परमाणु बंधों के निर्माण के कारण सजातीय पदार्थों का स्थायी संबंध बनाने की तकनीकी प्रक्रिया को वेल्डिंग कहा जाता है। इस मामले में, संपर्क के बिंदु पर, दो सामग्रियों का एक में घना संलयन होता है। इस तथ्य के बावजूद कि इस तरह के कनेक्शन का उपयोग लंबे समय से किया गया है, आधुनिक धातु वेल्डिंग, इसके कार्यान्वयन के प्रकार और तकनीक में लगातार सुधार किया जा रहा है, जिससे विभिन्न उत्पादों को बढ़ी हुई विश्वसनीयता और गुणवत्ता के साथ जोड़ना संभव हो जाता है।
सतह वेल्डिंग की विशेषताएं
धातु वेल्डिंग की पूरी प्रक्रिया दो चरणों में होती है। सबसे पहले, सामग्री की सतहों को अंतर-परमाणु सामंजस्य की ताकतों की दूरी से एक दूसरे के करीब लाया जाना चाहिए। कमरे के तापमान पर, मानक धातुएं महत्वपूर्ण बल के साथ संपीड़ित होने पर भी शामिल नहीं हो पाती हैं। इसका कारण उनकी शारीरिक कठोरता है, इसलिए ऐसी सामग्री के संपर्क में आने पर केवल कुछ बिंदुओं पर ही संपर्क होता है, सतह के उपचार की गुणवत्ता की परवाह किए बिना। यह सतही संदूषण है जो सामग्री के आसंजन की संभावना को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है, क्योंकि फिल्म, ऑक्साइड और अशुद्धता परमाणुओं की परतें हमेशा प्राकृतिक परिस्थितियों में मौजूद होती हैं।
इसलिए, भागों के किनारों के बीच संपर्क बनानालागू दबाव के परिणामस्वरूप होने वाली प्लास्टिक विकृतियों के कारण या सामग्री के पिघलने के मामले में प्राप्त किया जा सकता है।
धातु वेल्डिंग के अगले चरण में, जुड़े हुए सतहों के परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन प्रसार किया जाता है। इसलिए, किनारों के बीच का इंटरफ़ेस गायब हो जाता है और या तो एक धातु परमाणु बंधन, या आयनिक और सहसंयोजक बंधन (अर्धचालक या डाइलेक्ट्रिक्स के मामले में) प्राप्त होता है।
वेल्डिंग के प्रकारों का वर्गीकरण
वेल्डिंग तकनीक में लगातार सुधार हो रहा है और यह अधिक विविध होता जा रहा है। आज तक, लगभग 20 प्रकार की धातु वेल्डिंग हैं, जिन्हें तीन समूहों में वर्गीकृत किया गया है:
- दबाव वेल्डिंग यांत्रिक ऊर्जा के अनुप्रयोग द्वारा किया जाता है, जब क्रिस्टल के बीच के बंधन सामग्री के प्लास्टिक विरूपण की विधि द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। नतीजतन, धातु बहने लगती है, भागों में शामिल होने की रेखा के साथ चलती है, इसके साथ दूषित अशुद्धियों की एक परत होती है। विरूपण की प्रक्रिया और पहले से गरम किए बिना सतहों के कनेक्शन को धातु के लिए ठंडा वेल्डिंग कहा जाता है। इस मामले में, अंतर-परमाणु बंधन बनते हैं, जिससे भागों का एक तंग डॉकिंग होता है।
- बिना दबाव डाले उत्पादों को जोड़कर फ्यूजन वेल्डिंग की जाती है। ऐसी धातु वेल्डिंग में ऊष्मा के स्रोत गैस की लौ, विद्युत चाप, बीम-प्रकार की ऊर्जा हैं। वेल्डिंग के दौरान, सतहें गर्म हो जाती हैं और पिघल जाती हैं, जिससे दो धातुओं और इलेक्ट्रोड के बीच अंतर-परमाणु बंधन बनते हैं, जो एक सामान्य वेल्ड पूल में एकजुट होते हैं। रचना के ठंडा होने और जमने के बाद, एक सतत कास्टसीवन।
- धातु की थर्मोमेकेनिकल वेल्डिंग गर्मी और दबाव का उपयोग करके की जाती है। सामग्री के जुड़ने की जगह को पहले गर्म किया जाता है और फिर दबाया जाता है। भाग को गर्म करने से यह आवश्यक प्लास्टिसिटी देता है, और यांत्रिक क्रिया उत्पाद के भागों को एक अखंड कनेक्शन में जोड़ती है।
फ्यूजन वेल्डिंग
इस प्रकार की वेल्डिंग व्यापक रूप से औद्योगिक परिस्थितियों और रोजमर्रा की जिंदगी दोनों में उपयोग की जाती है। धातुओं के संलयन में शामिल हैं:
- चाप वेल्डिंग। यह धातु और इलेक्ट्रोड के बीच एक उच्च-तापमान विद्युत चाप बनाकर निर्मित होता है।
