DERS7-3 malzeme

8/18/2019 DERS7-3 malzeme

1/15


2/15

10.1 GİR İŞ VE GENEL TANIMLAR

r gem y zen r es s veya a r a o ara ş n e r. o ayı

sı

y a, gem nşaa ı

n akullanı lan malzemeler akla gelebilen malzemelerin tümünü kaplayabilir. Örneğin yaşammahallerinde kullanı lan yanmaz panellerde yanmaz izolasyon malzemeleri (taş yünü veya

, bak ı r ve plastik izolasyon malzemeleri, möblede ağaç, kumaş ve köpük gibi malzemeler

olduğu, koridor zeminlerinde beton olduğu gözlenecektir. Bizim burada irdeleyeceğimizmalzemelerdir. Bu malzemelerin genel mukavemeti ile üretim yönünden işlenebilirlik özelönem arz eder.

= . ağ ı rlı ğ ı nı n önem kazandı ğ ı gemilerdealüminyum (= aliminum)veyaelyaftakviyeli plastik (= fibre reinforced plastik veya FRP)kullanı lı r.

Tarihsel olarak ilk gemiler ağaçtan yapı lmı ş olup, bu gün de gezinti teknelerinin önemli bir bölümü k ı smen veya tamamen ağaçtan yapı lmaktadı r. Ayr ı ca yüzen havuzlar ı n dipk ı sı mlar ı , bazı dubalar ve dibe oturan açı k deniz petrol platformlar ı nı nkonstrüksiyonlar ı nda takviyeli beton kullanı lmı ş ve kullanı lmağa devam etmektedir.


3/15

GİR İŞ VE GENEL TANIMLAR

Gemi inşaatı

nda kullanı

lan malzemelerin teknik

• çekme, basma ve kesme erilmelerinikar ş ı layabilme özelliği, sertliği (=hardness),• sünekliği (şekil değiştirme özelliği = Malleability),

=

,• yorulmaya dayanı mı (= fatigue strength),

• yoğunluğu ile yanma mukavemeti gibi özellikleranlaş ı lmalı dı r.


4/15

10.2 GEMİ İNŞAATINDA KULLANILAN ÇELİK MALZEMELER

Çelik, demir kütüklerden ı sı l işlemler uygulanarak saflaştı rma ve şekillendirme işlemleriyle elde edilir.Ana unsurlar ı büyük ölçüdedemir ve kontrollü miktardakarbondur . Üretimde metal bazlı olmayan

, .Çelik malzemenin teknik karakteristikleri kimyasal yapı değişikliği ile sağlanı r. Örneğin; çekmemukavemeti çelikteki karbon miktar ı nı değiştirerek veya kimyasal yapı ya krom, nikel, manganezgibi alaşı m maddeleri katı larak değiştirilebilir. Genelde karbon miktar ı nı n arttı r ı lması çeliğin sertliğiniarttı r ı r.Gemi inşaatı nda genelde kullanı lan çelik fiyat, özellik ve bulunabilirlik yönünden uygun olan“yumuşak çelik (= mild steel)” malzemedir. Soğuk ve sı cak şekil vermeye ve kaynağa uygun olan bu

.

düşük sı caklı klarda darbe sertli ğini kaybeder, k ı r ı lganlı k kazan ı r ve bünyede k ı r ı lganlı k zafiyeti (= brittle fracture) yaratabilir. Bir çeliğin gemi inşaatı nda kullanı labilmesi için gemiyi belgeleyecek klas kurumunca denetlenmiş, test edilmiş ve damgalanmı ş olması gerekir.Klas kurumlar ı gemi inşaatı nda kullanı lan çelikleri belirli bir gruplandı rmaya tabi tutmuş ve bunlaraA’dan E’ye semboller vermiştir. Genelde A ve B yumuşak çelik türleridir. Klas kurallar ı hangi tip

çeliklerin hangi şartlar altı nda kullanı lacağ ı nı ve mekanik özelliklerinin ne olması gerektiğini net ve.Genelde gerilmelerin yüksek olduğu büyük tanker ve dökme yük gemileriyle ağ ı rlı ğ ı n önemli olduğusavaş gemileri, ro-ro feri ve yolcu gemileri gibi konstrüksiyonlarda yüksek gerilim çelikleri kullanı lı r.Benzer şekilde soğutularak sı vı laştı r ı lmı ş LPG ve LNG taşı yan gemilerinin tanklar ı nda soğuk ortamdak ı r ı lganlaşmayan ve tanklar ı nda korozif etkisi yüksek maddeler taş ı yan tankerlerde ise korozyonamukavemetli çelik malzeme kullanı lı r.


