वेल्डिंग गुणवत्ता पर वेल्डिंग तार में निहित धातु तत्वों का प्रभाव

Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V और अन्य मिश्र धातु तत्वों वाले वेल्डिंग तार के लिए। वेल्डिंग प्रदर्शन पर इन मिश्र धातु तत्वों का प्रभाव नीचे वर्णित है:

सिलिकॉन (Si)

वेल्डिंग तार में सिलिकॉन सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला डीऑक्सिडाइजिंग तत्व है, यह लोहे को ऑक्सीकरण के साथ जुड़ने से रोक सकता है, और पिघले हुए पूल में FeO को कम कर सकता है। हालाँकि, यदि सिलिकॉन डीऑक्सीडेशन का उपयोग अकेले किया जाता है, तो परिणामी SiO2 में उच्च गलनांक (लगभग 1710°C) होता है, और परिणामी कण छोटे होते हैं, जिससे पिघले हुए पूल से बाहर तैरना मुश्किल हो जाता है, जो आसानी से स्लैग के समावेशन का कारण बन सकता है। जोड़ लगाने की धातु।

मैंगनीज (एमएन)

मैंगनीज का प्रभाव सिलिकॉन के समान होता है, लेकिन इसकी डीऑक्सीडेशन क्षमता सिलिकॉन की तुलना में थोड़ी खराब होती है। अकेले मैंगनीज डीऑक्सीडेशन का उपयोग करके, उत्पन्न एमएनओ का घनत्व अधिक (15.11 ग्राम/सेमी3) होता है, और पिघले हुए पूल से बाहर तैरना आसान नहीं होता है। वेल्डिंग तार में मौजूद मैंगनीज, डीऑक्सीडेशन के अलावा, सल्फर के साथ मिलकर मैंगनीज सल्फाइड (एमएनएस) भी बना सकता है, और हटाया जा सकता है (डीसल्फराइजेशन), इसलिए यह सल्फर के कारण होने वाली गर्म दरारों की प्रवृत्ति को कम कर सकता है। चूंकि डीऑक्सीडेशन के लिए सिलिकॉन और मैंगनीज का अकेले उपयोग किया जाता है, इसलिए डीऑक्सीडाइज़्ड उत्पादों को निकालना मुश्किल होता है। इसलिए, सिलिकॉन-मैंगनीज संयुक्त डीऑक्सीडेशन का उपयोग वर्तमान में ज्यादातर किया जाता है, ताकि उत्पन्न SiO2 और MnO को सिलिकेट (MnO·SiO2) में मिश्रित किया जा सके। MnO·SiO2 का गलनांक कम (लगभग 1270°C) और कम घनत्व (लगभग 3.6g/cm3) होता है, और यह स्लैग के बड़े टुकड़ों में संघनित हो सकता है और एक अच्छा डीऑक्सीडेशन प्रभाव प्राप्त करने के लिए पिघले हुए पूल में तैर सकता है। मैंगनीज स्टील में एक महत्वपूर्ण मिश्र धातु तत्व और एक महत्वपूर्ण कठोरता तत्व है, जिसका वेल्ड धातु की कठोरता पर बहुत प्रभाव पड़ता है। जब एमएन सामग्री 0.05% से कम होती है, तो वेल्ड धातु की कठोरता बहुत अधिक होती है; जब एमएन सामग्री 3% से अधिक होती है, तो यह बहुत भंगुर होती है; जब एमएन सामग्री 0.6-1.8% होती है, तो वेल्ड धातु में उच्च शक्ति और क्रूरता होती है।

सल्फर (एस)

