Qaynaq texnikasının əsasları
Qaynaq eyni və ya eynitipli tərkibli metalları istiliyin təsiri altında, eyni və ya eynitipli metal əlavə edilməklə və ya edilmədən birləşdirməkdir. Qaynaq vasitəsilə hissələr bir-birinə ayrılmaz şəkildə bağlanır və vahid bir bütövlük yaranır. Yaxşı qaynaq sıx bir birləşmə tələb edir; bu isə yalnız qaynaq yerində əsas material da əridikdə əldə olunur (ərimə zonası).
Elektroqövs qaynağı
Polad konstruksiyalar üçün ilk növbədə elektrik qövs qaynağı nəzərdə tutulur, burada lazımi istilik elektrik alov qövsü ilə alınır. Alov qövsü əsas hissə ilə sözdə elektrod arasında yaranır, bu elektrod həmin vaxt ərir və əlavə material verir. Əlavə materialın (elektrodun) düzgün seçilməsi qaynaqlanmış birləşmənin xüsusiyyətlərinə ən böyük təsir göstərir. Elektrodlar qaynaq edilən əsas materialın xarakterik möhkəmliklərinə görə seçilir. Elektrodların seçilməsi, qaynaq şərtlərinin müəyyən edilməsi peşəkar bilik tələb edir, buna görə də xüsusi təhsil almış “qaynaq texnikası üzrə ixtisaslaşmış mühəndislər” institutu yaradılmışdır; onların vəzifəsi, digər işlərlə yanaşı, qaynaq işlərinə nəzarət etmək və qaynaqçıların attestasiya yoxlamalarını müntəzəm olaraq təkrarlamaqdır.
Qaz qaynağı və kəsmə
Qaz qaynağında lazım olan istilik qazın yanması ilə yaradılır, beləliklə əsas və əlavə material əriməyə gətirilir. Daha vacibi _kəsmə_dir. Kəsmə yandırıcısı qaynaq zamanı olduğu kimi işləyən istilik borusundan əlavə, oksigen üçün daha bir kəsmə borusuna malikdir. İsti alovla qızdırılmış polad deşilir və oksigen axını ilə üfürülür. Kəsmə əlavə emal olmadan bir çox polad konstruksiya məqsədləri üçün yetərli olan hamar və dəqiq səthlər yaradır.
Qaynaqolunma qabiliyyəti
Qaynaqlı birləşmələrin qiymətləndirilməsi üçün nəzərə almaq lazımdır ki, qaynaq prosesi zamanı həm əlavə, həm də əsas materialın tərkibi xeyli dəyişə bilər. Quruluşun dəyişməsi də böyük əhəmiyyət daşıyır – ərimiş tikişlə dəyişməz qalan əsas material arasında, istilik təsirinin dərəcəsindən asılı olaraq, müxtəlif quruluşa və buna uyğun olaraq müxtəlif xüsusiyyətlərə malik zona yaranır. Tikişin yanında əsas materialın əridiyi sahə (ərimə zonası) yerləşir və burada qaynaq zonası ilə əsas material arasında birləşmə baş verir. Ətrafdakı material zonası da hələ güclü qızdırılır, baxmayaraq ki, burada artıq ərimə nöqtəsinə çatılmır. Bu həddindən artıq qızma zonasında quruluşda böyük dəyişikliklər yaranır, buna görə də o, çox vaxt bütün qaynaqlı birləşmənin xüsusiyyətləri üçün həlledici olur.
Şovun çatlaması dedikdə, şovda qaynaqdan dərhal sonra, hələ yüksək temperaturda və ya bəlkə də yalnız mavi közlənmə sahəsində soyuma zamanı (təxminən 300oC-də) yaranan çatların əmələ gəlməsi nəzərdə tutulur. Çatlaması böyük dərəcədə elektrodların xüsusiyyətidir; o, demək olar ki, yalnız örtüklü elektrodlar üçün səciyyəvidir ki, bunlar da məhz polad konstruksiyalar üçün vacibdir. Çatların yaranması üçün iki şərt yerinə yetirilməlidir, yəni qaynaq prosesi və ya digər xarici təsirlər nəticəsində yüksək gərginliklər, həmçinin materialın sərtliyinin artması.
Materialın tərkibi və quruluşundakı metallurgiya dəyişikliklərindən başqa, qaynaq zamanı materiala verilən və bu zaman çatan yüksək temperaturla bağlı fiziki proseslər də vacibdir. Qızdırma bərabər şəkildə aparılmır, yalnız dar şəkildə məhdudlaşdırılmış sahələrdə baş verir. Qızdırma ilə bağlı istilik genişlənməsi qızdırılmış zonanın daxili gərginliyi tərəfindən qızdırılmamış material hesabına qarşısı alınır. Bununla yanaşı, xarici gərginlik də yaranır, çünki qaynaq zamanı hissələr möhkəm sıxılmalıdır, buna görə də qızdırma zamanı plastik sıxılmalar baş verir. Soyuma zamanı tikiş və onun ətrafı ən güclü şəkildə yığılır (yığılma). Soyuma zamanı qarşısı alınmış uzanma səbəbindən məcburi gərginliklər (yığılma gərginlikləri) yaranmalıdır. Qaynaqlanacaq hissələrin 200 oC-dən 300 oC-yə qədər əvvəlcədən qızdırılması ilə soyuma xeyli ləngidilə bilər. Sərtləşdirmə təsirinin azalması nəticəsində strukturun formalaşması yaxşılaşır, bərkimə isə daha az qalır.
