DoaWise

2026-07-09 · TR

Kaynak Kusurları ve NDT ile Tespiti

Kaynak dikişi, ana metalin ergitilip yeniden katılaştırıldığı, metalurjik olarak en zorlanan ve kusura en açık bölgedir. Bir kaynağın hangi kusuru barındırdığı kadar, o kusurun nereye, hangi yönde ve hangi malzemede oluştuğu da tespit yöntemini belirler. Yüzeye açık bir çatlakla hacmin ortasındaki bir cüruf kalıntısını aynı yöntemle aramak, yanlış aracı seçmek demektir. Bu yazıda kaynakta en sık karşılaşılan kusurları tek tek ele alıyor; her biri için oluşum nedenini ve neden o NDT yönteminin (VT/PT/MT/RT/UT/PAUT/TOFD) en uygun seçim olduğunu — yönelim, konum ve malzeme ekseninde — açıklıyoruz.

1. Kusur–yöntem eşleşmesinin mantığı

NDT yöntem seçimi üç soruya dayanır. Kusur yüzeyde mi, yüzey altında mı, hacimde mi? Yüzey ve yüzeye yakın kusurlar VT/PT/MT ile; hacimsel kusurlar RT/UT/PAUT/TOFD ile aranır. Kusurun yönelimi nedir? Düzlemsel ve dik kusurlar (çatlak, füzyon eksikliği) sese dik geldiğinde ultrasonikte güçlü yankı verir ama radyografide ışına paralel değilse görünmez; hacimsel/yuvarlak kusurlar (gözenek, cüruf) radyografide belirgin kontrast oluşturur. Malzeme ne? MT yalnızca ferromanyetik malzemede çalışır; östenitik paslanmaz, dubleks ve nikel esaslı kaynaklarda ise anizotrop, sütunsal-dendritik tane yapısı ışın sapmasına, yüksek zayıflamaya ve gürültüye yol açarak geleneksel UT'yi zorlar. Alüminyum bu grupta değildir: düşük zayıflamalı, UT'ye elverişli bir malzemedir (havacılıkta rutin UT muayenesi yapılır) — sadece ferromanyetik olmadığı için MT ile muayene edilemez. Bu üç eksen, aşağıdaki her kusurda tekrar edecek.

2. Gözenek (porosity)

Kaynak nedeni. Ergimiş banyoda hapsolan ve katılaşmadan kaçamayan gazdır (çoğunlukla hidrojen, azot, karbonmonoksit/CO). Nemli örtülü elektrot, yağlı/paslı yüzey, yetersiz koruyucu gaz veya aşırı ark boyu tipik nedenlerdir. Yüzeyde tekil, dağınık, kümelenmiş ya da boru (piping/wormhole) biçiminde çıkabilir.

En uygun yöntem: RT (radyografi). Gözenek hacimsel ve yuvarlak bir kusurdur; içi boşluk olduğu için ışın soğurulmasını azaltır ve filmde/dijital dedektörde net, yuvarlak koyu benekler olarak görünür. Yönelimi olmadığından radyografinin "ışına paralel düzlemsel kusuru kaçırma" zaafından etkilenmez — bu yüzden gözenek, RT'nin en rahat yakaladığı kusurdur. Yüzeye açık gözenek ayrıca VT ve PT ile de görülür; ancak hacimdeki gözenek dağılımını yalnızca RT (veya hacimsel UT) verir. UT'de gözenek yuvarlak olduğu için sesi her yöne dağıtır, tek tek düşük genlikli yankılar ya da yoğun kümede arka duvar zayıflaması (back-wall drop) olarak görünür; sayısal değerlendirmesi RT kadar sezgisel değildir.

3. Cüruf kalıntısı (slag inclusion)

Kaynak nedeni. Örtü/cüruf oluşturan proseslerde (SMAW, FCAW, SAW) pasolar arası cürufun tam temizlenmemesi ya da dar/kötü profilli oluk nedeniyle cürufun banyoya hapsolmasıdır. Çoğu zaman pasolar arası birleşme hattında, uzamış hatlar hâlinde bulunur.

En uygun yöntem: RT. Cüruf da hacimsel bir kusurdur; ancak metalden farklı yoğunlukta olduğu için radyografide genellikle düzensiz kenarlı, gözeneğe göre daha köşeli koyu belirtiler verir. Konumu (pasolar arası) ve hacimsel doğası RT için idealdir. Hacimsel UT/PAUT de cürufu yakalar; cüruf sesi dağıttığından gezici, kararsız yankılar üretir ve boyutlandırması güçtür. Yüzey yöntemleri (PT/MT) yalnızca cüruf yüzeye açıksa iş görür, gömülü cürufta işe yaramaz — bu yüzden birincil tercih RT'dir.

