වෙල්ඩින් තාක්ෂණයේ මූලිකාංග
වෙල්ඩින් යනු එකම හෝ සමාන සංයුතියක ලෝහ, එකම හෝ සමාන ලෝහයක් එක් කිරීම සමඟ හෝ නොමැතිව උෂ්ණත්වයේ බලපෑම යටතේ සම්බන්ධ කිරීමයි. වෙල්ඩින් මගින් කොටස් වෙන් කළ නොහැකි ලෙස එකිනෙක බැඳී එක් සම්පූර්ණයක් සෑදේ. හොඳ වෙල්ඩින් සඳහා සමීප සම්බන්ධයක් අවශ්ය වන අතර, එය සාක්ෂාත් කරගත හැක්කේ වෙල්ඩින් ස්ථානයේ මූලික ද්රව්යයද ද්රවාංක වන විට පමණි (වෙල්ඩ් කලාපය).
විදුලි වක්ර වෙල්ඩින්
වානේ ව්යුහ සඳහා ප්රථමයෙන් සලකා බලන්නේ විදුලි ආරුක වෙල්ඩින්ය; එහිදී අවශ්ය උෂ්ණත්වය විදුලි ගිනි ආරුකයෙන් ලබාගැනේ. ගිනි ආරුකය මූලික කොටස සහ ඊනියා ඉලෙක්ට්රෝඩය අතර නිර්මාණය වේ; එය මෙහිදී දියවී අමතර ද්රව්ය ලබා දෙයි. අමතර ද්රව්යය (ඉලෙක්ට්රෝඩය) නිවැරදිව තෝරා ගැනීම වෙල්ඩින් සන්ධියේ ගුණාංග මත විශාලතම බලපෑමක් ඇති කරයි. ඉලෙක්ට්රෝඩ තෝරා ගන්නේ වෙල්ඩින් කරන මූලික ද්රව්යයේ ලක්ෂණික ශක්තීන් අනුවය. ඉලෙක්ට්රෝඩ තෝරා ගැනීම, වෙල්ඩින් කොන්දේසි තීරණය කිරීම යන ක්රියාවලීන්ට වෘත්තීය දැනුම අවශ්ය වන නිසා, විශේෂයෙන් පුහුණු කරන ලද “වෙල්ඩින් තාක්ෂණ විශේෂඥ ඉංජිනේරුවන්” යන ආයතනයක් නිර්මාණය කර ඇත; ඔවුන්ගේ කාර්යය, වෙනත් දේ අතර, වෙල්ඩින් කාර්යයන් අධීක්ෂණය කිරීම සහ වෙල්ඩර්වරුන්ගේ සහතිකීකරණය නිතිපතා නැවත සිදු කිරීමයි.
ගෑස් වෙල්ඩින් සහ කැපීම
ගෑස් වෑල්ඩින් කිරීමේදී අවශ්ය උෂ්ණතාව ලබා ගන්නේ ගෑස් දහනය කිරීමෙන් වන අතර, එවිට ප්රාථමික හා අතිරේක ද්රව්ය දියවීමක් කරා යයි. වඩා වැදගත් වන්නේ කපීම ය. කපීමේ දාහකය තුළ තාප නළයට අමතරව, එය වෑල්ඩින් කිරීමේදී මෙන්ම ක්රියා කරන තවත් කපන ඔක්සිජන් නළයක් ඇත. උණුසුම් ගිනිදැල්ලෙන් උණු කළ වානේ දල්වා ඉවත් කර, ඔක්සිජන් ප්රවාහයකින් පිඹ දමනු ලැබේ. කපීමෙන් සුමට සහ නිරවද්ය පෘෂ්ඨ ලැබේ, ඒවා වානේ ව්යුහයන්ගේ බොහෝ අරමුණු සඳහා තවදුරටත් සැකසීමකින් තොරව ප්රමාණවත්ය.
