असमान धातु वेल्डिंग के बुनियादी ज्ञान की विस्तृत व्याख्या

असमान धातु वेल्डिंग में कुछ अंतर्निहित समस्याएं हैं जो इसके विकास में बाधा डालती हैं, जैसे कि असमान धातु संलयन क्षेत्र की संरचना और प्रदर्शन।असमान धातु वेल्डिंग संरचना को अधिकांश क्षति संलयन क्षेत्र में होती है।संलयन क्षेत्र के पास प्रत्येक खंड में वेल्ड की अलग-अलग क्रिस्टलीकरण विशेषताओं के कारण, खराब प्रदर्शन और संरचना में परिवर्तन के साथ एक संक्रमण परत बनाना भी आसान है।

इसके अलावा, उच्च तापमान पर लंबे समय तक रहने के कारण, इस क्षेत्र में प्रसार परत का विस्तार होगा, जिससे धातु की असमानता और बढ़ जाएगी।इसके अलावा, जब असमान धातुओं को वेल्ड किया जाता है या वेल्डिंग के बाद गर्मी उपचार या उच्च तापमान संचालन के बाद, यह अक्सर पाया जाता है कि कम-मिश्र धातु पक्ष पर कार्बन वेल्ड सीमा के माध्यम से उच्च-मिश्र धातु वेल्ड में "स्थानांतरित" होता है, जिससे डीकार्बराइजेशन परतें बनती हैं। संलयन रेखा के दोनों ओर.और कार्बराइजेशन परत, आधार धातु कम मिश्र धातु पक्ष पर एक डीकार्बराइजेशन परत बनाती है, और उच्च मिश्र धातु वेल्ड पक्ष पर कार्बराइजेशन परत बनाती है।

असमान धातु संरचनाओं के उपयोग और विकास में बाधाएँ और बाधाएँ मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में प्रकट होती हैं:

1. कमरे के तापमान पर, असमान धातुओं के वेल्डेड जोड़ क्षेत्र के यांत्रिक गुण (जैसे तन्यता, प्रभाव, झुकने आदि) आम तौर पर वेल्ड किए जाने वाले आधार धातु की तुलना में बेहतर होते हैं।हालाँकि, उच्च तापमान पर या उच्च तापमान पर लंबे समय तक संचालन के बाद, संयुक्त क्षेत्र का प्रदर्शन आधार धातु की तुलना में कम होता है।सामग्री।

2. ऑस्टेनाइट वेल्ड और पर्लाइट बेस मेटल के बीच एक मार्टेंसाइट संक्रमण क्षेत्र है।इस क्षेत्र में कठोरता कम है और यह उच्च कठोरता वाली भंगुर परत है।यह एक कमज़ोर क्षेत्र भी है जो घटक विफलता और क्षति का कारण बनता है।यह वेल्डेड संरचना को कम कर देगा।उपयोग की विश्वसनीयता.

3. वेल्ड के बाद के ताप उपचार या उच्च तापमान संचालन के दौरान कार्बन प्रवासन के कारण संलयन रेखा के दोनों किनारों पर कार्बराइज्ड परतें और डीकार्बराइज्ड परतें बन जाएंगी।आम तौर पर यह माना जाता है कि डीकार्बराइज्ड परत में कार्बन की कमी से क्षेत्र की संरचना और प्रदर्शन में बड़े बदलाव (आम तौर पर गिरावट) हो जाएंगे, जिससे इस क्षेत्र में सेवा के दौरान जल्दी विफलता का खतरा हो जाएगा।सेवा में या परीक्षण के तहत कई उच्च तापमान पाइपलाइनों के विफलता वाले हिस्से डीकार्बराइजेशन परत में केंद्रित होते हैं।

4. विफलता समय, तापमान और वैकल्पिक तनाव जैसी स्थितियों से संबंधित है।

5. वेल्ड के बाद का ताप उपचार संयुक्त क्षेत्र में अवशिष्ट तनाव वितरण को समाप्त नहीं कर सकता है।

6. रासायनिक संरचना की अमानवीयता.

