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व्याख्या:

रेलवे ट्रैक जोड़ने में थर्मिट वेल्डिंग

परिभाषा: थर्मिट वेल्डिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें वेल्डिंग के लिए तीव्र ऊष्मा उत्पन्न करने के लिए धातु ऑक्साइड और एल्यूमीनियम पाउडर के बीच एक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है। यह प्रक्रिया धातु के बड़े वर्गों, जैसे रेलवे ट्रैक को जोड़ने के लिए विशेष रूप से फायदेमंद है, क्योंकि यह उच्च तापमान उत्पन्न करने और स्टील को पिघलाने की क्षमता रखती है, जिससे एक मजबूत, समरूप जोड़ बनता है।

कार्य सिद्धांत: थर्मिट वेल्डिंग में, आयरन ऑक्साइड और एल्यूमीनियम पाउडर के मिश्रण को एक अत्यधिक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए प्रज्वलित किया जाता है। प्रतिक्रिया लगभग 2500 डिग्री सेल्सियस (4500 डिग्री फ़ारेनहाइट) के तापमान तक पहुँच सकती है, जो स्टील को पिघलाने के लिए पर्याप्त है। प्रतिक्रिया द्वारा उत्पादित पिघला हुआ स्टील जोड़ के चारों ओर तैयार किए गए साँचे में बहता है, रेलवे ट्रैक के बीच की खाई को भरता है। जैसे ही पिघला हुआ स्टील ठंडा होता है और जम जाता है, यह एक मजबूत वेल्ड बनाता है जो ट्रैक का अभिन्न अंग होता है।

प्रक्रिया: थर्मिट वेल्डिंग प्रक्रिया में आम तौर पर निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं:

• तैयारी: जुड़ने वाले रेलवे ट्रैक के सिरों को साफ और संरेखित किया जाता है। फिर पिघले हुए स्टील को रखने के लिए साँचे को जोड़ क्षेत्र के चारों ओर रखा जाता है।
• इग्निशन: थर्मिट मिश्रण को क्रूसिबल में रखा जाता है और एक विशेष इग्निशन डिवाइस का उपयोग करके प्रज्वलित किया जाता है। प्रतिक्रिया शुरू होती है, जिससे पिघला हुआ स्टील बनता है।
• डालना: प्रतिक्रिया पूरी होने के बाद, क्रूसिबल को झुकाया जाता है, और पिघला हुआ स्टील साँचे में डाला जाता है, ट्रैक के सिरों के बीच की खाई को भरता है।
• शीतलन: पिघले हुए स्टील को ठंडा और जमने दिया जाता है, जिससे एक मजबूत वेल्ड बनता है। फिर साँचे को हटा दिया जाता है, और किसी भी अतिरिक्त सामग्री को एक चिकना जोड़ सुनिश्चित करने के लिए पीस दिया जाता है।

लाभ:

• उच्च-गुणवत्ता वाले वेल्ड का उत्पादन करने की क्षमता जो मजबूत और टिकाऊ होते हैं।
• धातु के बड़े वर्गों, जैसे रेलवे ट्रैक को वेल्डिंग के लिए उपयुक्त।
• पोर्टेबल और व्यापक उपकरण की आवश्यकता के बिना क्षेत्र में किया जा सकता है।

हानि:

• यह प्रक्रिया अत्यधिक उच्च तापमान उत्पन्न करती है, जिसके लिए सावधानीपूर्वक संचालन और सुरक्षा सावधानियों की आवश्यकता होती है।
• प्रारंभिक सेटअप और तैयारी समय लेने वाली हो सकती है।

अनुप्रयोग: थर्मिट वेल्डिंग का उपयोग रेलवे उद्योग में रेलवे ट्रैक को जोड़ने और मरम्मत करने के लिए बड़े पैमाने पर किया जाता है। मजबूत और टिकाऊ वेल्ड का उत्पादन करने की इसकी क्षमता इसे रेल नेटवर्क की संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित करने के लिए आदर्श बनाती है।

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

1) इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग:

परिभाषा: इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग (EBW) एक फ्यूजन वेल्डिंग प्रक्रिया है जहाँ उच्च-वेग इलेक्ट्रॉनों की एक किरण को जुड़ने वाली सामग्रियों पर लागू किया जाता है। इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा प्रभाव पर गर्मी में परिवर्तित हो जाती है, जिससे सामग्री पिघल जाती है और एक वेल्ड बनता है।

