विशिष्ट वेल्डिंग सामग्रियों की वेल्डेबिलिटी को विस्तार से समझाएँ

वेल्डेबिलिटी का तात्पर्य सजातीय सामग्रियों या असमान सामग्रियों की वेल्ड की जाने वाली क्षमता से है, जिससे पूर्ण जोड़ बनते हैं और विनिर्माण प्रक्रिया की शर्तों के तहत अपेक्षित उपयोग आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। वेल्डेबिलिटी का आकलन करने के सिद्धांतों में मुख्य रूप से शामिल हैं: (1) उचित वेल्डिंग प्रक्रियाओं को तैयार करने के लिए आधार प्रदान करने के लिए प्रक्रिया दोष उत्पन्न करने के लिए वेल्डेड जोड़ों की प्रवृत्ति का आकलन करना; (2) यह आकलन करना कि क्या वेल्डेड जोड़ संरचनात्मक प्रदर्शन की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं।

एक. मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील की वेल्डेबिलिटी

1. उच्च-शक्ति इस्पात: 295MPa से अधिक या उसके बराबर उपज शक्ति वाले इस्पात को उच्च-शक्ति इस्पात कहा जा सकता है।

2. Mn का ठोस विलयन सुदृढ़ीकरण प्रभाव बहुत महत्वपूर्ण है। जब ωMn 1.7% से कम या बराबर होता है, तो यह कठोरता में सुधार कर सकता है और भंगुर संक्रमण तापमान को कम कर सकता है। Si प्लास्टिसिटी और कठोरता को कम करेगा। Ni न केवल ठोस विलयन को मजबूत करता है, बल्कि कठोरता में भी सुधार करता है और भंगुर संक्रमण तापमान को बहुत कम करता है। तत्व, आमतौर पर कम तापमान वाले स्टील्स में उपयोग किया जाता है।

3. हॉट-रोल्ड स्टील (सामान्यीकृत स्टील): कम मिश्र धातु उच्च शक्ति स्टील जिसकी उपज शक्ति 295-490 एमपीए है, जिसे आम तौर पर हॉट-रोल्ड या सामान्यीकृत अवस्था में आपूर्ति और उपयोग किया जाता है।

4. उच्च शक्ति वाले स्टील वेल्डेड जोड़ों के डिजाइन सिद्धांत: उच्च शक्ति वाले स्टील का चयन उसकी ताकत के आधार पर किया जाता है, इसलिए वेल्डेड जोड़ों का सिद्धांत यह है कि वेल्डेड जोड़ों की ताकत आधार धातु की ताकत के बराबर होती है (बराबर ताकत का सिद्धांत), कारण हैं:

① वेल्डेड जोड़ों की ताकत आधार धातु की ताकत से अधिक है, प्लास्टिक की कठोरता कम हो गई;

② समान जीवन के बराबर;

③ इससे कम, संयुक्त शक्ति अपर्याप्त है।

5. हॉट-रोल्ड और सामान्यीकृत स्टील की वेल्डेबिलिटी: हॉट-रोल्ड स्टील में मिश्र धातु तत्वों की एक छोटी मात्रा होती है और आम तौर पर ठंडी दरारों की प्रवृत्ति कम होती है। क्योंकि सामान्यीकृत स्टील में अधिक मिश्र धातु तत्व होते हैं, इसलिए सख्त होने की प्रवृत्ति बढ़ जाती है। स्टील कार्बन समतुल्य और प्लेट की मोटाई में वृद्धि के साथ, कठोरता और ठंडी दरार की प्रवृत्ति बढ़ जाती है। प्रभावित करने वाले कारक:

(1) कार्बन समतुल्य;

(2) कठोर होने की प्रवृत्ति;

(3) गर्मी प्रभावित क्षेत्र की उच्चतम कठोरता, गर्मी प्रभावित क्षेत्र की उच्चतम कठोरता स्टील की सख्त प्रवृत्ति और ठंड दरार संवेदनशीलता का मूल्यांकन करने के लिए एक सरल विधि है।

6. एसआर दरारें (तनाव दरार उन्मूलन, पुनः ताप दरारें): वेल्डेड संरचनाओं जैसे कि एमओ-युक्त सामान्यीकृत स्टील मोटी दीवार वाले दबाव वाहिकाओं के लिए, पोस्ट-वेल्ड तनाव-राहत गर्मी उपचार या पोस्ट-वेल्ड रीहीटिंग प्रक्रिया के दौरान, एक अन्य प्रकार की दरार दिखाई दे सकती है। दरारों का रूप।

