एल्यूमीनियम टाइग वेल्डिंग की कला

एल्यूमीनियम टाइग (टंगस्टन अक्रिय गैस) वेल्डिंग को अक्सर वेल्डिंग शिल्प कौशल के शिखर के रूप में माना जाता है। प्रक्रिया तकनीकी ज्ञान, सटीक उपकरण सेटअप और अच्छी तरह से सम्मानित मैनुअल निपुणता के एक अनूठे मिश्रण की मांग करती है। जब सही ढंग से निष्पादित किया जाता है, तो यह वेल्ड्स का उत्पादन करता है जो न केवल अविश्वसनीय रूप से मजबूत और रिसाव-प्रूफ हैं, बल्कि सौंदर्यवादी रूप से सुंदर भी हैं, उनकी विशेषता चमकदार, स्टैक्ड-डाइम उपस्थिति के साथ। वेल्डिंग स्टील के विपरीत, एल्यूमीनियम अपने अलग भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण अद्वितीय चुनौतियों का एक सेट प्रस्तुत करता है। हालांकि, इन चुनौतियों को समझने और उन्हें दूर करने के लिए तकनीकों में महारत हासिल करने से, आप ऑटोमोटिव भागों और एयरोस्पेस घटकों से लेकर कस्टम निर्माण और कलात्मक मूर्तियों तक हर चीज पर निर्दोष वेल्ड बनाने की क्षमता को अनलॉक कर सकते हैं।

यह निश्चित मार्गदर्शिका आपको उन सभी चीजों के माध्यम से ले जाएगा जो आपको जानना आवश्यक है, प्रक्रिया के पीछे मौलिक विज्ञान से लेकर पेशेवरों द्वारा उपयोग की जाने वाली उन्नत तकनीकों तक। चाहे आप एक शुरुआती शुरुआत कर रहे हों या एक अनुभवी वेल्डर अपने कौशल को परिष्कृत करने की मांग कर रहे हों, यह गहरी गोताखोर एल्यूमीनियम में है TIG वेल्डिंग आपको सफल होने के लिए आवश्यक ज्ञान प्रदान करेगा।

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क्यों एल्यूमीनियम अलग है: चुनौतियों को समझना

एक चाप को मारने से पहले, यह समझना महत्वपूर्ण है कि एल्यूमीनियम स्टील से अलग तरह से व्यवहार क्यों करता है। यह ज्ञान उन सभी तकनीकों और सेटिंग्स के लिए नींव है जो अनुसरण करते हैं।

टेनियस ऑक्साइड लेयर

एल्यूमीनियम स्वाभाविक रूप से हवा के संपर्क में आने पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al₂o₃) की एक बहुत पतली, बहुत कठोर परत बनाती है। इस परत में लगभग 3,700 ° F (2,037 ° C) का पिघलने बिंदु है, जो इसके नीचे शुद्ध एल्यूमीनियम के पिघलने बिंदु से काफी अधिक है, जो कि लगभग 1,220 ° F (660 ° C) है। यदि इस ऑक्साइड परत को हटाया नहीं जाता है, तो यह वेल्ड पोखर का विरोध करेगा, जिससे संदूषण, खराब संलयन और एक बदसूरत, दानेदार वेल्ड हो जाएगा। इस समस्या को हल करने की कुंजी TIG प्रक्रिया में ही है।

उच्च तापीय चालकता

एल्यूमीनियम एक उत्कृष्ट गर्मी सिंक के रूप में कार्य करता है। यह वेल्ड ज़ोन से बहुत जल्दी गर्मी खींचता है। इसका मतलब यह है कि स्टील की तुलना में पिघला हुआ पोखर शुरू करने और बनाए रखने के लिए बहुत अधिक गर्मी इनपुट की आवश्यकता होती है। इसका मतलब यह भी है कि गर्मी बिल्डअप पूरे वर्कपीस में तेजी से होता है, जिससे सावधानी से प्रबंधित नहीं होने पर युद्ध और विरूपण का खतरा बढ़ जाता है।