4. Füzyon eksikliği — LOF (lack of fusion)

Kaynak nedeni. Ergimiş metalin ana metale ya da bir önceki pasoya tam kaynaşmamasıdır (yan duvar füzyon eksikliği ya da pasolar arası füzyon eksikliği). Düşük ısı girdisi, yanlış torç açısı, dar oluk, hızlı ilerleme başlıca nedenlerdir. Düzlemsel ve genellikle dikişin yan duvarına paralel yönelimli, tehlikeli bir kusurdur.

En uygun yöntem: UT/PAUT. LOF düzlemsel olduğu için radyografide bir sorun yaratır: ışın demeti füzyon düzlemine yeterince paralel gelmezse kusur filmde neredeyse görünmez; RT'nin en güvenilmez olduğu kusur tam da budur. Ultrasonikte ise füzyon yüzeyi sese dik bir reflektör oluşturur ve güçlü yankı verir. PAUT, ışını elektronik olarak farklı açılara süpürdüğünden yan duvar füzyon eksikliğini yakalama olasılığını belirgin biçimde artırır; sektöriyel tarama (S-scan) yan duvarı ideal açıyla tarar. Bu nedenle LOF için birincil yöntem UT, tercihen PAUT'tur; RT tek başına yeterli sayılmaz.

5. Nüfuziyet eksikliği — LOP (lack of penetration / incomplete penetration)

Kaynak nedeni. Kök bölgesinde kaynak metalinin kök yüzüne kadar inememesi; kök geçişinin eksik kalmasıdır. Fazla geniş kök yüzü, dar kök açıklığı, düşük akım ya da yüksek ilerleme hızından kaynaklanır. Kök hattında düzenli, düzlemsel bir boşluk bırakır.

En uygun yöntem: RT ve UT birlikte. LOP kökte düzenli bir hat oluşturduğundan, ışın kök düzlemine paralel geldiğinde radyografide keskin, düz, koyu bir çizgi olarak çok net görünür — RT'nin güçlü olduğu bir durumdur. Tek taraftan erişilebilen borularda kök nüfuziyeti değerlendirmede RT klasik yöntemdir. Ancak kök yüksekliğini (kusurun boyutunu) ölçmek gerektiğinde UT/PAUT/TOFD devreye girer; özellikle TOFD, kök kusurunun yüksekliğini difraksiyon temelli olarak hassas boyutlandırır. Ne var ki TOFD kusursuz değildir: hem tarama yüzeyine yakın lateral (yüzey) dalga ölü bölgesi hem de arka duvara yakın ölü bölgesi vardır; kök bu bölgelerden birine düşüyorsa muayene PAUT ile desteklenir. Kök yüzeye açıksa VT/PT de tamamlayıcıdır.

6. Çatlaklar: sıcak, soğuk ve hidrojen çatlağı

Çatlak, kabul edilebilirliği en düşük, en tehlikeli kusurdur; çoğu kod çatlağı hiçbir boyutta kabul etmez.

  • Sıcak çatlak (katılaşma/likidasyon çatlağı): Katılaşma sırasında, tane sınırlarında kalan düşük ergime dereceli filmlerin büzülme gerilmesine dayanamamasıyla oluşur; kükürt/fosfor kirliliği ve yüksek büzülme kısıtı riski artırır. İki alt türü konum bakımından ayrılır: katılaşma (solidification) çatlağı kaynak metalinde, dikiş merkez hattında ve kraterde oluşur; likidasyon çatlağı ise kaynak metalinde değil, füzyon hattına bitişik ısı tesiri altındaki bölgede (ITAB / kısmen ergimiş bölge) tane sınırı filmlerinin yeniden ergimesiyle oluşur. İkisini "merkez hattı" diye tek yere toplamak yanlıştır.
  • Soğuk (gecikmeli) çatlak — HACC (hidrojen destekli soğuk çatlak): Sertleşebilen (martenzit oluşturabilen, yüksek karbon eşdeğerli) ferritik/martenzitik çeliklerde, kaynaktan saatler–günler sonra ortaya çıkar. Üç faktör bir aradayken oluşur: difüze olabilen hidrojen + sert (martenzitik) mikroyapı + çekme gerilmesi. Nemli elektrot, ön ısıtmasız kalın kesit, yüksek karbon eşdeğeri tipik nedenlerdir; çoğunlukla ITAB'da görülür. Kısaltma olarak literatürde HAC/HICC de kullanılır. Dikkat: Korozyon terminolojisindeki HIC (Hydrogen-Induced Cracking), ıslak H₂S (sour) servisinde oluşan kabarcıklanma/kademeli çatlaktır ve gerilme gerektirmez; kaynak sonrası gecikmeli soğuk çatlakla karıştırılmamalıdır.

