एक परिरक्षण गैस क्या है?

एक परिरक्षण गैस एक विशेष रूप से चयनित गैस है या वायुमंडलीय गैसों द्वारा संदूषण से पिघली हुई धातु को बचाने के लिए वेल्डिंग और धातु निर्माण में उपयोग की जाने वाली गैसों का मिश्रण है। इसकी प्राथमिक भूमिका वेल्ड ज़ोन के चारों ओर एक "सुरक्षात्मक बाधा" बनाने की है, जो ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और नमी को गर्म, प्रतिक्रियाशील धातु के साथ बातचीत करने से रोकती है। यह सुरक्षा मजबूत, स्वच्छ, और दोष - मुफ्त वेल्ड्स - के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है, इसके बिना, वायुमंडलीय गैसों को संयुक्त में छिद्र, भंगुरता, या कमजोर संलयन का कारण होगा। परिरक्षण गैसें अक्रिय या अर्ध - निष्क्रिय हैं, जिसका अर्थ है कि वे पिघले हुए धातु के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, जिससे यह एक मजबूत बंधन में ठंडा और ठोस करने की अनुमति देता है।

एक परिरक्षण गैस के मुख्य कार्य​

परिरक्षण गैसें वेल्डिंग में तीन आवश्यक भूमिकाएँ निभाती हैं, सभी वेल्ड की अखंडता को संरक्षित करने पर केंद्रित हैं:

1। वायुमंडलीय संदूषण को रोकता है

जब धातु को उसके पिघलने बिंदु (अक्सर वेल्डिंग में 2,500 डिग्री से अधिक एफ से अधिक) तक गर्म किया जाता है, तो यह अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हो जाता है। वायुमंडलीय गैसों के संपर्क में आने से अपरिवर्तनीय क्षति होती है:

ऑक्सीजन पिघले हुए धातु के साथ ऑक्साइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है (जैसे, स्टील में लोहे के ऑक्साइड या एल्यूमीनियम में एल्यूमीनियम ऑक्साइड), जो भंगुर और वेल्ड को कमजोर करते हैं। ये ऑक्साइड दरारें या "कोल्ड लैप्स" (अनफेक्टेड क्षेत्र) बना सकते हैं जो तनाव के तहत विफल हो जाते हैं।

नाइट्रोजन पिघले हुए धातु में घुल जाता है और ठंडा होने के साथ ही कठिन, भंगुर नाइट्राइड बनाता है। यह वेल्ड को क्रैकिंग के लिए प्रवण बनाता है, विशेष रूप से उच्च - संरचनात्मक स्टील जैसे तनाव अनुप्रयोगों में।

हाइड्रोजन (हवा में या धातु की सतह पर नमी से) ठोस रूप से वेल्ड में फंस जाता है क्योंकि छोटे बुलबुले को पोरसिटी कहा जाता है। पोरसिटी धातु में अंतराल बनाकर वेल्ड की ताकत को कम करता है।

परिरक्षण गैस वेल्ड ज़ोन से इन गैसों को विस्थापित करती है, एक स्वच्छ वातावरण बनाती है जहां पिघला हुआ धातु दूषित पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया किए बिना फ्यूज कर सकता है।

2। वेल्डिंग चाप को स्थिर करता है

एआरसी वेल्डिंग प्रक्रियाओं (जैसे मिग, टीआईजी, या प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग) में, धातु को पिघलाने वाला इलेक्ट्रिक आर्क लगातार गर्मी उत्पादन को बनाए रखने के लिए एक स्थिर वातावरण पर निर्भर करता है। परिरक्षण गैसें इस चाप को स्थिर करने में मदद करती हैं:

चाप में अशांति को कम करना, जो गर्मी में स्पटरिंग या उतार -चढ़ाव को रोकता है।

आर्क के "आकार" और ऊर्जा वितरण को नियंत्रित करना। उदाहरण के लिए, कुछ गैसें (जैसे आर्गन) चिकनी गर्मी के प्रवाह के साथ "नरम" चाप का उत्पादन करती हैं, जबकि अन्य (जैसे हीलियम) एक गर्म, अधिक केंद्रित चाप बनाते हैं।

