पिछले लेखों में हमने स्टेनलेस स्टील वेल्डेड पाइपों में खराबी के कारणों और निवारक उपायों के कुछ पहलुओं पर चर्चा की है। आज हम शेष पहलुओं का संक्षिप्त विवरण प्रस्तुत करेंगे।
6. क्रेटर
स्टेनलेस स्टील के वेल्डेड पाइप के वेल्ड के अंत में धंसे हुए हिस्से को आर्क क्रेटर कहा जाता है। आर्क क्रेटर न केवल वेल्ड की मजबूती को गंभीर रूप से कमजोर करता है, बल्कि अशुद्धियों के जमाव के कारण आर्क क्रेटर दरारें भी पैदा करता है।
कारण: इसका मुख्य कारण यह है कि आर्क बुझाने का समय बहुत कम होता है; पतली प्लेटों की वेल्डिंग करते समय करंट बहुत अधिक होता है।
निवारक उपाय: इलेक्ट्रोड आर्क वेल्डिंग करते समय, इलेक्ट्रोड को पिघले हुए धातु के कुंड में कुछ देर तक रखना चाहिए या गोलाकार गति में घुमाना चाहिए, और फिर पिघले हुए धातु के कुंड में धातु भर जाने के बाद आर्क को बुझाने के लिए एक तरफ ले जाना चाहिए; टंगस्टन आर्गन आर्क वेल्डिंग करते समय, पर्याप्त ठहराव समय होना चाहिए ताकि वेल्ड भर जाने के बाद आर्क को बुझाया जा सके।
7. स्टोमेटा
सैनिटरी स्टेनलेस स्टील के वेल्डेड पाइपों की वेल्डिंग करते समय, पिघले हुए धातु में मौजूद गैस जमने पर बाहर नहीं निकल पाती और शेष गैस के कारण बनने वाले छिद्रों को पोर्स कहते हैं। पोरोसिटी वेल्डिंग का एक सामान्य दोष है, जिसे वेल्ड में आंतरिक और बाहरी पोरोसिटी में विभाजित किया जा सकता है। ये छिद्र गोल, अंडाकार, कीट के आकार के, सुई के आकार के और घने हो सकते हैं। पोर्स की उपस्थिति न केवल वेल्ड की मजबूती को प्रभावित करती है, बल्कि वेल्ड के प्रभावी क्षेत्र को भी कम करती है और वेल्ड के यांत्रिक गुणों को भी घटाती है।
कारण: सैनिटरी स्टेनलेस स्टील वेल्डेड पाइप की सतह और खांचे पर तेल, जंग, नमी और अन्य गंदगी मौजूद है; आर्क वेल्डिंग के दौरान इलेक्ट्रोड की कोटिंग गीली हो जाती है और उपयोग से पहले उसे सुखाया नहीं जाता; आर्क बहुत लंबा या आंशिक रूप से बुझता है, जिससे पिघले हुए पूल का सुरक्षात्मक प्रभाव अच्छा नहीं होता और हवा पिघले हुए पूल में प्रवेश कर जाती है; वेल्डिंग करंट बहुत अधिक होता है, जिससे इलेक्ट्रोड लाल हो जाता है, कोटिंग जल्दी उतर जाती है और सुरक्षात्मक प्रभाव समाप्त हो जाता है; संचालन विधि अनुचित है, जैसे कि आर्क बंद करने की क्रिया बहुत तेज़ है, जिससे सिकुड़न गुहा बनने की संभावना होती है, और जोड़ पर आर्क स्ट्राइक करने की क्रिया सही नहीं होती, जिससे घने छिद्र बनने की संभावना होती है, आदि।
निवारक उपाय: वेल्डिंग से पहले, खांचे के दोनों ओर 20-30 मिमी के दायरे में तेल, जंग और नमी को हटा दें; इलेक्ट्रोड मैनुअल में निर्दिष्ट तापमान और समय का सख्ती से पालन करते हुए वेल्डिंग करें; वेल्डिंग प्रक्रिया मापदंडों का सही चयन करें और सही ढंग से संचालन करें; जहां तक संभव हो, शॉर्ट आर्क का उपयोग करें। वेल्डिंग के लिए, फील्ड निर्माण में हवा से बचाव की व्यवस्था होनी चाहिए; वेल्डिंग कोर में जंग लगना, कोटिंग में दरार आना, छिलना, अत्यधिक टेढ़ापन आदि जैसी खराब इलेक्ट्रोड का उपयोग वर्जित है।
