Alüminyum için Kaplama Akısı

About This Project

AdTech, alüminyum alaşımı döküm işlemi sırasında erimiş metalin oksitlenmesini ve hidrojen emilimini önlemeye yönelik kaplama akışkanının araştırma ve geliştirilmesi, üretimi ve pazarlanmasına odaklanmaktadır. Alüminyum alaşımı, hidrojeni kolayca emer ve oksitlenir; bu nedenle, erimiş metalin saflığını korumak üzere yoğun bir koruyucu tabaka oluşturmak amacıyla kaplama akışkanı serpilir. Tüm kaplama tozları uygun ısıl işleme tabi tutulur, emilen su ve kristal su giderilir ve tek tip boyuta elenir. Erimiş kaplama tozu, erimiş alüminyumun oksitlenmesini ve emilmesini önlemek amacıyla, düşük viskozite ve iyi akış kabiliyeti sayesinde yüzeyde kısa sürede yoğun bir koruyucu tabaka oluşturur. Kaplama akısı, mikron boyutundaki alüminyum folyo hammaddesi, baskı için PS süpürgelik, konserve malzemesi, elastik ambalaj malzemesi, demiryolu taşımacılığı, havacılık ve uzay ürünleri, kablo ve tel gibi çok serili alüminyum alaşımlı ürünlerin döküm işlemlerinde ve diğer erimiş alüminyum gaz giderme, cüruf giderme ve arıtma işlemlerinde kullanılır.

560CF, 580CF

Kaplama Akı Tesislerinin Montajı

• Kaplama Akısı
• Arıtma Kabı

Akı Kaplama Uygulamaları

AdTech’in kaplama akısı, beyaz toz halindeki ince parçacıklardan oluşur. Ana bileşenleri klorür ve villiaumit ile diğer bileşiklerdir. Taşıyıcı olarak arıtma kabından gazla püskürtülebilir; ayrıca erimiş metalin yüzeyine elle doğrudan serpilmesi de mümkündür. Kapsama akısı ile erimiş metali karıştırarak inklüzyonların giderilmesi sağlanır. Fırında alüminyum, yüksek magnezyum içermeyen alüminyum alaşımları ve stronsiyum ile modifiye edilmiş alüminyum alaşımlarının kaplanması için kullanılır; sıvı oksitlenmesinden kaynaklanan metal kaybını büyük ölçüde azaltır ve oksitlenme kaynaklı yanma kaybını düşürür. Kaplama işlemi ayrıca fırında erimiş alüminyum ile oksitleyici gaz arasında fiziksel bir bariyer oluşturur; bu da erimiş alüminyumda oksit kalıntılarının oluşumunu azaltır, bir ayırma etkisi yaratır ve döküm kalitesini iyileştirir. Kaplama akısı, yüksek katma değerli ve ileri teknoloji gerektiren havacılık, ulaşım ve diğer alüminyum alaşımlı hassas döküm uygulamalarının gereksinimlerini karşılamaya yardımcı olur.

Akı Kaplamasının Avantajları

1. Gaz girişini azaltmak için yoğun bir koruyucu tabaka oluşturun.
2. Erimiş metalin yüzeyinde meydana gelen oksitlenme nedeniyle oluşan metal kaybını azaltın.
3. Orta düzeyde erime noktası, iyi akışkanlık, iyi kaplama etkisi vb.
4. Düşük dozaj, düşük maliyet ve kaplama işlemiyle oluşan cürufta az miktarda metal bulunur.

Standart kaplama akısı türü

Ambalaj Özellikleri

Ambalaj:

Talimatlar

1. Alüminyum tamamen eridikten sonra, üzerini kaplayacak şekilde akı serpilmesi, erimiş alüminyumun oksidasyon kaynaklı yanma kaybını büyük ölçüde azaltacaktır.
2. Erimiş alüminyumun cürufunun ayrılması işlemi tamamlandıktan sonra, kaplama akısı serpilmesi, erimiş alüminyum yüzeyindeki yanma kaybını büyük ölçüde azaltacak ve arıtma işleminden sonra erimiş alüminyumun tekrar gaz emmesini önleyecektir.
3. Büyük ölçekli fırınlarda onlarca tonluk malzemeler için, bir ejektör cihazı kullanılarak kaplama akışkanının püskürtülmesi, homojenlik derecesini sağlayacaktır.
4. Önerilen doz: Bir ton alüminyum başına 0,5-1,5 kg.

