S960QL, minimum akma dayanımı 960 MPa olan, suverme ve temperlenmiş (Quenching & Tempering — QT) yüksek mukavemetli yapı çeliğidir. EN 10025-6 standardı kapsamında üretilir ve askeri araçlar, ağır iş makineleri, mobil vinçler ve taşıyıcı yapısal konstrüksiyonlarda kullanılır.
Bu çeliğin kaynağı teknik açıdan son derece kritiktir: yanlış parametreler hem kaynak bölgesinde sertlik kaybına (HAZ softening) hem de soğuk çatlak (hidrojen kaynaklı gecikmiş çatlak) riskine yol açar.
Temel kural: S960QL için genel geçer bir WPS yoktur. EN ISO 15614-1 kapsamında S960QL malzemeye özgü onaylı WPS zorunludur.
S960QL'nin Metalurjik Özellikleri
S960QL'nin mekanik özellikleri, yüzey-iç sertlik dağılımı ve HAZ tokluğu büyük ölçüde QT ısıl işleminden kaynaklanır. Kaynak ısısı bu yapıyı olumsuz etkileyebilir:
- HAZ Softening (Yumuşama): Kaynak ısı girdisi yüksek olduğunda ısı tesiri altındaki bölgede (HAZ) mikro yapı normalize olur ve akma dayanımı 960 MPa'nın altına düşer.
- Soğuk Çatlak: Difüzible hidrojen + yüksek çekme gerilmesi + duyarlı mikroyapı üçgeninde oluşur; kaynak bittikten saatler sonra bile ortaya çıkabilir.
Kritik Kaynak Parametreleri
| Parametre | Değer / Kural | Standart Referansı |
|---|---|---|
| Isı Girdisi (Heat Input) | Maksimum 1,5 kJ/mm (üretici önerisine göre 0,5–1,5 kJ/mm arası) | EN ISO 1011-2 Metot B |
| Ön Isıtma (Preheat) | CEV'e, kalınlığa ve ortam sıcaklığına göre; genellikle ≥75°C – 150°C | EN ISO 1011-2 Metot B |
| Pasolar Arası Sıcaklık | Maksimum 220°C (çoğu üretici için ≤200°C önerilir) | WPS'de belirtilmelidir |
| Difüzible Hidrojen | H5 sınıfı veya altı (≤5 ml/100g kaynak metali) | EN ISO 3690 |
| PWHT | Genellikle önerilmez — temperleme sıcaklığının üzerine çıkılmamalı | Üretici teknik belgesi |
CEV Hesabı ve Ön Isıtma
Ön ısıtma sıcaklığı, çeliğin kimyasal bileşiminden hesaplanan Karbon Eşdeğeri (CEV) değerine dayanır. EN ISO 1011-2 Metot B formülü:
CEV = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
S960QL için tipik CEV değeri 0,65–0,82 aralığındadır. Bu değer, ön ısıtmanın zorunlu olduğunu gösterir. Ayrıca kombinasyon parametresi Cp ile difüzible hidrojen (HD) ve et kalınlığı hesaba katılarak gerçek ön ısıtma hesaplanır.
Pratik not: Ortam sıcaklığı +5°C'nin altında olduğunda hesaplanan ön ısıtma değeri EN ISO 1011-2'ye göre otomatik olarak artırılmalıdır.
Sarf Malzeme Seçimi: H5 Zorunluluğu
S960QL kaynağında difüzible hidrojen miktarının düşük tutulması soğuk çatlak önlemenin en kritik adımıdır. Bu nedenle:
- Tüm kaynak sarf malzemeleri (tel, elektrod, toz) H5 sınıfı veya altında olmalıdır.
- Sarf malzemeleri nem almış ise kullanılmamalı; özlü teller ve elektrodlar ısıtılmış muhafaza dolabında bekletilmelidir.
- MAG kaynağında Ar-CO₂ karışım gaz (tipik %80 Ar + %20 CO₂ veya üretici önerisine göre) tercih edilir.
- Sarf malzeme seçiminde çekme dayanımı uyumu da sağlanmalıdır (aşırı eşleştirmeden / under-matching'den kaçınılmalı).
WPS (Kaynak Prosedür Şartnamesi) Gereklilikleri
S960QL kaynağında WPS, EN ISO 15614-1 kapsamında WPQR (Kaynak Prosedürü Yeterlilik Kaydı) ile desteklenmiş ve onaylanmış olmalıdır. WPQR'ın onayı için yapılan tahribatlı testler:
- Çekme testi (EN ISO 4136)
- Eğme testi (EN ISO 5173)
- Charpy çentik darbe testi (EN ISO 9016) — HAZ ve kaynak metalinden, genellikle −40°C'de
- Sertlik testi (EN ISO 9015-1) — HAZ'da softening kontrolü için kritik
- Makro muayene (EN ISO 17639)
Önemli: S960QL için onaylı WPS'in kapsam sınırları —kalınlık, ısı girdisi, preheat, sarf malzeme grubu— üretime yansıyan parçayla birebir örtüşmelidir. WPS dışı parametre kullanımı CE belgesini ve EN 1090 uyumunu geçersiz kılar.
S700MC ile Karşılaştırma
Benzer mukavemet sınıflarında sıkça karıştırılan S700MC, TMCP (Thermomechanically Controlled Process) çeliğidir ve QT çeliği olan S960QL'den köklü biçimde farklı kaynak davranışı gösterir:
- S700MC'de CEV düşüktür (≤0,39), ön ısıtma çoğu durumda gerekmez.
- S700MC'de ısı girdisi sınırı daha katıdır: maksimum 1,5 kJ/mm (bazı üreticilerde 1,0 kJ/mm).
- S960QL'de PWHT uygulanmaması gerekirken S700MC'de de PWHT önerilmez — ancak nedenler farklıdır.
Her iki malzeme için ayrı WPS gereklidir; aynı WPS ile her iki çeliği kesmek teknik açıdan hatalıdır.
S960QL veya Yüksek Mukavemetli Çelik Projeniz mi Var?
WPS portföyümüzü ve WPQR belgelerimizi paylaşabiliriz. Teknik detayları doğrudan kaynak mühendislerimizle değerlendirin.
Teklif İste →