परिरक्षण गैस की भूमिका
लेजर वेल्डिंग में, परिरक्षण गैस वेल्ड गठन, वेल्ड गुणवत्ता, वेल्ड गहराई और वेल्ड चौड़ाई को प्रभावित करती है। ज्यादातर मामलों में, परिरक्षण गैस प्रवाहित करने से वेल्ड पर सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा, लेकिन इसका नकारात्मक प्रभाव भी पड़ सकता है।
सकारात्मक प्रभाव
- सही ढंग से उड़ाई गई परिरक्षण गैस वेल्ड पूल को ऑक्सीकरण से प्रभावी ढंग से बचाएगी;
- परिरक्षण गैस में सही ढंग से फूंकने से वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न छींटे प्रभावी ढंग से कम हो जाएंगे;
- परिरक्षण गैस में सही प्रवाह समान रूप से फैले हुए वेल्ड पिघल पूल के जमने को बढ़ावा दे सकता है, जिससे वेल्ड का आकार एक समान और सुंदर हो जाता है;
- परिरक्षण गैस का सही प्रवाह लेजर पर धातु वाष्प प्लम या प्लाज्मा बादल के परिरक्षण प्रभाव को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, जिससे लेजर का प्रभावी उपयोग बढ़ जाता है;
- परिरक्षण गैस को सही ढंग से प्रवाहित करने से वेल्ड सीम सरंध्रता को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। जब तक गैस का प्रकार, गैस प्रवाह दर और उड़ाने की विधि सही ढंग से चुनी जाती है, तब तक आदर्श प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है।
हालाँकि, परिरक्षण गैस के गलत उपयोग से वेल्डिंग पर प्रतिकूल प्रभाव भी पड़ सकता है।
प्रतिकूल प्रभाव इस प्रकार हैं:
- गलत तरीके से उड़ाई गई परिरक्षण गैस के परिणामस्वरूप खराब वेल्ड सीम हो सकता है:
- गलत प्रकार की गैस के चयन से वेल्ड में दरार पड़ सकती है और वेल्ड के यांत्रिक गुणों में भी कमी आ सकती है;
- गैस ब्लो-इन प्रवाह दर के गलत चयन से वेल्ड का अधिक गंभीर ऑक्सीकरण हो सकता है (या तो प्रवाह दर बहुत अधिक या बहुत कम है) और बाहरी ताकतों द्वारा वेल्ड पूल धातु की गंभीर गड़बड़ी भी हो सकती है जिसके परिणामस्वरूप वेल्ड का पतन हो सकता है वेल्ड या असमान गठन;
- गैस प्रवाहित करने के गलत विकल्प के परिणामस्वरूप वेल्ड सुरक्षात्मक प्रभाव प्राप्त नहीं कर सकता है या यहां तक कि मूल रूप से कोई सुरक्षात्मक प्रभाव नहीं हो सकता है या वेल्ड गठन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है;
- परिरक्षण गैस में प्रवाहित होने से वेल्ड की गहराई पर एक निश्चित प्रभाव पड़ेगा, विशेष रूप से पतली प्लेट वेल्डिंग में, वेल्ड की गहराई कम हो जाएगी।
परिरक्षण गैस के प्रकार
आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली लेजर वेल्डिंग परिरक्षण गैसें मुख्य रूप से N2, Ar, He हैं, उनके भौतिक और रासायनिक गुण अलग-अलग हैं, और इसलिए वेल्ड सीम पर प्रभाव भी भिन्न होता है।
1. नाइट्रोजन N2
N2 की आयनीकरण ऊर्जा मध्यम, Ar की तुलना में अधिक और He की तुलना में कम है। लेजर की कार्रवाई के तहत आयनीकरण की डिग्री औसत है, जो प्लाज्मा बादलों के गठन को बेहतर ढंग से कम कर सकती है और इस प्रकार लेजर के प्रभावी उपयोग को बढ़ा सकती है। नाइट्रोजन एक निश्चित तापमान पर एल्यूमीनियम मिश्र धातु और कार्बन स्टील के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करके नाइट्राइड का उत्पादन कर सकता है, जिससे वेल्ड की भंगुरता बढ़ जाएगी और कठोरता कम हो जाएगी, और वेल्डेड जोड़ के यांत्रिक गुणों पर अधिक प्रतिकूल प्रभाव पड़ेगा, इसलिए यह है एल्यूमीनियम मिश्र धातु और कार्बन स्टील वेल्ड की सुरक्षा के लिए नाइट्रोजन का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। नाइट्रोजन और स्टेनलेस स्टील के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया नाइट्राइड का उत्पादन करती है जो वेल्डेड जोड़ की ताकत में सुधार कर सकती है और वेल्ड के यांत्रिक गुणों में सुधार करने में मदद करेगी, इसलिए स्टेनलेस स्टील को वेल्डिंग करते समय नाइट्रोजन को परिरक्षण गैस के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
2. आर्गन अर
Ar की आयनीकरण ऊर्जा अपेक्षाकृत कम है, लेजर की कार्रवाई के तहत आयनीकरण की डिग्री अधिक है, प्लाज्मा बादल के गठन को नियंत्रित करने के लिए अनुकूल नहीं है, लेजर के प्रभावी उपयोग पर एक निश्चित प्रभाव पड़ेगा, लेकिन Ar गतिविधि बहुत है कम, सामान्य धातुओं के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया करना मुश्किल है, और एआर लागत अधिक नहीं है; इसके अलावा, Ar का घनत्व अधिक है, जो वेल्ड पूल के शीर्ष तक डूबने के लिए अनुकूल है, वेल्ड पूल की बेहतर सुरक्षा कर सकता है, इसलिए इसे पारंपरिक परिरक्षण गैस के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
