लेजर वेल्डिंग में सुरक्षात्मक गैस का प्रभाव
सही सुरक्षात्मक गैस से आपको क्या लाभ मिल सकते हैं?
Iलेजर वेल्डिंग में, सुरक्षात्मक गैस का चुनाव वेल्ड सीम के निर्माण, गुणवत्ता, गहराई और चौड़ाई पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है।
अधिकांश मामलों में, सुरक्षात्मक गैस का उपयोग वेल्ड सीम पर सकारात्मक प्रभाव डालता है, जबकि सुरक्षात्मक गैस का अनुचित उपयोग वेल्डिंग पर हानिकारक प्रभाव डाल सकता है।
सुरक्षात्मक गैस के उपयोग के उचित और अनुचित प्रभाव निम्नलिखित हैं:
समुचित उपयोग
अनुचित उपयोग
1. वेल्ड पूल का प्रभावी संरक्षण
सुरक्षात्मक गैस का उचित उपयोग वेल्ड पूल को ऑक्सीकरण से प्रभावी ढंग से बचा सकता है या ऑक्सीकरण को पूरी तरह से रोक भी सकता है।
1. वेल्ड सीम का क्षरण
सुरक्षात्मक गैस का अनुचित उपयोग वेल्ड सीम की खराब गुणवत्ता का कारण बन सकता है।
2. छींटे पड़ने में कमी
सुरक्षात्मक गैस को सही ढंग से डालने से वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान छींटे पड़ने की समस्या को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है।
2. दरारें पड़ना और यांत्रिक गुणों में कमी आना
गलत प्रकार की गैस का चयन करने से वेल्ड सीम में दरार आ सकती है और यांत्रिक प्रदर्शन में कमी आ सकती है।
3. वेल्ड सीम का एकसमान निर्माण
सुरक्षात्मक गैस का उचित उपयोग जमने के दौरान वेल्ड पूल के समान रूप से फैलने को बढ़ावा देता है, जिसके परिणामस्वरूप एक समान और सौंदर्यपूर्ण रूप से आकर्षक वेल्ड सीम प्राप्त होती है।
3. ऑक्सीकरण या हस्तक्षेप में वृद्धि
गलत गैस प्रवाह दर का चयन, चाहे वह बहुत अधिक हो या बहुत कम, वेल्ड सीम के ऑक्सीकरण को बढ़ा सकता है। इससे पिघली हुई धातु में गंभीर गड़बड़ी भी हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप वेल्ड सीम ढह सकती है या असमान रूप से बन सकती है।
4. लेजर के उपयोग में वृद्धि
सुरक्षात्मक गैस को सही ढंग से डालने से लेजर पर धातु वाष्प के गुच्छों या प्लाज्मा बादलों के परिरक्षण प्रभाव को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है, जिससे लेजर की दक्षता बढ़ जाती है।
4. अपर्याप्त सुरक्षा या नकारात्मक प्रभाव
गैस डालने की गलत विधि चुनने से वेल्ड सीम की अपर्याप्त सुरक्षा हो सकती है या वेल्ड सीम के निर्माण पर नकारात्मक प्रभाव भी पड़ सकता है।
5. वेल्ड सरंध्रता में कमी
सुरक्षात्मक गैस को सही ढंग से डालने से वेल्ड सीम में गैस छिद्रों के निर्माण को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। उपयुक्त गैस प्रकार, प्रवाह दर और डालने की विधि का चयन करके आदर्श परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं।
5. वेल्ड की गहराई पर प्रभाव
सुरक्षात्मक गैस के प्रयोग से वेल्ड की गहराई पर एक निश्चित प्रभाव पड़ सकता है, विशेष रूप से पतली प्लेटों की वेल्डिंग में, जहां यह वेल्ड की गहराई को कम करने की प्रवृत्ति रखता है।
विभिन्न प्रकार की सुरक्षात्मक गैस
लेजर वेल्डिंग में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली सुरक्षात्मक गैसें नाइट्रोजन (N2), आर्गन (Ar) और हीलियम (He) हैं। इन गैसों के भौतिक और रासायनिक गुण अलग-अलग होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वेल्ड सीम पर अलग-अलग प्रभाव पड़ते हैं।
1. नाइट्रोजन (N2)