8. समावेशन और स्लैग समावेशन
धातुकर्म संबंधी अभिक्रियाओं के परिणामस्वरूप वेल्ड धातु में बचे हुए अधात्विक कण और ऑक्साइड को इन्क्लूजन कहते हैं। स्लैग इन्क्लूजन वेल्ड में बचा हुआ पिघला हुआ स्लैग होता है। स्टेनलेस स्टील वेल्डेड पाइप में स्लैग इन्क्लूजन को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: स्पॉट स्लैग इन्क्लूजन और स्ट्रिप स्लैग इन्क्लूजन। स्लैग इन्क्लूजन वेल्ड के प्रभावी भाग को कमजोर कर देता है, जिससे वेल्ड के यांत्रिक गुण कम हो जाते हैं। स्लैग इन्क्लूजन तनाव सांद्रण का कारण भी बन सकता है, जिससे भार पड़ने पर वेल्डेड संरचना को आसानी से नुकसान पहुँच सकता है। कारण: वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान इंटरलेयर स्लैग की सफाई न होना; वेल्डिंग करंट का बहुत कम होना; वेल्डिंग गति का बहुत तेज होना; वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान संचालन में गड़बड़ी; वेल्डिंग सामग्री और बेस मेटल की रासायनिक संरचना का ठीक से मेल न खाना।
निवारक उपाय: अच्छी स्लैग हटाने की क्षमता वाले इलेक्ट्रोड चुनें; अंतरपरत स्लैग को सावधानीपूर्वक हटाएँ; वेल्डिंग प्रक्रिया मापदंडों का उचित चयन करें; इलेक्ट्रोड कोण और परिवहन विधि को समायोजित करें।
वेल्डेड पाइप उत्पादन लाइन का चयन करते समय, आप एक इंटेलिजेंट पीएलसी सिस्टम स्थापित करने पर विचार कर सकते हैं। हांगाओ टेक (एसईकेओ मशीनरी) का पीएलसी सिस्टम न केवल वास्तविक समय में उत्पादन डेटा की निगरानी कर सकता है, बल्कि विभिन्न विशिष्टताओं के वेल्डेड पाइपों के उत्पादन सूत्रों को संग्रहीत करने के लिए एक डेटाबेस भी स्थापित कर सकता है, जिससे उत्पादन प्रक्रिया के दौरान किसी भी समय डेटाबेस रिकॉर्ड तक पहुँचा जा सके।
9. जला दो
वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, पिघली हुई धातु खांचे के पिछले हिस्से से बाहर निकल जाती है, और वेल्ड किए गए स्टेनलेस स्टील पाइप में होने वाले इस छिद्र को बर्न-थ्रू कहा जाता है। बर्न-थ्रू आर्क वेल्डिंग में होने वाले सामान्य दोषों में से एक है।
कारण: अधिक वेल्डिंग धारा, धीमी वेल्डिंग गति, वेल्ड किए गए पाइप का अत्यधिक गर्म होना; खांचे में अधिक अंतर, बहुत पतला कुंद किनारा; वेल्डर के संचालन कौशल में कमी आदि।
निवारक उपाय: उपयुक्त वेल्डिंग प्रक्रिया मापदंडों और उपयुक्त खांचे के आकार का चयन करें; वेल्डर के परिचालन कौशल में सुधार करें, आदि।
10. दरारें
