उच्च कार्बन स्टील की वेल्डिंग करते समय हमें किन बातों पर ध्यान देना चाहिए?

उच्च कार्बन स्टील का तात्पर्य 0.6% से अधिक w(C) वाले कार्बन स्टील से है। इसमें मध्यम कार्बन स्टील की तुलना में कठोर होने और उच्च कार्बन मार्टेंसाइट बनाने की अधिक प्रवृत्ति होती है, जो ठंडी दरारों के निर्माण के प्रति अधिक संवेदनशील होती है। इसी समय, वेल्डिंग गर्मी से प्रभावित क्षेत्र में बनी मार्टेंसाइट संरचना कठोर और भंगुर होती है, जिससे जोड़ की प्लास्टिसिटी और कठोरता बहुत कम हो जाती है। इसलिए, उच्च-कार्बन स्टील की वेल्डेबिलिटी काफी खराब है, और जोड़ के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए विशेष वेल्डिंग प्रक्रियाओं को अपनाया जाना चाहिए। . इसलिए, आमतौर पर इसका उपयोग वेल्डेड संरचनाओं में शायद ही कभी किया जाता है। उच्च कार्बन स्टील का उपयोग मुख्य रूप से उन मशीन भागों के लिए किया जाता है जिनके लिए उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, जैसे घूर्णन शाफ्ट, बड़े गियर और कपलिंग [1]। स्टील को बचाने और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी को सरल बनाने के लिए, इन मशीन भागों को अक्सर वेल्डेड संरचनाओं के साथ जोड़ा जाता है। भारी मशीन निर्माण में, उच्च कार्बन स्टील घटकों की वेल्डिंग समस्याएं भी सामने आती हैं। उच्च कार्बन स्टील वेल्ड के लिए वेल्डिंग प्रक्रिया तैयार करते समय, विभिन्न संभावित वेल्डिंग दोषों का व्यापक विश्लेषण किया जाना चाहिए और संबंधित वेल्डिंग प्रक्रिया उपाय किए जाने चाहिए।

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1 उच्च कार्बन स्टील की वेल्डेबिलिटी

1.1 वेल्डिंग विधि

उच्च कार्बन स्टील का उपयोग मुख्य रूप से उच्च कठोरता और उच्च पहनने के प्रतिरोध वाली संरचनाओं के लिए किया जाता है, इसलिए मुख्य वेल्डिंग विधियां इलेक्ट्रोड आर्क वेल्डिंग, ब्रेजिंग और जलमग्न आर्क वेल्डिंग हैं।

1.2 वेल्डिंग सामग्री

उच्च कार्बन स्टील वेल्डिंग के लिए आम तौर पर जोड़ और आधार धातु के बीच समान ताकत की आवश्यकता नहीं होती है। आर्क वेल्डिंग करते समय, मजबूत सल्फर हटाने की क्षमता वाले कम-हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड, जमा धातु में कम प्रसार योग्य हाइड्रोजन सामग्री और अच्छी क्रूरता का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। जब वेल्ड धातु और आधार धातु की ताकत बराबर होनी आवश्यक हो, तो संबंधित ग्रेड की कम हाइड्रोजन वेल्डिंग रॉड का चयन किया जाना चाहिए; जब वेल्ड धातु और आधार धातु की ताकत की आवश्यकता नहीं होती है, तो आधार धातु की तुलना में कम ताकत स्तर वाली कम हाइड्रोजन वेल्डिंग रॉड का चयन किया जाना चाहिए। याद रखें आधार धातु से अधिक शक्ति स्तर वाली वेल्डिंग छड़ों का चयन नहीं किया जा सकता है। यदि वेल्डिंग के दौरान बेस मेटल को पहले से गर्म करने की अनुमति नहीं है, तो गर्मी से प्रभावित क्षेत्र में ठंडी दरारों को रोकने के लिए, अच्छी प्लास्टिसिटी और मजबूत दरार प्रतिरोध के साथ ऑस्टेनिटिक संरचना प्राप्त करने के लिए ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जा सकता है।

1.3 बेवल तैयारी

वेल्ड धातु में कार्बन के द्रव्यमान अंश को सीमित करने के लिए, संलयन अनुपात को कम किया जाना चाहिए, इसलिए यू-आकार या वी-आकार के खांचे का उपयोग आमतौर पर वेल्डिंग के दौरान किया जाता है, और खांचे और तेल के दाग की सफाई पर ध्यान दिया जाना चाहिए। खांचे के दोनों किनारों पर 20 मिमी के भीतर जंग, आदि।

1.4 पहले से गरम करना

संरचनात्मक स्टील इलेक्ट्रोड के साथ वेल्डिंग करते समय, वेल्डिंग से पहले इसे पहले से गरम किया जाना चाहिए, और प्रीहीटिंग तापमान 250°C और 350°C के बीच नियंत्रित किया जाता है।