नाइट्रोजन (N2) की आयनीकरण ऊर्जा मध्यम होती है, जो आर्गन (Ar) से अधिक और हीलियम (He) से कम होती है। लेजर की क्रिया से यह मध्यम स्तर तक आयनित होती है, जिससे प्लाज्मा बादलों का निर्माण कम हो जाता है और लेजर का उपयोग बढ़ जाता है। हालांकि, नाइट्रोजन कुछ तापमानों पर एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं और कार्बन स्टील के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करके नाइट्राइड बना सकती है। इससे वेल्ड जोड़ की भंगुरता बढ़ सकती है और उसकी मजबूती कम हो सकती है, जिससे उसके यांत्रिक गुणों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। इसलिए, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं और कार्बन स्टील की वेल्डिंग के लिए नाइट्रोजन को सुरक्षात्मक गैस के रूप में उपयोग करने की सलाह नहीं दी जाती है। दूसरी ओर, नाइट्रोजन स्टेनलेस स्टील के साथ प्रतिक्रिया करके नाइट्राइड बना सकती है, जिससे वेल्ड जोड़ की मजबूती बढ़ जाती है। इसलिए, स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग के लिए नाइट्रोजन को सुरक्षात्मक गैस के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
2. आर्गन गैस (Ar)
आर्गन गैस की आयनीकरण ऊर्जा अपेक्षाकृत कम होती है, जिसके परिणामस्वरूप लेजर क्रिया के तहत उच्च स्तर का आयनीकरण होता है। यह प्लाज्मा बादलों के निर्माण को नियंत्रित करने के लिए अनुकूल नहीं है और लेजरों के प्रभावी उपयोग पर कुछ हद तक प्रभाव डाल सकता है। हालांकि, आर्गन की प्रतिक्रियाशीलता बहुत कम होती है और सामान्य धातुओं के साथ रासायनिक अभिक्रिया करने की संभावना कम होती है। इसके अलावा, आर्गन किफायती भी है। साथ ही, अपने उच्च घनत्व के कारण, आर्गन वेल्ड पूल के ऊपर डूब जाती है, जिससे वेल्ड पूल को बेहतर सुरक्षा मिलती है। इसलिए, इसे पारंपरिक परिरक्षण गैस के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
3. हीलियम गैस (He)
हीलियम गैस की आयनीकरण ऊर्जा सबसे अधिक होती है, जिसके कारण लेजर क्रिया के तहत आयनीकरण की मात्रा बहुत कम होती है। इससे प्लाज्मा बादल निर्माण पर बेहतर नियंत्रण संभव होता है और लेजर धातुओं के साथ प्रभावी ढंग से क्रिया कर सकते हैं। इसके अलावा, हीलियम की प्रतिक्रियाशीलता बहुत कम होती है और यह धातुओं के साथ आसानी से रासायनिक अभिक्रिया नहीं करती, जिससे यह वेल्ड शील्डिंग के लिए एक उत्कृष्ट गैस बन जाती है। हालांकि, हीलियम की कीमत अधिक होने के कारण इसका उपयोग आमतौर पर उत्पादों के बड़े पैमाने पर उत्पादन में नहीं किया जाता है। इसका उपयोग आमतौर पर वैज्ञानिक अनुसंधान या उच्च मूल्यवर्धित उत्पादों के निर्माण में किया जाता है।
सुरक्षात्मक गैस के उपयोग की दो विधियाँ
वर्तमान में, परिरक्षण गैस को प्रवेश कराने के दो मुख्य तरीके हैं: ऑफ-एक्सिस साइड ब्लोइंग और कोएक्सियल परिरक्षण गैस, जैसा कि क्रमशः चित्र 1 और चित्र 2 में दिखाया गया है।
चित्र 1: अक्ष से हटकर पार्श्व दिशा में प्रवाहित होने वाली परिरक्षण गैस
चित्र 2: समाक्षीय परिरक्षण गैस
इन दोनों प्रकार की फूंक मारने की विधियों में से किसी एक को चुनने का निर्णय कई बातों पर निर्भर करता है।
सामान्य तौर पर, परिरक्षण गैस के लिए ऑफ-एक्सिस साइड ब्लोइंग विधि का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।
उपयुक्त सुरक्षात्मक गैस का चयन कैसे करें?
