लेज़र वेल्डिंग का मुख्य उद्देश्य पतली दीवार वाली सामग्रियों और सटीक पुर्जों की वेल्डिंग दक्षता और गुणवत्ता में सुधार करना है। आज हम लेज़र वेल्डिंग के फायदों के बारे में बात नहीं करेंगे, बल्कि इस बात पर ध्यान केंद्रित करेंगे कि लेज़र वेल्डिंग के लिए परिरक्षण गैसों का सही तरीके से उपयोग कैसे किया जाए।
लेजर वेल्डिंग के लिए शील्ड गैस का उपयोग क्यों करें?
लेज़र वेल्डिंग में, शील्ड गैस वेल्ड निर्माण, वेल्ड की गुणवत्ता, वेल्ड की गहराई और वेल्ड की चौड़ाई को प्रभावित करती है। ज़्यादातर मामलों में, सहायक गैस को उड़ाने से वेल्ड पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, लेकिन इसके प्रतिकूल प्रभाव भी पड़ सकते हैं।
जब आप शील्ड गैस को सही ढंग से उड़ाते हैं, तो इससे आपको मदद मिलेगी:
✦ऑक्सीकरण को कम करने या उससे बचने के लिए वेल्ड पूल की प्रभावी रूप से सुरक्षा करें
✦वेल्डिंग प्रक्रिया में उत्पन्न छींटे को प्रभावी ढंग से कम करें
✦वेल्ड छिद्रों को प्रभावी ढंग से कम करें
✦जमते समय वेल्ड पूल को समान रूप से फैलाने में सहायता करें, ताकि वेल्ड सीम एक साफ और चिकनी किनारे के साथ आए
✦लेजर पर धातु वाष्प प्लम या प्लाज्मा बादल का परिरक्षण प्रभाव प्रभावी रूप से कम हो जाता है, और लेजर की प्रभावी उपयोग दर बढ़ जाती है।
जब तकशील्ड गैस प्रकार, गैस प्रवाह दर, और उड़ाने मोड चयनयदि आप सही हैं, तो आप वेल्डिंग का आदर्श प्रभाव प्राप्त कर सकते हैं। हालाँकि, सुरक्षात्मक गैस का गलत उपयोग वेल्डिंग पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकता है। गलत प्रकार की शील्ड गैस का उपयोग करने से वेल्ड में दरारें पड़ सकती हैं या वेल्डिंग के यांत्रिक गुण कम हो सकते हैं। गैस प्रवाह दर बहुत अधिक या बहुत कम होने से वेल्ड ऑक्सीकरण और वेल्ड पूल के अंदर धातु सामग्री में गंभीर बाहरी हस्तक्षेप हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप वेल्ड टूट सकता है या असमान रूप से बन सकता है।
शील्ड गैस के प्रकार
लेज़र वेल्डिंग में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली सुरक्षात्मक गैसें मुख्यतः N2, Ar और He हैं। इनके भौतिक और रासायनिक गुण अलग-अलग होते हैं, इसलिए वेल्ड पर इनके प्रभाव भी अलग-अलग होते हैं।
नाइट्रोजन (N2)
N2 की आयनीकरण ऊर्जा मध्यम होती है, Ar से अधिक और He से कम। लेज़र विकिरण के तहत, N2 की आयनीकरण डिग्री एक समान स्तर पर रहती है, जिससे प्लाज़्मा बादल के निर्माण को बेहतर ढंग से कम किया जा सकता है और लेज़र की प्रभावी उपयोग दर को बढ़ाया जा सकता है। नाइट्रोजन एक निश्चित तापमान पर एल्यूमीनियम मिश्र धातु और कार्बन स्टील के साथ प्रतिक्रिया करके नाइट्राइड उत्पन्न कर सकता है, जिससे वेल्ड की भंगुरता में सुधार होगा और कठोरता कम होगी, और वेल्ड जोड़ों के यांत्रिक गुणों पर बहुत प्रतिकूल प्रभाव पड़ेगा। इसलिए, एल्यूमीनियम मिश्र धातु और कार्बन स्टील की वेल्डिंग करते समय नाइट्रोजन का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।
हालांकि, नाइट्रोजन द्वारा उत्पन्न नाइट्रोजन और स्टेनलेस स्टील के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया वेल्ड संयुक्त की ताकत में सुधार कर सकती है, जो वेल्ड के यांत्रिक गुणों को बेहतर बनाने के लिए फायदेमंद होगी, इसलिए स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग में नाइट्रोजन को परिरक्षण गैस के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
आर्गन (Ar)
आर्गन की आयनीकरण ऊर्जा अपेक्षाकृत कम होती है, और लेज़र की क्रिया के तहत इसकी आयनीकरण डिग्री बढ़ जाएगी। इसलिए, एक परिरक्षण गैस के रूप में आर्गन, प्लाज्मा बादलों के निर्माण को प्रभावी ढंग से नियंत्रित नहीं कर सकता, जिससे लेज़र वेल्डिंग की प्रभावी उपयोग दर कम हो जाएगी। प्रश्न उठता है: क्या आर्गन वेल्डिंग के लिए एक परिरक्षण गैस के रूप में एक खराब विकल्प है? उत्तर है नहीं। एक अक्रिय गैस होने के कारण, आर्गन अधिकांश धातुओं के साथ प्रतिक्रिया नहीं कर पाता है, और Ar का उपयोग सस्ता है। इसके अलावा, Ar का घनत्व अधिक होने के कारण, यह वेल्ड पिघले हुए पूल की सतह पर आसानी से डूब जाएगा और वेल्ड पूल की बेहतर सुरक्षा कर सकता है, इसलिए आर्गन का उपयोग पारंपरिक सुरक्षात्मक गैस के रूप में किया जा सकता है।
हीलियम (He)
आर्गन के विपरीत, हीलियम में अपेक्षाकृत उच्च आयनीकरण ऊर्जा होती है जो प्लाज्मा बादलों के निर्माण को आसानी से नियंत्रित कर सकती है। साथ ही, हीलियम किसी भी धातु के साथ अभिक्रिया नहीं करता। यह लेज़र वेल्डिंग के लिए वास्तव में एक अच्छा विकल्प है। एकमात्र समस्या यह है कि हीलियम अपेक्षाकृत महंगा है। बड़े पैमाने पर धातु उत्पाद बनाने वाले निर्माताओं के लिए, हीलियम उत्पादन लागत में भारी वृद्धि करेगा। इसलिए हीलियम का उपयोग आमतौर पर वैज्ञानिक अनुसंधान या बहुत अधिक मूल्यवर्धित उत्पादों में किया जाता है।
शील्ड गैस को कैसे उड़ाएं?
