Elektron Işın Kaynağı Ve Uygulamaları
1. GİRİŞ
Kaynaklı birleştirmelerde kullanılan yöntemin seçiminde,
ekonomiklik, kalite, otomasyon ve zamandan
tasarruf sağlayacak olmasının zorunluluğu vardır. Özellikle
kaynaklı birleştirme için gerekli olan
teknolojik özellikler (statik ve dinamik mukavemet, şekil
değiştirme kabiliyeti, korozyona dayanıklılık),
ön tavlama, ara tavlama ve son tavlama şartlarının yanı sıra
şekil ve boyut gibi konstrüktif büzülmeler,
kendini çekmeler, çarpılmalar ve kaynak yerine ulaşma gibi
şartların yerine getirilmesi gerekir.
Bununla birlikte yöntemin uygulama tekniği bakımından yatırım
maliyeti, işletme ve sarf malzeme
giderleri, enerji ve bakım giderleri, ilave metal seçimi ve
kullanımının uygunluğu gibi özelliklere sahip
olması istenir. Yüksek yoğunluklu ve güçlü elektron ışın
kaynak yöntemini sayesinde yukarıda istenen
özellikleri sağlamak mümkün olmaktadır. Endüstriyel uygulamada
ise hemen hemen her türlü
malzemenin birleştirilmesinde yaygın olarak kullanılmasını
sağlamaktadır.
2. ELEKTRON IŞIN KAYNAĞI (EIK)
Elektron ışın kaynağı (EIK), ileri teknolojili bir kaynak
yöntemi olup, 1950’lerin sonunda bütün dünyada
kullanılmaya başlamış ve ilk kullanımları özellikle nükleer
endüstrisiyle birlikte havacılık sanayinde
olmuştur. Bu yöntemle gerçekleştirilen kaynaklı bağlantılar
yüksek kalite ve güvenilirlik sağlamıştır.
Aynı zamanda üretim maliyetlerini de giderek azaltmış olmakla
birlikte tüm sanayi parçalarının
birleştirilmesinde de yaygın olarak kullanıla gelmektedir.
Elektron ışın kaynağı yüksek vakum altında ivmelendirilmiş ve
yoğunlaştırılmış elektron ışınları elektron
tabancasından çok yüksek hızla yönlendirilen elektronların
kinetik enerjilerinden yararlanılan bir ergitme
esaslı kaynak yöntemidir. Burada manyetik ve elektrostatik
odaklayıcı mercekler, tarafından büzülen
elektron akışı, kuvvetli bir elektriksel alan içinde katottan
anoda doğru çok yüksek hızla gider, iş
parçasına çarptıklarında sahip oldukları kinetik enerjiyi
burada ısı enerjisi olarak terk eder. Enerjinin
tamamen lokalize olmasından dolayı, çok yüksek sıcaklıklara
erişilerek kaynak yerini ergiterek kaynağın
oluşmasını sağlar.
2.1. Elektron Işın Kaynağının Mekanizması
EIK ile kaynakta gerekli ısı elektron ışınlarından
sağlanmaktadır. Elektron ışının ve ısının oluşumunu
aşağıdaki fiziksel prensiplerle ortaya çıkmaktadır. Elektron
ışını, bir ışın kaynağından yaklaşık aynı hızla
aynı doğrultuda hareket eden elektronların akımıdır. Bir
elektronun fiziksel, kimyasal özellikleri
aşağıdaki şekildedir. e=1.602x10-19 C (coulomb) negatif şarj
taşıyan bir elementer taneciktir.
Elektronun kütlesi (Me) : 9.109x10-31 kg,
Elektronun yarıçapı (re) : 2.82x10-15 m
Elektronun şarj/ kütle oranı (e/me) : 1.759x1011 C/kg.dır.
Bir atomdaki elektron sayısı, her maddenin cinsine bağlı olup
Mendeleyev periyodik cetvelindeki atomik
sayısına eşittir. Bir atom, ortasında (çekirdeğinde), (+)
yüklü proton ile yüksüz nötron ve
bunların çevresinde belirli yörüngeler de bulunan (–) yüklü
elektronlardan oluşur. Maddenin en küçük
elementler taneciği olan elektron, yeterli bir enerji
uygulanarak serbest halde yani metalin yüzeyinden
kopmuş halde (durumda) kolaylıkla elde edilebilir. Serbest
elektronlar elektriksel veya manyetik alanlar
tarafından harekete geçirilirler. Elektronlar, bilinen bütün
elementler şarjlı (yüklü) taneciklerin en
alçak(düşük) hareketsiz kütlesine sahip olduklarından çok
yüksek bir ivme kazanırlar. Dolayısıyla bunlara
belli bir enerji verilince elektronların maddenin (metalin)
içine nüfus edebilecekleri görülmüştür.
