Kaynaklı Birleştirmeye Uygulanacak Tahribatlı Testler Nelerdir?

Kaynaklı birleştirmeye uygulanacak tahribatlı testlerin gerekliliğini daha iyi kavramak adına sürecin tarihine kısa bir göz atmakta fayda vardır. 1940’lı yılların sonlarına doğru 2. Sanayi Devrimi’nin olgunluk çağını yaşamaya başlamasıyla birlikte kaynaklı imalat sanayii uluslararası ölçekte yapılan ticaretlerin önemli bir aktörü haline gelmiştir. İmalatçılar ve ülkeler üretilen ürünlerin kalitelerini ortak dilde ve ölçekte toplamak adına ortak standartlar oluşturmuş ve imal edilen tüm parçaları bu ortak standartlara tabii tutmaya başlamışlardır.

2000’li yılların başından itibaren kaynaklı imalat ihracatında önemli bir ülke haline gelmeye başlayan Türkiye sanayisi de ihraç ettiği tüm kaynaklı imalatları belirli standartlara göre üretmek ve son kullanıcının talep ettiği tahribatsız ve tahribatlı testlere tabii tutmak durumundadır. Aynı standartlar ülkemiz içerisindeki yapılarda da kullanılmakta ve günden güne kullanımları zorunlu hale gelmektedir.

Bu yazımızda sizlere yapı çeliklerinden imal edilen konstrüksiyonların EN(Avrupa) standartları gereği hangi temel mekanik testlerden geçmesi gerektiğini kısaca özetleyeceğiz. Proje şartnamesinde belirtilen gereksinimlere göre ek testlerin talep edilmesi veya bahsedeceğimiz testlerden bir veya birkaçının talep edilmesi söz konusu olabilmektedir.

EN (Avrupa) Standartları Doğrultusunda Kaynaklı Birleştirmeye Uygulanacak Tahribatlı Testler:

Çekme Testi: Enine veya boyuna seçenekleriyle gerçekleştirilebilen çekme testi, imalatı temsil eden bir numuneye uygulanır. Çekme numunesinin hazırlanma kriterler ISO 4136 (Enine Çekme Deneyi) ve ISO 5178 (Boyuna Çekme Deneyi) standartlarında detaylı olarak belirtilmektedir.

Çekme deneyi temel olarak hazırlanan numuneye belirli eksenler yönünde çekme kuvvetleri uygulanması ve malzemenin gösterdiği şekil değiştirme reaksiyonlarının veriye dönüştürülmesidir.

Kaynaklı imalatı ilgilendiren bölümde çekme deneyi kaynak metalinin akma mukavemetini ve çekme mukavemetini MPa (N/mm2) cinsinden elde etmemizi ve kaynak metalinin ana malzemeye uygunluğunu tespit etmemizi sağlar. Yapının statik ve dinamik yük değişkenliğine göre farklılık göstermekle birlikte kaynak metalinin ana metale oranla %5-%10 daha mukavemetli olması beklenmektedir. Standartlara göre ise kaynak metalinin en az ana metal kadar akma ve çekme mukavemetine sahip olması yeterli görülmektedir.

Çekme deneyi sonucunda % uzama değeri de elde edilir. % uzama oranı test uygulanan malzemenin veya kaynak metalinin uzama kabiliyetini belirtir.

Eğme Deneyi: İki desteğe sabit olarak oturtulan düz bir numunenin ortasına tek bir eksende yön değiştirmeden uygulanan kuvvete karşı değiştirdiği şekil değiştirme reaksiyonlarının veriye dönüştürülmesidir. Eğme deneyi ile ilgili hazırlama ve uygulama kriterleri ISO 5173 standartlarında detaylı olarak belirtilmiştir.

Eğme deneyindeki amaç kaynaklı bölgenin eğilme momentine maruz kalan bölgelerinin öngörülen statik dinamik hesaplara ve ana malzemeye uygun olup olmadığının tespit edilmesidir.

Makroyapı Testleri: ISO 17639’a göre test parçasından kesilerek çıkartılan ve hazırlanan numunelerin makro görüntüleri aynı standarda göre değerlendirmeye alınır.

Kaynaklı birleştirmenin nüfuziyet yeterliliğinin, kaynak dikiş geometrisinin belirlenmesi ve uygunluğunun tespiti adına gerçekleştirilir.

Çentik Darbe Deneyi: Çentik darbe deneyi malzemelerin geçiş sıcaklığının (sünek-gevrek) tespiti için uygulanan bir test yöntemidir. Özet prensip olarak belirlenen bir sıcaklıkta malzemenin kırılmaya karşı direncini Joule cinsinde belirlemek için kullanılır.

Kaynak metaline yapılan uygulamada ise ana malzemeye uyumluluk aranmaktadır. Kaynak metalinin ve ısıdan etkilenmiş bölgenin(ITAB/HAZ) çentik darbe dayanımı sonuçları en az ana malzeme seviyesinde olmalıdır.

ISO 9016 ve ISO 148-1 standartları numune hazırlama ve çentik darbe deneyi uygulaması hakkındaki diğer detayları içermektedir.

Sertlik Deneyi: EN 1043-1’e göre ana malzemeden, ısıdan etkilenmiş bölgeden (ITAB(HAZ) ve kaynak metalinden alınarak hazırlanan numuneler HV10 yüküyle sertlik testine tabi tutulur.

Çelik yapılar için izin verilen sertlik değerleri ana malzeme cinsine göre değişkenlik göstermekle birlikte EN ISO 15614-1 standardında detaylı olarak belirtilmektedir.

Sertlik akma ve çekme mukavemetinin doğrudan bir fonksiyonu değildir. Ancak kırılganlık ile organik bir ilişkisi vardır. Bu sebeple çelik konstrüksiyon imalatları için çok önemli bir veridir. Sertlik sonuçlarının standartlarda belirtilen kapsam aralıklarında olması bir zorunluluktur.