वेल्डिंग प्रक्रिया: परिभाषा, प्रकार, प्रक्रियाएँ

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वेल्डिंग क्या है?

वेल्डिंग एक स्थायी जुड़ने की प्रक्रिया है जिसमें धातु के दो टुकड़े मिलकर धातुओं को उनके गलनांक तक गर्म करके एक टुकड़ा बनाते हैं। दोनों टुकड़ों को एक साथ जोड़ने में मदद करने के लिए हीटिंग प्रक्रिया के दौरान अतिरिक्त धातु जिसे फिलर धातु भी कहा जाता है, जोड़ा जाता है।

सामान्य तौर पर, यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें दो समान (या) असमान धातु के टुकड़ों को इतने ऊंचे तापमान पर गर्म करके जोड़ा जा सकता है कि धातुएं दबाव के बिना (या) और भराव सामग्री की सहायता के बिना (या) जुड़ सकें।

वेल्डिंग मशीन

गर्मी पैदा करने और भराव धातु लगाने के लिए एक वेल्डिंग मशीन का उपयोग किया जाता है। जोड़ बनाने के लिए भराव धातु की आपूर्ति या तो इलेक्ट्रोड से ही की जाती है (या) भराव सामग्री द्वारा की जाती है। उत्पन्न ऊष्मा का तापमान 6000° से 7000°c के क्रम का होता है। तो, आइए चर्चा करें कि विभिन्न प्रकार की वेल्डिंग प्रक्रियाएं क्या हैं, और उद्योगों में उनका उपयोग कैसे किया जाता है?

वेल्डिंग प्रक्रियाओं के प्रकार

ऊष्मा उत्पन्न करने की विधि के अनुसार वेल्डिंग प्रक्रियाएँ निम्नलिखित प्रकार की होती हैं:

1. एमआईजी वेल्डिंग

2. स्टिक वेल्डिंग

3. टंग्स्टन गैस से होने वाली वेल्डिंग

4. प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग

5. इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग

6. लेजर बीम वेल्डिंग

7. गैस वेल्डिंग

8. फ्लक्स कॉर्ड आर्क वेल्डिंग

9. स्वचालित हाइड्रोजन वेल्डिंग

10. इलेक्ट्रोस्लैग वेल्डिंग

1. एमआईजी वेल्डिंग

धातु अक्रिय गैस वेल्डिंग के लिए एमआईजी वेल्डिंग होल्ड। इस MIG वेल्डिंग प्रक्रिया को गैस मेटल आर्क वेल्डिंग (GMAW) के रूप में भी पहचाना जाता है जिसे आप वायर वेल्डिंग भी कह सकते हैं।

इस प्रकार की वेल्डिंग में, एक पतला तार इलेक्ट्रोड के रूप में काम करता है जिसे बंदूक पर लगे स्पूल से एक लचीली ट्यूब के माध्यम से खिलाया जाता है और वेल्डिंग बंदूक या टॉर्च पर नोजल से बाहर आता है। जब ट्रिगर खींचा जाता है तो तार को लगातार फीड किया जाता है वेल्डिंग बंदूक.

2. परिरक्षित धातु आर्क वेल्डिंग (SMAW)

इसे हाथ से संचालित धातु आर्क वेल्डिंग, फ्लक्स शील्डेड आर्क वेल्डिंग या स्टिक वेल्डिंग के रूप में भी पहचाना जाता है। इस प्रकार की वेल्डिंग प्रक्रिया में जिसमें आर्क को धातु की छड़ या इलेक्ट्रोड (फ्लक्स लेपित) और वर्कपीस के बीच मारा जाता है, रॉड और वर्कपीस दोनों की सतह एक वेल्ड पूल बनाने के लिए पिघलती है।

रॉड पर फ्लक्स कोटिंग के एक साथ पिघलने से गैस और स्लैग का उत्पादन होगा, जो वेल्ड जोड़ को पर्यावरण से बचाता है। शील्डेड मेटल आर्क वेल्डिंग एक विभिन्न प्रक्रिया है जो सभी स्थानों पर सामग्री की मोटाई के साथ लौह और अलौह सामग्रियों को जोड़ने के लिए आदर्श है।

3. टीआईजी वेल्डिंग

TIG वेल्डिंग का मतलब टंगस्टन अक्रिय गैस आर्क वेल्डिंग है, अमेरिकी वेल्डिंग सोसायटी से इसे (GTAW) के रूप में भी पहचाना जाता है। इस वेल्डिंग प्रक्रिया को गैस वेल्डिंग भी कहा जाता है।