सबसे पहले, यह स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है कि वेल्ड के "ऑक्सीकरण" शब्द का प्रयोग बोलचाल की भाषा में किया जाता है। सैद्धांतिक रूप से, इसका तात्पर्य वेल्ड धातु और हवा में मौजूद हानिकारक घटकों, जैसे ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के बीच रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण वेल्ड की गुणवत्ता में गिरावट से है।
वेल्ड ऑक्सीकरण को रोकने के लिए इन हानिकारक घटकों और उच्च तापमान वाले वेल्ड धातु के बीच संपर्क को कम करना या उससे बचना आवश्यक है। इस उच्च तापमान की स्थिति में न केवल पिघली हुई वेल्ड पूल धातु शामिल होती है, बल्कि वेल्ड धातु के पिघलने से लेकर पूल के जमने और उसका तापमान एक निश्चित सीमा से नीचे गिरने तक की पूरी अवधि भी शामिल होती है।
वेल्डिंग प्रक्रिया
उदाहरण के लिए, टाइटेनियम मिश्र धातुओं की वेल्डिंग में, जब तापमान 300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर होता है, तो तेजी से हाइड्रोजन का अवशोषण होता है; 450 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, तेजी से ऑक्सीजन का अवशोषण होता है; और 600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, तेजी से नाइट्रोजन का अवशोषण होता है।
इसलिए, टाइटेनियम मिश्र धातु की वेल्डिंग के जमने की अवस्था के दौरान, जब उसका तापमान 300°C से नीचे गिर जाता है, तो ऑक्सीकरण को रोकने के लिए प्रभावी सुरक्षा आवश्यक है। उपरोक्त विवरण के आधार पर, यह स्पष्ट है कि प्रवाहित की जाने वाली परिरक्षण गैस को न केवल उचित समय पर वेल्डिंग पूल को, बल्कि वेल्डिंग के अभी-अभी जमे हुए क्षेत्र को भी सुरक्षा प्रदान करनी चाहिए। अतः, चित्र 1 में दर्शाई गई ऑफ-एक्सिस साइड ब्लोइंग विधि को आमतौर पर प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि यह चित्र 2 में दर्शाई गई समाक्षीय परिरक्षण विधि की तुलना में व्यापक सुरक्षा प्रदान करती है, विशेष रूप से वेल्डिंग के अभी-अभी जमे हुए क्षेत्र के लिए।
हालांकि, कुछ विशिष्ट उत्पादों के लिए, विधि का चुनाव उत्पाद की संरचना और संयुक्त विन्यास के आधार पर किया जाना चाहिए।
सुरक्षात्मक गैस को प्रवेश कराने की विधि का विशिष्ट चयन
1. सीधी रेखा वेल्डिंग
यदि उत्पाद का वेल्ड आकार सीधा है, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, और जोड़ विन्यास में बट जॉइंट, लैप जॉइंट, फिललेट वेल्ड या स्टैक वेल्ड शामिल हैं, तो इस प्रकार के उत्पाद के लिए पसंदीदा विधि ऑफ-एक्सिस साइड ब्लोइंग विधि है जो चित्र 1 में दिखाई गई है।
चित्र 3: सीधी रेखा में वेल्डिंग
2. समतल संलग्न ज्यामिति वेल्ड
चित्र 4 में दर्शाए अनुसार, इस प्रकार के उत्पाद में वेल्ड का आकार बंद समतल होता है, जैसे कि वृत्ताकार, बहुभुजीय या बहु-खंडीय रेखा आकार। जोड़ विन्यास में बट जॉइंट, लैप जॉइंट या स्टैक वेल्ड शामिल हो सकते हैं। इस प्रकार के उत्पाद के लिए, चित्र 2 में दर्शाई गई समाक्षीय परिरक्षण गैस का उपयोग करना पसंदीदा विधि है।
चित्र 4: समतल संलग्न ज्यामिति वेल्ड
