Fırında Lehimlemeye Etki Eden Parametrelerin İncelenmesi

Bu çalışmada, kaynak teknolojisi içerisinde yeteri kadar ele alınmayan sert lehimleme yöntemlerinden biri olan fırında lehimlemeye etki eden parametreler incelenmiş ve sunulmuştur.

Çalışmamın ilk iki bölümünde sert lehimleme tanımı üzerinde durulmuş, diğer birleştirme yöntemleriyle karşılaştırılıp, sert lehimlemede önemli yer tutan karakteristik değerler ele alınmıştır. Sert lehimlemenin yapısına değinilmiş ve yaygın olarak kullanılan dolgu alaşımları irdelenmiştir.

Çalışmanın üçüncü bölümünde ele alınan fırında lehimleme yöntemi açıklanmıştır. Bu yöntem sağladığı yüksek kalite ve seri üretimi nedeniyle birçok endüstriyel alanda kullanılmaktadır. Vakumlama araçları, jet motorları ve otomotiv sektörü başlıca alanlardır.

Fırında lehimleme küçük boyutlu parçaların ferritik olmayan metallerle metalürjik bir bağlantısını sağlayan esas ısı kaynağı fırın olan bir üretim yöntemidir. Yöntemin avantajları ve sınırları çalışmalar da ele alınmıştır.

Üretim sektöründe yaygın olarak kullanılan bakır, bakır alaşımları ve paslanmaz çelik lehimlemesi üzerinde kısaca durulmuştur. Çalışmanın son bölümünde ise fırında lehimleme uygulamaları yapılmış ve aktarılmıştır.

SERT LEHİMLEME

Tüm endüstri alanlarında malzemelerin birleştirilmesi önemli bir yer tutmaktadır. Otomobil endüstrisinde, uçak, uzay, kimya, nükleer, yapı endüstrisine kadar, malzemelerin birleştirilmesi ihtiyacı söz konusudur.

Pek çok parçaların uygun yerde kullanılabilmeleri için çeşitli birleştirme teknikleri kullanılarak montaj edilmesi gerekir. Lehimleme tekniği de, genelde kullanılan beş ana birleştirme yöntemlerinden bir tanesidir.

• Tanım ve Prensibi
• Sert Lehimleme, Yumuşak Lehimleme, Lehim Kaynağı ve Kaynağın Karşılaştırılması
• Lehimleme İşleminde Karakteristik Değerler
• Sıvılaşma İşlemi
• Lehim Aralığı ve Lehim Boşluğu
• Lehimleme Sıcaklıkları
• Ana Metal Karakteristikleri
• Çalışma Kuralları

SERT LEHİMLEMENİN ESASLARI

Sert lehim ile lehim işlemleri iki ayrı birleştirme tarzı olup birbirinden anlam olarak farklıdırlar. Sert lehim terim olarak, bir grup kaynak işinde ergime noktası birleştirilecek parçaların ergime noktasından daha düşük ve demir olmayan bir alaşımdan yapılmış olan kaynak telini 450° C ‘in üstüne kadar ısıtıp ergiterek yapılan birleştirme işlemidir, ergimiş kaynak teli, birbirine çok yakın yüzeyler arasında kılcal etki (capillary attraction) ile yayılır.

Sıcaklığı 450° C’ in altında olan birleştirmeler ise yumuşak lehim sınıfına girmektedir. Sert lehimde birleştirme kesiti, genellikle az kalınlıktaki büyükçe bir alandan oluşur. En basit ve en çok kullanılan uygulamada birleştirme kesiti serbest oksit, kir ve lekeden tamamen temizlenerek dekapan (lehim tozu, pastası ya) ile örtülür.

Sonra dekapan eriyinceye kadar ısıtılır. Dekapan erimiş durumda iken bir bileşik olup yüzeyde kalmış katı haldeki metal oksitlerini eriterek yüzdürür. Dolgu alaşımı (filler alloy), birleşme kesitinin yüzeyinde ergitilir.

Ana metal ile dolgu alaşımı arasındaki ıslatma etkisi (wetting action), ana metal ile dekapan arasındakinden defalarca daha fazladır. Bu yüzden, dolgu alaşımı dekapanı yüzeyden süpürür. Sonra birleşme kesiti, oda sıcaklığına kadar soğutulurken dolgu alaşımı ile kaplanır ve katılaşan dekapan, birleşme yüzeyinin dış yüzeyinde birikir.