लाभ:

• वेल्डिंग प्रक्रिया पर उच्च परिशुद्धता और नियंत्रण।
• अपवर्तक धातुओं सहित सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला को वेल्ड करने की क्षमता।

हानि:

• एक वैक्यूम वातावरण की आवश्यकता होती है, जो क्षेत्र में इसके आवेदन को सीमित कर सकता है।
• उच्च उपकरण और परिचालन लागत।

अनुप्रयोग: इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग का उपयोग उन उद्योगों में किया जाता है जिनमें उच्च परिशुद्धता और नियंत्रण की आवश्यकता होती है, जैसे कि एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण। वैक्यूम वातावरण और उच्च लागत की आवश्यकता के कारण इसका उपयोग आमतौर पर रेलवे ट्रैक जोड़ने के लिए नहीं किया जाता है।

2) अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग:

परिभाषा: अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग एक ठोस-अवस्था वेल्डिंग प्रक्रिया है जो वेल्ड बनाने के लिए उच्च-आवृत्ति अल्ट्रासोनिक कंपन का उपयोग करती है। कंपन घर्षण के माध्यम से गर्मी उत्पन्न करते हैं, जिससे सामग्री पिघले बिना जुड़ जाती है।

लाभ:

• कम ऊर्जा खपत के साथ तेजी से वेल्डिंग प्रक्रिया।
• थर्मोप्लास्टिक और कुछ धातुओं को वेल्डिंग के लिए उपयुक्त।

हानि:

• पतली सामग्री और कुछ प्रकार की धातुओं और प्लास्टिक तक सीमित।
• रेलवे ट्रैक जैसी बड़ी और मोटी सामग्री को वेल्डिंग के लिए उपयुक्त नहीं।

अनुप्रयोग: अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग का उपयोग आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव और चिकित्सा उपकरण उद्योगों में छोटे घटकों और असेंबलियों को जोड़ने के लिए किया जाता है। बड़ी और मोटी सामग्री को संभालने में इसकी सीमाओं के कारण यह रेलवे ट्रैक जोड़ने के लिए उपयुक्त नहीं है।

4) लेजर बीम वेल्डिंग:

परिभाषा: लेजर बीम वेल्डिंग (LBW) एक वेल्डिंग तकनीक है जो सामग्री को पिघलाने और जोड़ने के लिए एक केंद्रित लेजर बीम का उपयोग करती है। लेजर के उच्च ऊर्जा घनत्व से गहरे प्रवेश और वेल्डिंग प्रक्रिया पर सटीक नियंत्रण की अनुमति मिलती है।

लाभ:

• उच्च परिशुद्धता और नियंत्रण, जिससे ठीक और जटिल वेल्ड की अनुमति मिलती है।
• न्यूनतम विकृति के साथ सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला को वेल्ड करने की क्षमता।

हानि:

• उच्च उपकरण लागत और सटीक संरेखण की आवश्यकता।
• क्षेत्र के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं जहाँ पोर्टेबिलिटी की आवश्यकता होती है।

अनुप्रयोग: लेजर बीम वेल्डिंग का उपयोग उन उद्योगों में किया जाता है जिनमें उच्च परिशुद्धता और नियंत्रण की आवश्यकता होती है, जैसे कि एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण। उच्च लागत और सटीक संरेखण की आवश्यकता के कारण इसका उपयोग आमतौर पर रेलवे ट्रैक जोड़ने के लिए नहीं किया जाता है।

व्याख्या:

थर्मिट वेल्डिंग:

परिभाषा: थर्मिट वेल्डिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जो थर्मिट मिश्रण (आमतौर पर एल्यूमीनियम पाउडर और एक धातु ऑक्साइड) की एक्सोथर्मिक अभिक्रिया का उपयोग पिघली हुई धातु का उत्पादन करने के लिए करती है जिसका उपयोग कार्यक्षेत्रों को जोड़ने के लिए किया जाता है।

कार्य सिद्धांत: थर्मिट मिश्रण प्रज्वलित होता है जिससे कार्यक्षेत्र के गलनांक से अधिक तापमान पर पिघली हुई धातु का उत्पादन होता है। इस पिघली हुई धातु को जोड़ के आसपास एक साँचे में डाला जाता है जिससे कार्यक्षेत्र एक साथ जुड़ जाते हैं।