स्टेनलेस स्टील के वेल्डेड पाइपों में दरारों को तापमान और समय के आधार पर ठंडी दरारें, गर्म दरारें और पुनः गर्म दरारें में विभाजित किया जा सकता है; इन्हें अनुदैर्ध्य दरारें, अनुप्रस्थ दरारें, वेल्ड रूट दरारें, आर्क क्रेटर दरारें, फ्यूजन लाइन दरारें और ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र दरारें आदि में भी विभाजित किया जा सकता है। दरारें वेल्डेड संरचनाओं में सबसे खतरनाक दोष हैं, जो न केवल उत्पादों को बेकार कर देती हैं, बल्कि गंभीर दुर्घटनाओं का कारण भी बन सकती हैं।
(1) गर्म दरार
वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, वेल्डिंग सीम और ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र में धातु के ठोस रेखा के निकट उच्च तापमान तक ठंडा होने से उत्पन्न वेल्डिंग दरारों को गर्म दरारें कहा जाता है। यह एक खतरनाक वेल्डिंग दोष है जिसे होने देना स्वीकार्य नहीं है। वेल्डेड पाइप की थर्मल दरारों की क्रियाविधि, तापमान सीमा और आकार के आधार पर, इन्हें क्रिस्टलीकरण दरारें, उच्च-तापमान द्रवीकरण दरारें और उच्च-तापमान निम्न-प्लास्टिसिटी दरारें में विभाजित किया जा सकता है।
कारण: इसका मुख्य कारण यह है कि पिघले हुए धातु में कम गलनांक वाले यूटेक्टिक और अशुद्धियाँ क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया के दौरान गंभीर अंतःकणीय और अंतरकणीय पृथक्करण का कारण बनती हैं, और साथ ही वेल्डिंग तनाव के प्रभाव में, कण सीमाओं के साथ खिंचाव होता है, जिससे गर्म दरारें बनती हैं। गर्म दरारें आमतौर पर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, निकेल मिश्र धातु और एल्यूमीनियम मिश्र धातु में होती हैं। कम कार्बन स्टील में वेल्डिंग के दौरान गर्म दरारें आमतौर पर आसानी से नहीं बनती हैं, लेकिन स्टील में कार्बन की मात्रा बढ़ने के साथ-साथ गर्म दरारों की प्रवृत्ति भी बढ़ जाती है। निवारक उपाय: स्टेनलेस स्टील वेल्डेड पाइप और वेल्डिंग सामग्री में सल्फर और फास्फोरस जैसी हानिकारक अशुद्धियों की मात्रा को सख्ती से नियंत्रित करें, गर्म दरारों की संवेदनशीलता को कम करें; वेल्ड धातु की रासायनिक संरचना को समायोजित करें, वेल्ड संरचना में सुधार करें, कणों को परिष्कृत करें, प्लास्टिसिटी में सुधार करें, पृथक्करण की मात्रा को कम करें या फैलाएं; वेल्ड में अशुद्धियों की मात्रा को कम करने और पृथक्करण की मात्रा में सुधार करने के लिए क्षारीय वेल्डिंग सामग्री का उपयोग करें; उपयुक्त वेल्डिंग प्रक्रिया मापदंडों का चयन करें, वेल्ड निर्माण कारक को उचित रूप से बढ़ाएं, और बहु-परत और बहु-पास वेल्डिंग विधि अपनाएं। बेस मेटल के समान ही लीड-आउट प्लेट का उपयोग करें, या आर्क को धीरे-धीरे बुझाएं और आर्क क्रेटर को भरें ताकि आर्क क्रेटर पर थर्मल दरारें न पड़ें।
(2) ठंडी दरारें