Bir malzemenin içine dalmış bir elektronun bir çok dağılmaya
uğrayıp atomik çekirdek ve kafes
elektronlarıyla çarpışması sonucu enerjisini birden (aniden)
değil tedrici olarak kaybettiğini göstermiştir.
Bu itibarla malzemeye giren elektronda hem hızında hem de
hareket yönünde değişme olur. Enerjinin
büyük bir bölümü serbest yolun sonunda şarj olur. Yani bir
elektron durana kadar içinden geçebileceği
malzeme kalınlığının sonunda harcanır. Böylece de iş
parçasının yüzeyden ısı ithaliyle de kaynak
sıcaklığına yükseltildiği mutat olarak kullanılan klasik
kaynak yöntemlerinin aksine, elektronik ısıtma
malzemenin kendi içinde meydana gelir. Nüfus eden elektronlar
enerjilerini tedricen kaybettiklerinden,
ısının çoğu yüzeyden belli bir derinlikte terk edilerek
kaybolur. Elektronların manyetik ve elektrostatik
gerilimini yardımıyla kazandıkları kinetik enerji,
Ekin = e U 2 v2 = kinetik enerji (joule)
formülü ile hesaplanır.
Burada, U= Elektrik gerilimi (V), v= hız (m/sn), mv =
elektronun kütlesi (kg)’dir.
Oluşan kinetik enerji parçaya çarptığında; X ışını yayınımına,
ısı radyasyonuna ve ikincil elektronlara
dönüşür. Dağılmış ve ikincil elektronlar üç gruba ayrılabilir.
1. Elektrik olarak dağılmış, çarpan elektronlarınkine eşit
enerjili elektronlar.
2. Elektriki olmayan şekilde dağılmış ve belli bir kayıpla
çarpan elektronlardan daha az enerjiye
sahip elektronlar.
3. En son, ikincil elektronlar ki bunların enerjisi 50 kV’a
ulaşmaz (Karadeniz, 1990).
Ortalama olarak, dağılmış elektronların enerjisi, birincil
elektronların yaklaşık %70’dir. Dağılmış
elektronların çarpanlara oranı
ß ise, elektron ışını tarafından elektronlara kaybedilen
(aktarılan) enerji;
Ekay= 0.7xß olur. ß’nın değeri 0.1 – 0.45 arasında olup
kimyasal elementin atomik sayısına göre değişir.
2.2. Elektron Işın Kaynak Makineleri
Endüstride kullanılan elektron ışın kaynak makineleri genel
olarak ikiye ayrılmaktadır. Birincisi vakumlu
elektron ışın kaynak makineleri ikincisi de vakumsuz EIK
makineleridir.
2.2.1. Vakumlu Elektron Işın Kaynak Makineleri
Bu kaynak makineleri kendi aralarında düşük voltajlı ve yüksek
voltajlı elektron ışın kaynak makineleri
olarak sınıflandırılmaktadır. Düşük voltajlı tezgahlar
15000–30000 volt, yüksek voltajlı makineler ise
70000–150000 voltluk gerilimde çalışan makinelerdir. Yüksek
voltajlı EIK makinelerinde daha iyi
odaklama ve daha derin nüfuziyet sağlanır. Vakum ortamının
derecesinin ölçümü Torr basınç ölçümüyle
belirlenmektedir.
Yaklaşık 1 Torr, 1 mmHg basıncına eşittir. Vakumlu EIK
makinelerinin iki farklı vakum tipi
uygulanmaktadır.
1. İş parçası ortamının 10-6 ile 10-3 Torr arasında değiştiği
yüksek vakumlu kaynak işlemi.
2. İşparçası ortamının yumuşak veya kısmi vakum içinde olduğu
10-6 ile 10-3 Torr arasında değiştiği
orta vakumlu EIK dır.
