வெல்டிங் தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படைகள்
வெல்டிங் என்பது வெப்பத்தின் தாக்கத்தில், ஒரே அல்லது ஒத்த அமைப்புடைய உலோகங்களை, அதே அல்லது ஒத்த உலோகத்தைச் சேர்த்தோ சேர்க்காமலோ இணைப்பதாகும். வெல்டிங் மூலம் பகுதிகள் பிரிக்க முடியாத வகையில் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்படுகின்றன, இதனால் ஒரு ஒருங்கிணைந்த அமைப்பு உருவாகிறது. நல்ல வெல்டிங் என்பது நெருக்கமான இணைப்பை முன்வைக்கிறது; அது வெல்டிங் இடத்தில் அடிப்படைப் பொருளும் உருகும்போது மட்டுமே பெறப்படுகிறது (வெல்டிங் மண்டலம்).
மின்வளைய வெல்டிங்
எஃகு கட்டமைப்புகளுக்கு முதன்மையாக ஆர்க் மின் வெல்டிங் பொருந்துகிறது; இதில் தேவையான வெப்பம் மின்சார தீப்பொறி வளைவால் பெறப்படுகிறது. அந்த வளைவு அடிப்படை துண்டுக்கும்所谓 மின்தகட்டுக்கும் இடையில் உருவாகிறது; அது உருகி கூடுதல் பொருளை வழங்குகிறது. கூடுதல் பொருளை (மின்தகடு) சரியாகத் தேர்ந்தெடுப்பது இணைப்பின் பண்புகளில் மிகப் பெரிய தாக்கத்தை அளிக்கிறது. மின்தகடுகள், வெல்டு செய்யப்படும் அடிப்படைப் பொருளின் பண்புச் வலிமைகளின்படி தேர்வு செய்யப்படுகின்றன. மின்தகடுகளின் தேர்வு, வெல்டிங் நிபந்தனைகளை நிர்ணயித்தல் ஆகியவை தொழில்முறை அறிவைத் தேவைப்படுத்துகின்றன; அதனால்தான் சிறப்பாகப் பயிற்சி பெற்ற “வெல்டிங் தொழில்நுட்ப நிபுணர் பொறியாளர்கள்” என்ற அமைப்பு உருவாக்கப்பட்டது. அவர்களின் பணிகளில் மற்றவற்றுடன், வெல்டிங் பணிகளை மேற்பார்வையிடுதல் மற்றும் வெல்டர்களின் சான்றிதழ்களை முறையாக மறுதிருத்துதல் அடங்கும்.
வாயு வெல்டிங் மற்றும் வெட்டுதல்
வாயு வெல்டிங்கில் தேவையான வெப்பம் வாயு எரிப்பால் உருவாக்கப்படுகிறது, இதனால் அடிப்படைப் பொருளும் கூடுதல் பொருளும் உருகும் நிலையில் வரும். மேலும் முக்கியமானது வெட்டுதல். வெட்டு எரிகலன் இல், வெல்டிங்கில் இருப்பதுபோல செயல்படும் வெப்பக் குழாயுடன் கூட, ஆக்சிஜனுக்கான இன்னொரு வெட்டுக் குழாயும் உள்ளது. சூடான தீயால் சூடாக்கப்பட்ட எஃகு எரிக்கப்பட்டு, ஆக்சிஜன் ஓட்டத்தால் ஊதிவிடப்படுகிறது. வெட்டுதல் மென்மையான, துல்லியமான மேற்பரப்புகளை வழங்குகிறது; அவை மேலதிக செயலாக்கமின்றி பல எஃகு கட்டமைப்பு பயன்பாடுகளுக்கு போதுமானவையாகும்.