जब असमान धातुओं को वेल्ड किया जाता है, क्योंकि वेल्ड के दोनों तरफ की धातुएं और वेल्ड की मिश्र धातु संरचना स्पष्ट रूप से भिन्न होती है, वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, आधार धातु और वेल्डिंग सामग्री पिघल जाएगी और एक दूसरे के साथ मिल जाएगी।वेल्डिंग प्रक्रिया में बदलाव के साथ मिश्रण की एकरूपता बदल जाएगी।परिवर्तन, और वेल्डेड जोड़ की विभिन्न स्थितियों में मिश्रण की एकरूपता भी बहुत भिन्न होती है, जिसके परिणामस्वरूप वेल्डेड जोड़ की रासायनिक संरचना में असमानता होती है।

7. मेटलोग्राफिक संरचना की अमानवीयता।

वेल्डेड जोड़ की रासायनिक संरचना के असंतोष के कारण, वेल्डिंग थर्मल चक्र का अनुभव करने के बाद, वेल्डेड जोड़ के प्रत्येक क्षेत्र में अलग-अलग संरचनाएं दिखाई देती हैं, और कुछ क्षेत्रों में बेहद जटिल संगठनात्मक संरचनाएं अक्सर दिखाई देती हैं।

8. प्रदर्शन की निरंतरता.

वेल्डेड जोड़ों की रासायनिक संरचना और मेटलोग्राफिक संरचना में अंतर वेल्डेड जोड़ों के विभिन्न यांत्रिक गुणों को लाता है।वेल्डेड जोड़ के साथ विभिन्न क्षेत्रों की ताकत, कठोरता, प्लास्टिसिटी, कठोरता, प्रभाव गुण, उच्च तापमान रेंगना और स्थायित्व गुण बहुत भिन्न होते हैं।यह महत्वपूर्ण असमानता वेल्डेड जोड़ के विभिन्न क्षेत्रों को समान परिस्थितियों में बहुत अलग-अलग व्यवहार करती है, जिसमें कमजोर क्षेत्र और मजबूत क्षेत्र दिखाई देते हैं।विशेष रूप से उच्च तापमान की स्थिति में, सेवा प्रक्रिया के दौरान असमान धातु वेल्डेड जोड़ सेवा में होते हैं।शुरुआती असफलताएं अक्सर होती हैं।

 असमान धातुओं को वेल्डिंग करते समय विभिन्न वेल्डिंग विधियों की विशेषताएं

अधिकांश वेल्डिंग विधियों का उपयोग असमान धातुओं की वेल्डिंग के लिए किया जा सकता है, लेकिन वेल्डिंग विधियों का चयन करते समय और प्रक्रिया उपायों को तैयार करते समय, असमान धातुओं की विशेषताओं पर अभी भी विचार किया जाना चाहिए।आधार धातु और वेल्डेड जोड़ों की विभिन्न आवश्यकताओं के अनुसार, फ्यूजन वेल्डिंग, दबाव वेल्डिंग और अन्य वेल्डिंग विधियों का उपयोग असमान धातु वेल्डिंग में किया जाता है, लेकिन प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान होते हैं।

1. वेल्डिंग

असमान धातु वेल्डिंग में सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली फ्यूजन वेल्डिंग विधि इलेक्ट्रोड आर्क वेल्डिंग, जलमग्न आर्क वेल्डिंग, गैस परिरक्षित आर्क वेल्डिंग, इलेक्ट्रोस्लैग वेल्डिंग, प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग, इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग, लेजर वेल्डिंग आदि है। कमजोर पड़ने को कम करने के लिए, फ्यूजन को कम करें विभिन्न धातु आधार सामग्रियों के पिघलने की मात्रा का अनुपात या नियंत्रण, इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग, लेजर वेल्डिंग, प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग और उच्च ताप स्रोत ऊर्जा घनत्व वाले अन्य तरीकों का आमतौर पर उपयोग किया जा सकता है।

प्रवेश की गहराई को कम करने के लिए, अप्रत्यक्ष चाप, स्विंग वेल्डिंग तार, स्ट्रिप इलेक्ट्रोड और अतिरिक्त गैर-ऊर्जावान वेल्डिंग तार जैसे तकनीकी उपायों को अपनाया जा सकता है।लेकिन इससे कोई फर्क नहीं पड़ता, जब तक यह फ्यूजन वेल्डिंग है, बेस मेटल का हिस्सा हमेशा वेल्ड में पिघल जाएगा और कमजोर पड़ने का कारण बनेगा।इसके अलावा, इंटरमेटैलिक यौगिक, यूटेक्टिक्स आदि का भी निर्माण होगा।ऐसे प्रतिकूल प्रभावों को कम करने के लिए, तरल या उच्च तापमान वाली ठोस अवस्था में धातुओं के निवास समय को नियंत्रित और छोटा किया जाना चाहिए।

