टाइटेनियम मिश्र धातुअपनी उच्च विशिष्ट शक्ति और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध के कारण उच्च-स्तरीय उपकरण निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम अत्यधिक रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील है और उच्च तापमान पर ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और कार्बन जैसे अशुद्ध तत्वों के लिए एक महत्वपूर्ण संबंध प्रदर्शित करता है। वेल्डिंग के दौरान ताप चक्र इसकी गैस सोखने की दर को काफी बढ़ा देता है; यदि सुरक्षा और प्रक्रिया नियंत्रण अपर्याप्त है, तो यह आसानी से संयुक्त भंगुरता और प्रदर्शन में गिरावट का कारण बन सकता है। वेल्ड सतह का रंग परिरक्षण की प्रभावशीलता और संदूषण की डिग्री का सबसे सहज संकेतक है; यह वेल्ड गुणवत्ता के त्वरित मूल्यांकन की अनुमति देता है और टाइटेनियम वेल्डिंग में साइट पर गुणवत्ता नियंत्रण और स्वीकृति परीक्षण के लिए मुख्य आधार के रूप में कार्य करता है।
I. टाइटेनियम की वेल्डेबिलिटी पर अशुद्धता तत्वों का प्रभाव
ऑक्सीजन और नाइट्रोजन को टाइटेनियम क्रिस्टल जाली में अंतरालीय विलेय के रूप में शामिल किया जाता है, जिससे जाली विरूपण होता है। इससे ताकत और कठोरता में वृद्धि होती है, साथ ही लचीलापन और क्रूरता में तेज कमी आती है, और यह वेल्ड भंगुरता का प्राथमिक कारण है। बढ़ी हुई हाइड्रोजन सामग्री प्रभाव की कठोरता को काफी कम कर देती है, और टाइटेनियम हाइड्राइड की वर्षा हाइड्रोजन के भंगुर होने का कारण बनती है। कमरे के तापमान पर ठोस घोल में कार्बन लचीलापन कम कर देता है; यदि स्तर सीमा से अधिक हो जाता है, तो TiC का एक नेटवर्क बन जाता है, जिससे दरार संवेदनशीलता बढ़ जाती है। चीनी राष्ट्रीय मानक टाइटेनियम मिश्र धातुओं में कार्बन सामग्री को 0.1% से कम या उसके बराबर तक सीमित करता है। वेल्डिंग से पहले, कार्बन और हाइड्रोजन द्वारा अतिरिक्त संदूषण को रोकने के लिए वर्कपीस और वेल्डिंग तार की सतहों से संदूषण के सभी स्रोतों जैसे तेल, स्केल और नमी को पूरी तरह से हटा दिया जाना चाहिए।
द्वितीय. टाइटेनियम वेल्डेबिलिटी के मूल सिद्धांत
टाइटेनियम अच्छी वेल्डेबिलिटी प्रदर्शित करता है। केवल 0.041 कैल/(डिग्री·सेमी·एस) की तापीय चालकता के साथ, चाप की गर्मी केंद्रित होती है, और पिघला हुआ पूल स्थिर रूप से बनता है। इसके थर्मल विस्तार का गुणांक 8.6×10⁻⁶/ डिग्री है, जो कार्बन स्टील की तुलना में बहुत कम है, जिसके परिणामस्वरूप न्यूनतम वेल्डिंग विरूपण होता है। हालाँकि, टाइटेनियम का गलनांक 1,668 डिग्री होता है, जिसके लिए उच्च ताप इनपुट की आवश्यकता होती है। 882 डिग्री पर, एक → चरण परिवर्तन होता है, और - चरण के दाने तेजी से बढ़ते हैं, जिससे जोड़ की कठोरता में गिरावट आती है। जबकि वेल्डिंग के दौरान टाइटेनियम में गर्म दरारें या अंतर-दानेदार दरारें विकसित करने की कोई प्रवृत्ति नहीं होती है, + टाइटेनियम मिश्र धातुओं में छिद्र होने का खतरा होता है, जिससे थर्मल चक्र और गैस परिरक्षण के सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
तृतीय. वेल्ड रंग और दोष तंत्र का विकास
टाइटेनियम 400 डिग्री पर ऑक्सीजन और 600 डिग्री पर नाइट्रोजन को अवशोषित करना शुरू कर देता है; हवा के प्रवेश से सीधे ऑक्सीकरण और नाइट्राइडिंग होता है। वेल्ड का रंग ऑक्सीकरण की डिग्री के साथ उत्तरोत्तर बदलता है: चांदी जैसा सफेद (कोई ऑक्सीकरण नहीं, उत्कृष्ट सुरक्षा) → सुनहरा पीला (TiO₃, मामूली ऑक्सीकरण) → नीला (Ti₂O₃, मध्यम ऑक्सीकरण) → ग्रे (TiO₂, गंभीर ऑक्सीकरण)। उच्च तापमान क्षेत्र ऑक्सीजन और नाइट्रोजन को सोखना जारी रखता है, जिससे एक भंगुर ऑक्साइड परत और ठोस घोल अशुद्धियाँ बनती हैं। इसके साथ कठोरता में वृद्धि और लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध में गिरावट आती है। रंग जितना गहरा होगा, संदूषण उतना ही गंभीर होगा और गुणवत्ता उतनी ही खराब होगी।