வெல்டிங் செய்யத் தகுதி
வெல்டிங் இணைப்புகளை மதிப்பீடு செய்யும்போது, வெல்டிங் செயல்முறையின் போது சேர்க்கை பொருளின், அதேபோல் அடிப்படைப் பொருளின் அமைப்பும் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மாறக்கூடும் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். அமைப்பு மாற்றத்துக்கும் பெரும் முக்கியத்துவம் உண்டு – உருகிய வெல்ட் மற்றும் மாற்றமின்றிய அடிப்படைப் பொருளின் இடையில், வெப்பத் தாக்கத்தின் அளவைப் பொறுத்து, வெவ்வேறு அமைப்பும் அதனால் வெவ்வேறு பண்புகளும் கொண்ட ஒரு பகுதி உள்ளது. வெல்டுடன் இணைந்த பகுதியில் அடிப்படைப் பொருள் உருகிய பகுதி (உள்வெல் பகுதி) அமைந்துள்ளது; அங்கே வெல்டிங் பகுதியும் அடிப்படைப் பொருளும் ஒன்றாக இணைகின்றன. சுற்றியுள்ள பொருள் பகுதியும் இன்னும் வலுவாக வெப்பமூட்டப்படுகிறது, যদিও அங்கு உருகும் நிலை அடையப்படவில்லை. இந்த அதிகவெப்பப் பகுதியில் பெரும் அமைப்பு மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன; ஆகையால் அது பெரும்பாலும் முழு வெல்டிங் இணைப்பின் பண்புகளுக்கு தீர்மானமானதாகும்.
சிவட்டின் விரிசல் என்பது சிவட்டில் பிளவுகள் தோன்றுவதைக் குறிக்கும்; இவை வெல்டிங் முடிந்த உடனேயே இன்னும் உயர்ந்த வெப்பநிலையில் உருவாகலாம் அல்லது நீலக் கதிர்வீச்சு பகுதியில் (சுமார் 300oC-ல்) குளிர்விக்கும் போதே கூட தோன்றலாம். இந்த விரிசல் பெருமளவில் மின்கம்பிகளின் பண்பாகும்; இது כמעט முழுவதும் உறை பூச்சு கொண்ட மின்கம்பிகளில் தான் காணப்படுகிறது, அவையே எஃகு கட்டமைப்புகளுக்கு மிக முக்கியமானவை. பிளவுகள் தோன்ற, இரண்டு நிபந்தனைகள் பூர்த்தியாக இருக்க வேண்டும்; அதாவது வெல்டிங் செயல்முறை அல்லது பிற வெளிப்புற காரணங்களால் உருவாகும் உயர் அழுத்தங்கள், மேலும் பொருளின் கடினத்தன்மை அதிகரிப்பு.
உலோகமயமான மாற்றங்களுடன் சேர்த்து, பொருளின் சேர்மம் மற்றும் அமைப்பில், இயற்பியல் செயல்முறைகளும் முக்கியமானவை; அவை வெல்டிங் போது பொருளுக்கு அளிக்கப்படும் பெரிய வெப்பத்தொகைகளுடனும், அதனால் அடையப்படும் உயர் வெப்பநிலைகளுடனும் தொடர்புடையவை. சூடேற்றம் ஒரேமாதிரியாக நடைபெறுவதில்லை; அது குறுகிய எல்லைகளுக்குள் உள்ள பகுதிகளில் மட்டுமே நடைபெறுகிறது. சூடேற்றத்துடன் தொடர்புடைய வெப்ப விரிவு, சூடேற்றப்பட்ட பகுதியின் உள்நிறைச்சலால், சூடேற்றப்படாத பொருளால் தடுக்கப்படுகிறது. அதனுடன் வெளிப்புற அழுத்தமும் வருகிறது, ஏனெனில் வெல்டிங் செய்யும்போது பகுதிகள் உறுதியாகப் பிடிக்கப்பட வேண்டும்; அதனால் சூடேற்றத்தின் போது பிளாஸ்டிக் சுருக்கங்கள் ஏற்படுகின்றன. குளிர்வின் போது, இணை மற்றும் அதன் சுற்றுப்பகுதி மிக அதிகமாகச் சுருங்குகிறது (சுருக்கம்). குளிர்வின்போது, விரிவு தடுக்கப்படுவதால் கட்டாய அழுத்தங்கள் (சுருக்க அழுத்தங்கள்) உருவாக வேண்டும். வெல்ட் செய்யப்படும் பகுதிகளை 200 oC முதல் 300 oC வரை முன் சூடேற்றுவதன் மூலம் குளிர்வை குறிப்பிடத்தக்க அளவு மெதுப்பிக்க முடியும். குளிர்த்தல் விளைவு குறைவதால், அமைப்பு சிறப்பாக உருவாகிறது; கடினமாதல் குறைவாக இருக்கும்.