टीआईजी वेल्डिंग में टंगस्टन इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है क्योंकि टंगस्टन का गलनांक उच्च होता है। जब हम लेते हैं टिग वेल्ड इलेक्ट्रोड गर्म हो जाता है लेकिन पिघलता नहीं है हम कहते हैं कि यह एक गैर-उपभोज्य इलेक्ट्रोड है। गैर-उपभोज्य इलेक्ट्रोड का मतलब यह नहीं है कि यह हमेशा के लिए नहीं रहता है और इसका मतलब यह है कि यह पिघलता नहीं है और वेल्ड का हिस्सा बन जाता है।

4. प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग (PAW)

प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग (पीएडब्ल्यू) एक आर्क वेल्डिंग प्रक्रिया है जो टंगस्टन गैर-उपभोज्य इलेक्ट्रोड और वर्कपीस (स्थानांतरित आर्क प्रक्रिया) या वाटर-कूल्ड कॉन्स्ट्रिक्टिंग नोजल (गैर-स्थानांतरित आर्क प्रक्रिया) के बीच संपीड़ित चाप द्वारा उत्पन्न गर्मी का उपयोग करती है।

प्लाज्मा सकारात्मक आयनों, इलेक्ट्रॉनों और तटस्थ गैस अणुओं का एक गैसीय मिश्रण है। स्थानांतरित चाप प्रक्रिया उच्च ऊर्जा घनत्व के प्लाज्मा जेट बनाती है और इसका उपयोग उच्च गति वेल्डिंग और सिरेमिक, तांबा मिश्र धातु, स्टील्स, एल्यूमीनियम, निकल मिश्र धातु और टाइटेनियम मिश्र धातु को काटने के लिए किया जा सकता है।

5. इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग (ईबीडब्ल्यू)

इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग एक वेल्डिंग प्रक्रिया है जो उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों के बीम द्वारा बनाई गई गर्मी को लागू करती है। इलेक्ट्रॉन वर्कपीस से टकराते हैं और उनकी गतिज ऊर्जा धातु को गर्म करने वाली तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है ताकि वर्कपीस के किनारों को जोड़ा जा सके और जमने के बाद एक वेल्ड बन जाए।

ईबीएम भी एक तरल अवस्था वेल्डिंग प्रक्रिया है। जिसमें धातु से धातु का जोड़ तरल या पिघली हुई अवस्था में बनाया जाता है। इसे वेल्डिंग प्रक्रिया के रूप में भी वर्णित किया गया है क्योंकि यह दो धातु वर्कपीस को जोड़ने के लिए इलेक्ट्रॉन गतिज ऊर्जा को स्वीकार करता है।

6. लेजर बीम वेल्डिंग (एलबीडब्ल्यू)

लेजर बीम वेल्डिंग (एलबीडब्ल्यू) एक वेल्डिंग प्रक्रिया है, जिसमें वर्कपीस पर लक्षित उच्च ऊर्जा लेजर बीम द्वारा गर्मी बनाई जाती है। लेजर बीम वर्कपीस के सिरों को गर्म करती है और पिघला देती है, जिससे एक जोड़ बन जाता है।

लेजर वेल्डिंग (एलबीएम) में जोड़ ओवरलैप्ड स्पॉट वेल्ड के अनुक्रम के रूप में या निरंतर वेल्ड के रूप में बनता है। लेजर वेल्डिंग का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स, संचार और एयरोस्पेस उद्योगों में छोटे घटकों को शामिल करते हुए चिकित्सा और वैज्ञानिक उपकरणों के निर्माण के लिए किया जाता है।

7. गैस वेल्डिंग

गैस वेल्डिंग गैस की लौ से जुड़े पक्षों या सतहों को पिघलाकर और पिघली हुई धातु को एक साथ बहने के लिए प्रदान करके की जाती है, इस प्रकार ठंडा होने पर एक ठोस निरंतर जोड़ बनता है।

ऑक्सीजन-एसिटिलीन मिश्रण का उपयोग दूसरों की तुलना में बहुत अधिक मात्रा में किया जाता है और वेल्डिंग उद्योग में एक प्रमुख स्थान रखता है। अपने सबसे गर्म क्षेत्र में ऑक्सी-एसिटिलीन लौ का तापमान लगभग 3200 डिग्री सेल्सियस है, जबकि ऑक्सी-हाइड्रोजन लौ में तापमान लगभग 1900 डिग्री सेल्सियस है।

8. फ्लक्स कोर्ड आर्क वेल्डिंग (FCAW)

इस प्रकार की वेल्डिंग लगभग समान होती है एमआईजी वेल्डिंग . वास्तव में, एमआईजी वेल्डर अक्सर फ्लक्स-कोर आर्क वेल्डिंग कर सकते हैं। इस वेल्डिंग में, तार में फ्लक्स का एक कोर होता है जो वेल्ड के चारों ओर एक गैस ढाल बनाता है। इससे बाहरी गैस आपूर्ति की मांग कम हो जाती है।

एफसीएडब्ल्यू खुरदरी, भारी धातुओं के लिए बेहतर अनुकूल है क्योंकि यह एक उच्च ताप वेल्डिंग प्रक्रिया है। इसका उपयोग आमतौर पर इस उद्देश्य के लिए भारी उपकरणों की मरम्मत के लिए किया जाता है। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिससे बहुत अधिक अपशिष्ट उत्पन्न नहीं होता है। क्योंकि इसमें बाहरी गैस की जरूरत नहीं होती इसलिए इसकी लागत भी कम होती है.