सल्फर अक्सर स्टील में लौह सल्फाइड के रूप में मौजूद होता है, और एक नेटवर्क के रूप में अनाज सीमा में वितरित होता है, जिससे स्टील की कठोरता काफी कम हो जाती है। आयरन प्लस आयरन सल्फाइड का यूटेक्टिक तापमान कम (985°C) होता है। इसलिए, गर्म काम के दौरान, चूंकि प्रसंस्करण प्रारंभ तापमान आम तौर पर 1150-1200 डिग्री सेल्सियस होता है, और लोहे और लौह सल्फाइड का यूटेक्टिक पिघल गया है, जिसके परिणामस्वरूप प्रसंस्करण के दौरान दरारें पड़ जाती हैं, यह घटना तथाकथित "सल्फर का गर्म उत्सर्जन" है . सल्फर के इस गुण के कारण वेल्डिंग के दौरान स्टील में गर्म दरारें विकसित हो जाती हैं। इसलिए, स्टील में सल्फर की मात्रा को आम तौर पर सख्ती से नियंत्रित किया जाता है। साधारण कार्बन स्टील, उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन स्टील और उन्नत उच्च गुणवत्ता वाले स्टील के बीच मुख्य अंतर सल्फर और फास्फोरस की मात्रा में होता है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, मैंगनीज में डीसल्फराइजेशन प्रभाव होता है, क्योंकि मैंगनीज सल्फर के साथ उच्च पिघलने बिंदु (1600 डिग्री सेल्सियस) के साथ मैंगनीज सल्फाइड (एमएनएस) बना सकता है, जो दानेदार रूप में अनाज में वितरित होता है। गर्म काम के दौरान, मैंगनीज सल्फाइड में पर्याप्त प्लास्टिसिटी होती है, जिससे सल्फर के हानिकारक प्रभाव समाप्त हो जाते हैं। इसलिए स्टील में मैंगनीज की एक निश्चित मात्रा बनाए रखना फायदेमंद होता है।

फास्फोरस (पी)

फॉस्फोरस को स्टील में फेराइट में पूरी तरह से घोला जा सकता है। स्टील पर इसका मजबूत प्रभाव कार्बन के बाद दूसरे स्थान पर है, जो स्टील की ताकत और कठोरता को बढ़ाता है। फॉस्फोरस स्टील के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार कर सकता है, जबकि प्लास्टिसिटी और क्रूरता काफी कम हो जाती है। विशेषकर कम तापमान पर प्रभाव अधिक गंभीर होता है, जिसे फॉस्फोरस की ठंडी घुटने टेकने की प्रवृत्ति कहा जाता है। इसलिए, यह वेल्डिंग के लिए प्रतिकूल है और स्टील की दरार संवेदनशीलता को बढ़ाता है। अशुद्धता के रूप में स्टील में फॉस्फोरस की मात्रा भी सीमित होनी चाहिए।

क्रोमियम (Cr)

क्रोमियम प्लास्टिसिटी और कठोरता को कम किए बिना स्टील की ताकत और कठोरता को बढ़ा सकता है। क्रोमियम में मजबूत संक्षारण प्रतिरोध और एसिड प्रतिरोध होता है, इसलिए ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील में आमतौर पर अधिक क्रोमियम (13% से अधिक) होता है। क्रोमियम में मजबूत ऑक्सीकरण प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध भी होता है। इसलिए, क्रोमियम का उपयोग गर्मी प्रतिरोधी स्टील में भी व्यापक रूप से किया जाता है, जैसे कि 12CrMo, 15CrMo 5CrMo इत्यादि। स्टील में एक निश्चित मात्रा में क्रोमियम होता है [7]। क्रोमियम ऑस्टेनिटिक स्टील का एक महत्वपूर्ण घटक तत्व और फेरिटाइजिंग तत्व है, जो मिश्र धातु इस्पात में उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण प्रतिरोध और यांत्रिक गुणों में सुधार कर सकता है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील में, जब क्रोमियम और निकल की कुल मात्रा 40% होती है, जब Cr/Ni = 1 होता है, तो गर्म टूटने की प्रवृत्ति होती है; जब Cr/Ni = 2.7 होता है, तो गर्म टूटने की कोई प्रवृत्ति नहीं होती है। इसलिए, जब सामान्य 18-8 स्टील में सीआर/नी = 2.2 से 2.3 होता है, तो क्रोमियम मिश्र धातु इस्पात में कार्बाइड का उत्पादन करना आसान होता है, जिससे मिश्र धातु इस्पात का ताप संचालन खराब हो जाता है, और क्रोमियम ऑक्साइड का उत्पादन करना आसान होता है, जिससे वेल्डिंग मुश्किल हो जाती है।

एल्यूमिनियम (एआई)