2.2.2. Vakumsuz Elektron Işın Kaynak Makineleri
İş parçasının normal atmosfer basınç altında hava veya
koruyucu gaz altında olduğu aynı zamanda
atmosferik EIK kaynağı olarak da adlandırılan vakumsuz
elektron ışın (EIK) makineleridir. Tüm EIK
uygulamalarında elektron tabancasının bulunduğu bölge 10-4
Torr yada daha düşük bir basınçta tutulur.
2.3. Elektron Işın Kaynak Makinelerinin Çalışma Prensipleri
Genel olarak elektron ışını; katot (filament), yönlendirme
kabı ve anottan oluşur. Sıcak katot yüksek
yayınımlı malzemelerden (tungsten veya tantalyum) yapılır. Bu
yüksek yayınımlı malzemeler; tel, şerit
veya levha formunda olup arzu edildiği şekillerde üretilir.
Bunların elektron yayması için 2500 oC’nin
üzerine doğrudan veya dolaylı olarak ısıtılacak şekilde
tasarlanabilme özelliğine sahip olabilmeleri
gereklidir. Katodun yüzeyinden yayılan elektronlar yüksek bir
hızla ivmelenirler, katot, yönlendirme kabı
ve anodun oluşturduğu tabanca sisteminden çıkan elektronlar,
elektrostatik alan vasıtasıyla düzenlenmiş
ışın haline getirilir. Böylece topraklanmış anot düzlemindeki
küçük bir delikten akan elektron kümesi
(akımı) elde edilir.
Katot ile yönlendirme kabı arasındaki negatif potansiyel
farkın değişimi ile elektron akışı kolaylıkla
değiştirilebilir. Yani kapalı, açık/kapalı, veya farklı
seviyelerde aşağı/yukarı, eğimli olarak değiştirilebilir.
Anottan çıkan elektronlar, tabancaya uygulanan çalışma voltajı
ise maksimum enerji seviyelerine
ulaşırlar. Daha sonra elektronlar, elektron ışını düzeltme
sisteminden geçerler. Burada manyetik
mercekler vasıtasıyla elektron ışının çapı düşürülür ve iş
parçasının kaynak yapılacak yerine çok ince ve
küçük çaplı bir ışın odaklanmış (merkezlenmiş) olur.
Küçültülmüş ışın çapı ile enerji yoğunluğu artar ve
iş parçası üzerine gönderilidir.
Elektromanyetik saptırma bobinleri vasıtasıyla, elektron
ışınlarına esneklik kazandırılır. Böylece ışın
istenildiği şekilde yönlendirilir. Şekil 2.3’de elektron ışın
kaynağının ana elemanlarını göstermektedir.
Elektron tabanca sistemi genellikle 1x10-4 Torr (1.3332x10-7
bar) vakum altında çalıştırılır.
Vakum sistemi altında tabancanın çalışması, tabanca sisteminin
temiz kalmasına, flamentin
oksitlenmesinin önlenmesine ve farklı voltajlarda elektrotlar
arasında kısa devre olmasına engel olur.
Hem tabanca sistemini hem de kaynak yapılan bölgenin vakum
altında olması istenir. Kaynak bölgesinin
vakum altında olmasıyla elektron ışının dağılması engellenmiş
olur. Çünkü (aksi takdirde) ortamda kalan
hava molekülleri ile çarpışan elektronlar, ışının dağılmasına
neden olur ve böylece ışının yoğunluğu
azalır. Genellikle elektron ışın tabancaları 30 ile 200 kV
arasında değişen gerilimler arasında çalıştırılır ve
uygulanan akım 0.5 ile 150 mA arasındadır.
2.4. Elektron Işın Kaynak İşlemi İçin Yapılan Hazırlıklar
1. Sağlığı ve çalışma şartlarını bozan maddeler kaynağı
kötüleştirir. Dolayısıyla bu maddelerden kaçınılmalıdır.
2. Kaynak yapılacak olan parça her türlü kir, toz ve yağdan
arındırılır.
3. İş parçası üzerinde temizleme maddesi veya atığı
kalmamalıdır.
4. Birleşmeler minimum aralıkta yapılmalıdır. Aralık 0.07
mm’yi kesinlikle geçmemelidir.
5. Işının iş parçasının kaynak yapılacak yerine odaklanmasında
çok düşük güçte ışın kullanılmamalıdır.