चतुर्थ. वेल्ड रंग गुणवत्ता मूल्यांकन और यांत्रिक गुणों के बीच सहसंबंध
वेल्ड का रंग साइट पर त्वरित गुणवत्ता मूल्यांकन के लिए एक प्रमुख संकेतक है: चांदी जैसा सफेद रंग इष्टतम है; घना सुनहरा -पीला ऑक्सीकरण आम तौर पर स्वीकार्य है; नीले या गहरे स्तर तक पहुंचने वाला ऑक्सीकरण लचीलापन और कठोरता में महत्वपूर्ण कमी का संकेत देता है, जिसके लिए महत्वपूर्ण संरचनाओं के मूल्यांकन या मरम्मत की आवश्यकता होती है; धूसर या भूरे रंग का -सफ़ेद रंग गंभीर संदूषण और जोड़ों के कमजोर होने का संकेत देता है, जिसे हटाने और पुनः{{4}वेल्ड करने की आवश्यकता होती है। परीक्षणों से पता चला है कि बढ़े हुए ऑक्सीकरण से वेल्ड की कठोरता बढ़ जाती है; ऑक्सीजन और नाइट्रोजन ठोस घोल के मजबूतीकरण और भंगुरता के संयुक्त प्रभाव के परिणामस्वरूप ठंडी दरारों और विलंबित दरारों की संवेदनशीलता बढ़ जाती है, साथ ही साथ पायदान की कठोरता भी कम हो जाती है। इसलिए, रंग मूल्यांकन गुणवत्ता नियंत्रण की पहली पंक्ति के रूप में कार्य करता है और आंतरिक गुणवत्ता की पुष्टि के लिए इसे गैर-विनाशकारी परीक्षण द्वारा पूरक किया जाना चाहिए।
V. टाइटेनियम वेल्डिंग के लिए मुख्य प्रक्रियाएं और गुणवत्ता नियंत्रण बिंदु
वेल्डिंग को पिघले हुए पूल और 400 डिग्री से ऊपर के उच्च तापमान वाले क्षेत्रों के लिए पूर्ण प्रक्रिया आर्गन परिरक्षण का उपयोग करना चाहिए। आर्गन की शुद्धता 99.99% से अधिक या उसके बराबर होनी चाहिए, ओस बिंदु -60 डिग्री से कम या उसके बराबर होना चाहिए, और वेल्डिंग तार में हाइड्रोजन सामग्री 0.002% से कम या उसके बराबर होनी चाहिए। अशांत वायु प्रवाह की घुसपैठ को रोकने के लिए वेल्डिंग टॉर्च नोजल, ड्रैग शील्ड और पीछे की ओर से आर्गन पर्जिंग से युक्त तीन-आयामी सुरक्षा प्रणाली को नियोजित किया जाना चाहिए। खांचे को मशीनीकृत किया जाना चाहिए; पीसना वर्जित है. स्पॉट वेल्डिंग से बचने के लिए उच्च आवृत्ति आर्क स्ट्राइकिंग को प्राथमिकता दी जाती है। अनाज की वृद्धि को रोकने के लिए ताप इनपुट और उच्च तापमान के रुकने के समय को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए। वेल्ड के बाद ताप उपचार आम तौर पर नहीं किया जाता है; यदि आवश्यक हो, तो द्वितीयक संदूषण से बचने के लिए तापमान 650 डिग्री से नीचे रखा जाना चाहिए।
निष्कर्ष
टाइटेनियम वेल्ड का रंग अनिवार्य रूप से उच्च तापमान संरक्षण की प्रभावशीलता और अशुद्धता संदूषण की उपस्थिति का एक दृश्य संकेतक है, जो सीधे जोड़ के यांत्रिक गुणों और विश्वसनीयता को दर्शाता है। इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में, चांदी - सफेद और सुनहरा - पीला स्वीकार्य रंग माना जाता है, जबकि नीले और गहरे रंगों को विनिर्देशों के अनुसार संबोधित किया जाना चाहिए। केवल गैस परिरक्षण, सतह की सफाई, गर्मी इनपुट नियंत्रण और स्थिरता संरक्षण के समन्वय से ही स्रोत पर ऑक्सीकरण और संदूषण को दबाया जा सकता है, जिससे उच्च प्रदर्शन वाले टाइटेनियम वेल्डेड जोड़ों का लगातार उत्पादन सुनिश्चित होता है।
ई-मेल:garychen3215@hotmail.com ;
पता: नंबर 35, बाओटी रोड, बाओजी शहर, शानक्सी प्रांत, चीन
संपर्क: श्री गैरी चैन
फ़ोन: +86-917-8883215
मोबाइल/व्हाट्सएप: +86 13092900605