हालांकि, वेल्डिंग विधियों और प्रक्रिया उपायों में निरंतर सुधार और सुधार के बावजूद, असमान धातुओं को वेल्डिंग करते समय सभी समस्याओं को हल करना अभी भी मुश्किल है, क्योंकि कई प्रकार की धातुएं, विभिन्न प्रदर्शन आवश्यकताएं और विभिन्न संयुक्त रूप हैं।कई मामलों में, विशिष्ट असमान धातु जोड़ों की वेल्डिंग समस्याओं को हल करने के लिए दबाव वेल्डिंग या अन्य वेल्डिंग विधियों का उपयोग करना आवश्यक है।

2. दबाव वेल्डिंग

अधिकांश दबाव वेल्डिंग विधियां केवल धातु को प्लास्टिक अवस्था में वेल्ड करने के लिए गर्म करती हैं या यहां तक ​​कि इसे गर्म नहीं करती हैं, लेकिन मूल विशेषता के रूप में एक निश्चित दबाव लागू करती हैं।फ्यूजन वेल्डिंग की तुलना में, असमान धातु जोड़ों को वेल्डिंग करते समय दबाव वेल्डिंग के कुछ फायदे होते हैं।जब तक संयुक्त रूप अनुमति देता है और वेल्डिंग की गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, दबाव वेल्डिंग अक्सर अधिक उचित विकल्प होता है।

दबाव वेल्डिंग के दौरान, असमान धातुओं की इंटरफ़ेस सतहें पिघल भी सकती हैं और नहीं भी।हालाँकि, दबाव के प्रभाव के कारण, भले ही सतह पर पिघली हुई धातु हो, इसे बाहर निकाला जाएगा और डिस्चार्ज किया जाएगा (जैसे फ्लैश वेल्डिंग और घर्षण वेल्डिंग)।केवल कुछ ही मामलों में एक बार पिघली हुई धातु दबाव वेल्डिंग (जैसे स्पॉट वेल्डिंग) के बाद भी बची रहती है।

चूंकि दबाव वेल्डिंग गर्म नहीं होती है या हीटिंग तापमान कम होता है, यह आधार धातु के धातु गुणों पर थर्मल चक्रों के प्रतिकूल प्रभावों को कम या टाल सकता है और भंगुर इंटरमेटेलिक यौगिकों की पीढ़ी को रोक सकता है।दबाव वेल्डिंग के कुछ रूप जोड़ से बने इंटरमेटेलिक यौगिकों को भी निचोड़ सकते हैं।इसके अलावा, दबाव वेल्डिंग के दौरान कमजोर पड़ने के कारण वेल्ड धातु के गुणों में परिवर्तन की कोई समस्या नहीं है।

हालाँकि, अधिकांश दबाव वेल्डिंग विधियों में संयुक्त रूप के लिए कुछ आवश्यकताएँ होती हैं।उदाहरण के लिए, स्पॉट वेल्डिंग, सीम वेल्डिंग और अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग में लैप जोड़ों का उपयोग करना चाहिए;घर्षण वेल्डिंग के दौरान, कम से कम एक वर्कपीस में घूमने वाला बॉडी क्रॉस-सेक्शन होना चाहिए;विस्फोट वेल्डिंग केवल बड़े क्षेत्र के कनेक्शन आदि पर लागू होती है। दबाव वेल्डिंग उपकरण अभी तक लोकप्रिय नहीं है।ये निस्संदेह दबाव वेल्डिंग के अनुप्रयोग दायरे को सीमित करते हैं।

3. अन्य विधियाँ

फ़्यूज़न वेल्डिंग और प्रेशर वेल्डिंग के अलावा, ऐसी कई विधियाँ हैं जिनका उपयोग असमान धातुओं को वेल्ड करने के लिए किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, टांकना भराव धातु और आधार धातु के बीच असमान धातुओं को वेल्डिंग करने की एक विधि है, लेकिन यहां जो चर्चा की गई है वह एक अधिक विशेष टांकना विधि है।

फ़्यूज़न वेल्डिंग-ब्रेज़िंग नामक एक विधि है, अर्थात, असमान धातु जोड़ के कम-पिघलने-बिंदु वाले आधार धातु वाले हिस्से को फ़्यूज़न-वेल्ड किया जाता है, और उच्च-पिघलने-बिंदु वाले आधार धातु वाले हिस्से को ब्रेज़्ड किया जाता है।और आमतौर पर कम पिघलने बिंदु वाली आधार सामग्री वाली उसी धातु का उपयोग सोल्डर के रूप में किया जाता है।इसलिए, टांकना भराव धातु और कम पिघलने बिंदु आधार धातु के बीच वेल्डिंग प्रक्रिया एक ही धातु है, और कोई विशेष कठिनाइयां नहीं हैं।

