kaynağı ile birleştirilir. Bağlantı, kaynak bölgesinin sıvı ve plastik şekil alabilir durumunda gerçekleşir. Saplama kaynağı uygulamaları arasında ark saplama kaynağı en çok kullanılan tekniktir.
Bu yöntemde çubuk ile parça arasında bir ark tutuşturulur ve alın yüzeyleri eritilir. Ergitme süresi sonunda çubuk yüzeye bastırılır, ark söner ve kaynak banyosu katılaşır.

Bu yöntemin en önemli avantajları:

  " Ana parçaya sadece bir yandan yaklaşmak yeterlidir,
  " Birleştirme için sızdırma problemi çıkaracak deliklerin açılması gerekmez, " Çubuğun tüm kesitini birleştiren güçlü bir bağlantı oluşur,
  " 0,8-25mm çapında çubuklar için kullanılabilir(çok yönlü kullanım).
  " Her kaynak pozisyonunda uygulanabilir,
  " Kaynak süresi kısa olduğundan, yanma(bileşen kaybı) ve çarpılma az olur, " Çubuğun ucunda bir flanş oluşturularak dayanım artırılabilir.

Ostenitik paslanmaz ve ısıya dayanıklı çeliklerin saplama kaynağı sırasında faz dönüşümü ve dolayısıyla sertleşme olmaz. Yöntemde soğumanın hızlı olması da önemli bir avantajdır, içyapıda karbür çökelmesi görülmez. Ostenitik çelikler aynı zamanda kolay şekil değiştirirler. Ostenitiklerde kaynak metalinde %10 kadar delta ferrit oluşur, bu nedenle sıcak yırtılmaya karşı duyarlı değillerdir. Buna karşı daha yüksek alaşımlı tam ostenitik çeliklerde erimiş kaynak metalinde sıcak yırtılma tehlikesi vardır, dolayısıyla yönteme uygunluğu tahkik edilmelidir. İki malzeme karışımı sonrasında kaynak metalinde beklenen içyapı diyagramlar yardımıyla tahmin edilebilir.

Alaşımsız çeliklerin paslanmaz çeliklerle saplama kaynağı yapılması durumunda (siyah-beyaz birleşmesi) ferritik ve ostenitik malzemeler kaynak metalinde karışırlar ve kırılgan martenzitik yapılar ortaya çıkar. Her iki malzemenin kaynak metaline karışan oranları belirli ise Schaefler diyagramı yardımı ile iç yapı yaklaşık olarak belirlenebilir. Kaynak metali yaklaşık %60 oranında çubuk (saplama) malzemesinden oluşur. Kaynak koşullarını ayarlayarak martenzit oluşumundan kurtulmak mümkün değildir; bu durum sadece çubuk ucunun aşırı alaşımlanması ile önlenebilir. Bunun dışında kesittebir de karbon geçişi ortaya çıkacaktır ve bu kaçınılmaz olarak çok ince karbonca zengin ve gevrek bir tabaka ortaya çıkacaktır. Bu nedenle siyah üstüne beyaz kaynağına ancak özel durum ve şartlarda müsaade edilir.

Paslanmaz Çeliklerin Kaynağında Diğer Konular
Kaynak Ağzı Hazırlığı

Kaynak ağız hazırlığı, kaynak yöntemi, sac kalınlığı ve kaynak pozisyonuna bağlıdır.ağız kenarları mekanik (makasta kesme, planyalama, frezeleme, taşlama, su jeti) veya ısıl (plazma,laser) kesme yöntemleriyle hazırlanabilir.ısıl olarak kesilmiş olanlarda oksit artıklarını uzaklaştırmak için, kaynak öncesinde taşlanma yapmak gerekebilir. Taşlamada demir içeren veya paslanmaz çelikten başka malzemeler için de kullanılmış aletler kullanılmamalıdır. Kaynak ağızlarının iyi hazırlanmış ve temiz olması paslanmaz çeliklerde çok önemlidir. Mekanik temizleme için fırçalama, kimyasal temizlik için ise uygun bir çözelti kullanılabilir.

Kaynak Parametreleri

Paslanmaz çelikler " Büyük genleşme katsayıları, " Düşük ısı iletim katsayıları ve " Yüksek elektrik direnci değerlerine sahiptir.
Bu durum özellikle genleşme, çarpılmaya neden olur. Bunu önlemek için:

  " Bakır raylarla ısıyı uzaklaştırma
  " Düşük ısı girdisiyle çalışma
  " Kaynak yaparken aparat kullanma
  " Kısa aralıklarla puntalama gibi tedbirler alınabilir.

