TARIFNAME KAYNAKLI MALZEMELERIN KOROZYON ÖLÇÜMLERI IçIN KOROZYON ÜNITESI TEKNIK ALAN Bu bulus, elektrokimyasal korozyon ölçümü için tasarlanmis olan, kaynak bölgesinde dikis yükseltisine sahip olan kaynakli malzemelerin 3 elektrotlu ölçümleri için korozyon ünitesi ile ilgilidir. TEKNIGIN BILINEN DURUMU Elektrokimyasal korozyon ölçümü metal malzemelerin korozyona karsi dayanimlarini saglayabilmek için söz konusu metal malzemelerin korozyona maruz kaldigi elektrokimyasal araligi ve metal malzemeleri hasara ugratan korozyon türünü tespit etmek için yapilmaktadir. Ülkemizin korozyona harcadigi Korozyon. Santiye, 381, 42-44] oldugu göz önüne alindiginda korozyon ölçümünün, korozyon türünün tespitinin ve korozyona karsi önlem alinmasinin önemi daha da anlam kazanmaktadir. Elektrokimyasal korozyon ölçümleri 3 Elektrotlu Sistemler için numunenin çalisma elektrotu görevi gördügü, elektrolit içerisinde bir referans elektrotunun ve karsit elektrotun yer aldigi korozyon hücresi içerisinde yapilmaktadir. Geleneksel korozyon hücreleri numunenin elektrolit (korozyon sivisi) içerisine yerlestirildigi, referans elektrot ve karsit elektrotun numuneye yakin konumlandirildigi tasarimlar olup bu tasarimlar numunenin belirli bölgesinden ölçüm almayi zorlastirmaktadir. Söz konusu zorlugu asmak için bu tür tasarimlarda belirli bölgeden ölçüm alabilmek numunenin diger bölgelerinin elektriksel olarak yalitkan bir malzeme ile kaplanmasi ve ölçüm alinacak bölgenin küçültülmesi ile mümkün olmaktadir. Yalitkan malzemenin ölçüm esnasinda deforme olmasi ölçüm sonuçlarini etkilemekte ve arastirmacilari yaniltmaktadir. Böylesi sorunlarin yasanmamasi adina elektrolitin yalnizca ölçüm yapilacak bölgeye nüfuz edebilecegi bir korozyon hücresinin kullanilmasi ihtiyaci dogmustur. Kaynakli numunelerin kaynak bölgelerinin korozyon ölçümü yapilirken kaynak bölgesinin yükseltisi tiraslanarak ölçüm yapilmakta ya da numunenin elektrolit içerisinde sabitlendigi konvansiyonel korozyon hücreleri kullanilmaktadir. Her iki durumda da ölçüm sonucunu etkileyebilecek etkenler bulunmaktadir, söyle ki; - Kaynak bölgesi yükseltisinin tiraslanip ölçüm yapilan numunelerde kaynak bölgesi yükseltisinin tiraslanmasi esnasinda sürtünmeden dolayi ortaya çikan isi sebebiyle kaynak bölgesinde hesapta olmayan ve kontrol edilemeyen bir isil islem meydana gelebilmektedir. Söz konusu isil islem korozyon ölçümlerini etkilemekte ve arastirmacilari yaniltabilmektedir. - Elektrolit içerisine kaynak bölgesi haricindeki bölgelerinin yalitimi yapildiktan sonra yerlestirilip sabitlenen kaynakli numunelerle yapilan ölçümlerde ise yalitkanin deforme olmasi sebebiyle ölçüm alaninin kontrol edilemez bir sekilde degismesi, numunenin çalisma elektrodu olmasi için verilen enerjinin direkt elektrolit içerisinde iletilmesi vb. sebeplerden dolayi ölçümde hatalar meydana gelebilmektedir. (Bu tür uygulamalarda numune tek parça halinde kullanilmakta, küçük parçalara ayrilmadan ölçüm yapilmayacak bölgeler yalitilarak test yapilmaktadir.) - Numunenin ölçüm yapilacak bölgesinin kesilip bakalite alinmasi suretiyle yapilan ölçümlerde ise numunenin kesilmesi sirasinda ortaya çikan isi sebebiyle kontrol edilemeyen ve türü bilinmeyen isil islem meydana gelebilmektedir. Bu isil islem, ölçüm sonuçlarini etkilemektedir. Ayrica kesme ve bakalite alma islemlerinin zahmetli ve ekstra maliyetli olmasi yöntemin