5/15

.

Gemi inşaatı nda kullanı lan alüminyum alaş ı mlar ı deniz tipi alüminyum (= marine,

belgelenir. Alüminyumun en önemli özelliği hemen hemenayni akma gerilmesine sahip

olması na ra ğmen yoğunluğunun yumuşak çeliğin yaklaşı k üçte biri değerine. nca a m nyumun ur u ma mu aveme çe e g re a a ş o u uiçin alüminyum yapı lar eşdeğer çelik yapı nı n yaklaş ı k yar ı ağ ı rlı ğ ı nda olurlar.

Üretim yönünden alüminyumun en büyük dezavantajı fiyatı ve kaynak işleminde

(inert gas) koruması nda kaynak yapma zorunluğudur. Bugünkü fiyatlarla gemi inşaatı nda çelik malzeme için $ 2.0 / kg birim fiyat kullanı lı rken alüminyum için bu rakam $ 12.0 / kgolmaktadı r. Bu ise alüminyumun ağ ı rlı k avantajı göze alı ndı ğ ı nda dahi tekne fiyatı nda bire üç bir oran yaratı r.

Bazen sadece üst yapı lar alüminyum yapı lı r. Bu takdirde çelik ve alüminyum teması

elektro-kimyasal korozyona sebep olur ve çeliğin alüminyumu zaman içinde yemesine sebepo ur. o ayı sı y a çe -a m nyum emas ge er n n e e ro or am o uş urmayan ve em şözelliği olmayan (= non-absorbent) Neopren ve benzeri malzemeyle izole edilmesini gerektirir.Bindirme mahallerinde kullanı lan çeliğin tercihen galvanize edilmiş olması istenir.

malzemelerde koruyucu boya olarak kur şun bazlı boyalar asla kullanı lmaz.


6/15


7/15

.Metal birle tirmede en ok kullanı lan öntemlerden biri olan ka nak birle tirilecek parçalar ı n uçlar ı ile dolgu malzemesinin ergitilerek sı vı laşması ve takiben soğuyarak katı laşması suretiyle oluşturulan bir bileştirme türüdür. Doğru uygulama yapı ldı ğ ı ndaka nak dikişinin mukavemeti en az ka natı lan malzemeler kadardı r. Genelde ı sı ka na ıyaratmada elektrik ark ı , Oxi-asetilen (veya Oxi-bütan) gaz kar ı ş ı mı nı n yak ı lması , elektrik direnci, kimyasal maddeler (= termit), elektron hüzmesi veya lazer ı ş ı nı kullanı lı r. Gemiinşaatı nda en çok kullanı lan elektrik ark kaynağ ı dı r.

Elektrik ark kaynağı

nda kaynak elektrodu ve kaynatı

lacak malzeme arası

nda birak ı m geçişi temin edilir. Kaynak elektrodu metalden 3 ila 6 mm. uzakta tutularak ark (=k ı vı lcı mlar) oluşturulur. Oluşan ark o çevrede sı caklı ğ ı 4000 oC’a kadar yükseltir ve hem birleştirilecek uçlar ve hem de kaynak elektrodunun metal çekirdeği ergiyerek istenen birleşmeyi temin eder. Elektrik ark ı nda 15 ila 40 volt mertebesinde bir gerilim azalması olur

ve bu gerilim fark ı kaynak nufuziyetini ve dolguşeklini belirler.


8/15

Şekil 10.1 Örtülü metal ark kaynakşematiği


9/15

Kaynak işlemi sı rası nda atmosferik gazlar ı n ve rutubetin kaynak bölgesine kar ı şması nı önlemek üzere bir koruma tabakası oluşturulmak istenir. Bu ise değişik yöntemlerle sağlanmaya çalı şı lı r. En basit

yöntemde kaynak elektrodu bir manto ile örtülüdür. Kaynak işlemi sı rası nda örtü k ı smen sı vı laşı r vek ı smen yanar. Yanmadan çı kan gaz gaz örtüsü oluştururken, sı vı laşan manto yoğunluğu çok dahadüşük olduğu için yüzeyde kalı r ve bitmiş soğuyan kaynağ ı n üzerinde bir örtü oluşturur. Kaynak işlemi

.örtüsü yerine özel gazlar veya tozlar kullanı lı r ve bu tiplere gaz-altı ve toz-altı kaynak denir. (Bak ı nı zşekil 10.2 veŞekil 10.3).

