आर्क वेल्डिंग क्या है?

इलेक्ट्रोड आर्क वेल्डिंग औद्योगिक उत्पादन में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली वेल्डिंग विधि है।वेल्ड की जाने वाली धातु एक ध्रुव है, और इलेक्ट्रोड दूसरा ध्रुव है।जब दोनों ध्रुव एक-दूसरे के करीब होते हैं, तो एक चाप उत्पन्न होता है।आर्क डिस्चार्ज (आमतौर पर आर्क दहन के रूप में जाना जाता है) द्वारा उत्पन्न गर्मी का उपयोग इलेक्ट्रोड को वर्कपीस से जोड़ने के लिए किया जाता है, एक दूसरे को पिघलाते हैं और संघनित होने के बाद एक वेल्ड बनाते हैं, ताकि एक मजबूत जोड़ के साथ वेल्डिंग प्रक्रिया प्राप्त हो सके।

चित्र 1. वेल्डिंग का इतिहास

संक्षिप्त इतिहास

19वीं शताब्दी की शुरुआत में कई वेल्डिंग प्रयोगों के बाद, विलार्ड नाम के एक अंग्रेज ने पहली बार 1865 में आर्क वेल्डिंग के लिए पेटेंट प्राप्त किया। उन्होंने दो छोटे लोहे के टुकड़ों को सफलतापूर्वक फ्यूज करने के लिए विद्युत प्रवाह का उपयोग किया, और लगभग बीस साल बाद, एक रूसी बर्नार्ड नामक व्यक्ति ने आर्क वेल्डिंग प्रक्रिया के लिए पेटेंट प्राप्त किया।उन्होंने कार्बन पोल और वर्कपीस के बीच एक चाप बनाए रखा।जब आर्क को वर्कपीस के जोड़ के माध्यम से मैन्युअल रूप से संचालित किया गया था, तो वेल्ड किए जाने वाले वर्कपीस एक साथ जुड़े हुए थे।1890 के दशक में, ठोस धातु को इलेक्ट्रोड के रूप में विकसित किया गया था, जो पिघले हुए पूल में खपत होता था और वेल्ड धातु का हिस्सा बन जाता था।हालाँकि, हवा में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन ने वेल्ड धातु में हानिकारक ऑक्साइड और नाइट्राइड का निर्माण किया।, इस प्रकार खराब वेल्डिंग गुणवत्ता का परिणाम होता है।

20वीं सदी की शुरुआत में, वायु घुसपैठ से बचने के लिए आर्क की सुरक्षा के महत्व को महसूस किया गया और सुरक्षात्मक गैस शील्ड के इलेक्ट्रोड में कोटिंग को विघटित करने के लिए आर्क हीट का उपयोग सबसे अच्छा तरीका बन गया।1920 के दशक के मध्य में, लेपित इलेक्ट्रोड विकसित किया गया, जिससे वेल्डेड धातु की गुणवत्ता में काफी सुधार हुआ।साथ ही यह आर्क वेल्डिंग का सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन भी हो सकता है।वेल्डिंग प्रक्रिया में मुख्य उपकरण में इलेक्ट्रिक वेल्डिंग मशीन, वेल्डिंग चिमटे और फेस मास्क शामिल हैं।

 चित्र 2. वेल्डिंग का सिद्धांत

सिद्धांत

वेल्डिंग आर्क वेल्डिंग पावर स्रोत द्वारा संचालित होता है।एक निश्चित वोल्टेज की कार्रवाई के तहत, इलेक्ट्रोड (और वेल्डिंग तार या वेल्डिंग रॉड का अंत) और वर्कपीस के बीच एक मजबूत और लंबे समय तक चलने वाली डिस्चार्ज घटना होती है।वेल्डिंग आर्क का सार गैस चालन है, अर्थात, उस स्थान में तटस्थ गैस जहां आर्क स्थित है, एक निश्चित वोल्टेज की कार्रवाई के तहत सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए सकारात्मक आयनों और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉनों में विघटित हो जाती है, जिसे आयनीकरण कहा जाता है।ये दो आवेशित कण दो ध्रुवों की ओर निर्देशित होते हैं।दिशात्मक गति स्थानीय गैस को एक चाप बनाने के लिए बिजली का संचालन करती है।विद्युत चाप विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा में परिवर्तित करता है, जो धातु को गर्म करके पिघलाकर एक वेल्डेड जोड़ बनाता है।

चाप को "प्रज्वलित" करने के लिए प्रेरित करने के बाद, डिस्चार्ज प्रक्रिया स्वयं डिस्चार्ज को बनाए रखने के लिए आवश्यक आवेशित कणों का उत्पादन कर सकती है, जो एक आत्मनिर्भर डिस्चार्ज घटना है।और आर्क डिस्चार्ज प्रक्रिया में कम वोल्टेज, उच्च धारा, उच्च तापमान और मजबूत चमक होती है।इस प्रक्रिया से विद्युत ऊर्जा ऊष्मा, यांत्रिक और प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।वेल्डिंग मुख्य रूप से धातुओं को जोड़ने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए अपनी तापीय और यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग करती है।

