स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग

स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग में विरूपण, दरार और संवेदीकरण जैसे दोषों से बचने के लिए भौतिक गुणों, गर्मी नियंत्रण और सफाई पर अतिरिक्त ध्यान देने की आवश्यकता होती है। वेल्डिंग के दौरान, वेल्ड से सटे स्टेनलेस स्टील का तापमान उस स्तर तक पहुंच जाता है जिस पर माइक्रोस्ट्रक्चरल परिवर्तन होते हैं, और इसलिए स्टेनलेस स्टील की विशेषताओं के लिए इसकी सटीकता और उपयुक्तता के कारण टीआईजी वेल्डिंग सबसे आम तकनीक है।

 

विवरण

 

स्टेनलेस स्टील को इसकी सूक्ष्म संरचना और संरचना के आधार पर विभिन्न प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है, जो इसके यांत्रिक गुणों, संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डेबिलिटी को प्रभावित करते हैं। मुख्य प्रकार हैं ऑस्टेनिटिक, फेरिटिक, मार्टेंसिटिक, डुप्लेक्स, और अवक्षेपण {{1}कठोर स्टेनलेस स्टील्स, और प्रत्येक प्रकार में थर्मल चालकता, थर्मल विस्तार और क्रैकिंग या सेंसिटाइजेशन जैसे दोषों की संवेदनशीलता में अंतर के कारण विशिष्ट वेल्डिंग विचार और उपयुक्त वेल्डिंग तकनीक होती है।

 

 

स्टेनलेस स्टील के प्रकार और वेल्डिंग तकनीक

 

स्टेनलेस स्टील लौह आधारित मिश्रधातु हैं जिनमें निकेल के कुछ प्रतिशत के साथ 15% या अधिक क्रोमियम होता है, जो असाधारण संक्षारण प्रतिरोधी गुण प्रदान कर सकता है। विशिष्ट अंतिम उपयोग या विनिर्माण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए क्रोमियम सामग्री को अन्य मिश्र धातु तत्वों के साथ समायोजित किया जा सकता है, और नीचे सबसे आम स्टेनलेस स्टील प्रकारों का अवलोकन दिया गया है।

 

• √ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील

उच्च क्रोमियम (16{7}}26%) और निकेल (6-22%), अक्सर मोलिब्डेनम के साथ (उदाहरण के लिए, 304, 316)। यह गैर-चुंबकीय, उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और अच्छी निर्माण क्षमता है, और लंबे समय तक 450-850 डिग्री के संपर्क में रहने पर इसमें संवेदीकरण (कार्बाइड अवक्षेपण) होने का खतरा होता है, जिससे अंतर कणीय क्षरण होता है। साथ ही, इसमें उच्च तापीय विस्तार और कम तापीय चालकता है, जिससे विरूपण का खतरा बढ़ जाता है। लोकप्रिय ग्रेड 304, 304एल (कम कार्बन), 316, 316एल (कम कार्बन), 321 (टाइटेनियम के साथ स्थिर) हैं। उनकी अच्छी संक्षारण प्रतिरोधी संपत्ति के कारण, उनका व्यापक रूप से खाद्य प्रसंस्करण उपकरण, रासायनिक टैंक, पाइपिंग, निर्माण, बुनियादी ढांचे, दूरसंचार और चिकित्सा उद्योगों में उपयोग किया जाता है।

उपयुक्त वेल्डिंग तकनीकें

1. 1. सटीक ताप नियंत्रण, संवेदनशीलता और विरूपण को कम करने के कारण पतले वर्गों और महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए टीआईजी वेल्डिंग (जीटीएडब्ल्यू) की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है। आर्गन या आर्गन हीलियम परिरक्षण गैस का उपयोग करें।
2. 2. एमआईजी/एमएजी वेल्डिंग (जीएमएडब्ल्यू) मोटे खंडों और तेज उत्पादन के लिए अधिक उपयुक्त है, चाप को स्थिर करने के लिए एक त्रि - मिश्रण गैस (आर्गन, हीलियम, सीओ 2) का उपयोग किया जाता है और यह छींटे को कम कर सकता है।
3. 3. स्टिक वेल्डिंग (SMAW) का उपयोग आम तौर पर फ़ील्ड मरम्मत या कम {2}कार्बन इलेक्ट्रोड (उदाहरण के लिए, 304L के लिए E308L) के साथ गैर-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।