एआरसी सुनिश्चित करना बेस मेटल और फिलर सामग्री के लिए कुशलता से गर्मी को स्थानांतरित करता है, असमान पिघलने से बचता है जो वेल्ड को कमजोर कर सकता है।

गैस को परिरक्षण द्वारा सक्षम एक स्थिर चाप, पिघले हुए धातु पूल को समान रूप से सुनिश्चित करता है और आधार धातु के साथ ठीक से फ़्यूज़ करता है।

3। वेल्ड मनका गुणों को प्रभावित करता है

परिरक्षण गैसें पिघले हुए धातु के प्रवाह को भी प्रभावित करती हैं और ठोस करती हैं, वेल्ड बीड की उपस्थिति, प्रवेश और यांत्रिक गुणों को आकार देती हैं। यह वेल्डर को विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए वेल्ड को दर्जी करने की अनुमति देता है:

मनका आकार: आर्गन जैसी गैसें चिकनी किनारों के साथ एक विस्तृत, सपाट मनका को बढ़ावा देती हैं, दृश्य वेल्ड्स (जैसे, मोटर वाहन पैनल) के लिए आदर्श। कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) के साथ गैसें मोटी संरचनात्मक स्टील के लिए संकीर्ण, अधिक मर्मज्ञ मोतियों का निर्माण करती हैं।

पैठ की गहराई: हीलियम या सीओओ जैसी गैसें चाप गर्मी बढ़ाती हैं, जिससे वेल्ड को मोटी धातु में गहराई तक प्रवेश करने की अनुमति मिलती है। आर्गन, कम गर्मी के उत्पादन के साथ, पतली धातुओं के लिए बेहतर है कि वे - से बचें।

स्पैटर रिडक्शन: आर्गन जैसी अक्रिय गैसों को कम से कम स्पैटर (पिघला हुआ धातु की बूंदें जो आधार धातु से चिपक जाती हैं), पोस्ट - वेल्ड क्लीनअप को कम करती हैं। शुद्ध CO₂ जैसी प्रतिक्रियाशील गैसें अधिक स्पैटर का कारण बन सकती हैं, लेकिन गहरी पैठ जैसे अन्य लाभ प्रदान करती हैं।

सामान्य प्रकार के परिरक्षण गैसें

परिरक्षण गैसों को उनके रासायनिक गुणों द्वारा वर्गीकृत किया जाता है और वेल्डिंग प्रक्रिया, आधार धातु और वांछित वेल्ड विशेषताओं के आधार पर चुना जाता है। सबसेसामान्य प्रकारों में शामिल हैं:

1। अक्रिय गैसें

अक्रिय गैसें पिघली हुई धातु के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती हैं, जिससे वे संवेदनशील धातुओं के लिए आदर्श बन जाते हैं जो आसानी से ऑक्सीकरण करते हैं। प्राथमिक अक्रिय परिरक्षण गैसें हैं:

आर्गन (एआर): सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली परिरक्षण गैस। यह घना है, नियंत्रित करने में आसान है, और एक स्थिर चाप का उत्पादन करता है। आर्गन वेल्डिंग एल्यूमीनियम (ऑक्साइड गठन को रोकता है), स्टेनलेस स्टील और तांबा के लिए आवश्यक है। इसे अक्सर प्रवेश को बढ़ाने के लिए अन्य गैसों के साथ मिलाया जाता है।

हीलियम (HE): एक हल्का, कम घना अक्रिय गैस जो आर्गन की तुलना में एक हॉट्टर चाप का उत्पादन करता है। इसका उपयोग मोटे एल्यूमीनियम या तांबे (जो जल्दी से गर्मी का संचालन करते हैं) वेल्डिंग के लिए किया जाता है और अक्सर गर्मी और परिरक्षण को संतुलित करने के लिए आर्गन के साथ मिलाया जाता है।

2। प्रतिक्रियाशील गैसें

प्रतिक्रियाशील गैसें (या "सक्रिय" गैसें) पिघले हुए धातु के साथ थोड़ी बातचीत कर सकती हैं, लेकिन अभी भी वेल्डिंग के लिए सुरक्षित हैं। वे आम तौर पर चाप प्रदर्शन या प्रवेश में सुधार के लिए अक्रिय गैसों के साथ मिक्स में उपयोग किए जाते हैं:

कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂): एक प्रतिक्रियाशील गैस जो चाप गर्मी और प्रवेश को बढ़ाती है। यह शायद ही कभी अकेले उपयोग किया जाता है (क्योंकि यह स्पैटर का कारण बन सकता है) लेकिन स्टील वेल्डिंग (जैसे, 75% आर्गन + 25% CO₂) के लिए मिक्स में एक महत्वपूर्ण योजक है।

ऑक्सीजन (O₂): स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग के लिए मिक्स में छोटी मात्रा (1-5%) में उपयोग किया जाता है। यह चाप को स्थिर करता है और अत्यधिक ऑक्सीकरण के कारण मनके आकार में सुधार करता है।

3। मिश्रित गैसें

अधिकांश वेल्डिंग एप्लिकेशन विभिन्न गैसों के लाभों को संतुलित करने के लिए गैस मिश्रण का उपयोग करते हैं। सामान्य मिक्स में शामिल हैं:

75% आर्गन + 25% CO₂: हल्के स्टील मिग वेल्डिंग के लिए "वर्कहॉर्स" मिश्रण। यह CO₂ की पैठ के साथ आर्गन की स्थिरता को जोड़ती है, मजबूत, स्वच्छ वेल्ड का उत्पादन करती है।

90% आर्गन + 10% CO₂: स्टेनलेस स्टील और उच्च - गुणवत्ता स्टील वेल्ड्स के लिए उपयोग किया जाता है। यह स्टेनलेस स्टील में जंग प्रतिरोध को संरक्षित करते हुए, 75/25 मिक्स की तुलना में स्पैटर को कम करता है।

आर्गन + हीलियम (जैसे, 75% ar + 25% वह): मोटी एल्यूमीनियम के लिए आदर्श। हीलियम गहरी पैठ के लिए गर्मी जोड़ता है, जबकि आर्गन अच्छी परिरक्षण सुनिश्चित करता है।

विभिन्न वेल्डिंग प्रक्रियाओं में परिरक्षण गैस

परिरक्षण गैसों का उपयोग कई वेल्डिंग प्रक्रियाओं में किया जाता है, प्रत्येक विशिष्ट आवश्यकताओं के साथ:

मिग वेल्डिंग: निरंतर तार फ़ीड और वेल्ड पूल की रक्षा के लिए परिरक्षण गैस (या फ्लक्स कोर, एक विकल्प के रूप में) पर निर्भर करता है। सामान्य गैसों में आर्गन - co₂ मिक्स (स्टील के लिए) और शुद्ध आर्गन (एल्यूमीनियम के लिए) शामिल हैं।

TIG वेल्डिंग: गैर - उपभोज्य टंगस्टन इलेक्ट्रोड और वेल्ड पूल की रक्षा के लिए परिरक्षण गैस का उपयोग करता है। शुद्ध आर्गन एल्यूमीनियम और स्टील के लिए मानक है; आर्गन - हीलियम मिक्स का उपयोग मोटी धातुओं के लिए किया जाता है।

प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग: टीआईजी के समान, यह प्लाज्मा आर्क और पिघला हुआ धातु को ढालने के लिए अक्रिय गैसों (आर्गन या आर्गन - हाइड्रोजन मिक्स) का उपयोग करता है।

फ्लक्स - कोरड वेल्डिंग: कुछ फ्लक्स - cored प्रक्रियाएं सुरक्षा को बढ़ाने के लिए परिरक्षण गैस (गैस - शिल्डेड फ्लक्स कोर) का उपयोग करती हैं, हालांकि स्व - शिल्ड फ्लक्स कोर के बजाय फ्लक्स पर निर्भर करता है।

इसके विपरीत, स्टिक वेल्डिंग (SMAW) या ऑक्सी - जैसी प्रक्रियाएं ईंधन काटने पर परिरक्षण गैस का उपयोग न करें - स्टिक वेल्डिंग वेल्ड की रक्षा के लिए फ्लक्स का उपयोग करती है, जबकि ऑक्सी - ईंधन गर्मी के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करता है, आर्क स्थिरता नहीं।

