वेल्डिंग को आधारभूत सिद्धान्तहरू

वेल्डलाई दबाबको प्रयोगको साथ वा बिना उपयुक्त तापक्रममा तताएर, र फिलर सामग्रीको प्रयोग बिना वा प्रयोग नगरी धातुहरूको एकीकरणको रूपमा परिभाषित गर्न सकिन्छ।

फ्युजन वेल्डिङमा तातो स्रोतले आवश्यक आकारको धातुको पग्लिएको पोखरी बनाउन र कायम राख्न पर्याप्त ताप उत्पन्न गर्छ। गर्मी बिजुली वा ग्यास ज्वाला द्वारा आपूर्ति गर्न सकिन्छ। बिजुली प्रतिरोध वेल्डिंग फ्यूजन वेल्डिंग मान्न सकिन्छ किनभने केहि पग्लिएको धातु बनाइन्छ।

---

ठोस-चरण प्रक्रियाहरूले आधार सामग्री पग्लिन र फिलर धातुको थप बिना वेल्डहरू उत्पादन गर्दछ। दबाब सधैं कार्यरत छ, र सामान्यतया केहि गर्मी प्रदान गरिन्छ। घर्षण ताप अल्ट्रासोनिक र घर्षण जडानमा विकसित हुन्छ, र फर्नेस ताप सामान्यतया प्रसार बन्धनमा प्रयोग गरिन्छ।

वेल्डिङमा प्रयोग हुने बिजुली चाप एक उच्च-वर्तमान, कम भोल्टेज डिस्चार्ज हो जुन सामान्यतया 10-2,000 एम्पियर 10-50 भोल्टको दायरामा हुन्छ। एउटा चाप स्तम्भ जटिल छ तर, व्यापक रूपमा भन्नुपर्दा, इलेक्ट्रोनहरू उत्सर्जन गर्ने क्याथोड, वर्तमान प्रवाहका लागि ग्यास प्लाज्मा, र एक एनोड क्षेत्र हुन्छ जुन इलेक्ट्रोन बमबारीका कारण क्याथोड भन्दा तुलनात्मक रूपमा तातो हुन्छ। एक प्रत्यक्ष वर्तमान (DC) चाप सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ, तर वैकल्पिक वर्तमान (AC) चाप नियोजित गर्न सकिन्छ।

सबै वेल्डिङ प्रक्रियाहरूमा कुल ऊर्जा इनपुट एक संयुक्त उत्पादन गर्न आवश्यक भन्दा बढी हुन्छ, किनभने उत्पन्न सबै ताप प्रभावकारी रूपमा प्रयोग गर्न सकिँदैन। प्रभावकारिताहरू 60 देखि 90 प्रतिशत सम्म भिन्न हुन्छन्, प्रक्रियामा निर्भर गर्दछ; केही विशेष प्रक्रियाहरू यस आंकडाबाट व्यापक रूपमा विचलित हुन्छन्। आधारभूत धातुको माध्यमबाट र वरपरको विकिरणद्वारा तापक्रम हराउँछ।

धेरैजसो धातुहरू, जब तातो हुन्छन्, वायुमण्डल वा अन्य नजिकैका धातुहरूसँग प्रतिक्रिया गर्छन्। यी प्रतिक्रियाहरू वेल्डेड संयुक्त को गुणहरु को लागी अत्यन्त हानिकारक हुन सक्छ। धेरैजसो धातुहरू, उदाहरणका लागि, पिघल्दा छिटो अक्सिडाइज हुन्छ। अक्साइडको तहले धातुको उचित बन्धनलाई रोक्न सक्छ। अक्साइडले लेपिएका पग्लिएका धातुका थोपाहरू वेल्डमा फसेका छन् र जोर्नीलाई भंगुर बनाउँछन्। विशेष गुणहरूका लागि थपिएका केही मूल्यवान सामग्रीहरू हावाको सम्पर्कमा आउँदा यति छिटो प्रतिक्रिया दिन्छन् कि जम्मा गरिएको धातुमा सुरुमा भएको जस्तो संरचना हुँदैन। यी समस्याहरूले फ्लक्सहरू र निष्क्रिय वायुमण्डलहरूको प्रयोगको नेतृत्व गरेको छ।

फ्युजन वेल्डिङमा धातुको नियन्त्रित प्रतिक्रियालाई सहज बनाउन र पग्लिएको सामग्रीमाथि कम्बल बनाएर अक्सीकरण रोक्नमा फ्लक्सको सुरक्षात्मक भूमिका हुन्छ। फ्लक्सहरू सक्रिय हुन सक्छन् र प्रक्रियामा मद्दत गर्न सक्छन् वा निष्क्रिय हुन सक्छन् र सामेल हुँदा सतहहरू सुरक्षित गर्न सक्छन्।