एल्युमीनियम मजबूत डीऑक्सीडाइजिंग तत्वों में से एक है, इसलिए एल्युमीनियम को डीऑक्सीडाइजिंग एजेंट के रूप में उपयोग करने से न केवल कम FeO का उत्पादन हो सकता है, बल्कि FeO को आसानी से कम किया जा सकता है, पिघले हुए पूल में उत्पन्न CO गैस की रासायनिक प्रतिक्रिया को प्रभावी ढंग से रोका जा सकता है, और CO का विरोध करने की क्षमता में सुधार किया जा सकता है। छिद्र. इसके अलावा, एल्युमीनियम नाइट्रोजन के साथ मिलकर नाइट्रोजन को स्थिर कर सकता है, इसलिए यह नाइट्रोजन छिद्रों को भी कम कर सकता है। हालांकि, एल्यूमीनियम डीऑक्सीडेशन के साथ, परिणामी Al2O3 में उच्च पिघलने बिंदु (लगभग 2050 डिग्री सेल्सियस) होता है, और ठोस अवस्था में पिघले हुए पूल में मौजूद होता है, जिससे वेल्ड में स्लैग शामिल होने की संभावना होती है। साथ ही, एल्यूमीनियम युक्त वेल्डिंग तार पर छींटे पड़ना आसान होता है, और उच्च एल्यूमीनियम सामग्री वेल्ड धातु के थर्मल क्रैकिंग प्रतिरोध को भी कम कर देगी, इसलिए वेल्डिंग तार में एल्यूमीनियम सामग्री को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए और बहुत अधिक नहीं होना चाहिए। अधिकता। यदि वेल्डिंग तार में एल्यूमीनियम सामग्री को ठीक से नियंत्रित किया जाता है, तो वेल्ड धातु की कठोरता, उपज बिंदु और तन्य शक्ति में थोड़ा सुधार होगा।

टाइटेनियम (टीआई)

टाइटेनियम भी एक मजबूत डीऑक्सीडाइजिंग तत्व है, और नाइट्रोजन को ठीक करने के लिए नाइट्रोजन के साथ TiN को संश्लेषित भी कर सकता है और नाइट्रोजन छिद्रों का विरोध करने के लिए वेल्ड धातु की क्षमता में सुधार कर सकता है। यदि वेल्ड संरचना में Ti और B (बोरॉन) की सामग्री उपयुक्त है, तो वेल्ड संरचना को परिष्कृत किया जा सकता है।

मोलिब्डेनम (मो)

मिश्र धातु इस्पात में मोलिब्डेनम स्टील की ताकत और कठोरता में सुधार कर सकता है, अनाज को परिष्कृत कर सकता है, स्वभाव की भंगुरता और अधिक गर्मी की प्रवृत्ति को रोक सकता है, उच्च तापमान शक्ति, रेंगने की ताकत और टिकाऊ ताकत में सुधार कर सकता है, और जब मोलिब्डेनम सामग्री 0.6% से कम होती है, तो यह प्लास्टिसिटी में सुधार कर सकती है, कम कर देती है दरार पड़ने की प्रवृत्ति और प्रभाव कठोरता में सुधार होता है। मोलिब्डेनम ग्राफिटाइजेशन को बढ़ावा देता है। इसलिए, सामान्य मोलिब्डेनम युक्त गर्मी प्रतिरोधी स्टील जैसे 16Mo, 12CrMo, 15CrMo, आदि में लगभग 0.5% मोलिब्डेनम होता है। जब मिश्र धातु इस्पात में मोलिब्डेनम की मात्रा 0.6-1.0% होती है, तो मोलिब्डेनम मिश्र धातु इस्पात की प्लास्टिसिटी और कठोरता को कम कर देगा और मिश्र धातु इस्पात की शमन प्रवृत्ति को बढ़ा देगा।

वैनेडियम (V)

वैनेडियम स्टील की ताकत बढ़ा सकता है, अनाज को परिष्कृत कर सकता है, अनाज के बढ़ने की प्रवृत्ति को कम कर सकता है और कठोरता में सुधार कर सकता है। वैनेडियम एक अपेक्षाकृत मजबूत कार्बाइड बनाने वाला तत्व है, और गठित कार्बाइड 650 डिग्री सेल्सियस से नीचे स्थिर होते हैं। समय कठोरीकरण प्रभाव. वैनेडियम कार्बाइड में उच्च तापमान स्थिरता होती है, जो स्टील की उच्च तापमान कठोरता में सुधार कर सकती है। वैनेडियम स्टील में कार्बाइड के वितरण को बदल सकता है, लेकिन वैनेडियम दुर्दम्य ऑक्साइड बनाने में आसान है, जिससे गैस वेल्डिंग और गैस काटने की कठिनाई बढ़ जाती है। आम तौर पर, जब वेल्ड सीम में वैनेडियम सामग्री लगभग 0.11% होती है, तो यह नाइट्रोजन स्थिरीकरण में भूमिका निभा सकती है, जो नुकसानदेह को अनुकूल में बदल देती है।