Kaplama Akısı Nedir ve Neden Vardır?

Kaplama tozu, katı çelik veya alaşımlı bir çekirdek telin üzerine ekstrüde edilen veya daldırılarak kaplanan, mineral tozları, metal alaşımları, selüloz, silikatlar ve bağlayıcı maddelerden oluşan sıkıştırılmış bir karışımdır. Korumalı Metal Ark Kaynağı (SMAW) sırasında elektrot yandığında, toz aynı anda dört işlevi yerine getirir: ayrışarak koruyucu gaz salar, eriyerek kaynak havuzu üzerinde koruyucu cüruf oluşturur, biriken metale deoksitleyiciler ve alaşım elementleri ekler ve elektrik arkını stabilize ederek kaynak dikişinin tutarlı kalmasını sağlar.

Kaplamasız çıplak tel kaynağı, erimiş çeliği havadaki oksijen ve azota doğrudan maruz bırakır. Bunun sonucu olarak gözeneklilik, kırılganlık ve zayıf erime meydana gelir. İşte tam da bu nedenle çıplak tel kaynak, on yıllar önce yapısal işlerden ortadan kalkmıştır ve E6011 ya da E7018 gibi her modern çubuk elektrot, sağlam kaynaklar elde etmek için tamamen toz kaplamasına bağlıdır.

Markalar arasında kaynak tozu bileşiminin gerçekten o kadar önemli olup olmadığı sık sık sorulur. Yan yana yapılan ark testlerine dayalı cevabımız, evet’tir. Aynı AWS sınıflandırmasına sahip iki elektrot, bağlayıcı oranı, kurutma işlemi ve ham mineral saflığına bağlı olarak bir kaynak makinesinde tamamen farklı davranışlar sergileyebilir.

Akı Kaplamasının Temel Kimyası

Kaplama akısı tek bir madde değildir. Bu, özel olarak formüle edilmiş bir karışımdır ve üreticiler, küçük yüzde değişikliklerinin ark özelliklerini önemli ölçüde etkilemesi nedeniyle bu karışımın kesin oranlarını titizlikle gizli tutarlar. Aşağıda, çoğu ticari akı formülasyonunda bulunan başlıca hammaddelerin dökümü yer almaktadır.

Bu bileşenlerin oranı, rutil elektrodu ile düşük hidrojenli bazik elektrodu birbirinden ayıran unsurdur. Selüloz içeriği yüksek bir formül, hızlı yanar ve derin penetrasyon sağlar ancak daha fazla sıçrama oluşturur; buna karşılık bazik (düşük hidrojenli) bir formül, daha yavaş yanar, daha sıkı bir ark oluşturur ve kritik yapısal uygulamalar için uygun olan daha temiz ve daha dayanıklı kaynaklar sağlar.

Kaplama Akısı Türlerine Göre Nasıl Sınıflandırılır?

Kaynakçılar ve alıcılar genellikle her şeyden önce toz tipine bakarlar; çünkü bu, kaynak pozisyonunu, akım türünü ve mekanik özellikleri belirler. Aşağıda, kabul görmüş beş kategoriyi derledik.

Düşük sıcaklıklarda darbe dayanımı testi gerektiren bir iş için elektrot tedarik ediyorsanız, temel düşük hidrojenli akı neredeyse her zaman en uygun çözümdür. Bunu, bir müşterimizin daha sonra eksi 20 santigrat derecede Charpy darbe testinden geçemeyen bir proje için E6013’ü belirlemesiyle, başlangıçta zor yoldan öğrendik. E7018'e geçmek sorunu anında çözdü; çünkü düşük hidrojenli toz, yayılabilir hidrojen içeriğini 100 g birikmiş metal başına 8 ml'nin altında tutarak soğuk çatlama riskini önemli ölçüde azaltır.

