સ્ટીલ અને નિકલ અને નિકલ એલોય વેલ્ડીંગ, વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

પરિચય

રાસાયણિક અને પેટ્રોલિયમ સાધનોનું ઉત્પાદન કરતી વખતે, મોંઘા નિકલ બચાવવા માટે, સ્ટીલને ઘણીવાર નિકલ અને એલોયમાં વેલ્ડ કરવામાં આવે છે.

વેલ્ડીંગની મુખ્ય સમસ્યાઓ

વેલ્ડીંગ કરતી વખતે, વેલ્ડમાં મુખ્ય ઘટકો લોખંડ અને નિકલ હોય છે, જે અનંત પરસ્પર દ્રાવ્યતા માટે સક્ષમ હોય છે અને આંતરધાતુ સંયોજનો બનાવતા નથી. સામાન્ય રીતે, વેલ્ડમાં નિકલનું પ્રમાણ પ્રમાણમાં વધારે હોય છે, તેથી વેલ્ડેડ સાંધાના ફ્યુઝન ઝોનમાં, કોઈ પ્રસરણ સ્તર બનતું નથી. વેલ્ડીંગની મુખ્ય સમસ્યા વેલ્ડમાં છિદ્રાળુતા અને ગરમ તિરાડો ઉત્પન્ન કરવાની વૃત્તિ છે.

૧. છિદ્રાળુતા

સ્ટીલ અને નિકલ અને તેના એલોય જ્યારે વેલ્ડીંગમાં છિદ્રાળુતાની રચનાને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળો ઓક્સિજન, નિકલ અને અન્ય એલોયિંગ તત્વો છે.

① ઓક્સિજનની અસર. વેલ્ડીંગ, પ્રવાહી ધાતુ વધુ ઓક્સિજન ઓગાળી શકે છે, અને ઊંચા તાપમાને ઓક્સિજન અને નિકલ ઓક્સિડેશન, NiO નું નિર્માણ, NiO પ્રવાહી ધાતુમાં હાઇડ્રોજન અને કાર્બન સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને પીગળેલા પૂલના ઘનકરણમાં પાણીની વરાળ અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જેમ કે બહાર નીકળવામાં ખૂબ મોડું, છિદ્રાળુતા રચવા પર વેલ્ડમાં અવશેષ. શુદ્ધ નિકલ અને Q235-A માં લોખંડ અને નિકલ વેલ્ડના ડૂબી ગયેલા ચાપ વેલ્ડીંગમાં, નાઇટ્રોજન અને હાઇડ્રોજનની સામગ્રીમાં બહુ ફેરફાર થતો નથી, વેલ્ડમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ જેટલું વધારે હશે, વેલ્ડમાં છિદ્રોની સંખ્યા એટલી જ વધારે હશે.

② નિકલની અસર. આયર્ન-નિકલ વેલ્ડમાં, આયર્ન અને નિકલમાં ઓક્સિજનની દ્રાવ્યતા અલગ હોય છે, પ્રવાહી નિકલમાં ઓક્સિજનની દ્રાવ્યતા પ્રવાહી આયર્ન કરતા વધારે હોય છે, જ્યારે ઘન નિકલમાં ઓક્સિજનની દ્રાવ્યતા ઘન આયર્ન કરતા ઓછી હોય છે, તેથી, અચાનક ફેરફારના નિકલ સ્ફટિકીકરણમાં ઓક્સિજનની દ્રાવ્યતા અચાનક ફેરફારના લોખંડ સ્ફટિકીકરણ કરતા વધુ સ્પષ્ટ હોય છે. તેથી, જ્યારે Ni 15% ~ 30% હોય ત્યારે વેલ્ડમાં છિદ્રાળુતાની વૃત્તિ ઓછી હોય છે, અને જ્યારે Ni નું પ્રમાણ મોટું હોય છે, ત્યારે છિદ્રાળુતાની વૃત્તિ વધુ વધીને 60% ~ 90% થાય છે, અને ઓગળેલા સ્ટીલનું પ્રમાણ ઘટવા માટે બંધાયેલ છે, આમ છિદ્રાળુતા બનાવવાની વૃત્તિ મોટી થાય છે.

③ અન્ય એલોયિંગ તત્વોનો પ્રભાવ. જ્યારે આયર્ન-નિકલ વેલ્ડમાં મેંગેનીઝ, ક્રોમિયમ, મોલિબ્ડેનમ, એલ્યુમિનિયમ, ટાઇટેનિયમ અને અન્ય એલોયિંગ તત્વો હોય છે અથવા એલોયિંગ સાથે સુસંગત હોય છે, ત્યારે વેલ્ડ એન્ટી-પોરોસિટી સુધારી શકે છે, આ મેંગેનીઝ, ટાઇટેનિયમ અને એલ્યુમિનિયમ વગેરેને કારણે છે જે ડીઓક્સિજનેશનની ભૂમિકા ભજવે છે, જ્યારે ક્રોમિયમ અને મોલિબ્ડેનમ ઘન ધાતુમાં વેલ્ડ દ્રાવ્યતા સુધારવામાં મદદ કરે છે. તેથી નિકલ અને 1Cr18Ni9Ti સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વેલ્ડ નિકલ અને Q235-A સ્ટીલ વેલ્ડ કરતાં છિદ્રાળુતા વિરોધી છે. એલ્યુમિનિયમ અને ટાઇટેનિયમ સ્થિર સંયોજનોમાં નાઇટ્રોજનને પણ ઠીક કરી શકે છે, જે વેલ્ડ એન્ટી-પોરોસિટીને પણ સુધારી શકે છે.