பொருட்கள் மற்றும் வெல்டிங் பணிகளின் பரிசோதனை
பொது: வெல்டிங் பணிகளின் தரம் பல்வேறு சூழ்நிலைகளின்மீது, மற்றும் இறுதியில் நிபுணர் பணியாளரின் திறமை மற்றும் நம்பகத்தன்மையின்மீதும் சார்ந்திருப்பதால், அனைத்து வெல்டிங் பணிகளும் துல்லியமாக கண்காணிக்கப்பட்டு பரிசோதிக்கப்பட வேண்டும். பரிசோதனைகளில் பொருட்கள் மற்றும் மின்தகடுகளின் வெல்டிங் திறனை நிர்ணயிப்பதற்கானவை, ஒரு குறிப்பிட்ட நிகழ்வில் வெல்டிங் நிபந்தனைகள் மற்றும் வெல்டிங் முறைகளை ஒப்பிடுவதற்கானவை, மாதிரி பரிசோதனைகள் முதலியவை குறிப்பிடப்படுகின்றன.
படம் 1 - வெல்டு செய்யப்பட்ட சீமின் வளைப்பு சோதனை
வெல்டு செய்யப்பட்ட சிமிழின் வளைவு சோதனை: இது செவ்வக குறுக்குவெட்டுடன் உள்ள ஒரு எளிய கம்பியின் (படம் 1) வளைவு சோதனையாகும்; இதில் இழுவைப் பக்கத்தில் உள்ள அரை வட்டமாகச் செயல்படுத்தப்பட்ட நீளக்குழி மீண்டும் ஒரு அடுக்குடன், அறை வெப்பநிலையில் வெல்டு செய்யப்படுகிறது. சிமிழ் வடிவமாற்றத் திறனை மிகுதியாகக் குறைக்கிறது; அதனால் சோதனைகள் அடிக்கடி முற்றிலும் நெகிழ்வின்றி மற்றும் திடீரென உடைந்துவிடுகின்றன. மெல்லிய தகடுகளில் வளைவு கோணம் அதிகமாக இருக்கும்; தகட்டின் தடிமன் அதிகரிக்கும்போது அது குறைகிறது.
குறி வெப்பத்தில் உறுதி: மடிப்பு சோதனையில் பெரும்பாலும் முதலில் சிவட்டிலேயே பிளவுகள் தோன்றி, உடைபடு முறிவு ஏற்படுகிறது. அடிப்படைப் பொருள், சிவட்டின் முறிவின்போது திடீரென உருவாகும் சுமையை ஏற்கக் கூடியதாக இருக்க வேண்டும். வெல்ட் பகுதியில் உள்ள பிளவு, அடிப்படைப் பொருளின் வழியாக வேகமாகப் பரவாமல், மெதுவாக மட்டுமே முன்னேற அனுமதிக்கப்பட வேண்டும். இந்த திடீர் சுமையை ஏற்க அடிப்படைப் பொருள் போதுமான உறுதியுடன் இருக்க வேண்டும்; குறைந்த வெப்பநிலைகளிலும் இந்த திறன் போதுமான அளவில் நிலைத்திருக்க வேண்டும். குறி வெப்ப உறுதி மற்றும் பிற இயந்திர பண்புகள், சோதனை செய்யப்படும் வெப்பநிலையைப் பெரிதும் சார்ந்துள்ளன. குறைந்த வெப்பநிலைகளில், உதாரணமாக 0 oC-க்கு கீழ், அது 20 oC-இல் உள்ள மதிப்பின் ஒரு பகுதியளவிற்கு குறையக்கூடும். இந்த திடீர் குறைவின் நிலை ஒரு பொருளின் மதிப்பீட்டிற்கு முக்கியமானது. வெல்டட் எஃகு கட்டமைப்புகளுக்கு இன்று நல்ல பழமையாதல் நிலைத்தன்மை கொண்ட பொருள், அதாவது குளிராக நீட்டிக்கப்பட்ட சோதனைகளில் உயர்ந்த தாக்கக் குறி வலிமை, தேவைப்படுகிறது.