•  
• √फेरिटिक स्टेनलेस स्टील

उच्च क्रोमियम (10.5-30%), कम निकल, और कम कार्बन (उदाहरण के लिए, 430), यह चुंबकीय, मध्यम संक्षारण प्रतिरोध, और ऑस्टेनिटिक ग्रेड की तुलना में कम लागत है। इस बीच इसमें संवेदीकरण की संभावना कम है, लेकिन उच्च तापमान पर अनाज के विकास और भंगुरता के प्रति संवेदनशील है, और इसमें ऑस्टेनिटिक ग्रेड की तुलना में कम थर्मल विस्तार होता है, जिससे विरूपण का जोखिम कम हो जाता है। सामान्य ग्रेड 409, 430, 439 हैं, और इस प्रकार की फेरिटिक धातु का उपयोग ऑटोमोटिव निकास प्रणाली, रसोई उपकरणों और औद्योगिक उपकरणों के लिए व्यापक रूप से किया गया है।

उपयुक्त वेल्डिंग तकनीक:

1. 1. टीआईजी वेल्डिंग (जीटीएडब्ल्यू) पतले खंडों और उच्च गुणवत्ता वाले वेल्ड के लिए उपयुक्त है, जो अनाज के विकास को रोकने के लिए गर्मी इनपुट पर अच्छा नियंत्रण प्रदान कर सकता है।
2. 2. एमआईजी/एमएजी वेल्डिंग (जीएमएडब्ल्यू) मोटी सामग्री और तेज वेल्डिंग के लिए प्रभावी है। अत्यधिक ऑक्सीकरण से बचने के लिए कम CO2 वाली आर्गन आधारित परिरक्षण गैस का उपयोग करें।
3. 3. स्टिक वेल्डिंग (SMAW) उपयुक्त इलेक्ट्रोड (उदाहरण के लिए, E430) के साथ गैर-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए स्वीकार्य है।

 

• √मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील

उच्च क्रोमियम (11.5{5}}18%), मध्यम कार्बन, और निम्न निकल (उदाहरण के लिए, 410), और यह चुंबकीय, उच्च शक्ति और कठोरता है लेकिन अन्य प्रकारों की तुलना में कम संक्षारण प्रतिरोध है। इसलिए, यह हाइड्रोजन प्रेरित दरार के प्रति संवेदनशील है और भंगुरता से बचने के लिए प्रीहीटिंग और पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट की आवश्यकता होती है। इसमें उच्च तापीय चालकता और कम तापीय विस्तार है। सामान्य ग्रेड 410, 420, 440 हैं, और इनका व्यापक रूप से सर्जिकल उपकरणों और टरबाइन ब्लेड के लिए उपयोग किया जाता है।

उपयुक्त वेल्डिंग तकनीकें:

1. 1. टीआईजी वेल्डिंग (जीटीएडब्ल्यू), आर्गन शील्डिंग गैस का उपयोग करके गर्मी इनपुट पर सटीकता और नियंत्रण के लिए उपयुक्त है।
2. 2. स्टिक वेल्डिंग (SMAW), व्यापक रूप से मिलान इलेक्ट्रोड (उदाहरण के लिए, E410) के साथ मरम्मत या मोटे अनुभागों के लिए उपयोग किया जाता है।
3. 3. एमआईजी/एमएजी वेल्डिंग (जीएमएडब्ल्यू), कम आम लेकिन नियंत्रित मापदंडों के साथ मोटी सामग्री के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

 

• √डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील

उच्च क्रोमियम (20-30%), मोलिब्डेनम और नाइट्रोजन (जैसे, 2205) के साथ ऑस्टेनाइट और फेराइट का संतुलित मिश्रण, और यह विशेष रूप से क्लोराइड वातावरण में उच्च शक्ति और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध को जोड़ता है। हालांकि, यदि उच्च तापमान पर अनुचित तरीके से वेल्ड किया गया तो यह सिग्मा चरण गठन (भंगुर इंटरमेटेलिक) के लिए अतिसंवेदनशील है। इसमें मध्यम तापीय विस्तार और चालकता है। सामान्य ग्रेड 2205, 2507 आदि हैं, और इनका व्यापक रूप से तेल और गैस पाइपलाइनों, रासायनिक प्रसंस्करण, समुद्री वातावरण में उपयोग किया जाता है।

उपयुक्त वेल्डिंग तकनीकें:

1. 1. टीआईजी वेल्डिंग (जीटीएडब्ल्यू), आर्गन या आर्गन नाइट्रोजन परिरक्षण गैस का उपयोग करके सिग्मा चरण के गठन से बचने के लिए नियंत्रित ताप इनपुट के साथ उच्च गुणवत्ता वाले वेल्ड के लिए आदर्श है।
2. 2. एमआईजी/एमएजी वेल्डिंग (जीएमएडब्ल्यू), उचित परिरक्षण गैस (कम सीओ2 के साथ आर्गन-हीलियम मिश्रण) के साथ मोटे वर्गों के लिए उपयुक्त।
3. 3. डुप्लेक्स - विशिष्ट इलेक्ट्रोड (जैसे, E2209) के साथ फ़ील्ड वेल्डिंग के लिए स्टिक वेल्डिंग (SMAW)।

 

• √वर्षा-स्टेनलेस स्टील को सख्त करना

गर्मी उपचार के माध्यम से मजबूती के लिए एल्यूमीनियम, तांबा, या नाइओबियम जैसे मिश्र धातु तत्व शामिल हैं (उदाहरण के लिए, 17{3}}4 PH), और इसमें उच्च शक्ति और मध्यम संक्षारण प्रतिरोध है, जिसे अधिक उम्र बढ़ने या यांत्रिक गुणों के नुकसान से बचने के लिए नियंत्रित वेल्डिंग की आवश्यकता होती है। लोकप्रिय ग्रेड 17-4 पीएच, 15-5 पीएच हैं, और इनका व्यापक रूप से एयरोस्पेस घटकों, परमाणु रिएक्टरों, उच्च शक्ति फास्टनरों के लिए उपयोग किया जाता है।

उपयुक्त वेल्डिंग तकनीकें:

1. 1. यांत्रिक गुणों को संरक्षित करने के लिए सटीक और न्यूनतम ताप इनपुट के लिए टीआईजी वेल्डिंग (जीटीएडब्ल्यू)।
2. 2. एमआईजी/एमएजी वेल्डिंग (जीएमएडब्ल्यू), नियंत्रित मापदंडों के साथ मोटे वर्गों के लिए उपयुक्त।

 

 

वेल्डिंग स्टेनलेस स्टील के लिए विचार

 

स्टेनलेस स्टील में उच्च तापीय चालकता और कम तापीय विस्तार होता है, जिससे वेल्डिंग के दौरान विरूपण और विकृति का खतरा अधिक होता है। साथ ही, बहुत लंबे समय तक उच्च तापमान के संपर्क में रहने पर, विशेष रूप से 304 और 316 जैसे ऑस्टेनिटिक ग्रेड में, संवेदीकरण (संक्षारण प्रतिरोध का नुकसान) होने का खतरा होता है। इन वेल्डिंग दोषों से बचने के लिए, वेल्डर को निम्नलिखित पहलुओं पर विचार करने की आवश्यकता नहीं है:

 

• √पूर्व-सफाई

वेल्डिंग जोड़ को पेंट, तेल, ग्रीस, प्राइमर, कटिंग कंपाउंड और अन्य हाइड्रोकार्बन जैसे दूषित पदार्थों से साफ करें। ऐसे संदूषक वेल्ड में कार्बन डाल सकते हैं, संक्षारण प्रतिरोध को ख़राब कर सकते हैं और जोड़ को कमज़ोर कर सकते हैं। बहुत महत्वपूर्ण बात यह है कि वेल्डर को जोड़ को साफ करने के लिए एक समर्पित स्टेनलेस स्टील ब्रश का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, और सुनिश्चित करें कि ब्रश का उपयोग न करें, जो पहले कार्बन स्टील पर उपयोग किया जाता था क्योंकि यह स्टेनलेस स्टील वर्कपीस को दूषित कर सकता है।

• √भराव चयन

कार्य के दायरे के आधार पर उपयुक्त भराव सामग्री का चयन करना, और यह स्टेनलेस स्टील के ग्रेड से मेल खाएगा, लगभग समान गुण प्राप्त करेगा।

• √वेल्ड संयुक्त डिजाइन

वेल्ड संयुक्त डिज़ाइन वेल्ड संरचना, वेल्डिंग तकनीक और सामग्री का पूरक है, और यह मुख्य कारकों में से एक है जो वेल्ड की ताकत और गुणवत्ता निर्धारित करेगा। इसलिए, वेल्ड पर लागू बलों को समझना महत्वपूर्ण है, और इसे संयुक्त डिजाइन में एकीकृत करने से संरचनात्मक विफलता को रोका जा सकेगा।

