स्टील से निकल और निकल मिश्रधातुओं की वेल्डिंग

वेल्डिंग की मुख्य समस्या

वेल्डिंग के दौरान, वेल्ड में मुख्य घटक लोहा और निकल होते हैं, जो एक दूसरे में असीम रूप से घुलनशील होते हैं और इंटरमेटेलिक यौगिक नहीं बनाते हैं। आम तौर पर, वेल्ड में निकल की मात्रा अपेक्षाकृत अधिक होती है, इसलिए वेल्डेड जोड़ के संलयन क्षेत्र में कोई प्रसार परत नहीं बनेगी। वेल्डिंग के साथ मुख्य समस्या वेल्ड में छिद्र और गर्म दरारें बनाने की प्रवृत्ति है।

1. रंध्र

जब स्टील को निकल और उसके मिश्रधातुओं के साथ वेल्ड किया जाता है, तो वेल्ड में छिद्रों के निर्माण को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक ऑक्सीजन, निकल और अन्य मिश्रधातु तत्वों की सामग्री होती है।

①ऑक्सीजन का प्रभाव। वेल्डिंग के दौरान, तरल धातु में अधिक ऑक्सीजन घुल सकती है, और ऑक्सीजन उच्च तापमान पर निकल के साथ ऑक्सीकृत होकर NiO बनाती है। NiO तरल धातु में हाइड्रोजन और कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करके जल वाष्प और कार्बन मोनोऑक्साइड उत्पन्न कर सकता है। जब पिघला हुआ पूल जम जाता है, जैसे कि बाहर निकलने का कोई समय नहीं होता है, और वेल्ड में शेष छिद्र बन जाते हैं। शुद्ध निकल और Q235-A जलमग्न चाप वेल्डिंग के लौह-निकल वेल्ड में, वेल्ड में ऑक्सीजन की मात्रा जितनी अधिक होगी, वेल्ड में छिद्रों की संख्या उतनी ही अधिक होगी, बशर्ते कि नाइट्रोजन और हाइड्रोजन की मात्रा में बहुत अधिक परिवर्तन न हो।

② निकल का प्रभाव। लौह-निकल वेल्ड में, लौह और निकल में ऑक्सीजन की घुलनशीलता अलग-अलग होती है। तरल निकल में ऑक्सीजन की घुलनशीलता तरल लोहे की तुलना में अधिक होती है, जबकि ठोस निकल में ऑक्सीजन की घुलनशीलता ठोस लोहे की तुलना में कम होती है। इसलिए, ऑक्सीजन निकल की घुलनशीलता में अचानक परिवर्तन लोहे के क्रिस्टलीकरण में अचानक परिवर्तन की तुलना में अधिक स्पष्ट है। इसलिए, जब वेल्ड में Ni सामग्री 15% ~ 30% होती है, तो छिद्रण प्रवृत्ति छोटी होती है, और जब Ni सामग्री बड़ी होती है, तो छिद्रण प्रवृत्ति 60% ~ 90% तक बढ़ जाती है, और स्टील की घुली हुई मात्रा अनिवार्य रूप से कम हो जाएगी, इसलिए छिद्रण परिवर्तन बनाने की प्रवृत्ति। बड़ा।

③ अन्य मिश्र धातु तत्वों का प्रभाव। जब लौह-निकल वेल्ड में मैंगनीज, क्रोमियम, मोलिब्डेनम, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम और अन्य मिश्र धातु तत्व होते हैं या मिश्र धातु के अनुरूप होते हैं, तो वेल्ड के छिद्र प्रतिरोध में सुधार किया जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि मैंगनीज, टाइटेनियम और एल्यूमीनियम में डीऑक्सीडेशन प्रभाव होता है, जबकि क्रोमियम और मोलिब्डेनम वेल्ड की ठोस धातु में घुलनशीलता को बढ़ाता है। इसलिए, निकल और 1Cr18Ni9Ti स्टेनलेस स्टील वेल्ड का छिद्र प्रतिरोध निकल और Q235-A स्टील वेल्ड की तुलना में अधिक है। एल्यूमीनियम और टाइटेनियम एक स्थिर यौगिक में नाइट्रोजन को भी ठीक करते हैं और छिद्र के लिए वेल्ड प्रतिरोध में भी सुधार करते हैं।