වෙල්ඩ් කිරීමේ හැකියාව
වෙල්ඩින් කරන ක්රියාවලියේදී පූරණ ද්රව්යයේ මෙන්ම මූලික ද්රව්යයේ සංයුතියද සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් විය හැකි බව වෙල්ඩින් සන්ධි ඇගයීමේදී සැලකිල්ලට ගත යුතුය. ව්යුහයේ වෙනසටද විශාල වැදගත්කමක් ඇත – ද්රවීකෘත සීම් එක සහ වෙනස් නොවූ මූලික ද්රව්යය අතර, උෂ්ණත්ව බලපෑමේ මට්ටම අනුව, විවිධ ව්යුහයන් සහ ඒ අනුව විවිධ ගුණාංග ඇති කලාපයක් පවතී. සීම් අසල මූලික ද්රව්ය ද්රවීකෘත වූ ප්රදේශය (උවාර් කලාපය) පිහිටා ඇති අතර, එහි වෙල්ඩින් කලාපය හා මූලික ද්රව්යය අතර සම්බන්ධය සිදු වේ. අවට ද්රව්ය කලාපයද තවමත් දැඩි ලෙස උණුසුම් කර තිබේ, যদিও එහි දියවීමේ ලක්ෂ්යය තවදුරටත් ළඟා වී නොමැත. මෙම අධිඋෂ්ණ කලාපයේ ව්යුහාත්මක විශාල වෙනස්කම් සිදුවන බැවින්, එය බොහෝවිට මුළු වෙල්ඩින් සන්ධියේ ගුණාංග සඳහා තීරණාත්මක වේ.
සම් පටියෙහි ඉරිතැලීම යන්නෙන් අදහස් වන්නේ සම් පටිය තුළ ඉස්රිම් පහලවීමයි; ඒවා වෑල්ඩින් කළ වහාම, තවමත් උස් උෂ්ණත්වයකදී හෝ බොහෝවිට නිල් රත් වීමේ ප්රදේශයේ සිසිලනය වන විට (සමීප වශයෙන් 300oC දී) පැන නගිය හැක. ඉරිතැලීම් ඇතිවීම බොහෝ දුරට ඉලෙක්ට්රෝඩවල ගුණයකි; එය පෙනෙන්නේ ආවරණිත ඉලෙක්ට්රෝඩවලටම සමීපව, ඒවාම වානේ ව්යුහ සඳහා වැදගත් වන වර්ගයයි. ඉරිතැලීම් ඇතිවීමට කොන්දේසි දෙකක් සපුරාලී තිබිය යුතුය, එනම් වෑල්ඩින් ක්රියාවලියෙන් හෝ වෙනත් බාහිර හේතුන්ගෙන් ජනිත වන උසස් ආතතීන් මෙන්ම ද්රව්යයේ දෘඩතාව වැඩිවීම.
උණුසුම් ලෝහ විද්යාත්මක වෙනස්කම්ට අමතරව, ද්රව්යයේ සංයුතිය සහ ව්යුහය තුළ වන භෞතික ක්රියාවලිද වැදගත් වේ. ඒවා වැල්ඩ් කිරීමේදී ද්රව්යයට යොමු කරන විශාල තාප ප්රමාණයන් හා එහිදී ලඟාවෙන ඉහළ උෂ්ණත්වයන් සමඟ සම්බන්ධ වේ. උණුසුම් කිරීම සමාන ලෙස නොව, පමණක් ඉතා සීමිත ප්රදේශවල සිදුවේ. උණුසුම් කිරීමට සම්බන්ධ තාප ප්රසාරණය උණුසුම් කළ කලාපය උණුසුම් නොකළ ද්රව්යය විසින් ඇති කරන අභ්යන්තර ආතතියෙන් වැළැක්වේ. එයට අමතරව බාහිර ආතතියද ඇති වේ, මන්ද වෑල්ඩින් කිරීමේදී කොටස් තදින් සිර කර තැබිය යුතු බැවින්, උණුසුම් කිරීමේදී ප්ලාස්ටික් සම්පීඩන ඇති වේ. සිසිලනයේදී සීම් හා එහි අවට ප්රදේශය වැඩිම ලෙස සංකෝචනය වේ (සංකෝචනය). සිසිලනයේදී, දිගුව වළක්වනු ලැබීම හේතුවෙන් බලහත්කාර ආතති (සංකෝචන ආතති) ඇතිවිය යුතුය. 200 oC සිට 300 oC දක්වා වෑල්ඩ් කිරීමට ඇති කොටස් පෙර උණුසුම් කිරීමෙන් සිසිලනය සැලකිය යුතු ලෙස මන්දගාමී කළ හැක. කඳින කිරීමේ බලය අඩුවීම නිසා ව්යුහය වඩා හොඳින් ගොඩනැගෙන අතර, දැඩි වීම අඩු වේ.