- प्लाज्मा बंधन में, ऊष्मा स्रोत आयनित गैस है जो एक विद्युत चाप के माध्यम से उच्च गति से गुजरती है।
- स्लैग वेल्डिंग पिघले हुए फ्लक्स (स्लैग) को विद्युत धारा से गर्म करके की जाती है।
- लेजर बीम के साथ धातु की सतह को संसाधित करके लेजर बॉन्डिंग होती है।
- इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग में, विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में निर्वात में गतिमान इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा द्वारा जोड़ को गर्म किया जाता है।
- धातुओं की गैस वेल्डिंग आग की धारा के साथ कनेक्शन बिंदु को गर्म करने पर आधारित होती है, जो ऑक्सीजन और गैस के दहन के दौरान बनती है।
चाप वेल्डिंग जोड़
आर्क वेल्डिंग में एक बड़े नाममात्र मूल्य के साथ वर्तमान स्रोत का उपयोग शामिल है, जबकि मशीन में एक छोटा वोल्टेज होता है। ट्रांसफार्मर एक साथ धातु से जुड़ा हैवर्कपीस और वेल्डिंग इलेक्ट्रोड।
इलेक्ट्रोड के साथ धातु वेल्डिंग के परिणामस्वरूप, एक विद्युत चाप का निर्माण होता है, जिससे जुड़ने वाले वर्कपीस के किनारों को पिघलाया जाता है। चाप की क्रिया के क्षेत्र में, लगभग पाँच हज़ार डिग्री का तापमान बनाया जाता है। ऐसा ताप किसी भी धातु को पिघलाने के लिए पर्याप्त है।
जोड़ने वाले भागों की धातु के पिघलने और इलेक्ट्रोड के दौरान, एक वेल्ड पूल बनता है, जिसमें सभी आसंजन प्रक्रियाएं होती हैं। स्लैग पिघली हुई रचना की सतह पर उगता है और एक विशेष सुरक्षात्मक फिल्म बनाता है। धातु चाप वेल्डिंग की प्रक्रिया में दो प्रकार के इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है:
- न पिघलना;
- पिघलना।
गैर-उपभोज्य इलेक्ट्रोड का उपयोग करते समय, विद्युत चाप के क्षेत्र में एक विशेष तार लगाना आवश्यक है। उपभोज्य इलेक्ट्रोड स्वतंत्र रूप से वेल्ड बनाते हैं। ऐसे इलेक्ट्रोड की संरचना में विशेष योजक जोड़े जाते हैं, जो चाप को बाहर जाने और इसकी स्थिरता को बढ़ाने की अनुमति नहीं देते हैं। ये उच्च स्तर के आयनीकरण (पोटेशियम, सोडियम) वाले तत्व हो सकते हैं।
आर्क कनेक्शन के तरीके
आर्क वेल्डिंग तीन तरह से की जाती है:
- मैनुअल विधि। इस मामले में, सरल इलेक्ट्रिक आर्क वेल्डिंग का उपयोग करके, सभी जुड़ने के चरणों को मैन्युअल रूप से किया जाता है।
- अधिक उत्पादक अर्ध-स्वचालित धातु वेल्डिंग है। इस विधि से, वेल्ड को हाथ से बनाया जाता है, और भराव तार अपने आप भर जाता है।
- स्वचालित वेल्डिंग की निगरानी की जाती हैऑपरेटर, और सारा काम वेल्डिंग मशीन द्वारा किया जाता है।
गैस वेल्डिंग तकनीक
इस प्रकार की वेल्डिंग आपको न केवल औद्योगिक उद्यमों में, बल्कि घर पर भी विभिन्न धातु संरचनाओं को जोड़ने की अनुमति देती है। धातु वेल्डिंग तकनीक बहुत जटिल नहीं है, दहन के दौरान गैस मिश्रण सतह के किनारों को पिघला देता है, जो भराव तार से भरे होते हैं। ठंडा होने पर, सीवन क्रिस्टलीकृत हो जाता है और सामग्री का एक मजबूत और विश्वसनीय कनेक्शन बनाता है।
गैस वेल्डिंग के कई सकारात्मक पहलू हैं:
- विभिन्न भागों को ऑफ़लाइन जोड़ने की क्षमता। इसके अलावा, इस काम के लिए ऊर्जा के शक्तिशाली स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है।
- सरल और विश्वसनीय गैस वेल्डिंग उपकरण परिवहन के लिए आसान है।
- एक समायोज्य वेल्डिंग प्रक्रिया को अंजाम देने की क्षमता, क्योंकि आग के कोण और सतह को गर्म करने की गति को मैन्युअल रूप से बदलना आसान है।
लेकिन ऐसे उपकरणों का उपयोग करने के नुकसान भी हैं:
- गर्म क्षेत्र में एक बड़ा क्षेत्र होता है, जो भाग के पड़ोसी तत्वों को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।
- वेल्डिंग प्रक्रिया को स्वचालित करने में असमर्थता।