7. कठोरता एक ऐसा गुण है जो धातुओं में भंगुर दरारें उत्पन्न होने और फैलने की सहजता को दर्शाता है।

8. कम मिश्र धातु इस्पात के लिए वेल्डिंग सामग्री का चयन करते समय दो पहलुओं पर विचार किया जाना चाहिए:

① दरारें जैसे कोई वेल्डिंग दोष नहीं होना चाहिए;

②यह प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।

हॉट-रोल्ड स्टील और सामान्यीकृत स्टील की वेल्डिंग आम तौर पर उनकी ताकत के स्तर के अनुसार वेल्डिंग सामग्री के चयन पर आधारित होती है। चयन बिंदु इस प्रकार हैं:

①वेल्डिंग सामग्री के संगत स्तर का चयन करें जो आधार धातु के यांत्रिक गुणों से मेल खाता हो;

② एक ही समय में संलयन अनुपात और शीतलन दर के प्रभाव पर विचार करें;

③ वेल्ड के यांत्रिक गुणों पर वेल्ड के बाद के ताप उपचार के प्रभाव पर विचार करें।

9. वेल्डिंग के बाद टेम्परिंग तापमान निर्धारित करने का सिद्धांत:

① आधार धातु के मूल तापमान को पार न करें ताकि आधार धातु के प्रदर्शन पर असर न पड़े;

②टेम्पर्ड सामग्रियों के लिए, उस तापमान सीमा से बचें जहां टेम्पर भंगुरता होती है।

10. शमन और टेम्पर्ड स्टील: शमन + टेम्पर्ड (उच्च तापमान)।

11. उच्च शक्ति वाले स्टील वेल्डिंग के लिए "कम शक्ति मिलान" का उपयोग वेल्डेड क्षेत्र के दरार प्रतिरोध में सुधार कर सकता है।

12. कम कार्बन वाले शमनित और टेम्पर्ड स्टील की वेल्डिंग करते समय दो बुनियादी मुद्दों पर ध्यान दिया जाना चाहिए:

① मार्टेंसाइट परिवर्तन के दौरान शीतलन दर बहुत तेज़ नहीं होनी चाहिए, ताकि मार्टेंसाइट में ठंडी दरारों की पीढ़ी को रोकने के लिए आत्म-संयम प्रभाव हो;

② भंगुर मिश्रित संरचना के उत्पादन के लिए 800 डिग्री और 500 डिग्री के बीच शीतलन दर महत्वपूर्ण दर से अधिक है।

निम्न कार्बन शमन एवं टेम्पर्ड स्टील की वेल्डिंग में हल की जाने वाली समस्याएं:

① दरारें रोकना; ② वेल्ड धातु और ताप प्रभावित क्षेत्र की कठोरता में सुधार करना, साथ ही यह सुनिश्चित करना कि उच्च शक्ति की आवश्यकताएं पूरी हों।

13. कम कार्बन सामग्री वाले कम मिश्र धातु इस्पात के लिए, कम कार्बन मार्टेंसाइट बनाने के लिए शीतलन दर में वृद्धि करना कठोरता सुनिश्चित करने के लिए फायदेमंद है।

14. मध्यम कार्बन शमन और टेम्पर्ड स्टील में मिश्र धातु तत्वों को जोड़ने से मुख्य रूप से कठोरता सुनिश्चित करने और टेम्परिंग प्रतिरोध में सुधार करने की भूमिका होती है, और वास्तविक शक्ति प्रदर्शन मुख्य रूप से कार्बन सामग्री पर निर्भर करता है। मुख्य विशेषताएं: उच्च विशिष्ट शक्ति और उच्च कठोरता।

15. पर्लाइटिक ऊष्मा प्रतिरोधी स्टील की तापीय शक्ति में सुधार करने के तीन तरीके हैं:

① मैट्रिक्स को ठोस घोल से मजबूत किया जाता है, और फेराइट मैट्रिक्स को मजबूत करने के लिए मिश्र धातु तत्वों को जोड़ा जाता है। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले Cr, Mo, W, और Nb तत्व थर्मल ताकत में काफी सुधार कर सकते हैं; ② नहीं। दो-चरण अवक्षेपण सुदृढ़ीकरण: मैट्रिक्स के रूप में फेराइट के साथ गर्मी प्रतिरोधी स्टील में, सुदृढ़ीकरण चरण मुख्य रूप से मिश्र धातु कार्बाइड है; ③ अनाज सीमा सुदृढ़ीकरण: ट्रेस तत्वों को जोड़ने से अनाज सीमा पर सोखना हो सकता है, अनाज सीमा के साथ मिश्र धातु तत्वों के प्रसार में देरी हो सकती है, जिससे अनाज की सीमाएं मजबूत होती हैं।

16. पर्लाइटिक ऊष्मा प्रतिरोधी स्टील की वेल्डिंग में विद्यमान मुख्य समस्याएं हैं शीत दरारें, ऊष्मा प्रभावित क्षेत्र का सख्त और नरम होना, तथा वेल्डिंग के बाद ऊष्मा उपचार या उच्च तापमान पर दीर्घकालिक उपयोग में तनाव दरार उन्मूलन।

17. -10 से -196 डिग्री तक के तापमान को "कम तापमान" कहा जाता है, और जब यह -196 डिग्री से कम होता है, तो इसे "अति कम तापमान" कहा जाता है।

दो. कच्चे लोहे की वेल्डेबिलिटी

1. कच्चे लोहे की तीन प्रमुख विशेषताएं: कंपन अवमंदन, तेल अवशोषण, और पहनने का प्रतिरोध।

2. कच्चा लोहा का प्रदर्शन मुख्य रूप से ग्रेफाइट के आकार, आकार, मात्रा और वितरण पर निर्भर करता है, और मैट्रिक्स संरचना का भी एक निश्चित प्रभाव पड़ता है।

3. तन्य लोहा: एफ मैट्रिक्स + गोलाकार ग्रेफाइट; ग्रे कच्चा लोहा: एफ मैट्रिक्स + फ्लेक ग्रेफाइट; वर्मीक्यूलर ग्रेफाइट लोहा: मैट्रिक्स + वर्मीक्यूलर ग्रेफाइट; आघातवर्ध्य लोहा: एफ मैट्रिक्स + फ्लोकुलेंट ग्रेफाइट।

4. क्या कम कार्बन स्टील इलेक्ट्रोड कास्ट आयरन को वेल्ड कर सकता है: नहीं। वेल्डिंग के दौरान, भले ही करंट छोटा हो, पहले वेल्ड में बेस मेटल का अनुपात 25%-30% होता है। यदि कास्ट आयरन में C=3% के अनुसार गणना की जाए, तो पहले वेल्ड में कार्बन की मात्रा 0.75% है। %-0.9%, उच्च कार्बन स्टील से संबंधित है, वेल्डिंग ठंडा होने के तुरंत बाद उच्च कार्बन मार्टेंसाइट दिखाई देता है, और वेल्डेड HAZ में सफेद मुंह की संरचना होगी, जो मशीनिंग को मुश्किल बनाती है।

5. आर्क थर्मल वेल्डिंग: पिघली हुई ढलाई को 600-700 डिग्री तक गर्म किया जाता है, और फिर प्लास्टिक अवस्था में वेल्ड किया जाता है। वेल्डिंग का तापमान 400 डिग्री से कम नहीं होना चाहिए। वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान दरार को रोकने के लिए, वेल्डिंग के तुरंत बाद तनाव से राहत उपचार और धीमी गति से ठंडा किया जाता है। इस कास्ट आयरन वेल्डिंग मरम्मत प्रक्रिया को आर्क वेल्डिंग कहा जाता है।

6. सेमी-थर्मल वेल्डिंग: जब प्रीहीटिंग तापमान 300-400 डिग्री होता है, तो इसे सेमी-थर्मल वेल्डिंग कहा जाता है।

तीन. स्टेनलेस स्टील की वेल्डेबिलिटी

1. स्टेनलेस स्टील: स्टेनलेस स्टील उच्च रासायनिक स्थिरता वाले मिश्र धातु स्टील के लिए सामान्य शब्द है जो हवा, पानी, एसिड, क्षार, लवण और उनके घोल और अन्य संक्षारक मीडिया द्वारा संक्षारण के लिए प्रतिरोधी है।