பட. 2 - கூர்மைப் பகுதி அழுத்த நிலைகளில் ஏற்படும் வளைவு
கடினத்தன்மை: வெல்டிங் பகுதியில் கடினத்தன்மை நிகழ்வுகள் மிகுந்த முக்கியத்துவம் உடையவை. கடினத்தன்மை உயர்வு பற்றிய அறிவு முக்கியமானது; ஏனெனில் முறிவின் போது நீளமாற்றம் கடினத்தன்மை அதிகரிப்புடன் விரைவாகக் குறைகிறது (படம் 3), அதே சமயம் இழுவை வலிமை σB, பிரினெல் கடினத்தன்மை HB-க்கு ஏறத்தாழ நேரளவாக உயர்கிறது. கட்டிட எஃகுகளுக்கு ஏறத்தாழ σB = 0,36*HB. I-தாங்கியின் முக்கிய மூலை வெல்டின் ஒரு கடினத்தன்மை எடுத்துக்காட்டு படம் 4-இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. மாற்றுப் பகுதியில் மிகச் சிறிய தூரங்களில் கூட கடினத்தன்மையில் பெரிய வேறுபாடுகள் உள்ளன. கடினத்தன்மையின் போக்கு உருவான அமைப்பைப் பொறுத்தது. σ-ε-l கோடு, கீற்றின் அழுத்த நிலையைப் போலவே கடினத்தன்மையுடன் மாறுகிறது (படம் 2).
படம் 3 - பிரினெல் கடினத்தன்மை மற்றும் நீளிப்பு
படம் 4 - ஒரு வெல்டு செய்யப்பட்ட I-தாங்கியின் கழுத்தில் உள்ள வெல்ட் மண்டலத்தின் கடினத்தன்மைகள்
முடிக்கப்பட்ட வெல்டட் இணைப்புகளின் சேதமில்லா பரிசோதனை
கதிர்ப்பார்வை – சிறிய தடிப்புகளைக் கதிர்ப்பார்வை செய்வதில், கதிர்ப்படத்தை ஒரு திரையில் தெளிவாகக் காட்டலாம். எக்ஸ் கதிர்களுக்கு பதிலாக கதிரியக்கப் பொருட்களின் காமா கதிர்களைப் பயன்படுத்தலாம். கதிர்ப்படம் மூலம் மடிச்சேர்க்கையின் தரத்தை அறிய முடியும். சேர்க்கைச் சிளக்கு அல்லது துளைகள், மேலும் இணைப்புக் குறைகள் மற்றும் பிளவுகள் ஆகியவையும் இவ்வாறு கண்டறிந்து, தேவையானால் நீக்கப்படலாம்.
காந்தத் தூள்முறை – பரிசோதிக்கப்படும் எஃகின் அந்தப் பகுதியில் காந்தப் புலம் உருவாக்கப்படுகிறது; பின்னர் தூவப்பட்ட உலோகத் துகள்கள் அந்தப் புலத்திற்கேற்ப ஒழுங்குபடுத்தப்படுகின்றன. காந்தப் புலத்தில் ஏற்படும் ஏதேனும் ஒழுங்கின்மைகளிலிருந்து பிளவுகள் கண்டறியப்படலாம். இந்த முறை குறிப்பாக மேற்பரப்பு பிளவுகளை கண்டறிய பயனுள்ளதாகும்; ஆனால் சிளாக் சேர்க்கைகள் மற்றும் துளைகள், மேலும் தடிமனான தகடுகளின் உட்புறப் பிளவுகள் ஆகியவற்றிற்கு ஒப்பிடுகையில் குறைந்த உணர்திறன் கொண்டது.
அல்ட்ராசவுண்ட் சோதனை – மிகக் குறுகிய ஒலி அலைகள் எல்லைப் பரப்புகளில் மட்டுமன்றி, உள்ளகப் பிரிப்பு மேற்பரப்புகளிலும், உதாரணமாக பிளவுகள் அல்லது அடுக்குபிரிவுகளில், பிரதிபலிக்கின்றன.