Kaplama Oranı: İnce, Orta, Kalın ve Ekstra Kalın Akı

Kaplama oranı, kaplanmış elektrotun dış çapı ile çıplak çekirdek telinin çapı arasındaki oranı ifade eder. Bu ölçü, birikim hızını, ark kuvvetini ve elektrotun deneyimsiz kaynakçılar için ne kadar hataya dayanıklı olduğunu etkiler.

Daha kalın kaplamalar genellikle daha yoğun cüruf tabakası oluşturur ve bu tabaka soğuduktan sonra kendiliğinden soyulur; bu nedenle birçok eğitim programı, yeni kaynakçılar için kalın kaplamalı E6013 elektrotlarını tercih eder. İnce kaplamalı elektrotlar daha hassas ark kontrolü gerektirir ancak kazınması gereken cüruf miktarı daha az olduğundan, çok katlı yapısal birleşim yerlerinde temizlik süresinden tasarruf sağlanır.

Kשתin Kararlılığı ve Kaynak Kalitesi: Tozun Aslında Neyi Kontrol Ettiği

Ark kararlılığı sadece kaynakçının konforuyla ilgili değildir; gözeneklilik oranları, kaynak dikişinin düzgünlüğü ve mekanik mukavemet ile doğrudan ilişkilidir. Akıdaki potasyum ve sodyum bileşikleri ark aralığını iyonize ederek, daha düşük amperajlarda arkın daha kolay ateşlenmesini ve sürdürülmesini sağlar. Stabilizatör içeriği yetersiz olan elektrotlar, iş parçasına yapışan, aşırı sıçramaya neden olan ve tutarsız penetrasyon oluşturan düzensiz bir ark üretme eğilimindedir.

Aynı A36 çelik levha üzerinde, aynı amperaj ayarlarıyla, tümü E7018 olarak sınıflandırılan üç farklı elektrot markasını kullanarak gayri resmi karşılaştırma testleri yaptık. Bağlayıcı-mineral oranı daha sıkı olan marka, gözle görülür şekilde daha az sıçrama ve daha düzgün bir dalgalanma deseni sergiledi. Kuponlar üzerinde yapılan radyografik testler, kağıt üzerindeki kimyasal sınıflandırma aynı olmasına rağmen, daha yüksek kaliteli akı formülasyonunda gözeneklilik sayısının daha düşük olduğunu doğruladı. Alıcıların anlaması gereken gerçek şudur: AWS sınıflandırması size minimum standardı gösterir, gerçek üretim kalitesini değil.

Cüruf Oluşumu ve Koruyucu Rolü

Cüruf bir atık malzeme değil, aktif bir koruyucu bariyerdir. Kaynak havuzu soğudukça, cüruf katılaşma tamamlanana kadar metali oksijene maruz kalmaktan korumaya devam eder. Cüruf ayrıca kaynak metalinin soğuma hızını yavaşlatır; bu da yüksek karbonlu çeliklerde martensit oluşumu riskini azaltarak çatlama riskini düşürür. Kötü formüle edilmiş cüruf sistemlerine sahip elektrotlar, ya çok erken salınır (sıcak metali havaya maruz bırakır) ya da cüruf kalıntılarını kaynağın içinde hapseder; her iki durum da radyografik veya ultrasonik muayene sırasında kusur olarak ortaya çıkar.

Kaplamalı Akı – Daldırmalı Ark Akı – Akı Çekirdekli Tel

Kaynak malzemesi tedarikine yeni başlayan alıcılar, kaplama tozunu genellikle sualtı ark kaynağı (SAW) tozu veya toz çekirdekli tel (FCAW) içindeki tozla karıştırırlar. Bunlar, farklı işlemlerde kullanılan üç ayrı üründür ve bunların karıştırılması, maliyetli sipariş hatalarına yol açar.