टांकने की प्रक्रिया भराव धातु और उच्च गलनांक आधार धातु के बीच होती है।आधार धातु पिघलती या क्रिस्टलीकृत नहीं होती है, जिससे कई वेल्डेबिलिटी समस्याओं से बचा जा सकता है, लेकिन भराव धातु को आधार धातु को अच्छी तरह से गीला करने में सक्षम होना आवश्यक है।

एक अन्य विधि को यूटेक्टिक ब्रेजिंग या यूटेक्टिक डिफ्यूजन ब्रेजिंग कहा जाता है।यह असमान धातुओं की संपर्क सतह को एक निश्चित तापमान तक गर्म करने के लिए है, ताकि दोनों धातुएं संपर्क सतह पर कम पिघलने-बिंदु यूटेक्टिक का निर्माण करें।इस तापमान पर कम पिघलने वाला यूटेक्टिक तरल होता है, जो अनिवार्य रूप से बाहरी सोल्डर की आवश्यकता के बिना एक प्रकार का सोल्डर बन जाता है।टांकने की विधि.

बेशक, इसके लिए दो धातुओं के बीच कम पिघलने बिंदु वाले यूटेक्टिक के गठन की आवश्यकता होती है।असमान धातुओं के प्रसार वेल्डिंग के दौरान, एक मध्यवर्ती परत सामग्री जोड़ी जाती है, और मध्यवर्ती परत सामग्री को पिघलने के लिए बहुत कम दबाव में गर्म किया जाता है, या वेल्डेड होने वाली धातु के संपर्क में कम पिघलने बिंदु यूटेक्टिक बनाता है।इस समय बनने वाली तरल की पतली परत, ताप संरक्षण प्रक्रिया की एक निश्चित अवधि के बाद, मध्यवर्ती परत सामग्री को पिघला देती है।जब सभी मध्यवर्ती परत सामग्री को आधार सामग्री में फैलाया जाता है और समरूप बनाया जाता है, तो मध्यवर्ती सामग्री के बिना एक असमान धातु जोड़ बनाया जा सकता है।

इस प्रकार की विधि वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान थोड़ी मात्रा में तरल धातु का उत्पादन करेगी।इसलिए, इसे तरल चरण संक्रमण वेल्डिंग भी कहा जाता है।इनकी सामान्य विशेषता यह है कि जोड़ में कोई कास्टिंग संरचना नहीं होती है।

असमान धातुओं की वेल्डिंग करते समय ध्यान देने योग्य बातें

1. वेल्डमेंट के भौतिक, यांत्रिक गुणों और रासायनिक संरचना पर विचार करें

(1) समान शक्ति के दृष्टिकोण से, वेल्डिंग छड़ों का चयन करें जो आधार धातु के यांत्रिक गुणों को पूरा करते हैं, या आधार धातु की वेल्डेबिलिटी को गैर-समान शक्ति और अच्छी वेल्डेबिलिटी वाली वेल्डिंग छड़ों के साथ जोड़ते हैं, लेकिन संरचनात्मक रूप पर विचार करें समान ताकत को पूरा करने के लिए वेल्ड।मजबूती और अन्य कठोरता आवश्यकताएँ।

(2) इसकी मिश्र धातु संरचना को आधार सामग्री के अनुरूप या उसके करीब बनाएं।

(3) जब आधार धातु में उच्च स्तर की सी, एस और पी हानिकारक अशुद्धियाँ होती हैं, तो बेहतर दरार प्रतिरोध और सरंध्रता प्रतिरोध वाली वेल्डिंग छड़ों का चयन किया जाना चाहिए।कैल्शियम टाइटेनियम ऑक्साइड इलेक्ट्रोड का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।यदि इसे अभी भी हल नहीं किया जा सकता है, तो कम हाइड्रोजन सोडियम प्रकार की वेल्डिंग रॉड का उपयोग किया जा सकता है।

2. वेल्डमेंट की कार्य स्थितियों और प्रदर्शन पर विचार करें

(1) गतिशील भार और प्रभाव भार को सहन करने की स्थिति के तहत, ताकत सुनिश्चित करने के अलावा, प्रभाव क्रूरता और बढ़ाव के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं।कम हाइड्रोजन प्रकार, कैल्शियम टाइटेनियम प्रकार और आयरन ऑक्साइड प्रकार के इलेक्ट्रोड को एक समय में चुना जाना चाहिए।