Materialların və qaynaq işlərinin sınağı
Ümumi: Qaynaqlanmış işlərin keyfiyyəti bir sıra hallardan, o cümlədən ixtisaslı işçinin bacarığı və etibarlılığından asılı olduğuna görə, bütün qaynaq işlərinin dəqiq nəzarəti və sınağı zəruridir. Sınaqlara materialların və elektrodların qaynaq qabiliyyətinin müəyyən edilməsi, müəyyən bir hal üçün qaynaq şərtlərinin və qaynaq üsullarının müqayisəsi, nümunələrin sınağı və s. daxildir.
Şək. 1 - qaynaqlı tikişin əyilmə sınağı
Qaynaq tikişinin əyilmə sınağı: Bu, otaq temperaturunda çəkilmə lifində yarımdairəvi şəkildə işlənmiş uzununa yivi bir qatla yenidən qaynaqlanmış düzbucaqlı kəsikli sadə tirin (şək. 1) əyilmə sınağıdır. Tikiş deformasiyaolunma qabiliyyətini xeyli azaldır, buna görə sınaq nümunələri çox vaxt tam kövrək və qəfil qırılır. Nazik lövhələrdə əyilmə bucağı daha böyük olur, lövhənin qalınlığı artdıqca isə azalır.
Çentikdə zərbə möhkəmliyi: Şovun əyilmə sınağında çatlar çox vaxt əvvəlcə şovun özündə yaranır və nəticədə kövrək qırılma baş verir. Əsas material şovun kövrək qopması zamanı qəfil yaranan yüklənməni qəbul edə bilməlidir. Tələb olunmalıdır ki, qaynaq zonasındakı çat əsas material boyunca sürətlə yayılmasın, əksinə, çat yalnız yavaş irəliləyə bilsin. Əsas material bu qəfil yüklənməni qəbul etmək üçün kifayət qədər möhkəm olmalı və bu qabiliyyət aşağı temperaturda da yetərli dərəcədə qalmalıdır. Çentikdə möhkəmlik, eləcə də digər mexaniki xassələr, əsasən sınağın aparıldığı temperaturdan asılıdır. Aşağı temperaturda, məsələn, 0 oC-dən aşağıda o, 20 oC-dəki qiymətin bir hissəsinə qədər düşə bilər. Bu kəskin enmənin yeri materialın qiymətləndirilməsi üçün vacibdir. Qaynaq edilmiş polad konstruksiyalar üçün bu gün yaşlanmaya yaxşı davamlı material, yəni soyuq dartılmış sınaqlarda zərbə zamanı yüksək çentik möhkəmliyi tələb olunur.
Şək. 2 - Yarıq gərginlik hallarındakı deformasiya
Sərtlik: Qaynaq zonasında sərtlik hadisələri böyük əhəmiyyət daşıyır. Sərtliyin artmasını bilmək vacibdir, çünki qırılma zamanı uzanma sərtlik artdıqca sürətlə azalır (şək. 3), dartılma möhkəmliyi σB isə demək olar ki, Brinell sərtliyi HB ilə mütənasib şəkildə artır. Tikinti poladları üçün təxminən σB = 0,36*HB-dir. I-şüasının əsas künc tikişinin sərtliyinə bir nümunə şək. 4-də göstərilmişdir. Keçid zonasında çox kiçik məsafələrdə sərtlikdə böyük fərqlər vardır. Sərtliyin gedişi yaranmış quruluşdan asılıdır. σ-ε-l xətti sərtliyə görə kəsikdəki gərginlik vəziyyətinə oxşar şəkildə dəyişir (şək. 2).
Şək. 3 - Brinell sərtliyi və uzanma
Şək. 4 - Qaynaqlanmış I-şüanın boğaz hissəsində tikiş zonasında sərtliklər
Hazır qaynaqlı birləşmələrin dağıtmadan sınağı
Şüalandırma – Kiçik qalınlıqlarda şüalandırma zamanı rentgen təsvirini bir ekranda görünən etmək olar. Rentgen şüaları əvəzinə radioaktiv materialların qamma şüalarından istifadə oluna bilər. Rentgen təsviri tikişin keyfiyyəti barədə nəticə çıxarmağa imkan verir. Daxili şlak qatları və ya məsamələr, həmçinin birləşmə xətaları və çatlar bu yolla müəyyən edilə və zərurət olduqda aradan qaldırıla bilər.
Maqnit axını – Sınaqdan keçirilən poladın həmin hissəsində maqnit sahəsi yaradılır və sonra səpilən yonqarlar sahəyə uyğun düzülür. Maqnit sahəsindəki mümkün pozuntular vasitəsilə çatlar aşkar edilə bilər. Prosedur xüsusilə səthi çatların tapılması üçün səmərəlidir, lakin şlak daxilolmalarına və məsamələrə, eləcə də qalın lövhələrin daxilində olan çatlara nisbətən kifayət qədər həssas deyil.
Ultrasəs sınağı – Ultrakısa səs dalğaları yalnız sərhəd səthlərində deyil, həm də daxildəki ayırıcı səthlərdə, məsələn çatlarda və ya laylanmalarda əks olunur.