Tersane veya ağır imalat sektörü için tedarik yapan satın alma ekipleri, her ikisi de genel “kaynak tozu” arama teriminin kapsamına girse de, daldırma ark kaynak tozu ile kaplama kaynak tozunun birbirinin yerine kullanılabilen satın alma kategorileri olmadığını bilmelidir. Teklif talebinizde (RFQ) işlem türü belirtilmeden sadece “tozu” ifadesi kullanılırsa, tedarikçilerin açıklama talep etmesini veya daha da kötüsü, tamamen yanlış ürünü göndermesini beklemelisiniz.

Üretim Süreci: Akı, Çekirdek Tela Üzerine Nasıl Uygulanır?

Üretim sürecini anlamak, alıcıların tedarikçilerin kalite iddialarını daha eleştirel bir bakış açısıyla değerlendirmelerine yardımcı olur. Tipik üretim akışı şu şekildedir:

1. Çekirdek tel, belirtilen çapa göre çekilir ve standart uzunluklarda (genellikle 350 mm veya 450 mm) kesilir.
2. Ham akı bileşenleri, formülasyon tarifine göre kesin oranlarda kuru olarak karıştırılır.
3. Bir macun elde etmek için sıvı bağlayıcı (sodyum veya potasyum silikat) eklenir.
4. Macun, hidrolik basınç altında çekirdek telin etrafına sıkıştırılarak, teli tam olarak ortalanır.
5. Kaplamalı elektrotlar, kontrollü sıcaklıkta bir kurutma tünelinden geçer.
6. Elektrotlar, nem içeriğini azaltmak amacıyla daha yüksek sıcaklıkta fırınlama işlemine tabi tutulur; bu, özellikle düşük hidrojenli tipler için hayati önem taşır.
7. Hazır elektrotlar, kaplamanın eşmerkezliliği açısından test edildikten sonra neme dayanıklı kaplara paketlenir.

Fırınlama aşaması, üreticiler arasında kalite açısından belirgin bir farkın ortaya çıktığı aşamadır. Düşük hidrojenli elektrotlar, aksi takdirde kaynak metali içine hidrojen karışmasına neden olacak nemi gidermek için yaklaşık 350 ila 450 santigrat derece arasında fırınlanmalıdır. Fırınlama süresinden tasarruf eden üreticiler, rafta aynı görünen ancak sahada, özellikle de hidrojen çatlağının gerçek bir risk haline geldiği kalın kesitli yapısal çeliklerde düşük performans gösteren elektrotlar üretir.

Uygulamanıza Uygun Akı Kaplama Maddesini Seçme

Doğru akı türünü seçmek bir tahmin işi değildir; bu, ana metal, birleşme noktası ve çalışma koşullarına dayanan mantıklı bir karar sürecini izler. Bu karar çerçevesini, imalat atölyeleriyle yıllardır sürdürdüğümüz teknik şartname çalışmalarına dayanarak hazırladık.

Birçok alıcının kafasını karıştıran bir ayrıntı: Her elektrot çapı, her pozisyon için uygun değildir. 5 mm'lik bir E7018 elektrot, aynı sınıflandırmadaki 3,2 mm'lik bir elektrot kadar dikey yukarı konumda sorunsuz çalışamaz; çünkü daha büyük akı kütlesinin katılaşması daha uzun sürer. Her zaman sadece sınıflandırma koduna değil, kutunun üzerinde yazılı konum sınıflandırmasına da bakın.

Kaplama Akısı Sorunlarına Bağlanan Yaygın Kusurlar

Bir kaynak denetimden geçemediğinde, sorunun temel nedeni genellikle kaynakçının tekniği veya çekirdek telinin metalurjisi değil, akı maddesidir. İşte akı maddesiyle doğrudan bağlantılı olduğunu en sık gördüğümüz kusurlar.