Elektrot tutuşturulması kaynak dikişi dışında yapılmalı,tam ostenitik çeliklerde tutturma yerleri taşlanarak varsa son krater çatlaklarından arındırılmalıdır. Tek taraftan ulaşılabilen kaynaklarda, kvk pasosu oksidasyondan koruyucu gazlar yardımıyla korunmalıdır. Elektrot tipi, elektrot çapı ve diğer kaynak parametreleri, çelik cinsi ve cidar kalınlığına bağlı olarak belirlenmelidir. Ara pasoların sıcaklığı en çok 150°C ile sınırlanmalıdır.

Kaynak Sonrası İşlemler

En iyi korozyon dayanımı elde etmek için kaynak dikişlerini ve ısıdan etkilenen bölgeleri, cüruf artıklarından, sıçramalardan, tav renklerinden ve diğer oksidasyon ürünlerinden arındırmak gerekir. Yüzey ne kadar az tırtıllı ve düzgün olursa korozyon dayanımı da o kadar iyi olur.

Fırçalama

Paslanmaz çelik tel fırçalar kullanılır, ancak bunların daha önce başka malzemeler için kullanılmamış olması gerekir. Eğer mevcut oksit tabakaları ve cüruf artıkları tamamen giderilip metalsel temizlikte düzgün bir yüzey elde edilirse sadece fırçalama ile yetinilebilir. Fırçalama sonrası yapılacak dağlama ve pasifleştirme işlemleri ile daha iyi korozyon özelliklerine ulaşılabilir.

Taşlama ve Parlatma

Kullanılan takımların demir içermemesi ve sadece paslanmaz çelikler için kullanılmaları önemlidir. Zımparalama inceliği kullanım yerine bağlıdır, ancak 180 - 240 numara zımparalar genellikle uygundur. Metalik veya elektrolitik parlatma ile daha düzgün yüzeyler elde edilebilir.  Özel durumlarda (Örneğin klorürlü ortamlarda gerilmeli korozyon tehlikesinin olması halinde) zımparalama sonrasında dağlama gerekebilir.

Kumlama

Püskürtülen parçacık olarak paslanmaz çelik, kuvars kumu, cam taneleri veya diğer demir içermeyen sentetik veya madeni esaslı malzemeler kullanılabilir. Ortaya çıkan temiz pürüzlenmiş yüzey, daha iyi sonuçlar elde etmek için dağlanabilir veya pasifleştirilebilir.

Dağlama

Dağlama ile kaba pislikler ile yağ artıkları tümüyle uzaklaştırılır. Bu işlem daldırma, püskürtme veya dağlama pastası veya jeli kullanılarak yapılır. Daha sonra suyla özenli bir temizleme gerekir ve atıkların nötralize edilerek uzaklaştırılması önemlidir. Temizleme sonrası kalabilecek atıklar korozyona neden olacaktır. Bu nedenle son olarak %20 lik nitrikasitle bir pasifleştirme yapılabilir. Bunun sonrasında da su ile özenli bir temizleme gerekir.

Kaynaklı Bölgenin Korozyon Dayanımı

Kaynaklı birleştirmelerde en önemli sorun kaynak dikişi ve çevresinde korozyon dayanımını koruyabilmektir. Bu bölgelerde malzeme taneler arası korozyona duyarlı hale gelebilir. Bunu önlemek için bileşimi ve kaynak koşullarını çok iyi kontrol etmek gerekir. Bazen de kaynak sonrası işlemler gerekebilir.
Korozyon dayanımının olumsuz etkilenmesi şu yöntemlerle engellenebilir:

a.Kaynak sonrası çözme tavı: İç gerilmeler giderilir, kaynak metalinin iç yapısı ve korozyon dayanımı iyileşir. Ancak bu tav sonrasında yapılması gereken dağlama, zor ve pahalıdır. Hızlı soğutmak için su verme gerektiğinde çarpılma tehlikesi ortaya çıkar. Ayrıca büyük yapılar için (tanklar, basınçlı kaplar vb.) uygulanması imkansızdır.

b.Karbon miktarını sınırlama: Karbon miktarı az ise karbür çökelemez. Özel olarak çok düşük karbonlu türler geliştirilmiştir. (304L ve 316L gibi, en çok %0,03 karbon) Daha sonra gerilme gidermesi uygulanacak kaynaklı birleştirmeler için bu malzemelerin kullanılması gereklidir.

c. Karbonu kararlı kılma (Stabilize Etme): Bileşimdeki karbon, titanyum karbür (321 de) veya niyobyum karbür (347 ve 348!de) olarak bağlandığında, krom karbür oluşmaz ve iç yapıdaki krom oranı kritik sınırın altına düşmeyeceğinden korozyon dayanımı olumsuz etkilenmez. Bu türlerin kullanımı karbür çökelmesinin söz konusu olduğu kritik sıcaklıklarda uzun süreler kalacak uygulamalar için de tavsiye edilir.