6. Kaynak ile ilgili parametreler, makineye ait “Yeni Bir
Parçanın Elektron Işın Kaynak Makinesine Hazırlanması”
süreci ile belirlenmelidir.
Bu sürece göre;
a-Birleştirilecek malzemenin kimyasal bileşimi belirlenir.
b-Malzemenin kalınlığı belirlenir.
c-Parçanın sert vakum mu yoksa yumuşak vakum makinesinde mi
kaynak edileceği belirlenir.
Eğer bir yumuşak vakum makinesinde çalışılacak ise çalışma
odasındaki basıncın değeri
belirlenmelidir. Vakum ne kadar doğru seçilirse karşılaşılan
problemlerde o kadar az olur.
d-Kaynak edilecek malzeme kalınlığına ve enerji girişine göre,
kaynak hızı seçilerek, yaklaşık
olarak gerekli güç bulunur. Şekil 2.4’de bu tablo değerleri
gösterilmektedir.
e-12.5 mm’den kalın parçalar, için grafik kullanılacaktır.
f-Tabanca ile parça arasındaki uzaklık belirlenir. Eğer
parçanın şeklinden ileri gelen bir zorluk
yoksa 150 mm’lik mesafe uygundur. Bu değer artarsa problemler
çıkar. Örneğin güç
yoğunluğu azalır, bombardıman değişimi büyür, ark etkisine
hassasiyet artar, osiloskoptaki
görüntü zayıflar ve kaynak parametrelerinin değişimine daha
zor uyum sağlanır.
g-Günümüz teknolojisine göre yapılacak kaynağın hızı bazı
kısıtlayıcı etkenler altındadır.
Örneğin 3 mm kalınlığındaki çeliğin kaynak hızı 6350 mm/dak
civarındadır. 50 mm
kalınlığındaki çelikte ise 255-510 mm/dak olacaktır. Yüksek
hızlarda ortaya çıkan problem,
ergimiş metalin boşluğu uygun şekilde dolduramamasıdır. Kaynak
hızı çok yüksek seçildiği
takdirde kaynakta oluşabilen diğer hatalar; çatlamalar,
porozite, kök porozite, yüzey
boncuklanması, alt kesilme ve arkadan emme vb. gibidir.
Malzeme kalınlığı azaldıkça daha hızlı kaynak yapılabilir.
h-Odak ayarı yapılır bunun için tabanca ile parça arasına bir
bakır blok yerleştirilir. Gönderilen
elektron ışın demeti tek bir noktada en küçük şekilde
odaklanıncaya kadar ayar yapılır. Bu
ayar gerçek odak ayarı olmakla birlikte iyi bir başlangıç
ayarıdır. 6 mm’den ince
malzemelerde odak, parçanın üst yüzeyine ayarlanır. Kaynak
biraz geniş olur, fakat üst ve alt
yüzeydeki dikiş daha düzgünleşir. Daha kalın malzemelerde
optimum kaynak için odak
parçanın yüzeyinin altına odaklanır. Örneğin çelikler de 60
mm’lik nüfuziyet elde etmek için
odak yüzeyden yaklaşık 50 mm’nin altında olmalıdır. Zirkonyum,
Tantal ve Titanyum gibi
refrakter metallerin kaynağında odak malzemenin arka tarafında
olmalı ve hız yüksek
seçilmelidir. Şekil 2.5’de çeşitli odak ayar yerleri
görülmektedir.
i-Sonuçta bakır üzerinde yapılan kaba odak ayarından sonra
istenen neticeyi almak için birkaç
deneme dikişi yapılarak kontrol edilmelidir.
j-Vakum seviyesinin kaynak dikişi üzerindeki etkisi büyüktür.
Vakum ne kadar yüksekse
kaynak o kadar geniş olur. Bu yüzden, vakum yüksek olunca,
belli bir nüfuziyet için gücüde
artırmak gerekir. Yüksek vakumlarda hava moleküllerine çarpan
serbest elektron yüzdesi de
artar. Ve çalışmaya başlamak mümkün olmaz. 50µm Hg (5x10-2
Torr) üzerindeki vakumlarda
metal buharları oksitlenmeye sebep olarak problem teşkil eder.
