Soğuk çekme metoduyla üretilen kaynak tellerinde görülen hataların belirlenmesi ve giderilmesi

Günümüzde kullanılan kaynak teknolojisi geliştirilmeden önce insanoğlu, yüzyıllar boyunca tek kaynak yöntemi olarak dövme işlemini kullanıyordu. Isıtıldıktan sonra dövülen metaller soğuyana kadar sıkışık biçimde tutularak birbirine kaynatılmış olurdu. Bu yöntemin icadının nasıl olduğu bilinmemekle beraber günümüze kadar ulaşmış metaller bize bu sonucu göstermektedir. Rönesans dönemi ile beraber ilerleyen teknoloji sayesinde dövme kaynağında yeni yöntemler geliştirilmiş, parçaların ısıtılması ve dövülmesi fırınlar içinde olmaya başlamıştır. Bu sayede işlem kolaylaşmış ve verimli hale getirilerek daha büyük parçaların da dövülmesine olanak sağlanmıştır. Günümüze ulaşan elektrik ark kaynağı teknolojisinin temeli 1782 yılında Prof. G. Lichtenberg tarafından atılmıştır. Elektriği kullanarak ark oluşturabilen ilk bilim adamı Sir Humphrey Davy olmakla birlikte, elektrik ark kaynağı ilk olarak 1865'de Wilde tarafından yapılmıştır. Bilim çevrelerinde büyük yankı uyandıran bu gelişmeler sonucunda günümüze en yakın ark kaynağını yapmayı başaran bilim adamları Benardos ve Olszewski'dir. 1887'de bu işlemleri için patent alan Benardos ve Olszewski kaynak işlemini karbon elektrod kullanarak yapmışlardır. Bu çalışmada izlenen gazaltı kaynak telleri için en önemli gelişmeyi gösteren kişi ise John C. Lincoln'dür. Koruyucu gaz olarak CO2 kullanan Lincoln 1918'de bu işlem için patent almıştır. Ark kaynağındaki ilerlemeler Dünya Savaşları ile artış göstermiş, uzun menzilde için üretilen uçak ve gemilerde kullanılmaya başlanmıştır. Soğuk tel çekme işlemi için ilk bulgular ise milattan önce 3000'li yıllarda Mısır'da kullanılan eşyalardan günümüze ulaşanlara dayanmaktadır. Bulgulara göre tel çekme için kullanılan ilk metallerden en önemlisi altındır. Önce şeritler haline getirilen altın ardından taşlar içinden geçirilerek altın haline getirilmektedir. Zamanla diğer metaller için de tel çekme işlemi uygulanmış ve yeni yöntemler ortaya çıkarılmıştır. Bu yöntemlerin başında hadde malzemesi olarak demir kullanılması gelmektedir. Sert taşın sürekli aşınması ve kırılması teknolojiyi bu yöne doğru ilerlemeye zorunlu kılmıştır. Hadde malzemesinin değişmesi ile birlikte işlemin daha da kolaylaşması için telin kayganlaştırılması üzerinde durulmuştur. İlk zamanlarda hayvan ve don yağları kullanılmıştır. Ardından toprak ve kil malzemelerin kayganlaştırmaya etkisi olduğu görülmüştür. Günümüz teknolojisinde ise kuru ve sulu çekme işlemleri için iki ayrı sabun çeşidi kullanılmaktadır. Kuru çekme sabunları genellikle kalsiyum sitearat ve xx sodyum sitearat bileşikleridir. Sulu çekme sabunu olarak ise karbon bağları bulunduran endüstriyel yağlardır. Bu çalışmada gazaltı kaynak teli üretimi sırasında görülen hatalar ve bunların giderilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda 4 ayrı tedarikçiden tedarik edilen 3Si1 ve 4 Si1 kalite filmaşinlere kimyasal analiz uygulanmış, mekanik testler yapılmış, metalografik incelemeler ve SEM incelemeleri ile mikroyapı ve inklüzyonlar araştırılmıştır. Toplamda; 46 numunede mikroyapı ve 65 numunede inklüzyon analizi yapılmıştır. Mikroyapılar ve inklüzyonlar tanımlanmış, boyut sınıflandırması yapılmıştır. Farklı üretim yöntemleri için görülen farklı inklüzyonlar tanımlanmıştır. Endüstriyel boyutlarda izlenen üretim sürecinde kopan tellerden, kopma bölgesine yakın olan yerden numuneler alınmıştır. Kopma yüzeyleri stereo mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiştir. Sonuç olarak 4 farklı kopma türü tanımlanmıştır. Bu türler noktasal inklüzyon kaynaklı kopma, bölgesel inklüzyon kaynaklı kopma, delaminasyon kopması ve boyun vererek kopmadır. Kopma türlerinin tipik karakteristikleri belirlenmiş, nedenleri ve giderilmesi hakkında yorumlarda bulunulmuştur. Bu 4 türden en çok görülen ve en önemli ikisinin inklüzyon kaynaklı kopmalar olduğu görülmüştür. Diğer iki kopma türü ise daha az görülmekle beraber sebebi; üretim sürecinde yaşanan makine, çekme haddeleri ve sabun çözeltileridir.