- सुरक्षा उपायों का कड़ाई से पालन करने की आवश्यकता। गैस मिश्रण के साथ काम करने से विस्फोट का उच्च स्तर का खतरा होता है।
- गुणवत्ता कनेक्शन के लिए धातु की मोटाई 5 मिमी से अधिक नहीं होनी चाहिए।
स्लैगवेल्डिंग
इस प्रकार के कनेक्शन को वेल्ड प्राप्त करने का एक मौलिक रूप से नया तरीका माना जाता है। वेल्ड किए जाने वाले पुर्जों की सतहों को स्लैग से ढक दिया जाता है, जिसे तार और बेस मेटल के पिघलने से अधिक तापमान तक गर्म किया जाता है।
प्रारंभिक चरण में, वेल्डिंग जलमग्न चाप वेल्डिंग के समान है। फिर, तरल धातुमल का एक वेल्ड पूल बनने के बाद, चाप जलना बंद कर देता है। धारा के प्रवाह के दौरान निकलने वाली गर्मी के कारण भाग के किनारों को और पिघलाया जाता है। इस प्रकार की धातु वेल्डिंग की एक विशेषता प्रक्रिया की उच्च उत्पादकता और वेल्ड की गुणवत्ता है।
दबाव वेल्डिंग जोड़
औद्योगिक उत्पादन में धातु की सतहों को यांत्रिक विरूपण द्वारा जोड़ना सबसे अधिक बार किया जाता है, क्योंकि इस तकनीक के लिए महंगे उपकरण की आवश्यकता होती है।
दबाव वेल्डिंग के लिए शामिल हैं:
- धातु भागों की अल्ट्रासोनिक डॉकिंग। अल्ट्रासोनिक आवृत्ति के कंपन द्वारा निष्पादित।
- शीत वेल्डिंग। यह एक बड़ा दबाव बनाकर दो भागों के अंतर-परमाणु संबंध के आधार पर किया जाता है।
- फोर्ज-फोर्ज विधि। प्राचीन काल से जाना जाता है। सामग्री को भट्टी में गर्म किया जाता है और फिर यांत्रिक या मैनुअल फोर्जिंग द्वारा वेल्ड किया जाता है।
- गैस प्रेशर वेल्डिंग। लोहार विधि के समान ही, केवल गैस उपकरण का उपयोग हीटिंग के लिए किया जाता है।
- विद्युत कनेक्शन से संपर्क करें। इसे सबसे लोकप्रिय प्रकारों में से एक माना जाता है।इस तरह की वेल्डिंग से धातु को गर्म करने के लिए उसमें से विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है।
- डिफ्यूजन वेल्डिंग में, धातु पर दबाव बल कम होता है, लेकिन जोड़ के उच्च ताप तापमान की आवश्यकता होती है।
स्पॉट वेल्डिंग
ऐसी वेल्डिंग में शामिल होने वाली सतहें दो इलेक्ट्रोड के बीच होती हैं। प्रेस की कार्रवाई के तहत, इलेक्ट्रोड भागों को संपीड़ित करते हैं, जिसके बाद वोल्टेज लगाया जाता है। वेल्डिंग साइट को करंट के पारित होने से गर्म किया जाता है। वेल्डिंग स्पॉट का व्यास पूरी तरह से इलेक्ट्रोड के संपर्क पैड के आकार पर निर्भर करता है।
जुड़ने वाले भागों के संबंध में इलेक्ट्रोड कैसे स्थित हैं, इस पर निर्भर करते हुए, संपर्क वेल्डिंग एक तरफा या दो तरफा हो सकता है।
रेसिस्टेंस वेल्डिंग के कई प्रकार हैं जो एक समान सिद्धांत पर काम करते हैं। इनमें शामिल हैं: बट वेल्डिंग, सीम वेल्डिंग, कैपेसिटर वेल्डिंग।
सुरक्षा
वेल्डिंग उपकरण के साथ काम करना ऑपरेटर के स्वास्थ्य के लिए खतरनाक कई कारकों से जुड़ा है। उच्च तापमान, विस्फोटक वातावरण और हानिकारक रासायनिक धुएं के लिए एक व्यक्ति को सुरक्षा उपायों का सख्ती से पालन करने की आवश्यकता होती है:
- सभी विद्युत उपकरण और उपकरण ठीक से ग्राउंडेड और इंसुलेटेड होने चाहिए।
- सूखे चौग़ा और दस्तानों में काम करना ज़रूरी है. चेहरे और आंखों की त्वचा की सुरक्षा के लिए डार्क ग्लास वाले मास्क का इस्तेमाल जरूर करें।
- वेल्डर के कार्यस्थल पर प्राथमिक चिकित्सा किट और आग बुझाने का यंत्र होना चाहिए।
- जिस कमरे में वेल्डिंग का काम किया जाता है वह हवादार होना चाहिए।
- ज्वलनशील वस्तुओं के पास काम नहीं करना चाहिए।
- गैस की बोतलों को लावारिस न छोड़ें।
धातु वेल्डिंग के कई प्रकार होते हैं, जिन्हें उपकरण की उपलब्धता और काम के वांछित परिणाम को प्राप्त करने की क्षमता के आधार पर वेल्डर चुनने का निर्णय लेता है। वेल्डर को कुछ उपकरणों पर उपकरण और काम के सिद्धांतों को जानना चाहिए।
