వెల్డింగ్ సాంకేతికత యొక్క మౌలికాలు
వెల్డింగ్ అనేది ఉష్ణ ప్రభావంలో, సమానమైన లేదా సమాన స్వభావం గల లోహాన్ని జోడించినా జోడించకపోయినా, అదే లేదా సమాన స్వభావం గల లోహాలను కలపడం. వెల్డింగ్ ద్వారా భాగాలు విడదీయలేని విధంగా పరస్పరం అనుసంధానమవుతాయి, తద్వారా ఒక సమగ్ర ఏకత్వం ఏర్పడుతుంది. మంచి వెల్డింగ్ అనేది సన్నిహిత సంయోగాన్ని సూచిస్తుంది; ఇది వెల్డింగ్ స్థలంలో మూల పదార్థం కూడా కరుగినప్పుడే (వెల్డ్ జోన్) సాధించబడుతుంది.
ఆర్క్ వెల్డింగ్
ఉక్కు నిర్మాణాల కోసం ప్రధానంగా ఆర్క్ వెల్డింగ్ పరిగణనలోకి వస్తుంది, ఇందులో అవసరమైన ఉష్ణం విద్యుత్ ఆర్క్ ద్వారా లభిస్తుంది. ఆర్క్, ప్రాథమిక భాగం మరియు তথాకథిత ఎలక్ట్రోడ్ మధ్య ఏర్పడుతుంది, అది ఈ సమయంలో కరిగి అదనపు పదార్థాన్ని ఇస్తుంది. అదనపు పదార్థం (ఎలక్ట్రోడ్) సరైన ఎంపిక వెల్డెడ్ సంయోగ లక్షణాలపై అత్యధిక ప్రభావం చూపుతుంది. ఎలక్ట్రోడ్లు వెల్డింగ్ చేయబడే ప్రాథమిక పదార్థం యొక్క లక్షణ బలాల ప్రకారం ఎంచుకోబడతాయి. ఎలక్ట్రోడ్ల ఎంపిక, వెల్డింగ్ పరిస్థితుల నిర్ణయం నిపుణుల జ్ఞానాన్ని కోరుతుంది, అందువల్ల ప్రత్యేకంగా శిక్షణ పొందిన “వెల్డింగ్ టెక్నిక్ నిపుణ ఇంజినీర్లు” అనే సంస్థ ఏర్పడింది, వారి పని ఇతర విషయాలతో పాటు వెల్డింగ్ పనులను పర్యవేక్షించడం మరియు వెల్డర్ల ధృవీకరణలను క్రమం తప్పకుండా పునరావృతం చేయడం.
వాయు వెల్డింగ్ మరియు కత్తిరింపు
వాయు వెల్డింగ్లో అవసరమైన వేడి వాయువు దహనం ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది, తద్వారా ప్రాథమిక మరియు అదనపు పదార్థాలు కరిగిపోతాయి. మరింత ముఖ్యమైనది కత్తిరింపు. కట్టింగ్ బర్నర్ లో, వెల్డింగ్ సమయంలో పనిచేసే వేడి పైపుతో పాటు, ఆక్సిజన్ కోసం మరొక కట్టింగ్ పైపు ఉంటుంది. వేడి జ్వాలతో వేడెక్కిన ఉక్కు దహించబడుతుంది మరియు ఆక్సిజన్ ప్రవాహంతో ఊదివేయబడుతుంది. కత్తిరింపు మృదువైన, ఖచ్చితమైన ఉపరితలాలను ఇస్తుంది, ఇవి అదనపు ప్రాసెసింగ్ లేకుండానే అనేక ఉక్కు నిర్మాణ లక్ష్యాలకు సరిపోతాయి.