Bir keresinde, bir müşterimiz, birinci sınıf E7018 elektrot çubuğu olması gereken bir partide çatlaklar olduğunu bildirmişti. İnceleme sonucunda, kaplamada çekirdek teline paralel uzanan gözle görülür ince çatlaklar tespit edildi; bu, üretim sürecindeki kurutma aşamasında termal şok yaşandığının açık bir işaretiydi. Söz konusu partinin tamamı reddedilip iade edildi. İşte bu nedenle, gelen elektrot sevkiyatlarının görsel muayenesi, sertifika belgelerinin kontrol edilmesi kadar önemlidir.

Depolama, Taşıma ve Raf Ömrü Gereklilikleri

Kaplama akısı higroskopiktir; yani çevre havasındaki nemi emer ve profesyonel kaynak atölyelerindeki kullanım kurallarının çoğunun temelinde bu tek gerçek yatmaktadır. Kaplamadaki nem, ark yanması sırasında hidrojene dönüşür ve hidrojen, yüksek mukavemetli çelik kaynaklarında gecikmeli çatlamanın bir numaralı nedenidir.

Selülozik elektrotların doğru şekilde çalışabilmesi için kaplamalarında bir miktar nem bulunması gerektiğine dikkat edin; zira koruyucu gazı üreten selüloz yanma süreci, kısmen bu nem içeriğine bağlıdır. Bu durum, tüm elektrotların tamamen kuru tutulması gerektiğini varsayan pek çok kişiyi şaşırtmaktadır. Temel düşük hidrojenli elektrotlarda ise durum tamamen tersidir; kritik yapısal işler yapan atölyeler genellikle kaynak istasyonunun hemen yanında bir bekletme fırını 100 ila 150 santigrat derece arasında tutar, böylece elektrotlar asla önerilen süreden daha uzun süre açıkta kalmaz.

Kaplama Akısı Bileşimini Düzenleyen Sektör Standartları

Kaplama akı formülasyonları rastgele belirlenmez; bunlar, kimyasal bileşim aralıklarını, mekanik özelliklerin asgari değerlerini ve test prosedürlerini belirleyen sınıflandırma standartlarına tabidir.

Yeni bir tedarikçiyi değerlendirirken talep ettiğimiz ilk belge, bir pazarlama broşürü değil; kutunun üzerinde belirtilen belirli AWS veya ISO sınıflandırmasına göre gerçek kimyasal bileşimi ve mekanik test sonuçlarını gösteren fabrika test sertifikasıdır. Meşru bir üretici, bu belgeyi anında sunabilir. Test sertifikalarının sunulmasında tereddüt edilmesi, tedarikçi değerlendirme sürecinde ciddiye alınması gereken bir uyarı işaretidir.

Sık Sorulan Sorular

Depolama sırasında kaynak tozu ıslanırsa ne olur?
Kaplamaya emilen nem, ark yanması sırasında hidrojen gazına dönüşür; bu durum, rutil elektrotlarda gözeneklenmeye ve yüksek mukavemetli çeliklerde kullanılan düşük hidrojenli bazik elektrotlarda tehlikeli gecikmeli çatlamalara neden olabilir. Islak düşük hidrojenli elektrotlar, kullanımdan önce sadece havada kurutulmamalı, 350-450 °C'de yeniden fırınlanmalıdır.

Kaplama akısı, AC ve DC kaynak makinelerinde birbirinin yerine kullanılabilir mi?
Bu, spesifik formülasyona bağlıdır. E6011 gibi selülozik elektrotlar, özellikle alternatif akımda (AC) iyi performans göstermek üzere potasyum bileşikleriyle formüle edilirken, E7016 gibi bazik elektrotlar da alternatif akımı destekler; ancak E7018 varyantları, üreticinin stabilizatör paketine bağlı olarak bazen doğru akımda (DC) elektrot pozitifinde daha iyi performans gösterir. Elektrot ambalajındaki polarite değerini her zaman kontrol edin.