En uygun yöntem. Yüzeye açık çatlaklar için ferromanyetik çelikte birinci tercih MT'dir: manyetik akıyı çatlağa dik yönde uygularsanız kaçak akı çatlağı belli eder. Çatlağın yönü önceden bilinemeyeceğinden, akıya paralel bir çatlağı kaçırmamak için parça birbirine dik iki yönde (ör. boyuna ve enine) mıknatıslanır. MT yüzeyin hemen altındaki çatlağı da yakalar ve pürüzlü kaynak yüzeyine PT'den toleranslıdır. Manyetik olmayan malzemede — östenitik paslanmaz (300 serisi) ve alüminyum — MT çalışmaz, bu durumda PT kullanılır. (Martenzitik 410/420, ferritik 430 ve dubleks paslanmazlar ise ferromanyetiktir; onlarda MT pekâlâ uygulanır — "paslanmaz" diye genelleyip MT'yi atlamayın.) Gömülü/iç çatlaklar için ise UT/PAUT birincil yöntemdir: çatlak düzlemsel ve dik olduğundan güçlü yankı verir; RT çatlağı ancak ışın çatlak düzlemine yakın hizalandığında gösterir, aksi hâlde kaçırır. Hidrojen çatlağı gecikmeli olduğundan muayene, ilgili kodun öngördüğü bekleme süresinden sonra yapılmalıdır — örneğin AWS D1.1, söndürülmüş-menevişlenmiş (Q&T, ör. A514/A517) çeliklerde son NDT'nin kaynağın bitiminden en az 48 saat sonra yapılmasını şart koşar (diğer kod/çeliklerde süre değişir). Erken yapılan bir NDT temiz çıkabilir, kusur sonra doğar.

7. Yanma oluğu (undercut)

Kaynak nedeni. Dikiş ayağında (ya da kök ayağında) ana metalin ergiyip kaynak metaliyle doldurulmamış, oluk biçiminde bir çentiktir. Yüksek akım, uzun ark, yanlış torç açısı ve fazla ilerleme hızı nedenidir. Yüzeye açık, çentik etkisiyle gerilme yoğunlaştıran ve yorulmada çatlak başlatan bir kusurdur.

En uygun yöntem: VT. Undercut yüzeydedir; iyi aydınlatma, uygun bakış açısı ve kaynak muayene mastarıyla (weld gauge) derinliği ölçülerek görsel muayenede doğrudan değerlendirilir. VT birincil yöntemdir; şüpheli/keskin uçlu undercut çatlak başlangıcı barındırabileceğinden ferritik çelikte MT, manyetik olmayan malzemede PT ile desteklenir. Radyografide undercut, dikiş kenarında hafif koyulaşma olarak görülebilir ama derinliği güvenilir ölçülmez; bu yüzden birincil değildir.

8. Taşma (overlap)

Kaynak nedeni. Kaynak metalinin ana metale kaynaşmadan onun üzerine akıp taşmasıdır; ayakta veya kökte, füzyonsuz bir bindirme oluşturur. Düşük ısı girdisi, aşırı dolgu, yanlış açı ve kirli yüzey nedenidir. Taşmanın altındaki kaynaşmama hattı keskin bir çentik/süreksizlik yaratır. (Not: "cold lap" terimi kimi kaynaklarda overlap ile eşanlamlı, kimi kaynaklarda ise pasolar arası/yüzey füzyon eksikliği için kullanılır; kesin eşitlenmemelidir.)

En uygun yöntem: VT + yüzey yöntemi. Taşma yüzey geometrisi kusuru olduğundan önce VT ile tespit edilir; profilde, kaynaşmamış çıkıntı belirgindir. Altındaki füzyonsuz hat yüzeye açık olduğunda MT (ferromanyetik) ya da PT (manyetik olmayan) ile çizgisel belirti verir. Radyografide taşma, füzyon hattı ışına paralel olduğundan çoğu zaman güvenilir görüntü vermez; bu nedenle taşmada yüzey yöntemleri öndedir.