• √ग्रेड चयन

ग्रेड चयन, अलग-अलग ग्रेड (उदाहरण के लिए, ऑस्टेनिटिक, फेरिटिक, मार्टेंसिटिक, डुप्लेक्स) अलग-अलग व्यवहार करते हैं, कम -कार्बन ग्रेड (उदाहरण के लिए, 304 एल, 316 एल) कार्बाइड वर्षा और इंटरग्रेनुलर जंग के जोखिम को कम कर सकते हैं।

• √हीट इनपुट नियंत्रण

हीट इनपुट नियंत्रण, अत्यधिक गर्मी से अनाज की वृद्धि, विकृति और संक्षारण प्रतिरोध का नुकसान हो सकता है, और कम गर्मी इनपुट का उपयोग करना और उच्च तापमान के लंबे समय तक संपर्क से बचना बुद्धिमानी है। सामान्य तौर पर, जंग को रोकने के लिए वेल्डिंग करंट कार्बन स्टील की तुलना में लगभग 20% कम होना चाहिए।

• √परिरक्षण गैस

शील्डिंग गैस, एमआईजी और टीआईजी वेल्डिंग जैसी प्रक्रियाओं में शील्डिंग गैस का विकल्प वेल्ड पूल को संदूषण से बचाने के लिए महत्वपूर्ण है। सही परिरक्षण गैस संरचना वेल्ड दोषों के जोखिम को कम करेगी और वेल्ड के समग्र परिणाम में सुधार करेगी।

 

इसलिए, ध्वनि वेल्डिंग करने के लिए, एक अनुभवी वेल्डर को स्टेनलेस स्टील ग्रेड, वेल्डिंग तकनीक, हीट इनपुट, परिरक्षण गैस, बिजली की आपूर्ति, टॉर्च कोण, यात्रा गति और जमाव दर सहित एक व्यापक पैरामीटर को ध्यान में रखना होगा। केवल इन वेल्डिंग मापदंडों का प्रभावी ढंग से उपयोग करके, वेल्डर उच्च और सुसंगत गुणवत्ता वाले वेल्ड प्राप्त कर सकता है।

 

दोष एवं निवारण

 

स्टेनलेस स्टील में सबसे आम वेल्डिंग दोषों में दरारें, सरंध्रता, स्लैग समावेशन, संलयन की कमी, अपूर्ण प्रवेश, अंडरकट्स, छींटे और विरूपण के साथ-साथ लोहे के कणों से संदूषण, हीट टिंट्स और वेल्ड क्षय शामिल हैं। ये दोष वेल्ड के यांत्रिक गुणों और संक्षारण प्रतिरोध को कम करते हैं और अनुचित सफाई, गलत इलेक्ट्रोड/गैस सेटिंग्स, अत्यधिक गर्मी इनपुट, या कम तापीय चालकता से उत्पन्न हो सकते हैं।

 

• √मुड़ने

स्टेनलेस स्टील में कम तापीय चालकता और उच्च तापीय विस्तार होता है, जो इसे विकृत होने के लिए अतिसंवेदनशील बनाता है। वेल्डिंग के दौरान अत्यधिक गर्मी इनपुट या तापमान में तेजी से बदलाव से धातु तनाव में आ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप ठंडा होने पर विरूपण होता है। सबसे आम समाधान वर्कपीस के बीच अपूर्ण संलयन के कारण खराब वेल्ड गुणवत्ता से बचते हुए गर्मी इनपुट को कम करना है, और दूसरा समाधान वेल्डिंग सीम के पीछे या बगल में तांबे या पीतल को क्लैंप करके अनावश्यक गर्मी को अवशोषित करके हीट सिंक बनाना है।

 

• √खुर

क्रैकिंग वेल्डिंग के दौरान या उसके बाद हो सकती है और उच्च तापीय तनाव या अनुचित शीतलन दर से प्रभावित हो सकती है।

क्रैकिंग के दो मुख्य प्रकार हैं: गर्म क्रैकिंग और ठंडा क्रैकिंग। वेल्डिंग प्रक्रिया के जमने के दौरान वेल्ड में सल्फर या फास्फोरस जैसी अशुद्धियों की अत्यधिक मात्रा के कारण हॉट क्रैकिंग होती है, जो कुछ क्षेत्रों के पिघलने बिंदु को कम कर सकती है, जिससे धातु के जमने पर दरारें बन जाती हैं। यह अक्सर वेल्ड के उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में होता है। वेल्ड के कुछ घंटों से लेकर कुछ दिनों तक ठंडा होने के बाद कोल्ड क्रैकिंग होती है, और यह अक्सर वेल्डिंग के बाद धातु में बचे अवशिष्ट तनाव या वेल्ड में अवशोषित हाइड्रोजन के कारण होता है। दरार को रोकने के लिए, सही भराव सामग्री का उपयोग करना और शीतलन दर को बहुत सावधानी से नियंत्रित करना बुद्धिमानी है, इस बीच वेल्डिंग से पहले थर्मल तनाव को कम करने के लिए आधार सामग्री को पहले से गरम करना एक अच्छा तरीका हो सकता है।