Elektrotumdaki ark neden sert hissediliyor ve aşırı sıçrama oluşturuyor?
Sert ark özellikleri genellikle kaplamadaki nem kirliliğine, elektrot çapına göre yanlış amper ayarına ya da yetersiz ark stabilizatörü içeren bir formülasyona işaret eder. Sorunun makine ayarlarından kaynaklandığını varsaymadan önce, sızdırmaz bir kaptan alınmış, taze ve uygun şekilde saklanmış bir elektrot deneyin.

Daha kalın bir akı kaplaması her zaman daha mı kaliteli olur?
Hayır. Kaplama kalınlığı, birincil kaliteyle değil, biriktirme hızı ve kullanım kolaylığıyla ilgilidir. Sıkı kalite kontrolüne sahip saygın bir üreticinin ürettiği ince kaplamalı bir elektrot, mineral dağılımı düzensiz olan kalın kaplamalı bir elektrottan daha iyi performans gösterir.

Bir vardiya boyunca düşük hidrojenli elektrotları fırının dışında ne kadar süreyle bırakabilirim?
Çoğu üretici, nem alımı sorun haline gelmeden önce normal atölye ortamında en fazla 4 saatlik maruz kalma süresi belirtmektedir; ancak bu süre, yüksek nemli ortamlarda önemli ölçüde kısalır. Birçok atölye, bu sorunu tamamen önlemek için kaynak istasyonunda taşınabilir bekletme fırınları kullanmaktadır.

E6010 ve E6011 akı formülasyonları arasındaki fark nedir?
Her ikisi de derin penetrasyonlu arklar oluşturan selülozik elektrotlardır; ancak E6010 yalnızca doğru akım (DC) elektrot pozitif akımı için formüle edilmiştir, oysa E6011’in akı bileşiminde bulunan ek potasyum bileşikleri sayesinde hem doğru akım (DC) hem de alternatif akım (AC) ile çalışabilir.

Akının üzerinin kapatılması, kaynağın mekanik mukavemetini mi etkiler, yoksa sadece görünümünü mü?
Flux, alaşım katkıları, hidrojen kontrolü ve safsızlıkların giderilmesi yoluyla mekanik mukavemeti doğrudan etkiler. Düşük hidrojenli bazik flux formülasyonları, özellikle yüksek mukavemetli çelikte hidrojen kaynaklı çatlama riskini azalttıkları için mevcuttur; bu, kozmetik bir sorun değil, mekanik bir özellik sorunudur.

Yapısal çelikte düşük hidrojenli elektrot yerine rutil elektrot kullanabilir miyim?
Genel olarak hayır; özellikle kalın kesitlerde, yüksek kısıtlamalı derzlerde veya sismik standartlara uygun yapılarda. İnşaat yönetmelikleri ve yapısal şartnameler, rutil akışkanının difüze edilebilir hidrojeni aynı standartta kontrol edememesi nedeniyle sıklıkla düşük hidrojenli elektrotların kullanılmasını zorunlu kılar.

Toplu sipariş vermeden önce kaplama akısı kalitesini nasıl doğrulayabilirim?
Belirli parti veya lot numarasına karşılık gelen fabrika test sertifikasını talep edin, varsa bağımsız üçüncü taraf test raporlarını isteyin ve tam konteyner siparişleri vermeden önce ark testi için küçük deneme miktarları talep edin.

Neden bazı elektrotlar kendiliğinden ayrılan cüruf üretirken, diğerlerinde cürufun kırılması gerekir?
Cürufun ayrılma davranışı, akı formülasyonundaki silikat ve mineral oranından kaynaklanır. Üreticiler, temizlik iş yükünü azaltmak amacıyla özellikle kendiliğinden soyulan cüruf elde etmek üzere belirli rutil ve kalın kaplamalı elektrotlar formüle ederken, bazik düşük hidrojenli formülasyonlar ise daha iyi mekanik özellikler elde etmek için bir uzlaşma olarak genellikle daha sıkı yapışan cüruf üretir.