सबसे पहले, यह स्पष्ट होना चाहिए कि वेल्ड का तथाकथित "ऑक्सीकरण" केवल एक सामान्य नाम है, जो सैद्धांतिक रूप से वेल्ड और हवा में मौजूद हानिकारक घटकों के बीच होने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया को संदर्भित करता है, जिससे वेल्ड खराब हो जाता है। आमतौर पर, वेल्ड धातु एक निश्चित तापमान पर हवा में मौजूद ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करती है।
वेल्ड को "ऑक्सीकृत" होने से रोकने के लिए ऐसे हानिकारक घटकों और वेल्ड धातु के बीच उच्च तापमान के तहत संपर्क को कम करने या टालने की आवश्यकता होती है, जो न केवल पिघले हुए पूल धातु में होता है, बल्कि वेल्ड धातु के पिघलने से लेकर पिघले हुए पूल धातु के ठोस होने और उसके तापमान को एक निश्चित तापमान तक ठंडा करने तक की पूरी अवधि में होता है।
शील्ड गैस उड़ाने के दो मुख्य तरीके
▶एक पक्ष अक्ष पर ढाल गैस उड़ा रहा है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है।
▶दूसरा एक समाक्षीय उड़ाने की विधि है, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है।
चित्र 1.
चित्र 2.
दोनों उड़ाने के तरीकों का विशिष्ट चयन कई पहलुओं पर व्यापक विचार है। सामान्य तौर पर, साइड-ब्लोइंग सुरक्षात्मक गैस का तरीका अपनाने की सिफारिश की जाती है।
लेज़र वेल्डिंग के कुछ उदाहरण
1. सीधी बीड/लाइन वेल्डिंग
जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, उत्पाद का वेल्ड आकार रैखिक होता है, और जोड़ बट जोड़, लैप जोड़, ऋणात्मक कोना जोड़, या अतिव्याप्त वेल्डिंग जोड़ हो सकता है। इस प्रकार के उत्पाद के लिए, चित्र 1 में दिखाए अनुसार पार्श्व-अक्षीय वायु-प्रवाहित सुरक्षात्मक गैस का उपयोग करना बेहतर होता है।
2. क्लोज फिगर या एरिया वेल्डिंग
जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है, उत्पाद का वेल्ड आकार एक बंद पैटर्न है जैसे कि समतल परिधि, समतल बहुपक्षीय आकार, समतल बहु-खंड रैखिक आकार, आदि। संयुक्त रूप बट जोड़, लैप जोड़, ओवरलैपिंग वेल्डिंग आदि हो सकता है। इस प्रकार के उत्पाद के लिए चित्र 2 में दिखाए अनुसार समाक्षीय सुरक्षात्मक गैस विधि को अपनाना बेहतर है।
सुरक्षात्मक गैस का चयन वेल्डिंग की गुणवत्ता, दक्षता और उत्पादन लागत को सीधे प्रभावित करता है, लेकिन वेल्डिंग सामग्री की विविधता के कारण, वास्तविक वेल्डिंग प्रक्रिया में, वेल्डिंग गैस का चयन अधिक जटिल होता है और वेल्डिंग सामग्री, वेल्डिंग विधि, वेल्डिंग स्थिति और वेल्डिंग प्रभाव की आवश्यकताओं पर व्यापक विचार की आवश्यकता होती है। वेल्डिंग परीक्षणों के माध्यम से, आप बेहतर परिणाम प्राप्त करने के लिए अधिक उपयुक्त वेल्डिंग गैस का चयन कर सकते हैं।
लेज़र वेल्डिंग में रुचि है और शील्ड गैस का चयन करना सीखने के इच्छुक हैं
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पोस्ट करने का समय: 10 अक्टूबर 2022