9. परमाणु हाइड्रोजन वेल्डिंग

परमाणु हाइड्रोजन वेल्डिंग वेल्डिंग का एक अत्यंत उच्च तापमान वाला रूप है जिसे आर्क-परमाणु वेल्डिंग के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार की वेल्डिंग में टंगस्टन से बने दो इलेक्ट्रोडों को ढालने के लिए हाइड्रोजन गैस का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। यह एसिटिलीन टॉर्च से ऊपर के तापमान तक पहुंच सकता है और इसे भराव धातु के साथ या उसके बिना किया जा सकता है।

10. इलेक्ट्रोस्लैग वेल्डिंग

यह एक उन्नत वेल्डिंग प्रक्रिया है जिसका उपयोग दो धातु के टुकड़ों के पतले सिरों को लंबवत रूप से एक साथ जोड़ने के लिए किया जाता है। वेल्ड का उपयोग जोड़ के बाहर करने के बजाय, यह दो टुकड़ों के सिरों के बीच होगा।

एक तांबे के इलेक्ट्रोड तार को एक धातु गाइड ट्यूब के माध्यम से खिलाया जाता है जो एक भराव धातु के रूप में कार्य करेगा। जब शक्ति जोड़ी जाती है, तो चाप उत्पन्न होता है, और सीम के नीचे एक वेल्ड शुरू किया जाता है और धीरे-धीरे ऊपर ले जाया जाता है, जिससे सीम के स्थान पर एक वेल्ड बन जाता है।

वेल्डिंग पोजीशन के प्रकार

वेल्डिंग पोजीशन के चार मुख्य प्रकार निम्नलिखित हैं:

1. समतल स्थिति (1G और 1F)

2. क्षैतिज स्थिति (2जी और 2एफ)

3. लंबवत स्थिति (3एफ और 3जी)

4. ओवरहेड स्थिति (4जी और 4एफ)

1. समतल स्थिति

प्रदर्शन करने के लिए सबसे स्पष्ट प्रकार सपाट स्थिति है, जिसे कभी-कभी डाउन हैंड स्थिति भी कहा जाता है। इसमें जोड़ के शीर्ष पर वेल्डिंग शामिल है। इस मामले में, पिघली हुई धातु जोड़ पर नीचे की ओर खींची जाती है। परिणाम तेज़ और आसान वेल्ड है।

1जी और 1एफ में, नंबर 1 समतल स्थिति से संबंधित है, जबकि अक्षर जी एक ग्रूव वेल्ड के लिए है और अक्षर एफ एक फ़िलेट वेल्ड के लिए है।

2. क्षैतिज स्थिति (2जी और 2एफ)

यह समतल स्थिति की तुलना में अधिक कठिन स्थिति है और इसे ठीक करने के लिए वेल्डिंग ऑपरेटर से अधिक कौशल की आवश्यकता होती है।

2जी एक ग्रूव वेल्ड स्थिति है जिसमें वेल्ड अक्ष को क्षैतिज विमान या लगभग क्षैतिज में रखना शामिल है। वेल्ड के मुख के लिए, इसे ऊर्ध्वाधर तल में स्थित होना चाहिए।

2F एक फ़िलेट वेल्ड स्थिति है, जिसमें वेल्डिंग उन सतहों के ऊपरी हिस्से पर की जाती है जो लगभग ऊर्ध्वाधर सतह के विरुद्ध लगभग क्षैतिज होती हैं। इस स्थिति में, टॉर्च को सामान्यतः 45 डिग्री के कोण पर रखा जाता है।

3. लंबवत स्थिति (3एफ और 3जी)

इस स्थिति में, टुकड़ा और वेल्ड दोनों लंबवत या लगभग लंबवत स्थित होते हैं। 3F और 3G ऊर्ध्वाधर पट्टिका और ऊर्ध्वाधर खांचे की स्थिति की ओर ले जाते हैं।

जब वेल्डिंग लंबवत रूप से की जाती है, तो गुरुत्वाकर्षण बल पिघली हुई धातु को नीचे की ओर धकेलता है और इसलिए ढेर लगने की प्रवृत्ति होती है। इसका प्रतिकार करने के लिए, आप ऊपर या नीचे की ऊर्ध्वाधर स्थिति का उपयोग कर सकते हैं।