2. स्टेनलेस स्टील के मुख्य संक्षारण रूप समान संक्षारण, पिटिंग संक्षारण, दरार संक्षारण और तनाव संक्षारण हैं। समान संक्षारण उस घटना को संदर्भित करता है जिसमें संक्षारक माध्यम के संपर्क में आने वाली सभी धातु की सतहें संक्षारित हो जाती हैं; पिटिंग संक्षारण स्थानीय संक्षारण को संदर्भित करता है जो धातु सामग्री के अधिकांश भागों में संक्षारण या मामूली संक्षारण के बिना होता है, लेकिन बिखरा हुआ होता है; दरार संक्षारण, इलेक्ट्रोलाइट में, जैसे ऑक्सीजन में। आयनिक वातावरण में, जब स्टेनलेस स्टील के बीच या विदेशी वस्तुओं के संपर्क में सतहों के बीच एक अंतर होता है, तो अंतराल में घोल का प्रवाह सुस्त हो जाएगा, जिससे घोल का स्थानीय Cl- एक सांद्रता बैटरी का निर्माण करेगा, जो अंतराल में स्टेनलेस स्टील निष्क्रियता फिल्म को Cl- को सोखने और निष्क्रियता फिल्म द्वारा अवशोषित करने का कारण बनेगा। स्थानीय विफलता की घटना; अंतर-दानेदार संक्षारण, एक चयनात्मक संक्षारण घटना

3. पिटिंग संक्षारण को रोकने के उपाय:

1) क्लोराइड आयनों और ऑक्सीजन आयनों की मात्रा को कम करना;

2) स्टेनलेस स्टील में क्रोमियम, निकल, मोलिब्डेनम, सिलिकॉन और तांबा जैसे मिश्र धातु तत्व जोड़ें;

3) अव्यवस्था के कारण उत्पन्न होने वाले स्थान पर क्षरण की संभावना को कम करने के लिए ठंडे काम का प्रयोग न करने का प्रयास करें;

4) स्टील में कार्बन की मात्रा कम करना।

4. High-temperature properties of stainless steel and heat-resistant steel: brittleness at 475°C, mainly in ferrite with Cr>13%, लंबे समय तक गर्म करने और 430-480 डिग्री के बीच धीमी गति से ठंडा करने से कमरे के तापमान या नकारात्मक तापमान पर ताकत में वृद्धि होती है। उच्च और कठोरता में कमी; σ चरण भंगुरता, जो Cr के द्रव्यमान अंश के 45% की विशेषता है, FeCr इंटरमेटेलिक यौगिक, गैर-चुंबकीय, कठोर और भंगुर।

5. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील वेल्डेड जोड़ों का संक्षारण प्रतिरोध:

1) अंतर-कणीय संक्षारण;

2) ताप-प्रभावित क्षेत्र संवेदीकरण क्षेत्र में अंतर-दानेदार संक्षारण;

3) चाकू जैसा जंग.

6. वेल्ड में अंतर-दानेदार जंग को रोकने के उपाय:

1) वेल्डिंग सामग्री के माध्यम से, वेल्ड धातु या तो अल्ट्रा-कम कार्बन बन सकती है, या पर्याप्त स्थिरीकरण तत्व एनबी हो सकती है;

2) एक निश्चित डेल्टा चरण प्राप्त करने के लिए वेल्ड संरचना को समायोजित करें।

7. ताप प्रभावित क्षेत्र के संवेदनशील क्षेत्र में अंतर-दानेदार संक्षारण: अंतर-दानेदार संक्षारण को संदर्भित करता है जो उस स्थिति में होता है जहां वेल्डिंग ताप प्रभावित क्षेत्र में संवेदनशील ताप सीमा में ताप शिखर तापमान होता है।

8. चाकू के आकार का संक्षारण: संलयन क्षेत्र में उत्पन्न अंतर-दानेदार संक्षारण चाकू से काटे गए चीरे जैसा होता है, इसलिए इसे "चाकू के आकार का संक्षारण" कहा जाता है।

9. चाकू जैसी जंग को रोकने के उपाय:

①कम कार्बन आधार धातु और वेल्डिंग सामग्री चुनें;

② चरण संरचना के साथ स्टेनलेस स्टील को अपनाना;

③वेल्डिंग मोटे-दानेदार क्षेत्र की ओवरहीटिंग और चौड़ाई की डिग्री को कम करने के लिए छोटे वर्तमान वेल्डिंग का उपयोग करना;