1.5 इंटरलेयर प्रोसेसिंग

जब कई परतों और कई पासों को वेल्डिंग किया जाता है, तो पहले पास के लिए एक छोटे व्यास वाले इलेक्ट्रोड और कम करंट का उपयोग किया जाता है। आम तौर पर, वर्कपीस को अर्ध-ऊर्ध्वाधर वेल्डिंग में रखा जाता है या वेल्डिंग रॉड का उपयोग पार्श्व में स्विंग करने के लिए किया जाता है, ताकि प्रीहीटिंग और गर्मी संरक्षण प्रभाव प्राप्त करने के लिए पूरे बेस मेटल हीट-प्रभावित क्षेत्र को थोड़े समय में गर्म किया जा सके।

1.6 वेल्ड के बाद ताप उपचार

वेल्डिंग के तुरंत बाद, वर्कपीस को हीटिंग भट्टी में रखा जाता है और तनाव राहत एनीलिंग के लिए 650 डिग्री सेल्सियस पर रखा जाता है [3]।

2 उच्च कार्बन स्टील के वेल्डिंग दोष और निवारक उपाय

क्योंकि उच्च कार्बन स्टील में कठोर होने की प्रबल प्रवृत्ति होती है, वेल्डिंग के दौरान गर्म दरारें और ठंडी दरारें पड़ने का खतरा होता है।

2.1 थर्मल दरारों के लिए निवारक उपाय

1) वेल्ड की रासायनिक संरचना को नियंत्रित करें, सल्फर और फास्फोरस सामग्री को सख्ती से नियंत्रित करें, और वेल्ड संरचना में सुधार और अलगाव को कम करने के लिए मैंगनीज सामग्री को उचित रूप से बढ़ाएं।

2) वेल्ड के क्रॉस-सेक्शनल आकार को नियंत्रित करें और वेल्ड के केंद्र में अलगाव से बचने के लिए चौड़ाई-से-गहराई अनुपात को थोड़ा बड़ा करें।

3) कठोर वेल्ड के लिए, उपयुक्त वेल्डिंग पैरामीटर, उचित वेल्डिंग अनुक्रम और दिशा का चयन किया जाना चाहिए।

4) यदि आवश्यक हो, तो थर्मल दरारों की घटना को रोकने के लिए प्रीहीटिंग और धीमी गति से ठंडा करने के उपाय करें।

5) वेल्ड में अशुद्धता सामग्री को कम करने और पृथक्करण की डिग्री में सुधार करने के लिए वेल्डिंग रॉड या फ्लक्स की क्षारीयता बढ़ाएं।

2.2 ठंडी दरारों के लिए निवारक उपाय[4]

1) वेल्डिंग से पहले प्रीहीटिंग और वेल्डिंग के बाद धीमी गति से ठंडा करने से न केवल गर्मी प्रभावित क्षेत्र की कठोरता और भंगुरता कम हो सकती है, बल्कि वेल्ड में हाइड्रोजन के बाहरी प्रसार में भी तेजी आ सकती है।

2) उचित वेल्डिंग उपाय चुनें।

3) वेल्डेड जोड़ के संयम तनाव को कम करने और वेल्डमेंट की तनाव स्थिति में सुधार करने के लिए उचित असेंबली और वेल्डिंग अनुक्रम अपनाएं।

4) उपयुक्त वेल्डिंग सामग्री चुनें, वेल्डिंग से पहले इलेक्ट्रोड और फ्लक्स को सुखा लें और उन्हें उपयोग के लिए तैयार रखें।

5) वेल्डिंग से पहले, वेल्ड में फैलने योग्य हाइड्रोजन की मात्रा को कम करने के लिए खांचे के चारों ओर मूल धातु की सतह पर पानी, जंग और अन्य दूषित पदार्थों को सावधानीपूर्वक हटा दिया जाना चाहिए।

6) वेल्डिंग से तुरंत पहले डीहाइड्रोजनीकरण उपचार किया जाना चाहिए ताकि हाइड्रोजन को वेल्डेड जोड़ से पूरी तरह से बाहर निकलने की अनुमति मिल सके।

7) वेल्ड में हाइड्रोजन के बाहरी प्रसार को बढ़ावा देने के लिए वेल्डिंग के तुरंत बाद तनाव-मुक्त एनीलिंग उपचार किया जाना चाहिए।

3 निष्कर्ष

उच्च कार्बन सामग्री, उच्च कठोरता और उच्च कार्बन स्टील की खराब वेल्डेबिलिटी के कारण, वेल्डिंग के दौरान उच्च कार्बन मार्टेंसाइट संरचना और वेल्डिंग दरारें उत्पन्न करना आसान है। इसलिए, उच्च कार्बन स्टील को वेल्डिंग करते समय, वेल्डिंग प्रक्रिया को उचित रूप से चुना जाना चाहिए। और वेल्डिंग दरारों की घटना को कम करने और वेल्डेड जोड़ों के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए समय पर उचित उपाय करें।