baska bir zayifligi olarak düsünülebilir. BULUSUN TANIMI Söz konusu bulus, teknigin bilinen durumunda anlatilmis olan dezavantajlari gidermekte ve ihtiyaçlari karsilamaktadir. Söz konusu bulus, 3 elektrotlu elektrokimyasal korozyon ölçümü için tasarlanmis olan, kaynak dikis yükseltisine sahip kaynakli malzemelerin korozyon ölçümleri için korozyon ünitesi ile ilgilidir. Bulus sayesinde kaynaksiz numunelerin ve kaynakli numunelerin farkli bölgelerinin [kaynak bölgesi (kaynak yükseltisinin oldugu bölge), isidan etkilenen bölge (kaynagin hemen yaninda yer alan yükseltisiz bölge) ve ana malzeme] korozyon ölçümleri yapilabilmektedir. Tasarlanan hücre sayesinde; - Numune boyutlarinin küçültülme ve bakalite alinma ihtiyaci ortadan - Kaynakli numunelerin kaynak yükseltilerinin tiraslanmasina gerek kalmayacak, - Küçültülmeden çalisilan numunelerin korozyon ölçümü için kullanilan fazla elektrolit (korozyon çözeltisi) daha az miktarda kullanilacak olup böylece arastirmacilar daha az zahmetle daha dogru sonuçlari alabilecektir. Ayrica bulus, malzeme ve hizmet alimlarini azaltacagi için ekonomik bir fayda da saglayacaktir. Bulus kaynakli malzemelerin yükseltisinin malzemenin statik dengesini bozmayacak sekilde tasarlanmistir, korozyon ünitesi içerisinde açilan bir kanal sayesinde kaynakli malzemenin kaynak yükseltisinden dogabilecek statik dengesizlikler önlenmistir. Ayrica bulusun kendine özgü tasarimi sayesinde korozyon testine tabi tutulacak numunenin boyutlarinin küçültülmesine ve/veya numunenin kesilmesine ya da tiraslanmasina gerek kalmayacak, numune oldugu gibi korozyon ünitesine yerlestirilerek ölçümler yapilabilecektir. Bulus sayesinde tek bir numune üzerinde bulunan üç farkli bölgenin (kaynak bölgesi, isidan etkilenen bölge ve ana malzeme) tek bir korozyon ünitesi sayesinde korozyon ölçümleri yapilabilecektir. Yapilan literatür ve piyasa arastirmasi sonucunda kaynak yükseltisi olmayan yapilar için korozyon ölçümünde kullanilan korozyon hücrelerinin bulundugu lakin farkli yükseltilere sahip farkli kaynak bölgesi ihtiva eden kaynakli yapilarin korozyon ölçümünü sizdirmazlik sartini saglayarak gerçeklestirebilecek bir ürün bulunamamistir. Bulusumuz sayesinde farkli yükseltileri olan kaynak bölgelerine sahip kaynakli yapilarin korozyon ölçümü sizdirmazlik sartini saglayarak yapilabilecektir. Tasarlanan hücrenin iki tarafinin açik olmasi sayesinde tek bir numunenin farkli bölgelerinden ölçüm alinabilecektir. Bu, numunenin hücre içerisinde hareket ettirilebilmesiyle mümkün olmaktadir. Ayrica numunenin kaynakli bölgesinin kesilerek boyutlarinin küçültülmesine ve numunenin kaynak yükseltisinden ötürü sarsilmasini engellemek için bakalite almaya gerek kalmayacaktir. Bulusa en çok benzeyen ticari ürün https://www.metrohm.com/tr_tr/products/f/lat_/flat_cell_s.html url adresinde paylasilan, Metrohm firmasina ait korozyon ünitesidir. Bulusun söz konusu üründen farklari asagida siralanmistir; - Söz konusu ticari ürün kapali bir hacim üzerine tasarlandigi için yalnizca belirli ölçülerdeki numunelerle korozyon ölçümü yapabilmektedir. Bulus ile ölçü siniri genis tutulmus ve korozyon ölçümü yapilacak numunenin tasarlanan ünitenin disina çikmasina müsaade edilmistir. Bu sayede tek bir ölçüde numune ile degil çesitli ölçülerde numunelerle korozyon ölçümü yapmak mümkün olacaktir. - Söz konusu ticari ürün, düz ve et kalinligi küçük