पिघलने से पहले कोई रंग परिवर्तन नहीं

एक स्पष्ट दृश्य क्यू प्रदान करते हुए, पिघलने से पहले स्टील लाल गर्म हो जाता है। एल्यूमीनियम नहीं करता है। यह तब तक चांदी और उज्ज्वल बना रहता है जब तक कि यह एक पिघले हुए पोखर में तुरंत बदल जाता है। यह शुरुआती लोगों के लिए भटकाव हो सकता है और धातु की सतह को 'पढ़ने के लिए' सीखने की आवश्यकता होती है क्योंकि यह गर्म होता है।

क्रेटर और गर्म खुर

एल्यूमीनियम में एक उच्च थर्मल विस्तार और संकुचन दर है। जैसा कि वेल्ड पोखर जम जाता है और ठंडा होता है, यह काफी सिकुड़ जाता है। यदि वेल्ड को अनुचित तरीके से समाप्त कर दिया जाता है, तो यह संकोचन वेल्ड बीड के अंत में एक गड्ढा छोड़ सकता है - एक अवसाद। क्रेटर्स को क्रैकिंग (गर्म क्रैकिंग) का खतरा होता है क्योंकि वे जमने के दौरान तनाव एकाग्रता का एक बिंदु होते हैं।

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एल्यूमीनियम टाइग के लिए आवश्यक उपकरण और सेटअप

सही उपकरण का उपयोग करना और इसे सही ढंग से कॉन्फ़िगर करना एल्यूमीनियम टाइग वेल्डिंग में लड़ाई का 80% है।

पावर सोर्स: एसी टाइग वेल्डर

जबकि DCEN (प्रत्यक्ष वर्तमान इलेक्ट्रोड नकारात्मक) और एक हीलियम मिश्रण के साथ पतले एल्यूमीनियम को वेल्ड करना संभव है, गुणवत्ता वाले एल्यूमीनियम वेल्डिंग के लिए मानक और आवश्यक विधि एसी (वैकल्पिक वर्तमान) है।

• क्यों एसी?  एसी वर्तमान चक्र दो चरणों के बीच वैकल्पिक है:

• इलेक्ट्रोड पॉजिटिव (ईपी) चक्र:  यह 'क्लीनिंग ' एक्शन है। चक्र के इस आधे हिस्से के दौरान, इलेक्ट्रॉन वर्कपीस से टंगस्टन इलेक्ट्रोड तक कूदते हैं, जो कि जिद्दी एल्यूमीनियम ऑक्साइड परत को दूर करते हैं। यह चाप के चारों ओर एक अलग etched सर्कल के रूप में दिखाई देता है।

• इलेक्ट्रोड नकारात्मक (एन) चक्र:  यह 'पैठ ' या 'हीटिंग ' कार्रवाई है। इस आधे हिस्से के दौरान, वर्तमान इलेक्ट्रोड से वर्कपीस तक बहता है, अधिकांश गर्मी को वितरित करता है और वेल्ड पोखर का निर्माण करता है।

एक आधुनिक इन्वर्टर-आधारित एसी/डीसी टीआईजी वेल्डर आदर्श है क्योंकि यह एसी बैलेंस (या एसी वेवफॉर्म कंट्रोल) के सटीक समायोजन के लिए अनुमति देता है।

महत्वपूर्ण नियंत्रण: संतुलन और आवृत्ति

• एसी बैलेंस ( %एन बनाम %ईपी):  यह नियंत्रण स्वच्छता (ईएन) चरण बनाम सफाई (ईपी) चरण में खर्च किए गए समय के अनुपात को समायोजित करता है।

• एक उच्च %एन (जैसे, 70-80 %) अधिक गर्मी और प्रवेश, एक संकीर्ण सफाई बैंड, और एक तेज, अधिक स्थिर चाप प्रदान करता है। हालांकि, बहुत अधिक एन टंगस्टन को ओवरहीट और गेंद को अत्यधिक गर्म करने की अनुमति दे सकता है।

• एक उच्च %ईपी (जैसे, 30-40 %) एक व्यापक सफाई कार्रवाई प्रदान करता है, जो गंदे या ऑक्सीकृत सामग्री के लिए या अशुद्धियों से निपटने के लिए अच्छा है। हालांकि, बहुत अधिक ईपी टंगस्टन को जल्दी से गेंद करने का कारण बन सकता है और वेल्ड ज़ोन के बाहर सामग्री को अत्यधिक रूप से खोद सकता है।