వెల్డబిలిటీ
వెల్డెడ్ జాయింట్ల మూల్యాంకనంలో, వెల్డింగ్ ప్రక్రియ సమయంలో అదనపు పదార్థం, అలాగే ప్రాథమిక పదార్థం యొక్క కూర్పు గణనీయంగా మారవచ్చని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. నిర్మాణం మార్పు కూడా చాలా ముఖ్యమైనది – కరిగిన జాయింట్ మరియు మారకుండా ఉన్న ప్రాథమిక పదార్థం మధ్య, ఉష్ణ ప్రభావ స్థాయిని బట్టి, వేర్వేరు నిర్మాణం మరియు అందువల్ల వేర్వేరు లక్షణాల గల మండలం ఉంటుంది. జాయింట్ పక్కన ప్రాథమిక పదార్థం కరిగిన ప్రాంతం (వారు జోన్) ఉండి, అక్కడ వెల్డింగ్ మండలం మరియు ప్రాథమిక పదార్థం మధ్య కలయిక జరుగుతుంది. చుట్టూ ఉన్న పదార్థ మండలం కూడా ఇంకా తీవ్రంగా వేడెక్కుతుంది, అయితే అక్కడ ఇక కరుగుదల స్థాయికి చేరదు. ఈ అధికతాపన మండలంలో నిర్మాణంలో పెద్ద మార్పులు జరుగుతాయి, కాబట్టి అది తరచుగా మొత్తం వెల్డెడ్ జాయింట్ లక్షణాలకు నిర్ణాయకంగా ఉంటుంది.
జాయింట్ పగలడం అనేది జాయింట్లో చీలికలు ఏర్పడటాన్ని సూచిస్తుంది; ఇవి వెల్డింగ్ జరిగిన వెంటనే ఇంకా అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్దనే లేదా నీలి తేజస్సు ప్రాంతంలో చల్లబడే సమయంలో (సుమారు 300oC వద్ద) కూడా ఏర్పడవచ్చు. పగలడం ప్రధానంగా ఎలక్ట్రోడ్ల లక్షణం; ఇది దాదాపు ముడి చేసిన ఎలక్ట్రోడ్లలోనే కనిపిస్తుంది, ఇవే ఉక్కు నిర్మాణాలకు ముఖ్యమైనవి. చీలికలు ఏర్పడేందుకు రెండు పరిస్థితులు ఉండాలి, అంటే వెల్డింగ్ ప్రక్రియ లేదా ఇతర బాహ్య కారణాల వల్ల అధిక ఒత్తిళ్లు, అలాగే పదార్థం యొక్క కఠినత్వం పెరగడం.
వస్తువు యొక్క సంయోజన మరియు నిర్మాణంలో జరిగే లోహశాస్త్రీయ మార్పులతో పాటు, వెల్డింగ్ సమయంలో పదార్థానికి అందజేయబడే పెద్ద పరిమాణంలోని వేడి మరియు ఆ సమయంలో సాధించబడే అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు సంబంధించిన భౌతిక ప్రక్రియలు కూడా ముఖ్యమైనవి. వేడి చేయడం సమానంగా జరగదు, కేవలం పరిమిత ప్రాంతాలలో మాత్రమే జరుగుతుంది. వేడి చేయడానికితోడు వచ్చే తాప విస్తరణ, వేడి చేసిన ప్రాంతంపై వేడి చేయని పదార్థం కలిగించే అంతర్గత ఒత్తిడితో నిరోధించబడుతుంది. దీనితో పాటు బాహ్య ఒత్తిడి కూడా ఉంటుంది, ఎందుకంటే వెల్డింగ్ సమయంలో భాగాలను బలంగా బిగించాలి; అందువల్ల వేడి సమయంలో ప్లాస్టిక్ సంకోచాలు ఏర్పడతాయి. చల్లబడే సమయంలో సీమ్ మరియు దాని పరిసర ప్రాంతం అత్యధికంగా సంకోచిస్తాయి (సంకోచనం). చల్లబడే సమయంలో నిరోధిత పొడిగింపు కారణంగా బలవంతపు ఒత్తిళ్లు (సంకోచన ఒత్తిళ్లు) ఏర్పడాలి. 200 oC నుండి 300 oC వరకు వెల్డింగ్ చేయబడే భాగాలను ముందుగా వేడి చేయడం ద్వారా చల్లబడే ప్రక్రియను గణనీయంగా నెమ్మదించవచ్చు. క్వెంచింగ్ ప్రభావం తగ్గడం వల్ల నిర్మాణం మెరుగుగా ఏర్పడుతుంది, కాఠిన్యం తక్కువగా ఉంటుంది.