3. हीलियम हे
हे की आयनीकरण ऊर्जा उच्चतम है, और लेजर की कार्रवाई के तहत आयनीकरण की डिग्री बहुत कम है, इसलिए यह प्लाज्मा क्लाउड के गठन को अच्छी तरह से नियंत्रित कर सकता है, और लेजर धातु पर अच्छी तरह से काम कर सकता है। हालाँकि, हे की लागत इतनी अधिक है कि इसका उपयोग बड़े पैमाने पर उत्पादित उत्पादों के लिए नहीं किया जाता है। उनका उपयोग आम तौर पर वैज्ञानिक अनुसंधान या बहुत अधिक मूल्यवर्धित उत्पादों के लिए किया जाता है। जिस तरह से परिरक्षण गैस को अंदर प्रवाहित किया जाता है।
परिरक्षण गैस के दो मुख्य प्रकार होते हैं: एक साइड शाफ्ट साइड ब्लोइंग परिरक्षण गैस और दूसरा समाक्षीय परिरक्षण गैस।
सामान्य तौर पर, साइड-ब्लोइंग सुरक्षात्मक गैस विधि का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।
सुरक्षात्मक गैस उड़ाने की विधि चयन सिद्धांत
सबसे पहले, यह स्पष्ट होना चाहिए कि वेल्ड का तथाकथित "ऑक्सीकरण" केवल एक सामान्य नाम है, सैद्धांतिक रूप से वेल्ड और हवा में हानिकारक घटकों के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया को संदर्भित करता है, जिसके परिणामस्वरूप गुणवत्ता में गिरावट होती है वेल्ड, आमतौर पर एक निश्चित तापमान पर वेल्ड धातु और हवा में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन आदि की रासायनिक प्रतिक्रिया।
वेल्ड को "ऑक्सीकरण" होने से रोकने के लिए ऐसे हानिकारक घटकों और उच्च तापमान पर वेल्ड धातु के बीच संपर्क को कम करना या उससे बचना है, जो न केवल पिघला हुआ पूल धातु है, बल्कि वेल्ड धातु के पिघलने से लेकर पूल तक की पूरी प्रक्रिया है। धातु जम जाती है और उसका तापमान एक निश्चित तापमान से कम हो जाता है।
उदाहरण के लिए, टाइटेनियम मिश्र धातु वेल्डिंग, जब 300 डिग्री से ऊपर तापमान तेजी से हाइड्रोजन को अवशोषित कर सकता है, 450 डिग्री ऊपर ऑक्सीजन का तेजी से अवशोषण, नाइट्रोजन के तेजी से अवशोषण से 600 डिग्री ऊपर, इसलिए टाइटेनियम मिश्र धातु जमने में वेल्ड करता है और तापमान 300 डिग्री नीचे तक नीचे जाता है। यह चरण प्रभावी सुरक्षा प्रभाव के अधीन है, अन्यथा यह "ऑक्सीकरण" होगा।
उपरोक्त विवरण से, यह समझना आसान है कि सुरक्षात्मक गैस न केवल वेल्ड पूल की समय पर सुरक्षा में उड़ा दी जाती है, बल्कि सुरक्षा के लिए सिर्फ ठोस क्षेत्र को वेल्ड करने की भी आवश्यकता होती है, इसलिए साइड एक्सिस साइड ब्लोइंग सुरक्षात्मक का सामान्य उपयोग गैस, क्योंकि समाक्षीय सुरक्षा की तुलना में सुरक्षा की यह विधि सुरक्षा की एक विस्तृत श्रृंखला है, विशेष रूप से वेल्ड के लिए अभी-अभी जमने वाले क्षेत्र में बेहतर सुरक्षा है।
इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए, सभी उत्पादों को साइड-ब्लो परिरक्षण गैस द्वारा संरक्षित नहीं किया जा सकता है, और कुछ विशिष्ट उत्पादों के लिए, केवल समाक्षीय परिरक्षण गैस का उपयोग किया जा सकता है, जिसके लिए उत्पाद संरचना और संयुक्त रूप से लक्षित चयन की आवश्यकता होती है।
विशिष्ट सुरक्षात्मक गैस उड़ाने की विधि का विकल्प
1. सीधी रेखा वेल्डिंग सीम
वेल्ड सीम का आकार सीधा होता है, और जोड़ का रूप बट जोड़, लैप जोड़, कोने का जोड़ या स्टैक्ड वेल्ड हेड होता है।
2. समतल बंद पैटर्न वेल्डिंग सीम
वेल्ड सीम का आकार एक बंद पैटर्न है जैसे कि एक समतल परिधि आकार, एक समतल बहुपक्षीय आकार, एक समतल बहु-खंड रेखा आकार, आदि। जोड़ का रूप बट जोड़, लैप जोड़, स्टैक्ड वेल्ड हेड आदि है। इस प्रकार का उत्पाद समाक्षीय परिरक्षण गैस विधि के लिए बेहतर है।
परिरक्षण गैस का चयन सीधे वेल्डिंग उत्पादन की गुणवत्ता, दक्षता और लागत को प्रभावित करता है, लेकिन वेल्डिंग सामग्री की विविधता के कारण, वास्तविक वेल्डिंग प्रक्रिया में वेल्डिंग गैस का चयन भी जटिल होता है, जिसके लिए वेल्डिंग सामग्री, वेल्डिंग विधियों पर व्यापक विचार की आवश्यकता होती है। , वेल्डिंग की स्थिति, और आवश्यक वेल्डिंग परिणाम, और वेल्डिंग परीक्षणों के माध्यम से अधिक उपयुक्त वेल्डिंग गैस का चयन करें और बेहतर वेल्डिंग परिणाम प्राप्त करें।