2. गर्म दरार

स्टील और निकल तथा उसके मिश्र धातुओं के वेल्ड में, गर्म दरारों का मुख्य कारण यह है कि डेंड्राइटिक संरचना वाले उच्च निकल वेल्ड के कारण, कुछ कम पिघलने वाले यूटेक्टिक क्रिस्टल मोटे अनाज के किनारों पर केंद्रित होते हैं, जिससे अनाज कमजोर हो जाता है। उनके बीच का संबंध वेल्ड धातु के दरार प्रतिरोध को कम करता है। इसके अलावा, वेल्ड धातु की अत्यधिक उच्च निकल सामग्री वेल्ड धातु की गर्म दरार पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है। लौह-निकल वेल्ड में, ऑक्सीजन, सल्फर और फास्फोरस जैसी अशुद्धियाँ भी वेल्ड की गर्म दरार प्रवृत्ति पर बहुत प्रभाव डालती हैं।

जब ऑक्सीजन-मुक्त फ्लक्स का उपयोग किया जाता है, तो वेल्ड में ऑक्सीजन, सल्फर और फास्फोरस जैसी हानिकारक अशुद्धियों की गुणवत्ता में कमी के कारण दरारों की मात्रा बहुत कम हो जाती है, विशेष रूप से ऑक्सीजन की मात्रा में कमी। क्योंकि जब पिघला हुआ पूल क्रिस्टलीकृत होता है, तो ऑक्सीजन और निकल Ni + NiO यूटेक्टिक बना सकते हैं, यूटेक्टिक तापमान 1438 डिग्री है, और ऑक्सीजन सल्फर के हानिकारक प्रभाव को भी मजबूत कर सकता है। इसलिए, जब वेल्ड में ऑक्सीजन की मात्रा अधिक होती है, तो गर्म दरार की प्रवृत्ति बड़ी होती है।

Mn, Cr, Mo, Ti, Nb जैसे मिश्र धातु तत्व वेल्ड धातु के दरार प्रतिरोध को बेहतर बना सकते हैं। Mn, Cr, Mo, Ti, और Nb सभी संशोधक हैं, जो वेल्ड संरचना को परिष्कृत कर सकते हैं और इसकी क्रिस्टलोग्राफिक दिशा को बाधित कर सकते हैं। Al और Ti भी मजबूत डीऑक्सीडाइज़र हैं, जो वेल्ड में ऑक्सीजन की मात्रा को कम कर सकते हैं। Mn S के साथ दुर्दम्य यौगिक MnS बना सकता है, जिससे सल्फर के हानिकारक प्रभाव कम हो जाते हैं।

वेल्डेड जोड़ों के यांत्रिक गुण

लौह-निकल वेल्डेड जोड़ों के यांत्रिक गुण फिलर धातु सामग्री और वेल्डिंग मापदंडों से संबंधित हैं। शुद्ध निकेल और कम कार्बन स्टील को वेल्डिंग करते समय, जब वेल्ड में Ni समतुल्य 30% से कम होता है, तो वेल्ड के तेजी से ठंडा होने की स्थिति में, वेल्ड में एक मार्टेंसिटिक संरचना दिखाई देगी, जिसके परिणामस्वरूप जोड़ की लचीलापन और कठोरता में तेज कमी आएगी। इसलिए, जोड़ की बेहतर प्लास्टिसिटी और कठोरता प्राप्त करने के लिए, लौह-निकल वेल्ड में Ni समतुल्य 30% से अधिक होना चाहिए।