olan plakalarin korozyon ölçümleri için kullanilmakta iken bulus sayesinde farkli kaynak dikis yükseltilerine sahip olsalar bile kaynakli numunelerin kaynak bölgelerinin korozyon ölçümleri sizdirmazlik sartlari saglanarak yapilabilecektir. Mevcut ticari ürünlerde sizdirmazlik sarti yerine gelmedigi için kaynak yükseltisi olan kaynak bölgelerinin korozyon ölçümü yapilamamaktadir. - Kaynakli numunelere özel olmak sartiyla, bulus sayesinde tek bir numune üzerinden kaynak bölgesi (Welding Zone), isidan etkilenen bölge (Heat Affected Zone) ve taban malzeme (Base Material) bölgelerinden korozyon ölçümleri numuneyi bölmeden yapilabilecektir. REFERANS LISTESI Alt derece Üst derece Sizdirmazlik elemani Iletken tel Metal parça Yatay ve dikey bosluklar ÇIZIMLERIN KISA AÇIKLAMASI Sekil 1: Söz konusu bulusun alt derecesini (1) temsil etmektedir. Sekil 2: Söz konusu bulusun üst derecenin (2) alttan görünüsüdür. Sekil 3: Söz konusu bulusun üst derecenin (2) üstten görünüsüdür. Sekil 4: Söz konusu bulusun montajlanmis halidir. Sekil 5: Söz konusu bulus metal parça (7) temsili görünümü Sekil 6: Söz konusu bulus yay (8) temsili görünümü BULUSUN AÇIKLAMASI Bulus; alt derece (1), üst derece (2), sizdirmazlik elemani (3), numuneyi çalisma elektrotu haline getiren elektrik iletimi saglayan iletken tel (4), korozyon sivisini (elektroliti) içinde barindiran pleksiglas ya da cam boru (5) ve bu borunun (5) üzerinde yer alarak elektrolitin dis ortamla baglantisini kesip ayni zamanda elektrolit içine daldirilan elektrotlarin sabit durmasini saglayan kapak (6) olmak üzere 6 temel parçadan olusmakta dilenirse numuneyi çalisma elektrodu haline getirmek için iletken telin (4) ucuna baglanacak metal parça (7) sayesinde yedi temel parça ya da metal parça (7) ile birlikte metal parçanin (7) numuneye temas etmesini saglayacak bir yay (8) sayesinde sekiz temel parçadan olusabilmektedir. 0 Alt derece (1): 60 mm - 200 mm çap araligina sahip kompozit malzemelerin talasli imalat yöntemleri ile islenmesi sonucu üretilebilmektedir. Temelde farkli ölçülere sahip 3 kisimdan olusan alt derecenin (1) en alt kismi istege bagli olarak 60 - 200 mm araliginda her hangi bir çapta, içine numune yerlestirilen tutucu kismi ise 40 - 200 mm araliginda ya da daha küçük ölçülerde, tutucu kismin uçlarindan biri ya da her ikisi çekme numunesi gibi ölçü kismi ve kulak kismi olan numunelerin farkli noktalarindan ölçüm alabilme adina hareket ettirilebilmesi için törpülenebilir. Numunenin yerlestirilecegi kisim 6 - 40 mm genislikte ve tutucunun uzunlugunca islenebilir. Tutucunun yan taraflarinda seçilen ölçülere göre 2, 3 veya 4 saplama-somun, saplama-kelebek, civata-kelebek ya da civata-somun ikililerinden biri ya da bunlarin herhangi bir varyasyonu bulunabilir. Numunenin çalisma elektrodu olarak kullanilabilmesi için elektrik iletimini saglayacak materyallerin (yalnizca iletimi saglayan iletken tel (4) ya da iletken tel (4) ve numuneye temas edecek iletken malzeme veya iletken tel (4), numuneye temas edecek iletken malzeme (iletken tel (4)) ve iletken malzemeyi (iletken tel (4)) yukari ittirecek olan yay (8) veya bu görevi görebilecek farkli bir malzeme ya da bunlarin varyasyonlari) geçebilecegi/yerlesebilecegi yatay ve dikey bosluklari (9) barindirmalidir. Üst derece (2): Alt derece (1) ile ayni ölçülerde olup korozyon sivisini içerisinde ihtiva eden pleksiglas veya