Yukarıda anlatılan hususlar dikkate alınarak; Belli bir ayarı
sabit tutmak için kaynak akımı artıkça
odak akımını da artırmak gerekir. Fakat bu sert (yüksek)
vakumda geçerlidir. Yumuşak (düşük)
vakumda ise bunun tam tersidir. Işın akımı artınca, odak akımı
düşürülmelidir. Bunun sebebi
plazma etkisidir. Herhangi bir durumda akımda değişiklik
yapınca, sabit bir odak noktasını
korumak için odak akımını da değiştirmek gerekir.
k-Normal bir tabanca mesafesinde kaynak yapan sert vakumlu bir
makinede gerilim 40 kV‘dur.
Bu gerilimde ark etkileri az, güç yoğunluğu gayet iyidir. Eğer
dar bir kaynak dikişi isteniyorsa
gerilim arttırılmalıdır. Daha yumuşak elektron ışın demetleri
için örneğin, ince levhaların
kaynağında düşük gerilim gerekir. Yumuşak vakumlu makinelerde
Tabanca parça mesafesi en
az 250 mm olmalıdır. Tabanca mesafesinin uzunluğundan ve vakum
odasının basıncının
yüksek olmasından dolayı iyi bir ışın demeti için kV (gerilim)
yüksek tutulmalıdır. Gerilim
(kV) yüksek olunca ark oluşma tehlikesi yoktur. Çünkü tabanca
bölümü iş odasından izole
edildiğinden gazların tabancaya girmesi güçtür.
l-Elektron ışın demetine salınım yaptırarak normal boşluk
şekli değiştirilebilir. Frekans (F) ve
genlikleri (Y) değiştirerek ve bunların çeşitli
kombinasyonları ile sonsuz seçim yapılabilir .
sayılan bu tedbir ve hazırlıkları yaparak kaliteli
birleştirmeler yapmak mümkündür.
3. ELEKTRON IŞIN KAYNAK UYGULAMALARI
Elektron ışın kaynağının uygulandığı alanlar 1950’li yılların
sonlarında sadece reaktör, uzay araçları
yapımı, elektronik endüstrisinin mikro kaynak işlemlerinde
kullanılmaktaydı, oysa günümüz de kaynaklı
birleştirmenin uygulandığı tüm sahalarda yaygın olarak
kullanılmaktadır.
Yöntem seri yapım hatlarında uygulamaya elverişli olabildiği
gibi, ışın güç yoğunluğunun değiştirilmesi
ve yaygın hale getirilmesi ile enerjinin daha geniş yüzeyde,
ısıl işlemlerde kullanılması da mümkün
olabilmektedir. Bir noktada enerjinin yoğunlaştırılması
özelliğinden yararlanarak, malzemenin
süblimasyonunu oluşturmak da olanak dahilinde bulunmaktadır.
Bu özelliklerden yararlanılarak yöntem
ile tüm birleştirme pozisyonlarında ön görülen yarım mercek
biçimli dikiş kesiti sağlanmakta ince
saçların kaynağı mikro elemanların birleştirilmesi kalın
parçalarda ince kesitli derin nüfuziyetli dikişler
elde edilmesi, tek işlemde alt alta birkaç birleştirmenin
gerekleştirilmesi gibi farklı uygulamalar
yapılabilmektedir.
Et kalınlığı fazla ve büyük boyutlu reaktör basınçlı kaplar,
uçak, gemi yapımlarındaki birleştirme
işlemlerinde hareket etme özelliği olan kaynak üniteleri
kullanılmaktadır. Bu tür uygulamalarda kaynak
yerinde bölgesel vakum oluşturulmakta, işlem dikey ve yatay
pozisyonlarda gerçekleştirilmektedir.
Kaynak yerinde vakum için gerekli olan sızdırmazlık, hareketli
bir contalama sistemi ile sağlanmaktadır.
Bu esasa göre çalışan sistemler, yardımcı donatımların ilavesi
ile boruların dikişli olarak imali veya alın
birleştirilmelerinde kullanılmaktadır. Otomobil transmisyon
mekanizmaları, tıbbi mühendislik, metal
işleme endüstrilerinde ve hassas parça imalatı ile bilimsel
araştırmalarda yaygın kullanılmaktadır.