समतल बंद ज्यामिति वाली वेल्डिंग के लिए उपयुक्त परिरक्षण गैस का चयन वेल्डिंग उत्पादन की गुणवत्ता, दक्षता और लागत को सीधे प्रभावित करता है। हालांकि, वेल्डिंग सामग्री की विविधता के कारण, वास्तविक वेल्डिंग प्रक्रियाओं में वेल्डिंग गैस का चयन जटिल होता है। इसके लिए वेल्डिंग सामग्री, वेल्डिंग विधियों, वेल्डिंग स्थितियों और वांछित वेल्डिंग परिणाम पर व्यापक विचार करना आवश्यक है। वेल्डिंग परीक्षणों के माध्यम से सबसे उपयुक्त वेल्डिंग गैस का चयन किया जा सकता है, जिससे सर्वोत्तम वेल्डिंग परिणाम प्राप्त हो सकें।
वीडियो डिस्प्ले | हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग के लिए एक नज़र
हैंडहेल्ड लेजर वेल्डर के बारे में और अधिक जानें
यह वीडियो बताता है कि लेजर वेल्डिंग मशीन क्या होती है औरआपको जिन निर्देशों और संरचनाओं को जानना आवश्यक है।
हैंडहेल्ड लेजर वेल्डर खरीदने से पहले यह आपकी संपूर्ण मार्गदर्शिका भी है।
1000W, 1500W और 2000W लेजर वेल्डिंग मशीन की बुनियादी संरचनाएं इस प्रकार हैं।
विभिन्न आवश्यकताओं के लिए बहुमुखी लेजर वेल्डिंग
इस वीडियो में, हम कई वेल्डिंग विधियों का प्रदर्शन करते हैं जिन्हें आप हैंडहेल्ड लेजर वेल्डर से कर सकते हैं। एक हैंडहेल्ड लेजर वेल्डर वेल्डिंग में नौसिखिए और अनुभवी वेल्डिंग मशीन ऑपरेटर के बीच के अंतर को कम कर सकता है।
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पूछे जाने वाले प्रश्न
- लेजर वेल्डिंग में, वेल्ड क्षेत्र को वायुमंडलीय प्रदूषण से बचाने के लिए परिरक्षण गैस एक महत्वपूर्ण घटक है। इस प्रकार की वेल्डिंग में उपयोग की जाने वाली उच्च-तीव्रता वाली लेजर किरण काफी मात्रा में ऊष्मा उत्पन्न करती है, जिससे धातु का पिघला हुआ पूल बनता है।
लेजर वेल्डिंग मशीनों की वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान पिघले हुए धातु के पूल को सुरक्षित रखने के लिए अक्सर अक्रिय गैस का उपयोग किया जाता है। कुछ पदार्थों की वेल्डिंग करते समय सतह ऑक्सीकरण पर विचार नहीं किया जा सकता है। हालांकि, अधिकांश अनुप्रयोगों में, हीलियम, आर्गन, नाइट्रोजन और अन्य गैसों का उपयोग सुरक्षा के लिए किया जाता है। आइए आगे देखें कि वेल्डिंग के दौरान लेजर वेल्डिंग मशीनों को शील्डिंग गैस की आवश्यकता क्यों होती है।
लेजर वेल्डिंग में, परिरक्षण गैस वेल्ड के आकार, गुणवत्ता, प्रवेश क्षमता और संलयन चौड़ाई को प्रभावित करती है। अधिकतर मामलों में, परिरक्षण गैस का प्रवाह वेल्ड पर सकारात्मक प्रभाव डालता है।
- आर्गन-हीलियम मिश्रणआर्गन-हीलियम मिश्रण: लेजर पावर स्तर के आधार पर अधिकांश एल्यूमीनियम लेजर वेल्डिंग अनुप्रयोगों के लिए आमतौर पर अनुशंसित। आर्गन-ऑक्सीजन मिश्रण: उच्च दक्षता और स्वीकार्य वेल्डिंग गुणवत्ता प्रदान कर सकता है।
- गैस लेजर के डिजाइन और अनुप्रयोग में उपयोग की जाने वाली गैसें निम्नलिखित हैं: कार्बन डाइऑक्साइड (CO2), हीलियम-नियॉन (H और Ne), और नाइट्रोजन (N)।
हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग के बारे में कोई प्रश्न हैं?
पोस्ट करने का समय: 19 मई 2023