• एक अच्छा शुरुआती बिंदु लगभग 70% en / 30% EP है।

• एसी फ़्रीक्वेंसी (HZ):  यह नियंत्रण EN और EP के बीच वर्तमान स्विच प्रति सेकंड में कितनी बार समायोजित करता है।

• एक कम आवृत्ति (जैसे, 60-80 हर्ट्ज) एक व्यापक, नरम चाप शंकु और एक व्यापक वेल्ड पोखर बनाता है। यह शुरुआती लोगों के लिए अधिक क्षमाशील है।

• एक उच्च आवृत्ति (जैसे, 120-200 हर्ट्ज) एक बहुत ही केंद्रित, तंग और कठोर चाप शंकु बनाता है। यह बेहतर दिशात्मक नियंत्रण, गहरी पैठ (आर्क शंकु 'डिग्स ' में) प्रदान करता है, और तंग कोनों और विस्तृत काम के लिए उत्कृष्ट है। यह गर्मी को ध्यान केंद्रित करने में भी मदद करता है, समग्र गर्मी-प्रभावित क्षेत्र (HAZ) को कम करता है।

सही टंगस्टन इलेक्ट्रोड का चयन

इलेक्ट्रोड एक महत्वपूर्ण घटक है। एल्यूमीनियम एसी टाइग के लिए,  शुद्ध टंगस्टन  (हरा) ऐतिहासिक मानक था, लेकिन यह आसानी से गेंद करता है और कम स्थिर होता है। आज,  Lanthanated  (सोना, 1.5% या 2.0%) और  ceriated  (ग्रे) लोकप्रिय विकल्प हैं क्योंकि वे एसी और डीसी दोनों पर अच्छी तरह से काम करते हैं, आसानी से शुरू करते हैं, और एक तंग चाप के लिए एक स्थिर बिंदु बनाए रखते हैं।  Zirconiated  (व्हाइट) भी एक उत्कृष्ट, लंबे समय तक चलने वाली पसंद है जो एसी वेल्डिंग के लिए समर्पित है।

एक स्थिर चाप के लिए इलेक्ट्रोड को एक बिंदु (एक समर्पित टंगस्टन ग्राइंडर के साथ) तक तेज किया जाना चाहिए, लेकिन यह स्वाभाविक रूप से एसी वेल्डिंग के दौरान टिप पर एक गेंद बनाएगा। लक्ष्य एक साफ, स्थिर गेंद है, न कि एक बड़ा, ड्रोपिंग।

परिरक्षण गैस और मशाल सेटअप

• गैस:  अधिकांश एल्यूमीनियम वेल्डिंग के लिए 100% आर्गन का उपयोग लगभग _ 'मोटी तक। मोटे वर्गों के लिए,  आर्गन / हीलियम का मिश्रण  (आमतौर पर 75% वह / 25% एआर) का उपयोग किया जाता है। हीलियम विद्युत सेटिंग्स को बदले बिना आर्क के गर्मी इनपुट और प्रवेश को बढ़ाता है।

• गैस लेंस:  एक गैस लेंस की  अत्यधिक सिफारिश की जाती है।  एल्यूमीनियम वेल्डिंग के लिए यह आपके मशाल में मानक कोलेट बॉडी को बदल देता है और एक बहुत चिकनी, अधिक लामिना गैस प्रवाह बनाने के लिए एक महीन जाल स्क्रीन का उपयोग करता है। यह बेहतर परिरक्षण कवरेज प्रदान करता है, आपको बेहतर दृश्यता और तंग जोड़ों तक पहुंच के लिए टंगस्टन को दूर करने की अनुमति देता है, और ड्राफ्ट के लिए कम अतिसंवेदनशील है।

• कप का आकार:  गैस लेंस के साथ उपयोग किया जाने वाला एक बड़ा सिरेमिक कप (जैसे, #6, #7, या #8) एल्यूमीनियम के बड़े वेल्ड पोखर पर बेहतर परिरक्षण गैस कवरेज प्रदान करता है।

भराव धातु

एल्यूमीनियम भराव की छड़ आमतौर पर उस आधार मिश्र धातु से मेल खाती है जिसे आप वेल्डिंग कर रहे हैं। सामान्य विकल्पों में शामिल हैं:

