Örtülü elektrotlarda ve gaz altı kaynaklarındaki örtünün ve gazın görevi, toz altı kaynağında kullanılan tozun görevi, kaynak bölgesini havanın zararlı ortamından korumak, kaynak dikişinin istenilen özellik ve kalitede olmasını sağlamaktır. Tozaltı kaynağında yüksek nüfuziyet ve derinlik kazandıran toz çeşitleri 4 ana guruba ayrılır.

tozlar

Tozaltı Kaynağında Kullanılan Toz Çeşitleri
1- Kaynağın Amacına Göre Sınıflandırılmış Tozlar
• Kaynak süresini hızlandıran tozlar,
• Dikişin derinliğini artıran tozlar,
• İnce parçaların kaynağında kullanılan tozlar,
• Dolgu kaynaklarında kullanılan tozlar.
2- Üretim Şekillerine Göre Sınıflandırılmış Tozlar
• Erimiş kaynak tozları,
• Sinterlenmiş kaynak tozları,
• Seramik kaynak tozları.

3-Kimyasal Özelliklerine Göre Kaynak Tozları
• Asit yapılı tozlar,
• Nötr yapılı tozlar,
• Bazik yapılı tozlar.
4- Yapısında Bulunan Manganez Miktarına Göre Kaynak Tozları
• İçerisinde manganez bulundurmayan tozlar,
• İçerisinde orta miktarda manganez bulunduran tozlar
• İçerisinde yüksek oranda manganez bulunduran tozlar

toz1

Kaynak tozunun kaynağa etkisi 2 şekilde olmaktadır.

Fiziksel Etkileri
Koruyucu toz olarak kullandığımız gereçlerin yoğunluğu kaynak yapılan gerecin yoğunluğundan azdır. Yoğunluğu az olan gerecin bir kısmı kaynak ergiyik havuzu içerisine karışırken, diğer kısmı kaynak bölgesinde oluşan yüksek sıcaklıktan dolayı yüzeyde toplanır.
Yüzeyde toplanan kaynak tozu curuf tabakasını oluşturur. Bu tabaka kaynak yüzeyinin ani soğumasını önler ve bu sırada kaynak içerisinde oluşan gazların dışarı çıkmasını sağlar. Bu esnada kaynak dikişine fiziksel olarak biçim vererek kaynak yüzeyinin düzgün olmasını sağlar.

Kimyasal Etkileri
Kaynak tozlarının kaynağa kimyasal olarak etkileri şunlardır:
• Kaynak tozunun özelliklerini kaynağın bileşimine iyi yönde verir,
• Koruyucu toz olarak kullandığımız malzeme sayesinde, kaynak dikişinin özellikleri istenildiği gibi değiştirilebilir.
• Kaynak banyosunun hacimce genişlemesini sağlar,
• Kaynak dikişi üzerinde yapısal değişikliklere yol açar.

İyi bir kaynak tozunun şu hususları yerine getirmesi lazımdır:
a) Kaynak işlemi sırasında arkın kararlılığını sağlamalıdır. Alternatif akımla yapılan kaynaklarda kullanılan tozların bilhassa akımın O noktasından geçişi sırasında arkın sönmemesini temin etmesi gerekir.
b) İstenen, kimyasal bileşimde, mekanik ve teknolojik özelliklere sahip bir kaynak dikişi vermelidir.
c) Uygun bir içyapı sağlamalıdır.
d) Kaynak dikişinde herhangi bir çatlağa veya gözenek teşekkülüne sebep olmamalıdır.
e) Tozların (ambarlandığında) nem çekme miktarı mümkün mertebe düşük olmalıdır.
f) Toz, çeşitli kaynak hatalarına sebep olabilecek organik maddeleri ihtiva etmemelidir.
g) Kök pasolarının ve dar aralıkların kaynağında cüruf kolayca kalkabilmelidir.
h) Kaynak esnasında katı, sıvı ve gaz fazları arasındaki bütün reaksiyonlar kaynak metali katılaşıncaya kadar kısa bir süre içerisinde vuku bulmalıdır.

Kaynak tozları kimyasal bileşimleri ve metalürjik etkileri bakımından da sınıflara ayrılır. Tozaltı kaynağında kullanılan tozlar daha ziyade belirli şartları yerine getirmek üzere geliştirilmektedir. Mesela, ince sacların kaynağında kullanılacak bir tozun, hızlı kaynak yapan bir özelliğe sahip olması gerekir.

Kaynak tozlarının büyük kısmını (Si O2) teşkil eder. Tozların bileşiminde bulunan diğer önemli bir madde de (MnOO dir. (MnO) bilhassa erimiş tozlarda dikişin emniyeti bakımından önemli bir rol oynar, genel olarak tozun terkibindeki (MnO) miktarı yükseldikçe, akım yüklenebilme kabiliyeti de azalır. Mesela manganezi gayet az fakat silisyum miktarı yüksek tozlar kire ve pasa karşı çok hassastır.
Bunun için kaynak yapılacak ağızların gayet İyi bir şekilde temizlenmesi İcap eder. Diğer taraftan yüksek manganezli tozlar pas ve kire karşı pek hassas değildir.

Silisyum kaynak esnasında kaynak banyosunu deokside eder. Böylece dikişin gözeneksiz olmasını sağlar ve ayrıca gazı alınmış bir kaynak banyosunu meydana getirdiğinden fosfor ve kükürt segrasyonu da azalır.

Kaynak esnasında silisyumun redüksiyonu tozdaki miktarına bağlıdır. Tozdaki (Si02) miktarı artınca kaynak dikişinin de silisyum miktarı yükselir. Aglomere tozlarda bu husus ferrosilisyumla ayarlanır. Diğer taraftan büyük tesir icra eder. İlave kaynak metalinin (tel ve toz) seçiminde daima kaynak yerindeki manganezin silisyuma nispetinin asgari 2:1 olmasına dikkat edilmelidir. Bu nispet 3:1
‘e kadar da çıkabilir.

Arktaki reaksiyonlar büyük çapta çalışma tekniğiyle ilgilidir. Akım şiddeti, ark gerilimi, kaynak hızı, tel çapı ve kaynak ağzı açısı gibi önemli faktörler, manganez ve silisyumun tozdan kaynak yerine geçişine belirli sınırlar dâhilinde tesir eder. Alaşım elementlerinin cins ve yoğunluğu ilk planda toz, tel ve esas metalin kimyasal bileşimiyle ilgilidir. Kimyasal reaksiyonları en fazla etkileyen
faktörler ise akım şiddeti, ark gerilimi ve kaynak hızıdır.

Akım şiddeti yükseldikçe manganez ve silisyumun yanma nispeti artar; diğer taraftan kısa ark boyu e kaynak yapıldığında, uzun ark boyuna nazaran daha az toz cüruf haline geçer ve dolayısıyla kaynak banyosu daha az alaşımlanır.
Akım şiddeti ve ark geriliminin kaynak dikişinin bileşimine tesirini şu şekilde özetleyebiliriz:
a- Akım şiddeti yükseldikçe dikişin manganez ve silisyum muhtevası azalır.
b- Ark gerilimi arttıkça dikişin ihtiva ettiği manganez ve silisyum miktarı da artar.