कैसे परिरक्षण गैस वितरित और नियंत्रित किया जाता है

परिरक्षण गैस को उच्च - दबाव सिलेंडर में संग्रहीत किया जाता है और एक विनियमित प्रणाली के माध्यम से वेल्डिंग बंदूक तक पहुंचाया जाता है:

सिलेंडर: गैसों को संपीड़ित गैस (आर्गन, CO₂) या तरल (CO₂, जो जारी होने पर वाष्पीकरण करता है) के रूप में संग्रहीत किया जाता है। सिलिंडर विभिन्न आकारों में आते हैं, छोटे 20 - क्यूबिक - फुट टैंक (शौकियों के लिए) बड़े 300-क्यूबिक-फुट टैंक (औद्योगिक उपयोग के लिए) से।

नियामक: एक उपकरण जो उच्च सिलेंडर दबाव को एक सुरक्षित, प्रयोग करने योग्य प्रवाह दर (क्यूबिक फीट प्रति घंटे में मापा जाता है, सीएफएच) में कम करता है। नियामक लगातार गैस प्रवाह सुनिश्चित करते हैं, एक स्थिर ढाल बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण।

फ्लो मीटर: नियामक से जुड़ा हुआ, यह गैस प्रवाह दर (आमतौर पर अधिकांश वेल्डिंग के लिए 10-30 सीएफएच) को प्रदर्शित करता है। बहुत कम एक प्रवाह असुरक्षित वेल्ड छोड़ देता है; बहुत अधिक अपशिष्ट गैस और अशांति का कारण हो सकता है।

नली और नोजल: गैस एक नली के माध्यम से वेल्डिंग बंदूक के माध्यम से यात्रा करती है, जहां एक नोजल इसे आर्क और वेल्ड पूल के चारों ओर निर्देशित करता है, जिससे सुरक्षात्मक ढाल बनता है।

आधुनिक वेल्डिंग में परिरक्षण गैस क्यों आवश्यक है

गैस को परिरक्षण किए बिना, अधिकांश धातुओं में उच्च - गुणवत्ता वेल्ड प्राप्त करना लगभग असंभव होगा। वायुमंडलीय संदूषण वेल्ड को कमजोर, झरझरा, या भंगुर - संरचनात्मक, मोटर वाहन या औद्योगिक उपयोग के लिए अनफिट कर देगा। परिरक्षण गैस सक्षम करता है:

लगातार, दोहराए जाने वाले वेल्ड्स: विनिर्माण के लिए महत्वपूर्ण, जहां हर भाग को सुरक्षा मानकों को पूरा करना चाहिए।

संवेदनशील धातुओं की वेल्डिंग: एल्यूमीनियम, स्टेनलेस स्टील, और तांबा अक्रिय गैस सुरक्षा के बिना ऑक्सीकरण या कोरोड करेगा।

दक्षता: दोषों और स्पैटर को कम करके, गैस में कटौती करने और सफाई के समय पर गैस में कटौती होती है।

निष्कर्ष

एक परिरक्षण गैस एक सुरक्षात्मक गैस या मिश्रण है जो वेल्डिंग के दौरान पिघले हुए धातु की सुरक्षा करती है, चाप को स्थिर करती है, और वेल्ड गुणों को आकार देती है। यह वायुमंडलीय संदूषण को रोकता है, मजबूत संलयन सुनिश्चित करता है, और वेल्डर को मनका आकार और उनकी आवश्यकताओं के लिए प्रवेश करने की अनुमति देता है। आर्गन (एल्यूमीनियम के लिए) जैसी अक्रिय गैसों से लेकर सीओओ (स्टील के लिए) के साथ प्रतिक्रियाशील मिश्रण तक, आधुनिक निर्माण में उच्च - गुणवत्ता वेल्ड्स का उत्पादन करने के लिए गैसें अपरिहार्य हैं। चाहे घर की कार्यशाला या औद्योगिक संयंत्र में, सही परिरक्षण गैस मजबूत, स्वच्छ और विश्वसनीय जोड़ों को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।