Isıya dayanıklı çelik boruların kaynak işleminde dikkat edilmesi gerekenler

Isıya Dayanıklı Çelik Boru Kaynağının Temel Özellikleri
Isıya dayanıklı çelik borular kazanlar, ısı eşanjörleri ve kimyasal ekipmanlar gibi yüksek sıcaklıktaki ortamlarda yaygın olarak kullanılır. Kaynak gereksinimleri sıradan karbon çeliğinden farklıdır. Isıya dayanıklı çelik borular tipik olarak yüksek oranda krom, nikel ve molibden gibi alaşım elementleri içerir. Bu elementler yüksek sıcaklıklarda mukavemetlerini ve oksidasyon dirençlerini arttırır, ancak aynı zamanda sıcak çatlak hassasiyetini, mikro yapı stabilitesini ve kaynak sırasındaki işlem penceresini de etkiler. Bu nedenle, kaynak sırasında, malzemenin mikro yapısının ve gerilim dinamiklerinin tam olarak anlaşılması, bağlantı arızasını veya yanlış kullanım nedeniyle ısı direncinin bozulmasını önlemek için çok önemlidir.

Kaynak Öncesi Hazırlık ve Ön Isıtma Gereksinimleri
Isıya dayanıklı çelik boruları kaynaklamadan önce, kaynak sırasında gözeneklerin ve cüruf kalıntılarının oluşmasını önlemek için kaynak kanalının ve çevresindeki alanların yağ, pas ve yabancı maddelerden arınmış olmasını sağlamak için kapsamlı bir temizlik yapılması önemlidir. Ön ısıtma, ısıya dayanıklı çeliklerin, özellikle de yüksek alaşım elementleri içerenlerin kaynağında özellikle önemlidir. Ön ısıtma soğuma hızını yavaşlatır, kaynak bölgesindeki sertleşme eğilimini azaltır ve çatlama riskini en aza indirir. Çelik kalitesine ve et kalınlığına bağlı olarak ön ısıtma sıcaklığı genellikle 150°C ile 350°C arasında değişir. Kaynak yapılmadan önce ön ısıtma sıcaklığının belirlenen standartlara uygun olduğunun teyit edilmesi için sıcaklık ölçüm aleti kullanılmalıdır.

Kaynak Malzemesi Seçimi ve Eşleştirme
Kaynak kalitesinin sağlanması için doğru kaynak malzemesinin seçilmesi çok önemlidir. Isıya dayanıklı çelik boru kaynağında, yüksek sıcaklıktaki ortamlarda bağlantı mukavemetini ve korozyon direncini korumak için tipik olarak temel malzemenin bileşimine uygun elektrotlar veya teller kullanılır. Örneğin, Cr-Mo ısıya dayanıklı çelik, düşük hidrojenli elektrotlar gerektirirken, östenitik ısıya dayanıklı çelik, nikel ve krom içeren ısıya dayanıklı sarf malzemeleri gerektirir. Sarf malzemelerinin yayılabilir hidrojen içeriği de dikkate alınmalıdır. Hidrojenin neden olduğu çatlamayı önlemek için düşük hidrojen elektrotları kullanımdan önce kurutulmalıdır.

Kaynak Proses Parametrelerinin Kontrolü
Isıya dayanıklı çelik boru kaynağında ısı girişinin uygun şekilde kontrol edilmesi gerekir. Aşırı ısı girişi, tanelerin kabalaşmasına ve kaynak geriliminin artmasına yol açarak bağlantının tokluğunu ve ısı direncini azaltabilir. Aşırı ısı girişi eksik füzyona veya kaynak kusurlarına neden olabilir. Çok geçişli kaynak genellikle tek bir kaynağın termal etkilerini en aza indirmek için kullanılır. Gerilim yoğunlaşmasını ve olası çatlamayı önlemek için kaynak akımı, voltaj ve hız gibi parametreler borunun malzemesine, kalınlığına ve kaynak konumuna göre ayarlanmalıdır.

Kaynak Esnasında Deformasyon ve Gerilme Kontrolü
Isıya dayanıklı çelik, kaynak sırasında önemli miktarda kaynak gerilimi oluşturur. Yanlış kontrol deformasyona ve hatta çatlaklara neden olabilir. Bu nedenle kaynak sırasında stresi dağıtmak için sıklıkla simetrik kaynak veya atlama kaynağı kullanılır. Kaynaklı bileşenlerin aşırı yer değiştirmesini önlemek için uygun fikstür ve fikstürler de kullanılır. Daha kalın çelik borular için, kaynak sonrasında gerilim yoğunlaşmasını azaltmak ve boyutsal stabiliteyi sağlamak amacıyla kaynak sırasında kısımlara lokal ısıtma uygulanabilir.

Kaynak Sonrası Isıl İşlemin Önemi
Isıya dayanıklı çelik boru kaynaklı bağlantıları, soğutma sırasında önemli miktarda artık gerilim oluşturur ve bazı çelik kaliteleri, uzun süreli yüksek sıcaklıkta çalışmaya maruz kalan borular için zararlı olan kırılgan bir mikro yapı bile geliştirebilir. Bu nedenle kaynak sonrası ısıl işlem şarttır. Temperleme veya normalleştirme artık gerilimi azaltabilir, mikro yapıyı iyileştirebilir ve bağlantının genel performansını iyileştirebilir. Kaynaklı bağlantının yüksek sıcaklık performansının iyi olmasını sağlamak için ısıl işlem sıcaklığı ve tutma süresi boru malzemesine ve duvar kalınlığına göre ayarlanmalıdır.

Kaynak Kusurlarının İncelenmesi ve Onarılması
Kaynaktan sonra kaynak kalitesi, çatlak, gözenek ve cüruf kalıntıları gibi kusurların bulunmadığından emin olmak için görsel muayene, radyografik test, ultrasonik test ve diğer yöntemlerle kapsamlı bir şekilde değerlendirilmelidir. Kusurlar tespit edildikten sonra proses gereksinimlerine göre onarılmalıdır. Yeni kusurların önlenmesi için kaynaklı alanların onarımı sırasında ön ısıtma ve son ısıl işlem de yapılmalıdır. Daha sonraki kalite izlenebilirliği için tüm onarım süreçleri belgelenmelidir.

Farklı Tiplerdeki Isıya Dayanıklı Çelik Borular İçin Kaynak Önlemlerinin Karşılaştırılması
Kaynak önlemleri ısıya dayanıklı çeliğin türüne göre değişir. Örneğin martensitik, östenitik ve dubleks ısıya dayanıklı çelikler için ön ısıtma, kaynak malzemesi seçimi ve kaynak sonrası işlemler farklıdır. Aşağıdaki tablo, ısıya dayanıklı çeliğin çeşitli yaygın türlerinin kaynaklanmasıyla ilgili temel önlemleri karşılaştırmaktadır:

Kaynak Ortamı ve Güvenlik Önlemleri
Isıya dayanıklı çelik kaynağı genellikle yüksek sıcaklıkta ve yüksek yoğunlukta çalışma koşullarında meydana gelir, bu nedenle güvenlik önlemleri alınmalıdır. Kaynak dumanlarının ve zararlı gazların operatörleri etkilemesini önlemek için inşaat sahasında iyi havalandırma sağlanmalıdır. Kaynak sıçramalarından kaynaklanan yaralanmaları önlemek için kaynakçılar koruyucu kıyafet, maske ve yüksek sıcaklığa dayanıklı eldivenler giymelidir. Kaynak kıvılcımlarından kaynaklanan yangınları önlemek için uygun yangın söndürme ekipmanı da mevcut olmalıdır.