ද්රව්ය සහ වෙල්ඩින් වැඩ පරීක්ෂණය
සාමාන්ය: වෙල්ඩින් කාර්යයේ ගුණාත්මකභාවය තත්ත්වයන් රැසකට, අවසානයේදී විශේෂඥ කම්කරුවාගේ කුසලතාව සහ විශ්වාසනීයතාවයටද රඳා පවතින බැවින්, සියලු වෙල්ඩින් කාර්යයන් නිසි ලෙස නිරීක්ෂණය කිරීම සහ පරීක්ෂා කිරීම අවශ්ය වේ. පරීක්ෂණ අතර ද්රව්ය සහ ඉලෙක්ට්රෝඩවල වෙල්ඩින් හැකියාව තීරණය කිරීම, ලබා දී ඇති අවස්ථාවක් සඳහා වෙල්ඩින් කොන්දේසි සහ වෙල්ඩින් ක්රියාපටිපාටි සංසන්දනය කිරීම, නියැදි පරීක්ෂණ ආදිය සඳහන් කළ හැක.
රූ. 1 - වෑල්ඩ් සම්බන්ධයේ වංගුව පරීක්ෂාව
වෙල්ඩ් සීම් වංගු පරීක්ෂණය: මෙය සරල ආධාරකයක් ඇති, සෘජුකෝණාස්රාකාර අනුකප්පලයක් සහිත ගඩොල් දණ්ඩයක වංගු පරීක්ෂණයකි (රූ. 1). එහි ඇදීමේ තන්තුවෙහි අර්ධවෘත්තීය ලෙස සකස් කරන ලද දිගු ගැඹුරු කොටස කාමර උෂ්ණත්වයේදී ස්තරයක් එකක් පමණක් ආයෙත් වෙල්ඩ් කරනු ලැබේ. වෙල්ඩ් මඟින් විකෘතිවීමේ හැකියාව දැඩි ලෙස අඩුවන බැවින්, පරීක්ෂණ කැබලි බොහෝ විට ඉතා බිඳෙනසුලු ලෙසත් හදිසියේත් බිඳී යයි. තුනී තහඩු සඳහා වංගු කෝණය වැඩි වන අතර, තහඩුවේ ඝණකම වැඩිවීමත් සමඟ එය අඩුවේ.
කෙටීමේදී ඇති දැඩිබව: සම් පටි නැමීමේ පරීක්ෂාවේදී බොහෝවිට පළමුව සම් පටියේම ඉස්රිම් පෙනී, භංගුර විඝටනයක් සිදුවේ. භංගුර ලෙස සම් පටිය පලා යන විට හදිසියේ ඇතිවන බර භාර ගැනීමට මූලික ද්රව්යයට හැකි විය යුතුය. වෙල්ඩ් කලාපයේ ඉරිතැලීම මූලික ද්රව්යය පුරා වේගයෙන් නොපැතිරී, ඉරිතැලීම ඉදිරියට යා හැක්කේ සෙමින් පමණක් විය යුතු බව ඉල්ලා සිටිය යුතුය. මෙම හදිසි බර භාර ගැනීමට මූලික ද්රව්යය ප්රමාණවත් දැඩිබවකින් යුක්ත විය යුතු අතර, එම හැකියාව පහළ උෂ්ණත්වවලදීද ප්රමාණවත් ලෙස පවත්වාගත යුතුය. කෙටීමේදී ඇති දැඩිබව මෙන්ම අනෙකුත් යාන්ත්රික ගුණද පරීක්ෂාව සිදු කරන උෂ්ණත්වය මත බොහෝ දුරට රඳා පවතී. අඩු උෂ්ණත්වවලදී, උදාහරණයක් ලෙස 0 oC ට පහළින්, එය 20 oC දී ඇති අගයේ කොටසක් දක්වා පහත වැටිය හැක. මෙම හදිසි පහළ යාමේ පිහිටීම ද්රව්යයක් ඇගයීමට වැදගත් වේ. වෑල්ඩ් කළ වානේ ව්යුහ සඳහා අද දින හොඳ වයස්ගත ප්රතිරෝධයක් සහිත ද්රව්යයක්, එනම් සීතලට දික් කළ පරීක්ෂණවලදී ඉහළ නෝච් ශක්තියක් ඉල්ලා සිටී.