• 4043:  उत्कृष्ट तरलता और अच्छी दरार प्रतिरोध के साथ एक सामान्य-उद्देश्य मिश्र धातु। यह सुचारू रूप से वेल्ड करता है, लेकिन एक भूरे रंग के वेल्ड बीड का उत्पादन करता है जो आधार धातु से मेल खाने के लिए एनोडाइज़ नहीं करता है।

• 5356:  अन्य सबसे आम पसंद। यह उज्जवल, शिनियर वेल्ड प्रदान करता है जो आधार धातु के रंग से अधिक निकटता से मेल खाता है और एनोडिज़ेबल हैं। इसमें 4043 की तुलना में अधिक तन्यता ताकत है, लेकिन कम तरल है और कुछ स्थितियों में गर्म दरार के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकता है।

• 4943, 5183 और 5556 जैसे अन्य मिश्र धातुओं का उपयोग विशिष्ट अनुप्रयोगों और उच्च शक्ति आवश्यकताओं के लिए किया जाता है।

अपने विशिष्ट आधार धातु और अनुप्रयोग के लिए सही रॉड चुनने के लिए हमेशा एक भराव धातु चयन चार्ट से परामर्श करें।

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चरण-दर-चरण वेल्डिंग तकनीक

आपकी मशीन को सही ढंग से सेट करने के साथ, बाकी तकनीक के लिए नीचे आता है।

तैयारी सर्वोपरि है

1. सफाई:  यह ओवरस्टेट नहीं किया जा सकता है। सभी ऑक्सीकरण, तेल, ग्रीस और गंदगी को हटा दिया जाना चाहिए।

• मैकेनिकल क्लीनिंग:  संयुक्त क्षेत्र को स्क्रब करने के लिए एक समर्पित स्टेनलेस स्टील वायर ब्रश (केवल एल्यूमीनियम के लिए उपयोग किया जाता है) का उपयोग करें। वैकल्पिक रूप से, एक सैंडर या फ्लैप डिस्क का उपयोग करें। हमेशा एक दिशा में ब्रश करें, आगे और पीछे नहीं।

• रासायनिक सफाई:  किसी भी हाइड्रोकार्बन को हटाने के लिए एसीटोन या एक समर्पित डीग्रेसर जैसे विलायक के साथ क्षेत्र को पोंछें। यह किया जाना चाहिए । के बाद  यांत्रिक सफाई

2. FIT-UP:  सुनिश्चित करें कि भागों को कम से कम अंतर के साथ कसकर फिट करें। एल्यूमीनियम की उच्च तरलता से पिघल-थ्रू हो सकता है यदि अंतराल बहुत बड़ा हो।

आर्क शुरू करना और पोखर स्थापित करना

1. आर्क आरंभ करें:  टंगस्टन संदूषण से बचने के लिए एक उच्च आवृत्ति शुरू करें।

2. एक 'पुडल ' बनाएँ:  एक तंग आर्क लंबाई (लगभग 1/16 'से 1/8 ') को पकड़ें और मशाल को स्थिर रखें। आप ऑक्साइड की परत गायब होकर देखेंगे और धातु चमकदार हो जाएगी। फिर, यह अचानक एक तरल पोखर में 'पतन ' होगा। इसमें कुछ सेकंड लग सकते हैं, खासकर मोटी सामग्री पर।  धैर्य रखें।

3. भराव धातु जोड़ें:  एक बार एक स्थिर, द्रव पोखर के बारे में 1/4 'व्यास में स्थापित हो जाता है, अपने भराव की छड़ की नोक को पोखर के अग्रणी किनारे में डुबोएं। रॉड को बहुत कम कोण पर रखें (वर्कपीस के लगभग समानांतर) और गैस शील्ड के भीतर ऑक्सीकरण को रोकने के लिए यह पोखर में प्रवेश करने से पहले।

गति और लय

एल्यूमीनियम के लिए क्लासिक तकनीक 'वॉक द कप ' विधि है, हालांकि फ्रीहैंड भी आम है।

• फ्रीहैंड डबिंग:  इसमें मशाल को लगातार आगे बढ़ाना शामिल है, जबकि लयबद्ध रूप से भराव रॉड को पोखर में डब करना। गति चिकनी और सुसंगत होनी चाहिए।