(2) यदि संक्षारक मीडिया के संपर्क में है, तो उपयुक्त स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग छड़ों का चयन मीडिया के प्रकार, एकाग्रता, काम करने के तापमान और क्या यह सामान्य कपड़े या इंटरग्रेनुलर जंग है, के आधार पर किया जाना चाहिए।

(3) घिसाव की स्थिति में काम करते समय, यह अलग किया जाना चाहिए कि क्या यह सामान्य या प्रभाव घिसाव है, और क्या यह सामान्य तापमान या उच्च तापमान पर घिसाव है।

(4) गैर-तापमान की स्थिति में काम करते समय, संबंधित वेल्डिंग छड़ें जो कम या उच्च तापमान यांत्रिक गुणों को सुनिश्चित करती हैं, का चयन किया जाना चाहिए।

3. वेल्डमेंट के सामूहिक आकार, कठोरता, वेल्डिंग फ्रैक्चर की तैयारी और वेल्डिंग की स्थिति की जटिलता पर विचार करें।

(1) जटिल आकार या बड़ी मोटाई वाले वेल्ड के लिए, ठंडा होने के दौरान वेल्ड धातु का संकोचन तनाव बड़ा होता है और दरारें पड़ने का खतरा होता है।मजबूत दरार प्रतिरोध वाली वेल्डिंग छड़ों का चयन किया जाना चाहिए, जैसे कम-हाइड्रोजन वेल्डिंग छड़ें, उच्च-क्रूरता वेल्डिंग छड़ें या आयरन ऑक्साइड वेल्डिंग छड़ें।

(2) वेल्डमेंट के लिए जिन्हें शर्तों के कारण पलटा नहीं जा सकता, वेल्डिंग छड़ें जिन्हें सभी स्थितियों में वेल्ड किया जा सकता है, का चयन किया जाना चाहिए।

(3) वेल्डिंग भागों के लिए जिन्हें साफ करना मुश्किल है, छिद्रों जैसे दोषों से बचने के लिए अम्लीय वेल्डिंग छड़ों का उपयोग करें जो अत्यधिक ऑक्सीकरण और स्केल और तेल के प्रति असंवेदनशील हैं।

4. वेल्डिंग साइट उपकरण पर विचार करें

उन जगहों पर जहां डीसी वेल्डिंग मशीन नहीं है, वहां सीमित डीसी बिजली आपूर्ति के साथ वेल्डिंग रॉड का उपयोग करना उचित नहीं है।इसके बजाय, एसी और डीसी बिजली आपूर्ति के साथ वेल्डिंग रॉड का उपयोग किया जाना चाहिए।कुछ स्टील्स (जैसे पर्लिटिक हीट-प्रतिरोधी स्टील) को वेल्डिंग के बाद थर्मल तनाव को खत्म करने की आवश्यकता होती है, लेकिन उपकरण की स्थिति (या संरचनात्मक सीमाओं) के कारण गर्मी का इलाज नहीं किया जा सकता है।इसके बजाय गैर-आधार धातु सामग्री (जैसे ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील) से बनी वेल्डिंग छड़ों का उपयोग किया जाना चाहिए, और वेल्ड के बाद गर्मी उपचार आवश्यक नहीं है।

5. वेल्डिंग प्रक्रियाओं में सुधार और श्रमिकों के स्वास्थ्य की सुरक्षा पर विचार करें

जहां अम्लीय और क्षारीय दोनों इलेक्ट्रोड आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, अम्लीय इलेक्ट्रोड का यथासंभव उपयोग किया जाना चाहिए।

6. श्रम उत्पादकता और आर्थिक तर्कसंगतता पर विचार करें

समान प्रदर्शन के मामले में, हमें क्षारीय वेल्डिंग छड़ों के बजाय कम कीमत वाली अम्लीय वेल्डिंग छड़ों का उपयोग करने का प्रयास करना चाहिए।अम्लीय वेल्डिंग छड़ों में, टाइटेनियम प्रकार और टाइटेनियम-कैल्शियम प्रकार सबसे महंगे हैं।मेरे देश के खनिज संसाधनों की स्थिति के अनुसार, टाइटेनियम आयरन को सख्ती से बढ़ावा दिया जाना चाहिए।लेपित वेल्डिंग रॉड.