वेल्डिंग के दौरान, आर्क वेल्डिंग रॉड और वेल्डिंग वर्कपीस के बीच जलता है, वर्कपीस और इलेक्ट्रोड कोर को पिघलाकर पिघला हुआ पूल बनाता है।इसी समय, इलेक्ट्रोड कोटिंग भी पिघल जाती है, और स्लैग और गैस बनाने के लिए एक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, जो इलेक्ट्रोड, बूंदों, पिघले हुए पूल और उच्च तापमान वेल्ड धातु के अंत की रक्षा करती है।

मुख्य वर्गीकरण

सामान्य आर्क वेल्डिंग विधियों में मुख्य रूप से शील्डेड मेटल आर्क वेल्डिंग (SMAW), सबमर्ज्ड आर्क वेल्डिंग (SAW), गैस टंगस्टन आर्क वेल्ड (GTAW या TIG वेल्डिंग), प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग (PAW) और गैस मेटल आर्क वेल्डिंग (GMAW, MIG या MAG वेल्डिंग) शामिल हैं। ) वगैरह।

चित्र 3. E7018 वेल्डिंग इलेक्ट्रोड

परिरक्षित धातु आर्क वेल्डिंग (SMAW)

परिरक्षित धातु आर्क वेल्डिंग इलेक्ट्रोड और वर्कपीस को दो इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग करता है, और आर्क की गर्मी और उड़ाने वाले बल का उपयोग वेल्डिंग के दौरान वर्कपीस को स्थानीय रूप से पिघलाने के लिए किया जाता है।उसी समय, चाप गर्मी की कार्रवाई के तहत, इलेक्ट्रोड का अंत एक बूंद बनाने के लिए पिघलाया जाता है, और तरल धातु से भरे अंडाकार गड्ढे बनाने के लिए वर्कपीस को आंशिक रूप से पिघलाया जाता है।पिघली हुई तरल धातु और वर्कपीस की बूंदें एक पिघला हुआ पूल बनाती हैं।वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, कोटिंग और गैर-धातु के समावेशन एक-दूसरे को विघटित करते हैं और स्लैग नामक रासायनिक परिवर्तनों के माध्यम से वेल्ड की सतह को कवर करने वाले एक गैर-धातु पदार्थ बनाते हैं।जैसे ही चाप चलता है, पिघला हुआ पूल ठंडा हो जाता है और वेल्ड बनाने के लिए जम जाता है।हमारे पास SMAW के लिए विभिन्न वेल्डिंग इलेक्ट्रोड हैं, सबसे लोकप्रिय मॉडल हैंE6010, ई6011, ई6013, E7016, E7018, और के लिएस्टेनलेस स्टील, कच्चा लोहा, कठोर सतहवगैरह।

 चित्र 4. जलमग्न आर्क वेल्डिंग

जलमग्न आर्क वेल्डिंग (SAW)

जलमग्न आर्क वेल्डिंग एक ऐसी विधि है जिसमें वेल्डिंग के लिए आर्क को फ्लक्स परत के नीचे जलाया जाता है।जलमग्न आर्क वेल्डिंग में उपयोग किया जाने वाला धातु इलेक्ट्रोड एक नंगे तार है जो बिना किसी रुकावट के स्वचालित रूप से डाला जाता है।आम तौर पर, वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान चाप की स्वचालित गति का एहसास करने के लिए वेल्डिंग ट्रॉली या अन्य यांत्रिक और विद्युत उपकरणों का उपयोग किया जाता है।जलमग्न चाप वेल्डिंग का चाप दानेदार प्रवाह के नीचे जलता है।चाप की गर्मी वर्कपीस के चाप, वेल्डिंग तार के अंत और फ्लक्स द्वारा सीधे प्रभावित भागों को पिघलाती और वाष्पित करती है, और धातु और फ्लक्स का वाष्प वाष्पित होकर चाप के चारों ओर एक बंद गुहा बनाता है।इस गुहा में जलो।गुहा फ्लक्स के पिघलने से उत्पन्न स्लैग से बनी स्लैग फिल्म से घिरी होती है।यह स्लैग फिल्म न केवल हवा को चाप और पिघले हुए पूल के संपर्क से अलग करती है, बल्कि चाप को बाहर निकलने से भी रोकती है।आर्क द्वारा गर्म और पिघला हुआ वेल्डिंग तार बूंदों के रूप में गिरता है और पिघले हुए वर्कपीस धातु के साथ मिलकर पिघला हुआ पूल बनाता है।कम सघन स्लैग पिघले हुए पूल पर तैरता है।पिघले हुए पूल धातु के यांत्रिक अलगाव और सुरक्षा के अलावा, पिघला हुआ स्लैग वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान पिघले हुए पूल धातु के साथ एक धातुकर्म प्रतिक्रिया से भी गुजरता है, जिससे वेल्ड धातु की रासायनिक संरचना प्रभावित होती है।चाप आगे बढ़ता है, और पिघला हुआ पूल धातु धीरे-धीरे ठंडा हो जाता है और एक वेल्ड बनाने के लिए क्रिस्टलीकृत हो जाता है।पिघले हुए पूल के ऊपरी भाग पर तैरते पिघले हुए स्लैग के ठंडा होने के बाद, उच्च तापमान पर वेल्ड की रक्षा करने और इसे ऑक्सीकरण होने से बचाने के लिए स्लैग क्रस्ट का निर्माण किया जाता है।हम SAW के लिए फ्लक्स प्रदान करते हैं,एसजे101,एसजे301,एसजे302