රූපය 2 - කැපුම් ආතති තත්ත්වයන්හිදී විකෘතිය
දෘඪතාව: වෑල්ඩින් කලාපයේ දෘඪතාව සම්බන්ධ ක්රියාවලීන්ට විශාල වැදගත්කමක් ඇත. දෘඪතාවේ වැඩිවීම හඳුනාගැනීම වැදගත්ය, මන්ද බිඳීමේදී දිගුව දෘඪතාව වැඩිවීමත් සමඟ වේගයෙන් අඩුවෙයි (රූ. 3), අතර ආතන් ශක්තිය σB Brinell දෘඪතාව HB ට ආසන්නව සමානුපාතිකව ඉහළ යයි. ගොඩනැගිලි වානයන් සඳහා ආසන්නයෙන් σB = 0,36*HB වේ. I-වාහකයක ප්රධාන කෝණික වෑල්ඩයේ දෘඪතාව පිළිබඳ උදාහරණයක් රූ. 4 හි දැක්වේ. සංක්රාන්ති කලාපයේ ඉතා කුඩා දුරවලදී දෘඪතාවයේ විශාල වෙනස්කම් පවතී. දෘඪතාවේ ප්රවණතාවය ගොඩනැගුණු ව්යුහය මත රඳා පවතී. σ-ε-l රේඛාව දෘඪතාව අනුව, කපනයක ආතන තත්ත්වය මෙන්ම සමාන ලෙස වෙනස් වේ (රූ. 2).
රූ. 3 - බ්රිනෙල් දෘඪතාව සහ දිගු වීම
රූ. 4 - වෑල්ඩ් කරන ලද I-කම්බියක ගෙලෙහි සන්ධි කලාපයේ දැඩි බව
නිම කරන ලද වෑල්ඩ් සම්බන්ධතා වල විනාශයකින් තොර පරීක්ෂණය
විකිරණ පරීක්ෂාව – තුනී ඝනකම් පරීක්ෂා කිරීමේදී, රෙන්ට්ගන් රූපය එක් තිරයක දැක්විය හැක. රෙන්ට්ගන් කිරණ වෙනුවට විකිරණශීලී ද්රව්යවල ගැමා කිරණ භාවිත කළ හැක. රෙන්ට්ගන් රූපය මගින් ජොයින්ට්ගේ ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ නිගමනය කළ හැක. ඇතුළත් සලකුණු, ස්ලිප්ලැග් හෝ රंध්ර, තවද බැඳීමේ දෝෂ සහ ඉරිතැලීම් ද මෙසේ හඳුනාගෙන අවශ්ය අවස්ථාවෙහි ඉවත් කළ හැක.
චුම්බක ප්රවාහනය – පරීක්ෂණයට ලක් කරන වානේ කොටසෙහි චුම්බක ක්ෂේත්රයක් උද්ගත කරනු ලබන අතර, එවිට ඉසිනා ලෝහ කණිකා ක්ෂේත්රය අනුව සකස් වේ. චුම්බක ක්ෂේත්රයේ ඇති විය හැකි අසාමාන්යතා වලින් ඉරිතැලීම් හඳුනාගත හැක. මෙම ක්රමය විශේෂයෙන් මතුපිට ඉරිතැලීම් සොයාගැනීමට කාර්යක්ෂම වන නමුත්, සිඳුරුමල ඇතුළුකිරීම් සහ රන්ද්ර, එසේම ඝන තහඩු ඇතුළත ඇති ඉරිතැලීම් සම්බන්ධයෙන් සාපේක්ෂව අසංවේදී ය.
අල්ට්රාසවුන්ඩ් පරීක්ෂණය – ඉතා කෙටි ශබ්ද තරංග වෙන්සීම පෘෂ්ඨවල පමණක් නොව, අභ්යන්තරයේ වෙන්සීම පෘෂ්ඨවලද, උදාහරණයක් ලෙස ඉරිතැලීම් හෝ වෙන්වීම් මතද ප්රතිබිම්බිත වේ.