④ संक्षारक माध्यम के संपर्क में आने वाले वेल्ड को अंततः वेल्ड किया जाता है;

⑤क्रॉस वेल्डिंग; ⑥स्टील में Ti और Tb की मात्रा को बढ़ाएं, ताकि वेल्डेड मोटे दाने वाले क्षेत्र की अनाज सीमा में पर्याप्त Ti, Tb और कार्बन हो।

10. स्टेनलेस स्टील के लिए कम करंट वेल्डिंग का उपयोग क्यों किया जाता है? वेल्डिंग हीट प्रभावित क्षेत्र के तापमान को कम करने के लिए, वेल्ड के अंतर-दानेदार जंग की घटना को रोकने के लिए, इलेक्ट्रोड और तार को ज़्यादा गरम होने, वेल्डिंग विरूपण, वेल्डिंग तनाव को रोकने, गर्मी इनपुट को कम करने आदि के लिए।

11. तीन स्थितियाँ जो तनाव संक्षारण दरार का कारण बनती हैं: पर्यावरण, चयनात्मक संक्षारक माध्यम और तन्य तनाव।

12. तनाव संक्षारण दरार को रोकने के उपाय:

1) रासायनिक संरचना को समायोजित करना, अल्ट्रा-कम कार्बन तनाव संक्षारण का विरोध करने की क्षमता में सुधार करने के लिए फायदेमंद है, और संरचना और माध्यम की मिलान समस्या;

2) वेल्डिंग अवशिष्ट तनाव को हटाना;

3) विद्युत रासायनिक जंग, नियमित निरीक्षण और समय पर पैचिंग आदि।

13. पिटिंग प्रतिरोध में सुधार करने के लिए:

1) एक ओर, Cr और Mo का पृथक्करण कम किया जाना चाहिए;

2) एक ओर, आधार धातु की तुलना में उच्च Cr और Mo सामग्री वाली तथाकथित "सुपरलॉयड" वेल्डिंग सामग्री का उपयोग किया जाता है।

14. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील को वेल्ड करने पर गर्म दरारें, तनाव संक्षारण दरारें, वेल्डिंग विरूपण और अंतर-दानेदार संक्षारण उत्पन्न होगा।

15. ऑस्टेनिटिक स्टील वेल्डिंग में गर्म दरारों के कारण:

1) ऑस्टेनिटिक स्टील की तापीय चालकता छोटी है, रैखिक विस्तार का गुणांक बड़ा है, और तन्य तनाव बड़ा है;

2) ऑस्टेनिटिक स्टील को मजबूत दिशात्मक स्तंभ क्रिस्टल के साथ वेल्ड संरचना बनाने के लिए सह-क्रिस्टलीकृत करना आसान है, जो हानिकारक अशुद्धियों के पृथक्करण के लिए अनुकूल है;

3) ऑस्टेनिटिक स्टील की मिश्र धातु संरचना अधिक जटिल और घुलनशील यूटेक्टिक है।

16. गर्म दरारों को रोकने के उपाय: ① आधार धातु और वेल्डिंग सामग्री में पी और एस की सामग्री को सख्ती से सीमित करें; ② वेल्ड को दोहरे चरण संरचना बनाने की कोशिश करें; ③ वेल्ड की रासायनिक संरचना को नियंत्रित करें; ④ छोटे वर्तमान वेल्डिंग।

17. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील सामग्री के चयन पर ध्यान दिया जाना चाहिए: ① "प्रयोज्यता सिद्धांत" का पालन करें; ② निर्धारित करें कि प्रत्येक चयनित वेल्डिंग सामग्री की विशिष्ट संरचना के अनुसार यह उपयुक्त है या नहीं; ③ विशिष्ट अनुप्रयोग की वेल्डिंग विधि और प्रक्रिया मापदंडों पर विचार करें जो संलयन अनुपात का आकार हो सकता है; ④ तकनीकी स्थितियों में निर्दिष्ट समग्र वेल्डेबिलिटी आवश्यकताओं के अनुसार मिश्र धातु की डिग्री निर्धारित करें;

18. फेरिटिक स्टेनलेस स्टील की वेल्डेबिलिटी विश्लेषण:

1) वेल्डेड जोड़ों का अंतर-दानेदार संक्षारण;

2) वेल्डेड जोड़ों का भंगुरता, उच्च तापमान भंगुरता, σ चरण भंगुरता, और 475 डिग्री भंगुरता।