cam borunun (5) geçebilecegi bir bosluga ve sizdirmazlik elemaninin (3) yerlesecegi bir bos hacme sahiptir. Sizdirmazlik elemani (3): üst derecede (2) yer alan bosluga yerlesik vaziyette olup numune üzerine yapisan 6 - 40 mm araliginda bir çapa sahip olan sizdirmazlik saglayan elastik elemandir. Elastik olmasi sayesinde alt derece (1) ve üst derece (2) birbirlerine sikildiginda numuneye göre sekil alabilmekte ve numune üzerine daha çok yapisip mükemmel sizdirmazlik saglamakta dolayisiyla ölçüm sonucunun güvenilirligini artirmaktadir. Iletken tel (4): Numunenin çalisma elektrotu olarak görev görebilmesi için korozyon cihazindan gelen enerjiyi ileten teldir. Direkt numuneye temas ettirilebilir ya da numuneye temas edecek bir metalle temaslandirilabilir. Boru (5): Üst derecede (2) yer alan bosluk içine yerlesen ve sizdirmazlik elemani (2) ile kolayca birlesebilir/ayrilabilir özellige sahip olan ve içinde elektroliti barindiran kapali hacim olusturmaya yarayan ekipmandir. Içinde yer alan elektrolite referans elektrot ve karsit elektrot yerlestirilecegi için ölçümü etkilemeyecek malzemelerden (cam ya da pleksiglas) üretilmektedir. Kapak (6): Borunun (5) üzerine yerlestirilen kapak (6) sayesinde boru (5) içerisindeki elektrolit, ortamdan gelecek ve ölçüm güvenilirligini tehlikeye atacak tehlikelere karsi koruma altina alinmakla birlikte referans elektrot ve karsit elektrotu sabit tutarak hareket etmelerini engelleyecek ve bu sayede ölçüm hassasiyetinin artmasina katkida bulunacaktir. Metal parça (7): Numuneye temas ettirilerek iletken telden (4) gelen enerjiyi iletmesi sayesinde numuneyi çalisma elektrodu olarak kullanmayi mümkün kilmaktadir. Yay (8): Numuneye temas etmesi istenen metal parçanin (7) farkli et kalinliklarina sahip numunelere tam temas etmesi için metal parçayi (7) numuneye dogru Bulus alt derece (1), üst derece (2), pleksiglas (ya da cam) boru (5), esnek sizdirmazlik elemani (3), kapak (6), iletken tel (4) (veya iletken metal ve/veya yay (8) ile birlikte) ve dereceleri birbirine tutturup sikismasini saglayan baglanti elemanlarindan (2, 3 veya 4 saplama-somun, saplama-kelebek, civata-kelebek ya da civata-somun ikililerinden biri ya da bunlarin herhangi bir varyasyonu) olusmaktadir. Bulus sayesinde; - Boru (5) ve sizdirmazlik elemani (3) sayesinde tayin edilen alanda elektrolit yardimiyla kaynak yükseltisine sahip kaynakli yapilarin da korozyon testleri yapilabilecektir. Mevcut durumda kaynak yükseltisine sahip kaynakli malzemelerin korozyon testleri kumasa emdirilen elektrolit sayesinde yapilabilmektedir. Honglun, W., Liwen, L., Dongjiu, Z., Wen'an, Z., Changjian, L., Hua, Y., corrosion rapid tester. Korozyon sivisinin nüfuz ettigi numune (çalisma elektrotu) ile yapilacak korozyon testleri sebebiyle bulus yenilikçi bir özellik göstermektedir. - Kaynakli malzeme, korozyon hücresi (bulus) içerisinde hareket ettirilebilecegi için kaynakli malzemenin farkli bölgelerinin korozyon testleri yapilabilecektir. Tek bir numunenin farkli bölgelerinin ayni korozyon hücresi içinde korozyon testi yapilabilmesi yenilik içermektedir. - Kaynakli malzemelerle korozyon testleri yapilirken malzemenin kesilmesi/boyutlarinin küçültülmesi ihtiyaci ortadan kalkacaktir. - Kaynakli malzemelerin kaynak bölgelerinin korozyon testleri için kaynak yükseltilerinin tiraslanmasi ihtiyaci ortadan kalkacaktir. TR TR TR TR TR TR TR