 

• √सरंध्रता

यह एक दोष है जहां वेल्ड में गैस पॉकेट फंस जाती है, जिससे छोटी रिक्तियां या गुहाएं बन जाती हैं, और यह अक्सर गंदगी, तेल, जंग जैसे दूषित पदार्थों के कारण होता है, जो वेल्डिंग में गैसों को पेश कर सकते हैं। फिर ये गैसें पिघले हुए वेल्ड पूल में फंस जाती हैं, जिससे धातु के ठंडा होने पर खाली जगह बन जाती है। अनुचित परिरक्षण गैस का उपयोग करने से भी सरंध्रता हो सकती है। वेल्डिंग के दौरान आधार सामग्री या भराव पर आर्द्रता और नमी वाष्पीकृत हो सकती है, जिससे वेल्ड में गैस के बुलबुले बन सकते हैं। इसलिए, आधार सामग्री और भराव छड़ों को साफ और सूखा रखना और वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान लगातार प्रवाह बनाए रखने के लिए सही परिरक्षण गैस का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।

 

• √ख़राब फ़्यूज़न

ख़राब संलयन तब होता है जब वेल्ड धातु आधार सामग्री के साथ ठीक से फ़्यूज़ नहीं होती है, और यह जोड़ में कमज़ोर स्थान बनाता है जहाँ दोनों सामग्रियाँ पूरी तरह से जुड़ नहीं पाती हैं। इससे वेल्ड की समग्र ताकत गंभीर रूप से कम हो सकती है और विफलता का खतरा बढ़ सकता है। यह दोष अक्सर अपर्याप्त गर्मी, गलत वेल्डिंग कोण, तेज यात्रा गति के कारण होता है।

 

• √वेल्ड स्पैटर्स

वे पिघली हुई धातु की छोटी बूंदें हैं जिन्हें वेल्डिंग के दौरान वेल्ड पूल से बाहर धकेल दिया जाता है, और वे वास्तव में वेल्ड को कमजोर नहीं करते हैं। हालाँकि, वे उपस्थिति को प्रभावित करते हैं, जिससे उपचार के बाद अनावश्यक काम करना पड़ सकता है। छींटे अक्सर उच्च वर्तमान सेटिंग्स के कारण होते हैं जो अत्यधिक छींटे पैदा कर सकते हैं क्योंकि पिघली हुई धातु को वेल्ड पूल से हिंसक रूप से बाहर निकाल दिया जाता है। गलत चाप लंबाई और अनुचित परिरक्षण गैस भी स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग के दौरान छींटे का कारण बन सकती है। इसलिए, छींटे को कम करना, वर्तमान सेटिंग्स को समायोजित करना और पूरे वेल्ड में स्थिर प्रवाह के साथ सही परिरक्षण गैस का उपयोग करके एक स्थिर चाप बनाए रखना महत्वपूर्ण है।

 

 

वेल्डिंग स्टेनलेस स्टील विरूपण, क्रैकिंग और संवेदीकरण जैसे दोषों से बचने के लिए सामग्री गुणों, परिरक्षण गैस, भराव, गर्मी इनपुट और सफाई जैसे कई मापदंडों पर ध्यान देने की मांग करता है। फैबमैन के अनुभवी वेल्डर मशीन को सही वोल्टेज, एम्परेज के साथ सेट करने के लिए सर्वोत्तम अभ्यास का पालन करते हैं, और वे उच्च गुणवत्ता वाले संक्षारण प्रतिरोधी वेल्ड प्राप्त करने के लिए स्टेनलेस स्टील सामग्री की मोटाई और स्टेनलेस स्टील के प्रकार के आधार पर सही यात्रा गति के साथ वेल्डिंग करना जानते हैं। फैबमैन सौर ऊर्जा उद्योग, मशीनरी भागों और के लिए उच्च गुणवत्ता वाले स्टेनलेस स्टील कस्टम ब्रैकेट की आपूर्ति करता हैवेंटिलेशन कवरगृह निर्माण क्षेत्र के लिए.