9. Özet: hangi kusura hangi yöntem?

  • Gözenek → RT (hacimsel/yuvarlak, yönelimsiz); yüzeydeyse VT/PT.
  • Cüruf → RT (hacimsel, pasolar arası); tamamlayıcı UT/PAUT.
  • Füzyon eksikliği (LOF) → PAUT/UT (düzlemsel, sese dik; RT kaçırır).
  • Nüfuziyet eksikliği (LOP) → RT (kökte net çizgi) + UT/TOFD (boyutlandırma).
  • Çatlak → yüzeyde MT (çelik ve manyetik paslanmazlar) / PT (östenitik paslanmaz-Al); gömülüde PAUT/UT; HACC'de bekleme süresi.
  • Undercut → VT (mastarla ölçüm) + MT/PT.
  • Taşma → VT + MT/PT.

Genel kural: hacimsel/yuvarlak kusurda RT, düzlemsel/dik kusurda UT-PAUT, yüzey kusurunda VT/MT/PT en güçlü seçimdir. RT ile UT birbirinin tamamlayıcısıdır; biri gözenek-cürufta, diğeri çatlak-füzyonda üstündür.

10. İlgili standartlar

  • ISO 6520-1: Kaynak kusurlarının sınıflandırılması ve numaralandırılması (kusur tanımlarının temeli).
  • ISO 5817: Ergitme kaynaklı çelik/nikel/titanyum bağlantılarında kusurlar için kalite seviyeleri (B/C/D); ışın (elektron/lazer) kaynağı kapsam dışıdır.
  • ASME BPVC Section V: NDT yöntemleri — Article 2 (RT), Article 4 (UT/PAUT/TOFD), Article 6 (PT), Article 7 (MT), Article 9 (VT).
  • RT: EN ISO 17636-1/-2 (film/dijital) teknik + ISO 10675-1 (kabul).
  • UT: EN ISO 17640 (teknik) + ISO 11666 (kabul).
  • PAUT: EN ISO 13588 (teknik) + ISO 19285 (kabul).
  • TOFD: EN ISO 10863 (teknik) + ISO 15626 (kabul).
  • PT: EN ISO 3452 (teknik) + ISO 23277 (kabul).
  • MT: EN ISO 17638 (teknik) + ISO 23278 (kabul).
  • VT: EN ISO 17637 (kaynak görsel muayenesi).
  • ASME BPVC Section IX / AWS D1.1: Kaynak ve NDT gereklilikleri (yapım koduna göre).
  • ISO 9712: NDT personel yeterliliği (Seviye I/II/III).

Kabul kriterleri her zaman muayenenin bağlı olduğu yapım/servis koduna göre uygulanır.

Saha notu

Sahada kusuru bulamamanın en yaygın nedeni yanlış yöntemi seçmektir. Bir yan duvar füzyon eksikliğini yalnızca radyografiyle aramak, düzlemsel bir kusuru ışına paralel bakıp "temiz" demek gibidir — o kaynak temiz değildir, siz göremiyorsunuzdur. İkinci tuzak zamanlamadır: yüksek mukavemetli çelikte kaynağı biter bitmez MT çekip geçmek, gecikmeli hidrojen destekli soğuk çatlağı (HACC) ıskalar; kod bekleme süresine (ör. AWS D1.1, Q&T çelikte min. 48 saat) uyun. Üçüncüsü malzemedir: bir malzemenin "paslanmaz" olması manyetik olmadığı anlamına gelmez — östenitik (300 serisi) paslanmaz ve alüminyumda MT çalışmaz, oralarda PT'ye geçin; ama martenzitik, ferritik ve dubleks paslanmazlar ferromanyetiktir, onlarda MT'yi gereksiz yere atlamayın. Kusuru tanımak, onu doğru araçla aramanın yarısıdır; nedenini bilen inspektör, nerede ve nasıl bakacağını da bilir.

Sahada yanınızda olsun: Bu yazıdaki NDT yöntemlerini, standart referanslarını ve saha adımlarını internet olmadan cebinizde tutmak için, ücretsiz ve tamamen çevrimdışı Doawise NDT Guide uygulamasına göz atabilirsiniz.

DoaWise olarak kaynak muayenesini VT'den RT, UT ve PAUT/TOFD'ye kadar tüm yöntemlerle uluslararası standartlara göre yürütüyoruz; her kusuru doğru yöntemle tespit edip boyutlandırarak kaydedilebilir, denetlenebilir sonuçlar üretiyoruz.