పదార్థాలు మరియు వెల్డింగ్ పనుల పరీక్ష
సాధారణం: వెల్డింగ్ పనుల నాణ్యత అనేక పరిస్థితులపై, చివరకు నిపుణ కార్మికుడి నైపుణ్యం మరియు విశ్వసనీయతపై ఆధారపడుతున్నందున, అన్ని వెల్డింగ్ పనులను కచ్చితంగా పర్యవేక్షించడం మరియు పరీక్షించడం అవసరం. పరీక్షలలో పదార్థాలు మరియు ఎలక్ట్రోడ్ల వెల్డింగ్ సామర్థ్యాన్ని నిర్ధారించేవి, ఒక నిర్దిష్ట సందర్భానికి వెల్డింగ్ పరిస్థితులు మరియు వెల్డింగ్ ప్రక్రియల తులన, నమూనాల పరీక్షలు మొదలైనవి ఉంటాయి.
చిత్రం 1 - వెల్డెడ్ సీమ్పై వంగింపు పరీక్ష
వెల్డ్ చేసిన సీమ యొక్క వంగింపు పరీక్ష: ఇది దీర్ఘచతురస్ర విభాగం కలిగిన ఒక సరళ గిర్డర్ యొక్క వంగింపు పరీక్ష (చిత్రం 1), దీనిలో లాగబడిన ఫైబర్లో అర్థవృత్తాకారంగా రూపొందించిన దీర్ఘచానల్ను మళ్లీ ఒక పొరతో, గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద వెల్డ్ చేస్తారు. సీము రూపాంతర సామర్థ్యాన్ని బాగా తగ్గిస్తుంది, అందువల్ల పరీక్ష ముక్కలు తరచుగా పూర్తిగా భంగురంగా మరియు అకస్మాత్తుగా విరిగిపోతాయి. పలుచని ప్లేట్లలో వంగింపు కోణం ఎక్కువగా ఉంటుంది; ప్లేటు మందం పెరిగే కొద్దీ అది తగ్గుతుంది.
నాచ్ దృఢత్వం: జాయింట్ వంచే పరీక్షలో ఎక్కువగా ముందుగా జాయింట్లోనే చీలికలు కనిపించి, దాంతో భంగుర విరుగు సంభవిస్తుంది. ప్రాథమిక పదార్థం, జాయింట్ భంగురంగా పగిలే సమయంలో ఒక్కసారిగా వచ్చే లోడును స్వీకరించగలగాలి. వెల్డ్ ప్రాంతంలోని చీలిక వేగంగా ప్రాథమిక పదార్థం గుండా వ్యాపించకుండా, నెమ్మదిగా మాత్రమే ముందుకు సాగగలగాలి. ఈ అకస్మాత్తు లోడును భరించేందుకు ప్రాథమిక పదార్థం తగినంత దృఢంగా ఉండాలి, అలాగే ఈ సామర్థ్యం తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల్లో కూడా చాలామేర కొనసాగాలి. నాచ్ దృఢత్వం మరియు ఇతర యాంత్రిక గుణాలు పరీక్ష చేసే ఉష్ణోగ్రతపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటాయి. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల్లో, ఉదా. 0 oC కంటే తక్కువగా, అది 20 oC వద్ద ఉన్న విలువలో ఒక భాగానికి పడిపోవచ్చు. ఈ ఆకస్మిక తగ్గుదల యొక్క స్థానం ఒక పదార్థాన్ని అంచనా వేయడంలో ముఖ్యమైనది. వెల్డెడ్ ఉక్కు నిర్మాణాల కోసం నేటి రోజుల్లో మంచి వృద్ధాప్య నిరోధకత కలిగిన పదార్థం, అంటే చల్లగా లాగిన నమూనాల్లో ఇంపాక్ట్ నాచ్ వద్ద అధిక బలం అవసరం.