Şekil 10.2 Gaz tungsten ark kaynağ ı şematiği Şekil 10.3 Toz altı kaynağ ı nı n şematiği


10/15

uygulamak gerekir. Genelde 6 mm.’nin altı ndaki saçlarda kaynak ağzı açı lmaz. Daha kalı n saçlarda saçkalı nlı ğ ı ve kaynak tipine bağlı olmak üzere V-, U-, çift V- ve çift U- tipi kaynak ağ ı zlar ı kullanı lı r.Şekil 10.4 (a) ve (b)’de değişik kaynak ağzı ve dikişleri gösterilmiştir. Türkiye’de çok yaygı nolmamakla beraber dünyada arka takviyeli (= backing) tek taraflı kaynak gemi inşa sanayiinde yaygı nolarak kullanı lmaktadı r. Arka takviyeleri bak ı r, seramik ve asbest olabilir.

Kaynak işlemi sı rası nda kaynatı lan malzemelere ı sı verildiğinden bu malzemelerde şekil.mukavemet değil aynı zamanda ı sı geçişi de göz önüne alı nmak zorundadı r. Bu tür önlemlerin alı ndı ğ ıkaynak prosedürlerine “metot kaynaklar ı ” denir.

Kaynakla yapı lan dolgu işlemi kalı n levhalarda bir geçişte tamamlanamaz. Pratikte bir geçiştedolguya “paso” (= pass veya run) denir. Her pasodan sonra örtünün tamamen kazı nı p temizlenmiş olması kaynak hatalar ı nı n önlenmesi için zorunludur. Pratikte çok pasolu bir kaynak bitimindekaynakçı kaynak yerini çekiçle döver. Bu işlem hem kalan gerilmelerin (= residual stress)

.Gemi yapı sı nda bazı birleştirme yerlerine özel adlar verilir. Örneğin dı ş kaplama boy

istikametindeki saç birleşme yerlerine sokra (= seam), buna dik istikametteki birleşme yerlerine isearmuz (= butt) ve buralar ı n kaynaklar ı na da sokra ve armuz kaynaklar ı denir. Birbirleriyle dik kesişenelemanlar ı n kaynağ ı na ise alı n kaynağ ı denir. Şekil 10.5’de alı n kaynağ ı , kaynak ayak boylar ı veefektif boğaz kalı nlı ğ ı gösterilmektedir. Yapı lan bir kaynak yüzeyinde konkavlı k oluşması “undercut”olarak bilinir ve istenmez.

yöntemini de etkileyeceğinden büyük önem arz eder.


11/15

Elatı veya taban (= downhand) kaynağ ı uygulama yönünden en uygun pozisyondur. Dikey (= vertical).

sı vı laşmı ş kaynak malzemesinin daha iyi nufuz etmesini temin eder. Tavan (= overhead) kaynağ ı en zor kaynak türüdür ve özel kaynak elektrodu ve yöntem gerektirir. Gemi üretimi yönünden kaynak işlerininmümkün olduğunca el altı ve dikey kaynağ ı kullanacak şekilde üretimi planlamak tersane veriminiarttı r ı r.Gemi inşaatı ndaki kaynak işlemlerinin tümü klas kontrolü ve onayı nı gerektirir. Kaynakçı lar ı n

sertifikalı

olması

gereği dı

şı

nda kaynak prosedürlerinin hazı

rlanması

ve uygulanması

da klasdenetimindedir. A r ı ca a ı lan ka naklar tahribatsı z mua ene öntemleri le = nondestructive tests irdelenir. Bu yöntemler radyografik, akustik ve X-Ray gibi testleri de içerir.


12/15

Şekil 10.4 (a) Çeşitli kaynak ağzı ve dikişleri


13/15


14/15

Şekil 10.4 (b) Çeşitli kaynak ağzı ve dikişleri


15/15

Şekil 10.5 Alı n kaynağ ı ve kaynak boğacı

Documents

DERS7-3 malzeme