Sert lehim kesitleri genellikle, nispeten küçük boşluktu olarak düzenlenir. Bu yüzden, dolgu alaşımının akıcılığı, ıslatma etkisi ve yüzey gerilmesi bakımından çok önemli bir faktördür.

• Sert Lehimin Yapısı
• Sert Lehimde Dolgu Alaşımları
• Alüminyum-Silisyum Dolgu Alaşımları
• Bakır-Fosfor Dolgu Alaşımları
• Bakır-Altın Dolgu Alaşımları
• Bakır ve Bakır-Çinko Dolgu Alaşımları
• Magnezyum Dolgu Alaşımları
• Isıya Dayanıklı (Nikel) Dolgu Alaşımları
• Gümüş Dolgu Alaşımları
• Sınıflandırılmamış Dolgu Alaşımları
• Dekapan ve Atmosferler
• Birleşme Kesitinin Tasarımı
• Sıcaklık ve Zaman
• Kapiler Etki
• Uygulama ve Güvenlik
• Sert Lehimlemede Muayene Yöntemleri
• Tahribatsız Muayene Yöntemleri
• Ölçü Kontrolü ve Gözde Muayene
• Penetran Sıvı İle Muayene
• Sızdırmazlık Testleri
• Tahribatlı Muayene Yöntemleri
• Metalografik Muayene

FIRINDA LEHİMLEME

Fırında lehimleme küçük boyutlu parçaların ferritik olmayan metallerle metalürjik bir bağlantı sağlayan esas ısı kaynağı fırın olan bir üretim yöntemidir. Fırında lehimleme teknolojisi ilk olarak 1920’lerde bulunmuş ve tahminen 1930’larda ticari olarak kullanılmaya bağlanmıştır.

Günümüzde de bu teknoloji birçok endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Lehimleme işleminin otomatik, seri oluşu ve kalifiye teknik elamana ihtiyaç duyulmaması işlemin popülaritesini artırmaktadır.

• Avantajları ve Sınırları
• Fırınlar ve Kontrol Elemanları
• Uygulama ve Güvenlik

BAKIR VE BAKIR ALAŞIMLARININ LEHİMLENMESİ

Bakır, bakır alaşımları ve kıymetli metaller kolay lehimlenebilen metal çeşitleridir. Bu metallerin üretiminde birleştirici olarak kullanılabilecek geniş bir dolgu metali çeşidi vardır.

Lehimleme işleminin ve dolgu metalinin seçimi, alaşım ve metalin kompozisyonuna, birleştirilecek parçaların şekil ve boyutlarına, ve hedeflenen yönteme başlıdır.

Altın, gümüş ve platin gibi metaller yüksek sıcaklıkta iyi oksidasyon dirençleri ile bilinirler.

Bakır ve bakır alaşımlarının sert lehimleme kabiliyeti

• Bakır ve Bakır Alaşımları
• Dolgu Metalleri
• Bağlantı Hazırlama ve Tasarımı
• Lehimleme Yöntemi

PASLANMAZ ÇELİK ALAŞIMLARININ LEHİMLENMESİ

Paslanmaz çelik alaşımları kolay lehimlenen bir metal grubu olmakla beraber, alüminyum ve titanyum alaşımlarının lehimlenmesinde oksidasyonu önlemek için ek tedbirler almak gerekir. Bu alaşımların kaynak ve lehimleme kabiliyetleri kompozisyonlarına göre çeşitlilik gösterir.

Lehim bağlantılarının kalitesi lehimleme yöntemine, proses sıcaklığına, dolgu metaline ve koruyucu gaz atmosferine veya kullanılan dekapanlara bağlıdır. Bu parametreler lehimlenecek parçaların performanslarıyla uygun olmadır.

Paslanmaz çelikler fırında, indüksiyon, alevle üfleme, direnç, ve daldırma gibi birçok yöntemle lehimlenebilir. Ama piyasada yaygın olarak vakum ve korucu gaz atmosferine sahip fırınlama yöntemiyle lehimelenmektediler.

• Lehim Kabiliyeti ve Uygulanabilirliği
• Dolgu Metalleri
• Fırında Lehimleme

Hazırlayan: Teoman ÖZDEMİR Projeyi Yöneten Prof. Dr. Süleyman KARADENİZ Emeği geçen hazırlayan kişilere teşekkürler.

Kaynak: cms.inonu.edu.tr/panel/uploads/5/537/ (kapalı)

Yukarıda özetler verildi. Fırında Lehimleme dökümanının tamamı;