2. થર્મલ ક્રેકીંગ

સ્ટીલ અને નિકલ અને તેના એલોય, વેલ્ડમાં, થર્મલ ક્રેકીંગનું મુખ્ય કારણ એ છે કે, ડેંડ્રિટિક સંગઠન સાથે ઉચ્ચ નિકલ વેલ્ડને કારણે, બરછટ અનાજની ધારમાં, ઘણા નીચા ગલનબિંદુ કો-સ્ફટિકોમાં કેન્દ્રિત, આમ અનાજ વચ્ચેનું જોડાણ નબળું પાડે છે, વેલ્ડ મેટલ ક્રેક પ્રતિકાર ઘટાડે છે. વધુમાં, વેલ્ડ મેટલમાં નિકલનું પ્રમાણ ખૂબ વધારે હોવાથી થર્મલ ક્રેકીંગ ઉત્પન્ન થાય છે, આયર્ન-નિકલ વેલ્ડમાં ઓક્સિજન, સલ્ફર, ફોસ્ફરસ અને અન્ય અશુદ્ધિઓનો નોંધપાત્ર પ્રભાવ વેલ્ડ થર્મલ ક્રેકીંગ વલણ પર પડે છે.

ઓક્સિજન-મુક્ત ફ્લક્સનો ઉપયોગ કરતી વખતે, વેલ્ડમાં ઓક્સિજન, સલ્ફર, ફોસ્ફરસ અને અન્ય હાનિકારક અશુદ્ધિઓની ગુણવત્તામાં ઘટાડો થવાને કારણે, ખાસ કરીને ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટવાથી, ક્રેકીંગનું પ્રમાણ ઘણું ઓછું થાય છે. કારણ કે પીગળેલા પૂલના સ્ફટિકીકરણથી, ઓક્સિજન અને નિકલ Ni + NiO યુટેક્ટિક બનાવી શકે છે, યુટેક્ટિક તાપમાન 1438 ℃ હોય છે, અને ઓક્સિજન સલ્ફરની હાનિકારક અસરોને પણ મજબૂત બનાવી શકે છે. તેથી જ્યારે વેલ્ડમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ વધારે હોય છે, ત્યારે થર્મલ ક્રેકીંગનું વલણ વધારે હોય છે.

Mn, Cr, Mo, Ti, Nb અને અન્ય મિશ્ર તત્વો, વેલ્ડ ધાતુના ક્રેક પ્રતિકારને સુધારી શકે છે. Mn, Cr, Mo, Ti, Nb મેટામોર્ફિક એજન્ટ છે, વેલ્ડ સંગઠનને શુદ્ધ કરી શકે છે, અને તેના સ્ફટિકીકરણની દિશામાં વિક્ષેપ પાડી શકે છે. Al, Ti એક મજબૂત ડીઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ પણ છે, જે વેલ્ડમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટાડી શકે છે. Mn S, MnS સાથે પ્રત્યાવર્તન સંયોજનો બનાવી શકે છે, જે સલ્ફરની હાનિકારક અસરોને ઘટાડે છે.

વેલ્ડેડ સાંધાના યાંત્રિક ગુણધર્મો

આયર્ન-નિકલ વેલ્ડીંગ સાંધાના યાંત્રિક ગુણધર્મો ફિલ મેટલ મટિરિયલ્સ અને વેલ્ડીંગ પરિમાણો સાથે સંબંધિત છે. શુદ્ધ નિકલ અને ઓછા કાર્બન સ્ટીલનું વેલ્ડીંગ કરતી વખતે, જ્યારે વેલ્ડમાં Ni સમકક્ષ 30% કરતા ઓછું હોય છે, ત્યારે વેલ્ડના ઝડપી ઠંડક હેઠળ, વેલ્ડમાં માર્ટેન્સાઇટ માળખું દેખાશે, જેના કારણે સાંધાની પ્લાસ્ટિસિટી અને કઠિનતામાં તીવ્ર ઘટાડો થશે. તેથી, સાંધાની વધુ સારી પ્લાસ્ટિસિટી અને કઠિનતા મેળવવા માટે, આયર્ન-નિકલ વેલ્ડમાં Ni સમકક્ષ 30% કરતા વધારે હોવું જોઈએ.