చిత్రం 2 - నాచ్ల ఒత్తిడి స్థితుల్లో వికృతి
కాఠిన్యం: వెల్డింగ్ ప్రాంతంలో కాఠిన్య పరిణామాలు చాలా ముఖ్యమైనవి. కాఠిన్య పెరుగుదల ను తెలుసుకోవడం ముఖ్యం, ఎందుకంటే విరుగు వద్ద పొడవు వృద్ధి కాఠిన్యం పెరుగుదలతో వేగంగా తగ్గుతుంది (sl. 3), అదే సమయంలో లాగింపు బలం σB దాదాపు బ్రినెల్ కాఠిన్యం HB కు అనుపాతంగా పెరుగుతుంది. నిర్మాణ ఉక్కుల కోసం సుమారు σB = 0,36*HB. I-గిర్డర్ యొక్క ప్రధాన మూల జాయింట్ కాఠిన్యానికి ఒక ఉదాహరణ sl. 4లో చూపబడింది. మార్పు ప్రాంతంలో చాలా చిన్న దూరాల్లోనే కాఠిన్యంలో పెద్ద తేడాలు ఉంటాయి. కాఠిన్య ప్రొఫైల్ నిర్మిత నిర్మాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. σ-ε-l రేఖ కూడా నాచ్ నామధోరణి స్థితితో పాటు కాఠిన్యంతో సమానంగా మారుతుంది (sl. 2).
చిత్రం 3 - బ్రినెల్ కాఠిన్యం మరియు పొడవుదల
Sl. 4 - వెల్డెడ్ I-బీమ్ ఒకదానిలోని మెడ వద్ద వెల్డు మండలంలోని కాఠిన్యాలు
పూర్తయిన వెల్డెడ్ జాయింట్ల నాశనం చేయని పరీక్ష
రేడియోగ్రఫీ – చిన్న మందాలను రేడియోగ్రఫీ ద్వారా పరిశీలించేటప్పుడు, రేడియోగ్రాఫిక్ చిత్రం ఒకే తెరపై కనిపించేలా చేయవచ్చు. రేడియోగ్రాఫిక్ కిరణాల బదులుగా రేడియోధార్మిక పదార్థాల గామా కిరణాలను ఉపయోగించవచ్చు. రేడియోగ్రాఫిక్ చిత్రం జాయింట్ నాణ్యతపై నిర్ణయం తీసుకునే అవకాశం ఇస్తుంది. కలిసిన స్లాగ్లు లేదా రంధ్రాలు, అలాగే బంధన లోపాలు మరియు పగుళ్లు కూడా ఈ విధంగా గుర్తించి, అవసరమైతే తొలగించవచ్చు.
మాగ్నెటిక్ ప్రవాహనం – పరిశీలించబడుతున్న ఉక్కు భాగంలో చుంబక క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తారు, ఆపై చల్లిన ఉక్కు పొడి కణాలు ఆ క్షేత్రానుసారం అమరుతాయి. చుంబక క్షేత్రంలో ఉండే ఏవైనా అసమానతల ద్వారా పగుళ్లను గుర్తించవచ్చు. ఈ విధానం ముఖ్యంగా ఉపరితల పగుళ్లను కనుగొనడంలో సమర్థవంతంగా ఉంటుంది, కానీ స్లాగ్ చేరికలు మరియు రంధ్రాల పట్ల, అలాగే మందపాటి పలకల లోపల ఉన్న పగుళ్ల పట్ల తగినంత సున్నితంగా ఉండదు.
అల్ట్రాసౌండ్ పరీక్ష – అత్యల్ప ధ్వని తరంగాలు సరిహద్దు ఉపరితలాలపై మాత్రమే కాక, అంతర్గత విభజన ఉపరితలాలపై కూడా ప్రతిఫలిస్తాయి, ఉదాహరణకు పగుళ్లు లేదా విడిపోవడాలపై.