Bu yöntemle dar tolerans sınırları elde edildiği için seri
delik delme işlemlerinde uygulanmaktadır. Yine
elektron ışınından yararlanılarak, ergitme ile kesme işlemleri
de yapılabilmektedir. Özellikle mekanik ve
diğer termik yöntemlerle iyi sonuçlar alınamayan malzemeler
için bu uygulamaya başvurulmaktadır.
Yüksek proses güvenliği ile alüminyum kirişlerin
birleştirilmesi (kaynaklanması) sağlanmaktadır. Sürekli
makineler, band veya çubuk şeklindeki parçaların sürekli
olarak kaynaklanması için dizayn edilmişlerdir.
Bunlar daha çok yarı mamul parçaların kaynak ve ısıl işleminde
kullanılmaktadır. Isıl işlem amacıyla da
kullanım sahası bulmuştur. EIK‘na uygun konstrüksiyonlar da
yüksek malzeme ve maliyet tasarrufu ile
tamamen yeni imalat sahaları bulmuştur.
EIK yöntemi ile tüm eş malzemelerin birleştirilmesinde hemen
hemen herhangi bir zorluk
bulunmamaktadır. Yüzeylerde bulunabilecek bir oksit
tabakasında sadece bakır ve titanyumun
birleştirilmesinde problem oluşturur. Bu oksitler temizlenerek
malzemeler hatasız birleştirilebilir. Kaynak
vakum koşullarında yapıldığı için, işlem sırasında oksitlenme
ortaya çıkmamaktadır. Özellikle atmosfere
duyarlılığı fazla olan metallerin (Ti ve alaşımları) ergime
sıcaklığı yüksek olan metallerin (Molibden ve
alaşımları gibi) kolaylıkla ve kusursuzca birleştirilmeleri
yoğun ısı ile metalsel sıvı viskozitesinin
azaltılması karşılıklı iyi bir karışım sağlamasında olumlu bir
etken olarak görülmektedir. Kaynak
yerindeki ısı iletiminin büyük olması iri tane oluşmaması ve
özellikle Cr alaşımlı çeliklerde delta
fazından uzaklaşmasını sağlayabilmek çok önemlidir.
EIK’da katı cisimlerin kalınlığını aşan bir nüfuziyet elde
edildiği için genellikle I alın birleştirilmeler
yapılmakla birlikte T birleştirme işlemlerinde yatay saçın
arkasındaki dikey saçın kaynağında kullanılır.
Bu tür birleştirme yapma imkanı, bilhassa uçak inşasında
kaplama saçlarının ve petek
konstrüksiyonlarında da takviyelerin birleştirilmesinde büyük
kolaylık sağlar.
Elektron ışının (elektronların ısınma için kullanılmayan
kısım) dikişin alt tarafından demet halinde
yeniden dışarı çıkması özelliği, yeterli enerji sevki halinde,
hacimsel olarak ayrılmış yerlerin kaynağının
aynı yapılmasını mümkün kılar. Zaman ve maliyet ekonomisinin
yanında, alışılmış yöntemler için
ulaşılması zor yerlerin, örneğin E profillerin karşılıklı
yerleştirilmiş orta basamağının kaynağında yeni
birleştirme imkanları ortaya çıkar. Elektron ışınlarının
yeterli enerji ile gönderilmesi halinde, hacimsel
olarak birbirinden ayrı olan bölümlerde elektron ışını ile
kaynak yapmak mümkün olmaktadır. Böylece
ulaşılması zor olan yerlerde kaynak yapılmış olur.
3.1. Farklı Metallerin Elektron Işın Kaynağı
İle Birleştirilmesinin Uygulandığı Endüstriyel Alanlar
EIK yöntemi otomotiv, ağır taşıtları, iş makineları, uçak ve
uzay araçları buhar türbinleri ve nükleer enerji
gemi yapımı, elektronik ve haberleşme gibi endüstri dallarında
birçok farklı cins malzemenin
birleştirilmesinde geniş bir uygulama alanına sahiptir. Ayrıca
otomobiller için dişliler ve ileri
mühendislik problemlerinde kesme takımlarının imalinde de
kullanım alanı bulmuştur. Çok uzun
zamandan beri elektrik güç santrallerinin yapımında (buhar
kazanları, yüksek güçlü buhar ve gaz
türbinleri vb) kullanılan kaynak bağlantılarının kökten bir
değişim ve gelişimine gerek duyulmaktaydı.