निष्क्रिय वायुमण्डलले फ्लक्सजस्तै सुरक्षात्मक भूमिका खेल्छ। ग्यास-शिल्डेड मेटल-आर्क र ग्यास-शिल्डेड टंगस्टन-आर्क वेल्डिंगमा एक अक्रिय ग्यास - सामान्यतया आर्गन - निरन्तर धारामा टर्चको वरिपरिको एन्युलसबाट बग्छ, चापको वरिपरिको हावालाई विस्थापित गर्दछ। ग्यासले धातुसँग रासायनिक प्रतिक्रिया गर्दैन तर यसलाई हावामा अक्सिजनको सम्पर्कबाट बचाउँछ।

धातु जडान को धातु विज्ञान संयुक्त को कार्यात्मक क्षमताहरु को लागी महत्वपूर्ण छ। आर्क वेल्डले संयुक्तका सबै आधारभूत विशेषताहरू चित्रण गर्दछ। वेल्डिङ चापको पासबाट तीन क्षेत्रहरू उत्पन्न हुन्छन्: (1) वेल्ड धातु, वा फ्यूजन क्षेत्र, (2) गर्मी-प्रभावित क्षेत्र, र (3) अप्रभावित क्षेत्र। वेल्ड मेटल भनेको जोडको त्यो भाग हो जुन वेल्डिङको क्रममा पग्लिएको हुन्छ। तातो प्रभावित क्षेत्र वेल्ड धातुको छेउमा रहेको क्षेत्र हो जुन वेल्डेड गरिएको छैन तर वेल्डिङको तातोको कारणले माइक्रोस्ट्रक्चर वा मेकानिकल गुणहरूमा परिवर्तन भएको छ। अप्रभावित सामग्री त्यो हो जुन यसको गुणहरू परिवर्तन गर्न पर्याप्त तताइएको थिएन।

वेल्ड-मेटल संरचना र सर्तहरू जस अन्तर्गत यो स्थिर हुन्छ (घन बनाउँछ) सेवा आवश्यकताहरू पूरा गर्न संयुक्त क्षमतालाई महत्त्वपूर्ण रूपमा असर गर्छ। आर्क वेल्डिङमा, वेल्ड मेटलमा फिलर सामग्री र पग्लिएको आधार धातु समावेश हुन्छ। चाप पास भएपछि, वेल्ड धातुको द्रुत चिसोपन हुन्छ। एक-पास वेल्डमा पग्लिएको पोखरीको छेउदेखि वेल्डको केन्द्रसम्म फैलिएको स्तम्भको दानाको कास्ट संरचना हुन्छ। मल्टिपास वेल्डमा, यो कास्ट संरचना परिमार्जन गर्न सकिन्छ, विशेष धातुमा निर्भर गर्दछ जुन वेल्डेड भइरहेको छ।

वेल्डको छेउमा रहेको आधार धातु, वा गर्मी-प्रभावित क्षेत्र, तापमान चक्रको दायराको अधीनमा छ, र यसको संरचनामा परिवर्तन सीधा कुनै पनि बिन्दुमा शिखर तापक्रम, एक्सपोजरको समय, र शीतलन दरहरूसँग सम्बन्धित छ। आधारभूत धातुका प्रकारहरू यहाँ छलफल गर्न धेरै संख्यामा छन्, तर तिनीहरूलाई तीन वर्गहरूमा समूहबद्ध गर्न सकिन्छ: (1) वेल्डिङ तापबाट प्रभावित नहुने सामग्रीहरू, (2) संरचनात्मक परिवर्तनले कडा बनाइएका सामग्रीहरू, (3) वर्षा प्रक्रियाहरूद्वारा कडा बनाइएका सामग्रीहरू।

वेल्डिङले सामग्रीमा तनाव उत्पन्न गर्छ। यी बलहरू वेल्ड धातुको संकुचन र विस्तार र त्यसपछि गर्मी-प्रभावित क्षेत्रको संकुचन द्वारा प्रेरित हुन्छन्। तातो नभएको धातुले माथिको कुरामा रोक लगाउँछ, र संकुचन प्रबल हुँदा, वेल्ड धातुले स्वतन्त्र रूपमा संकुचन गर्न सक्दैन, र जोडमा तनाव उत्पन्न हुन्छ। यो सामान्यतया अवशिष्ट तनाव को रूप मा जानिन्छ, र केहि महत्वपूर्ण अनुप्रयोगहरु को लागी सम्पूर्ण निर्माण को गर्मी उपचार द्वारा हटाइनु पर्छ। अवशिष्ट तनाव सबै वेल्डेड संरचनाहरूमा अपरिहार्य छ, र यदि यो नियन्त्रित छैन भने झुकाव वा वेल्डमेन्टको विकृति हुनेछ। नियन्त्रण वेल्डिंग प्रविधि, जिग र फिक्स्चर, निर्माण प्रक्रिया, र अन्तिम गर्मी उपचार द्वारा प्रयोग गरिन्छ।