वेल्डिंग के बाद जोड़ को कम तापमान पर ठंडा करने पर (स्टील के लिए M. तापमान से नीचे) उत्पन्न होने वाली दरारों को कोल्ड क्रैक कहा जाता है। कोल्ड क्रैक वेल्डिंग के तुरंत बाद दिखाई दे सकती हैं, या इन्हें दिखने में कुछ समय (घंटे, दिन या उससे भी अधिक) लग सकता है। इस प्रकार की दरार को विलंबित दरार भी कहा जाता है। यह बहुत खतरनाक होती है।
कारण: मार्टेन्साइट रूपांतरण द्वारा निर्मित कठोर संरचना, अत्यधिक अवरोध के कारण उत्पन्न वेल्डिंग अवशिष्ट तनाव और वेल्ड में शेष हाइड्रोजन, ये तीन प्रमुख कारक हैं जो कोल्ड क्रैक का कारण बनते हैं।
निवारक उपाय: कम हाइड्रोजन वाले वेल्डिंग सामग्री का चयन करें और उपयोग से पहले निर्देशों का सख्ती से पालन करते हुए उन्हें गर्म करें; वेल्डिंग से पहले वेल्ड सतह पर मौजूद तेल और नमी को हटा दें और वेल्ड में हाइड्रोजन की मात्रा कम करें; वेल्ड सीम के सख्त होने की प्रवृत्ति को कम करने के लिए उचित वेल्डिंग प्रक्रिया मापदंडों और ऊष्मा इनपुट का चयन करें; वेल्डिंग के तुरंत बाद हाइड्रोजन निष्कासन उपचार करें ताकि वेल्डेड जोड़ से हाइड्रोजन बाहर निकल जाए; उच्च कठोरता प्रवृत्ति वाले स्टेनलेस स्टील वेल्डेड पाइप के लिए, वेल्डिंग से पहले प्रीहीटिंग और वेल्डिंग के बाद समय पर हीट ट्रीटमेंट करने से जोड़ की संरचना और गुणवत्ता में सुधार हो सकता है; वेल्डिंग तनाव को कम करने के लिए विभिन्न तकनीकी उपाय अपनाएं।
(3) दरारों को पुनः गर्म करना
वेल्डिंग के बाद, स्टेनलेस स्टील वेल्डेड पाइप को एक निश्चित तापमान सीमा के भीतर फिर से गर्म किया जाता है (तनाव से राहत देने वाला ताप उपचार या अन्य तापन प्रक्रिया) और दरारों को रीहीट क्रैक कहा जाता है।
कारण: पुनः तापीय दरारें आमतौर पर कम मिश्रधातु वाले उच्च-शक्ति इस्पात, पर्लाइटिक ताप-प्रतिरोधी इस्पात और वैनेडियम, क्रोमियम, मोलिब्डेनम, बोरॉन और अन्य मिश्रधातु तत्वों से युक्त स्टेनलेस स्टील में होती हैं। वेल्डिंग के तापीय चक्र के बाद, ये संवेदनशील क्षेत्र (550 ~ 650℃) तक गर्म हो जाते हैं। अधिकांश दरारें वेल्डिंग के ताप-प्रभावित क्षेत्र के मोटे कणों वाले क्षेत्र में उत्पन्न होती हैं। पुनः तापीय दरारें ज्यादातर स्टेनलेस स्टील के वेल्डेड पाइपों और तनाव सांद्रण वाले स्थानों में होती हैं, और कभी-कभी बहु-परत वेल्डिंग में भी हो सकती हैं।
निवारक उपाय: डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा करने के आधार पर, कमज़ोर वेल्डिंग सामग्री का चयन करें, ताकि वेल्ड की मज़बूती आधार धातु से कम हो, और वेल्ड में तनाव कम हो जाए जिससे ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र में दरारें न पड़ें; वेल्डिंग के बाद बचे तनाव और तनाव सांद्रण को कम से कम करें; वेल्ड किए गए पाइप की वेल्डिंग ऊष्मा को नियंत्रित करें, प्रीहीटिंग और हीट ट्रीटमेंट तापमान का उचित चयन करें, और संवेदनशील क्षेत्र को यथासंभव बचाएँ।