• कप चलें:  टार्च का सिरेमिक कप वर्कपीस या फिलर रॉड पर आराम किया जाता है। टार्च को एक स्थिर गति में अगल -बगल से हिलाकर, वेल्डर 'संयुक्त के साथ कप' चलता है। यह अविश्वसनीय स्थिरता, नियंत्रण और स्वच्छता प्रदान करता है, विशेष रूप से पाइप और लंबे जोड़ों पर। यह कई पेशेवरों के लिए पसंदीदा तरीका है।

वेल्ड को समाप्त करना और क्रेटर को रोकना

बस रुकें और मशाल को दूर न करें। यह एक गड्ढा दरार की गारंटी देगा।

1. धीमा करें:  जैसा कि आप वेल्ड के अंत में पहुंचते हैं, पोखर के आकार को कम करने के लिए अपनी यात्रा की गति को थोड़ा बढ़ाएं।

2. अतिरिक्त भराव जोड़ें:  समाप्त होने से ठीक पहले, वेल्ड के अंत को ओवरफिल करने के लिए भराव धातु के एक या दो अंतिम डिप्स जोड़ें।

3. क्रेटर फिल फ़ंक्शन का उपयोग करें:  अधिकांश आधुनिक वेल्डर में एक क्रेटर भराव सेटिंग होती है। जब आप पेडल या ट्रिगर जारी करते हैं, तो मशीन स्वचालित रूप से एक निर्धारित समय (जैसे, 5 सेकंड) पर एम्परेज को नीचे ले जाएगी, जिससे पोखर को एक गड्ढे में सिकुड़ने के बिना धीरे -धीरे जमने की अनुमति मिलती है।  इस फ़ंक्शन का उपयोग करना सीखें।

4. परिरक्षण रखें:  अंतिम भराव जोड़ने के बाद, मशाल को तब तक रखें जब तक कि फ्लो गैस के बाद की गैस गर्म, ठोस धातु को ऑक्सीकरण से बचाने के लिए बंद न हो जाए।

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उन्नत तकनीक और समस्या निवारण

वेल्डिंग पतली एल्यूमीनियम (जैसे, 16GA - 0.125 ')

पतली सामग्री युद्ध और पिघलने के लिए प्रवण है।

• एक छोटे टंगस्टन (1/16 ') का उपयोग करें।

• लोअर एम्परेज और एक छोटे कप (गैस लेंस के साथ #5 या #6) का उपयोग करें।

• पल्स वेल्डिंग बेहद फायदेमंद है। एक उच्च शिखर वर्तमान (धातु को पिघलाने के लिए) और एक कम पृष्ठभूमि वर्तमान (पोखर को थोड़ा ठंडा करने की अनुमति देने के लिए) के बीच वैकल्पिक रूप से पल्सिंग वैकल्पिक। यह समग्र गर्मी इनपुट को कम करता है, युद्ध को कम करता है, और आपको अधिक नियंत्रण देता है। एक अच्छी शुरुआती पल्स सेटिंग 50% शिखर/पृष्ठभूमि अनुपात के साथ 100 पीपीएस (दालों प्रति सेकंड) है।

• गर्मी को फैलाने में मदद करने के लिए संयुक्त के पीछे एक तांबा या एल्यूमीनियम बैकिंग बार का उपयोग करें।

वेल्डिंग मोटी एल्यूमीनियम (जैसे, 0.25 'और ऊपर)

मोटी सामग्री के लिए बड़े पैमाने पर गर्मी इनपुट की आवश्यकता होती है।

• एक मशाल के साथ 300-400 ° F (150-200 ° C) तक वर्कपीस को प्री-हीट करें। यह अक्सर आवश्यक है। यह धातु को थर्मल शॉक को कम करता है, नमी को बंद करता है, और आपको अपनी मशीन से कम एम्परेज का उपयोग करने की अनुमति देता है।