इसे ऊपर की ओर ऊर्ध्वाधर स्थिति में जांचने के लिए, लौ को ऊपर की ओर इंगित करें, इसे टुकड़े से 45 डिग्री के कोण पर रखें। इस तरह, वेल्डर गुरुत्वाकर्षण बल की ओर वेल्ड करने के लिए वर्कपीस के निचले हिस्सों से धातु लगाएगा।

4. ओवरहेड स्थिति (4जी और 4एफ)

इस प्रकार की वेल्डिंग स्थिति में वेल्डिंग जोड़ के नीचे से की जाती है। इसमें काम करने के लिए सबसे जटिल और कठिन स्थिति है। 4जी और 4एफ पोजीशन ग्रूव और फ़िलेट वेल्ड के लिए हैं।

ऊपरी स्थिति में, जोड़ पर जमा धातु टुकड़े पर एक छेद की ओर ले जाती है, जो ऊंचे मुकुट वाले मनके में होता है। इससे बचने के लिए पिघले हुए पोखर को छोटा रखें। यदि वेल्ड पोखर बहुत लंबा हो जाता है, तो पिघली हुई धातु को ठंडा करने की अनुमति देने के लिए आंच को एक पल के लिए बंद कर दें।

वेल्डिंग प्रक्रिया के लाभ

1. एक अच्छा वेल्ड मूल या आधार धातु से अधिक मजबूत होगा।

2. रिवेटिंग और कास्टिंग की तुलना में तेज़ प्रक्रिया।

3. वेल्डिंग प्रक्रिया के साथ पूर्ण कठोर जोड़ प्रदान किए जा सकते हैं।

4. सभी धातुओं और मिश्र धातुओं पर लागू।

5. वेल्डिंग द्वारा कठिन आकृतियाँ बनाई जा सकती हैं।

6. वेल्डिंग उपकरण पोर्टेबल है और इसका रखरखाव आसानी से किया जा सकता है।

7. वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान कोई शोर उत्पन्न नहीं होता जैसा कि रिवेटिंग के मामले में होता है।

8. वेल्डिंग प्रक्रिया में रिवेटिंग की तुलना में कम कार्यक्षेत्र की आवश्यकता होती है।

9. जोड़ की कोई भी जगह आसानी से बनाई जा सकती है।

वेल्डिंग प्रक्रिया के नुकसान

1. हानिकारक विकिरण, धुआं और बेदाग (चिंगारी का अचानक छींटा) देता है।

2. वेल्डेड जोड़ अधिक टूटने योग्य होते हैं और इसलिए उनकी थकान शक्ति जुड़े हुए सदस्यों की तुलना में कम होती है।

3. विकृति उत्पन्न होती है और आंतरिक तनाव उत्पन्न होता है।

4. धातुओं को ठीक से पकड़ने के लिए इसे कुछ जिग्स और फिक्स्चर की आवश्यकता होती है।

5. वेल्डिंग के लिए कुशल श्रमिकों और बिजली की आवश्यकता होती है।

6. वेल्डिंग कार्य का निरीक्षण रिवेटिंग कार्य की तुलना में अधिक कठिन और महंगा है।

वेल्डिंग के अनुप्रयोग

वेल्डिंग का अनुप्रयोग इतना अलग और बड़ा है कि यह कहना अतिशयोक्ति नहीं होगी कि कोई भी धातु उद्योग और इंजीनियरिंग की कोई शाखा नहीं है जो किसी न किसी रूप में वेल्डिंग का उपयोग नहीं करती है, अर्थात् ऑटोमोबाइल उद्योग, शिपिंग, एयरोस्पेस और निर्माण। इसका उपयोग मुख्य रूप से निर्माण के लिए किया जाता है।

कुछ एप्लिकेशन इस प्रकार हैं:

• जहाज निर्माण

• रेलवे कोच

• ऑटोमोबाइल चेसिस और बॉडीबिल्डिंग

• अर्थमूवर निकाय

• खिड़की के शटर

• दरवाजे, द्वार

• सभी प्रकार के निर्माण कार्य।

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निष्कर्ष

जैसा कि आप अब जानते हैं, वेल्डिंग एक मजबूत जुड़ने की प्रक्रिया है जिसमें धातु के दो भाग मिलकर धातुओं को उनके गलनांक तक गर्म करके एक भाग बनाते हैं। कुछ प्रकार की वेल्डिंग मशीनों द्वारा बनाई जाती है और इसके लिए महंगे विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। वेल्डिंग, रिवेटिंग और कास्टिंग से संबंधित एक तेज़ विधि है।