Ancak kaynak birleştirmesi yapılmış malzeme kullanım sırasında hassas sıcaklık bölgesine tekrar çıkarılırsa ve daha sonra belirli korozif ortamlarda kalırlarsa önemli yerel korozyonlar görülür (bıçak izi). Bunun nedeni kaynak sırasında çok dar bir alanda kararlı karbürlerin çözünmesi ve hassas bölgeye tekrar çıkıldığında krom karbürlerin çökelmesidir. Bu sorun kaynak sonrası stabilizasyon tavı uygulayarak kararlı karbürlerin tekrar oluşturulmasıyla çözülebilir.

Kaynak Çatlağı

Ostenitik paslanmaz çelikler çok tok ve sünektirler, dolayısıyla soğuk kaynak çatlağı oluşumu gibi bir problemle karşılaşılmaz. Ancak bu malzemelerde katılaşma sıcaklığından 980°C a kadar soğurken sıcak çatlama eğilimi vardır. Bunu önlemek için bu sıcaklıklarda dikiş üzerindeki çekme gerilmesini azaltmak gerekir. Bunun dışında ayrıca fosfor gibi artık elementlerin miktarlarını da kontrol ederek tehlike azaltılabilir. Ancak en etkin önlem, kaynak metalinde en az %3 ile %4 ferrit bulunmasını sağlamaktır. Bu miktar diyagramlar yardımıyla tahmin edilebilir; ancak bu durumlarda gerçek ferrit miktarı manyetik analizle bulunur.

Bu çözüm her zaman uygun olmayabilir, çünkü ferrit manyetiktir ve belirli ortamlarda korozyon dayanımını düşürür. Malzeme uzun süre yüksek sıcaklıkta tutulursa sigma fazı çökelerek gevrekleşmeye neden olabilir. Kaynak sonrası tavlama ile ferrit miktarı %2 ila %4 e düşürülebilir; ancak bu mümkün olmazsa tam ostenitik kaynak yapılması gerekir.

Ferritik çelikler ostenitiklerden daha az sünek ve kaynak çatlaklarına daha fazla duyarlıdır. 430 gibi bazı ferritik çeliklerde kaynak sonrası soğumada önemli miktarda martenzit oluşur ve soğuk çatlak oluşumu ihtimali artar. Ferritik türlerde 150-230 °C sıcaklık aralığında bir ön ısıtma yapılması, çatlak oluşumu tehlikesini azaltmak için tavsiye edilir.

Martenzitikler ferritiklere göre çatlak oluşumuna daha da duyarlıdır. Genellikle 200-300 °C a bir ön ısıtma gereklidir. Karbon miktarı %0,2 den fazla olan çeliklerde kaynak sonrası da bir tav uygulaması yapılması zorunludur. sonucu sertleşme söz konusu değildir.

Titanyum katkılı 321 ve niyobyum katkılı 347 ve 348 gibi türlerde klasik tavlamanın ardından 870°C ile 900°C arasında 2-4 saat süre ile stabilizasyon tavlaması uygulanır ve böylece matriste oluşturulan titanyum ve niyobyum karbürler krom karbür çökelmesini önler. Bu işlem aşırı korozif ortamlarda ve yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılacak malzemeler için gereklidir. Bütün ostenitik paslanmaz çeliklerde tavlama öncesi yüzeydeki yağ vb. karbon içeren kalıntıların temizlenmesi çok önemlidir.

Bütün martenzitik ve bazı ferritik çelikler faz dönüşümünün gerçekleşeceği kritik sıcaklık altında proses tavlamasına tabi tutulabilir. Bu çeliklerin tavlama işlemlerinde, kritik sıcaklık altı tavlamada sıcaklıklar 760°C ile 830°C; tam tavlama ise 845°C ile 900°C arasında tutulur ve işlem yavaş soğutma ile bitirilir. Tek fazlı ferritik çeliklerde(409, 442, 446 ve 26Cr-1 Mo gibi) 760cC ile 955°C arasında kısa süren bir rekristalizasyon tavı yeterlidir.


Sayfalar :