• एक बड़े टंगस्टन (3/32 'या 1/8 ') का उपयोग करें।

• गहरी पैठ के लिए एक हीलियम/आर्गन मिक्स गैस का उपयोग करें।

• बेवेल मोटी किनारों को एक 'V ' नाली बनाने के लिए जो पूर्ण प्रवेश के लिए अनुमति देता है। कई पास की आवश्यकता होगी।

सामान्य समस्याएं और समाधान

• टंगस्टन संदूषण (वेल्ड में काले धब्बे):  इलेक्ट्रोड ने पोखर या भराव रॉड को छुआ। रुकें, दूषित अंत को तोड़ दें, टंगस्टन को फिर से तैयार करें, और पुनरारंभ करें।

• ऑक्सीकरण (काली सूटी अवशेष):  पर्याप्त सफाई कार्रवाई ( %ईपी में वृद्धि) नहीं, गैस प्रवाह बहुत कम, ड्राफ्ट, या सामग्री पर्याप्त रूप से साफ नहीं थी।

• पोरसिटी (वेल्ड में छोटे छेद):  संदूषण (नमी, तेल, ग्रीस) या परिरक्षण गैस के नुकसान के कारण। अपनी गैस लाइनों, प्रवाह दर (20-25 सीएफएच) की जांच करें, और सुनिश्चित करें कि आपका काम साफ और सूखा है।

• संलयन की कमी:  पर्याप्त गर्मी इनपुट नहीं। एम्परेज बढ़ाएं, यात्रा की गति को धीमा कर दें, या अधिक केंद्रित आर्क (उच्च आवृत्ति) का उपयोग करें।

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सुरक्षा पहले: अपनी रक्षा करना

वेल्डिंग करते समय हमेशा सुरक्षा को प्राथमिकता दें:

• श्वसन संरक्षण:  वेल्डिंग धुएं हानिकारक हो सकते हैं। P100 फिल्टर के साथ एक अनुमोदित श्वासयंत्र का उपयोग करें, विशेष रूप से खराब हवादार क्षेत्रों में। ए फ्यूम एक्सट्रैक्टर आदर्श है।

• नेत्र सुरक्षा:

• वेल्डिंग हेलमेट:  टाइग वेल्डिंग के लिए #11-13 के साथ एक ऑटो-डार्किंग हेलमेट का उपयोग करें।

• सुरक्षा चश्मा:  हमेशा अपने हेलमेट के नीचे यूवी-प्रोटेक्टिव सेफ्टी ग्लास पहनें, जो अपनी आंखों को आवारा आर्क्स और मलबे से बचाने के लिए।

• त्वचा की सुरक्षा:  यूवी विकिरण और स्पैटर से बचाने के लिए लौ-प्रतिरोधी कपड़े (चमड़े की जैकेट या आस्तीन, वेल्डिंग दस्ताने) पहनें (हालांकि टीआईजी में अन्य प्रक्रियाओं की तुलना में कम स्पैटर है)।

• विद्युत सुरक्षा:  क्षतिग्रस्त केबल और कनेक्शन के लिए अपने उपकरणों का निरीक्षण करें। अपने कार्य क्षेत्र को सूखा रखें।

निष्कर्ष

एल्यूमीनियम टाइग वेल्डिंग एक चुनौतीपूर्ण अभी तक बेहद पुरस्कृत कौशल है। यह कला और विज्ञान की एक सच्ची शादी है, जिसमें धातु विज्ञान, बिजली और गैस की गतिशीलता की समझ की आवश्यकता होती है, सभी का अनुवाद वेल्डर के स्थिर हाथों से किया जाता है। अभ्यास का कोई विकल्प नहीं है। फ्लैट प्लेट पर सरल मोतियों के साथ शुरू करें, फिर जोड़ों के लिए प्रगति करें, और अंततः जटिल परियोजनाओं के लिए। बुनियादी बातों पर ध्यान दें: त्रुटिहीन सफाई, सटीक मशीन सेटअप, और एक स्थिर, लयबद्ध तकनीक विकसित करना। एल्यूमीनियम की अनूठी प्रकृति का सम्मान करके और इस गाइड में ज्ञान को लागू करके, आप स्वच्छ, मजबूत और सुंदर वेल्ड्स के उत्पादन के अपने रास्ते पर अच्छी तरह से होंगे जो आपके कौशल और समर्पण के लिए एक वसीयतनामा हैं।