चित्र 5. गैस टंगस्टन आर्क वेल्ड-टीआईजी

Gas तुनजीएसटीएन आर्क वेल्ड/टंगस्टन अक्रिय गैस वेल्डिंग (जीटीएडब्ल्यू या टीआईजी)

टीआईजी वेल्डिंग एक आर्क वेल्डिंग विधि को संदर्भित करता है जो इलेक्ट्रोड के रूप में टंगस्टन या टंगस्टन मिश्र धातु (थोरियम टंगस्टन, सेरियम टंगस्टन, आदि) का उपयोग करता है और परिरक्षण गैस के रूप में आर्गन का उपयोग करता है, जिसे टीआईजी वेल्डिंग या जीटीएडब्ल्यू वेल्डिंग कहा जाता है।वेल्डिंग के दौरान, वेल्ड के खांचे के रूप और वेल्ड धातु के प्रदर्शन के अनुसार भराव धातु को जोड़ा या नहीं जोड़ा जा सकता है।भराव धातु आमतौर पर चाप के सामने से जोड़ा जाता है।एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम और इसकी मिश्र धातु सामग्री की विशिष्टता के कारण, वेल्डिंग के लिए एसी टंगस्टन आर्क वेल्डिंग की आवश्यकता होती है, और डीसी टंगस्टन आर्क वेल्डिंग का उपयोग अन्य धातु सामग्री के लिए किया जाता है।ताप इनपुट को नियंत्रित करने के लिए, स्पंदित आर्गन टंगस्टन आर्क वेल्डिंग का अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।मुख्य रूप से TIG वेल्डिंग तार का उपयोग किया जाता हैएडब्ल्यूएस ER70S-6, ER80S-जी,ईआर4043,ईआर5356,एचएस221और आदि।

 चित्र 5. प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग

प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग (PAW)

प्लाज़्मा चाप चाप का एक विशेष रूप है।आर्क भी टंगस्टन या टंगस्टन मिश्र धातु (थोरियम टंगस्टन, सेरियम टंगस्टन, आदि) है, आर्क इलेक्ट्रोड के रूप में, सुरक्षात्मक गैस के रूप में आर्गन का उपयोग करता है, लेकिन टंगस्टन इलेक्ट्रोड नोजल से बाहर नहीं फैलता है, लेकिन नोजल के अंदर वापस आ जाता है, नोजल जल-ठंडा है, इसे जल-ठंडा नोजल के रूप में भी जाना जाता है।अक्रिय गैस को दो भागों में विभाजित किया जाता है, एक भाग टंगस्टन इलेक्ट्रोड और जल-ठंडा नोजल के बीच निकलने वाली गैस है, जिसे आयन गैस कहा जाता है;दूसरा भाग जल-ठंडा नोजल और सुरक्षात्मक गैस हुड के बीच निकलने वाली गैस है, जिसे शील्डिंग गैस कहा जाता है, वेल्डिंग, काटने, छिड़काव, सतह आदि के लिए ताप स्रोत के रूप में प्लाज्मा आर्क का उपयोग किया जाता है।

 चित्र 5 धातु-अक्रिय गैस वेल्डिंग

धातु अक्रिय गैस वेल्डिंग (एमआईजी)

एमआईजी वेल्डिंग का मतलब है कि वेल्डिंग तार टंगस्टन इलेक्ट्रोड को बदल देता है।वेल्डिंग तार स्वयं चाप के ध्रुवों में से एक है, जो विद्युत चालन और चाप की भूमिका निभाता है, और साथ ही भरने वाली सामग्री के रूप में, जो लगातार पिघलती है और चाप की कार्रवाई के तहत वेल्ड में भर जाती है।चाप के चारों ओर आमतौर पर उपयोग की जाने वाली सुरक्षात्मक गैस अक्रिय गैस Ar, सक्रिय गैस CO हो सकती है₂, या Ar+CO₂मिश्रित गैस.एमआईजी वेल्डिंग जो एआर को परिरक्षण गैस के रूप में उपयोग करती है उसे एमआईजी वेल्डिंग कहा जाता है;एमआईजी वेल्डिंग जो CO का उपयोग करती है₂क्योंकि परिरक्षण गैस को CO कहा जाता है₂वेल्डिंग.सबसे लोकप्रिय एमआईजी हैंएडब्ल्यूएस ER70S-6, ER80S-जी.

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