EIK bu gelişimin sağlanmasında büyük rol oynayacak bir yöntem
olarak güncelliğini korumaktadır. Bu
sebeblerden dolayı geniş bir uygulama alanı bulmuştur.
4. SONUÇLAR
Bilim ve teknolojideki hızlı gelişmeler üretim ve imalat
sahasında yüksek güç yoğunluklu, yüksek
kapasiteli cihaz ve ekipmanların kullanılmasını da beraberinde
getirmiştir. Özellikle kaynaklı imalat
sektöründe elektron ışın kaynak yönteminin kullanılmasını ve
özelliklerinin geliştirilmesini de
beraberinde getirmiştir. Özellikle malzemelerin
birleştirilmesinde kaynak kabiliyetini etkileyen başlıca
etkenler şunlardır.
Kaynak edilecek metal veya alaşımın ısıl iletkenliği, ısıl
genleşmesi, koruma gazı, vakum ortamı ve
şartları, akım türü, birleşme yerinin tasarımı, kaynak
pozisyonu, kaynak yüzey durumu ile kaynakçı gibi
etkenlerdir. Elektron ışın kaynağı ile bu etkenleri en optimum
bir şekilde kontrol etmek mümkün olduğu
için kaynaklı birleştirmenin fiziksel, kimyasal ve metalürjik
özelliklerinin en iyi şekilde elde edilmesi
mümkün olmaktadır. Bu çalışma da elektron ışın kaynağı ile
metallerin kaynakla birleştirilmesinin
fiziksel mekanizması ile uygulanabilirliğinin kolaylığı ve
avantajları deneysel çalışmalar ile literatür
çalışmalar ile belirlenmiştir.
5. KAYNAKLAR
1. Kearns, W., H., 1984. Welding Handbook, Resistance and
Solid State Welding and Other J
oining Processes, pp.170-213, Ohio.
2. Oğuz,B.,1990.Demirdışı Metaller Kaynağı. Oerlikon
Yayınları, Erdini Basım ve Yayınevi, 864s.İstanbul.
3. Karadeniz, S., 1990. Plazma Tekniği, TMMOB Makine
Mühendisleri Odası Yayını, 113s., Ankara
4. Madenov, G., Sabchevski, S., 2001. Potential Distribution
and Space Charge Neuthralization in
Technological Intense Electron Beams an Overview, Vacuum V.62,
Pergamon, pp.113-122.
5. Sciheller, S., Haising, U., Panzer, S., 1982. Electron Beam
Technology A.Wiley-Interscience
Publication, pp.507, New York.
6. Metabower, E. A., Bakish, R. Casey, H., Flynn, J., Knaus,
H. S., Povers, E. D., 1983. Metals
Handbooks, Ninth Edition, V.6, Welding, Brazing, Soldering
EBW, Metals Park, pp.609-646, Ohio.
7. Başaran, A., 1998. Elektron Işını ve TIG Kaynağı
Yöntemleriyle Birleştirilmişİnconel 718
Malzemenin Mekanik Özelliklerinin Karşılaştırlması. Y.L. Tezi,
OGÜ, FBE, 93s., Eskişehir.
8. AWS, Welding Handbook, 1991.Welding Technology, 8 Edition,
V. 1, Chapter 12, 758 p., Miami.
9. Akın, C., 1998. Elektron Bombardıman ve TIG Kaynak
Yöntemleriyle Fe-Ni Esaslı Hastelloy X
Süperalaşımına Varestraint Testinin Uygulanması. Y.L. Tezi,
OGÜ, FBE, 67s., Eskişehir.
10. Kuşhan, M. C., 1996. Elektron Bombardıman Kaynaklı Fe-Ni
Esaslı Süperalaşım Inconel 718’in Isı
Tesiri Altındaki Bölgesinde Mikro Çatlakların İncelenmesi. Dr.
Tezi, OGÜ, FBE, 89s., Eskişehir.
11. Anık, S., 1991. Kaynak Tekniği El Kitabı Yöntemler ve
Donanımlar. Gedik Holding Yayını, 222s.,
İstanbul.
12. Sciaky Co., 1983. Electron Beam Welding Equipments,
Process Parameters, Limitations and
Controls. Sciaky Bross. Inc., Bulletin No.6/83, pp.17,
Chicago, USA.
KAYNAK:teknolojikarastirmalar.com