विश्लेषण: थर्मिट वेल्डिंग में कार्यक्षेत्र विद्युत परिपथ का भाग नहीं है क्योंकि यह प्रक्रिया वेल्डिंग के लिए आवश्यक ऊष्मा उत्पन्न करने के लिए एक रासायनिक अभिक्रिया पर निर्भर करती है।

परमाणु हाइड्रोजन वेल्डिंग (AHW):

परिभाषा: परमाणु हाइड्रोजन वेल्डिंग (AHW) एक वेल्डिंग प्रक्रिया है जो हाइड्रोजन के वातावरण में दो टंगस्टन इलेक्ट्रोड के बीच विद्युत आर्क का उपयोग करती है। हाइड्रोजन का उपयोग परिरक्षण गैस के रूप में किया जाता है और वेल्डिंग प्रक्रिया में भी भूमिका निभाता है। AHW में कार्यक्षेत्र विद्युत परिपथ का भाग नहीं है।

कार्य सिद्धांत: परमाणु हाइड्रोजन वेल्डिंग में दो टंगस्टन इलेक्ट्रोड के बीच एक विद्युत आर्क स्थापित किया जाता है। हाइड्रोजन गैस को आर्क के माध्यम से पारित किया जाता है जो परमाणु हाइड्रोजन में विघटित हो जाती है। जब हाइड्रोजन परमाणु कार्यक्षेत्र पर आणविक हाइड्रोजन में पुनर्संयोजित होते हैं तो महत्वपूर्ण मात्रा में ऊष्मा उत्पन्न होती है। इस ऊष्मा का उपयोग आधार धातु और भराव धातु को पिघलाने के लिए किया जाता है जिससे वेल्ड जोड़ बनता है। कार्यक्षेत्र स्वयं बिजली का संचालन नहीं करता है क्योंकि यह विद्युत परिपथ का हिस्सा नहीं है; आर्क केवल टंगस्टन इलेक्ट्रोड के बीच है।

लाभ:

• परिरक्षण गैस के रूप में हाइड्रोजन के उपयोग से वेल्ड क्षेत्र के ऑक्सीकरण और संदूषण को रोका जाता है जिसके परिणामस्वरूप उच्चगुणवत्ता वाले वेल्ड होते हैं।
• यह प्रक्रिया बहुत उच्च तापमान प्राप्त कर सकती है जिससे यह उच्च गलनांक वाली सामग्रियों को वेल्ड करने के लिए उपयुक्त है।

हानि:

• विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है जैसे कि टंगस्टन इलेक्ट्रोड और हाइड्रोजन गैस की आपूर्ति।
• कुछ अन्य वेल्डिंग प्रक्रियाओं की तुलना में अधिक जटिल और महंगा।

अनुप्रयोग: परमाणु हाइड्रोजन वेल्डिंग का उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जिनमें उच्चगुणवत्ता वाले वेल्ड की आवश्यकता होती है और जहां संदूषण की रोकथाम महत्वपूर्ण है। यह अक्सर एयरोस्पेस उद्योग में उच्चशक्ति वाले स्टील्स और अन्य सामग्रियों को वेल्ड करने के लिए उपयोग किया जाता है जिन्हें पारंपरिक विधियों से वेल्ड करना मुश्किल है।

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

2) TIG वेल्डिंग:

परिभाषा: टंगस्टन इनर्ट गैस (TIG) वेल्डिंग जिसे गैस टंगस्टन आर्क वेल्डिंग (GTAW) के रूप में भी जाना जाता है वेल्ड का उत्पादन करने के लिए एक गैरउपभोग्य टंगस्टन इलेक्ट्रोड का उपयोग करता है।

कार्य सिद्धांत: टंगस्टन इलेक्ट्रोड और कार्यक्षेत्र के बीच एक विद्युत आर्क स्थापित किया जाता है। कार्यक्षेत्र विद्युत परिपथ का हिस्सा है और एक परिरक्षण गैस (आमतौर पर आर्गन) का उपयोग वेल्ड क्षेत्र को संदूषण से बचाने के लिए किया जाता है।

विश्लेषण: TIG वेल्डिंग में कार्यक्षेत्र विद्युत परिपथ का हिस्सा है क्योंकि आर्क टंगस्टन इलेक्ट्रोड और कार्यक्षेत्र के बीच स्थापित होता है।

3) MIG वेल्डिंग:

परिभाषा: मेटल इनर्ट गैस (MIG) वेल्डिंग जिसे गैस मेटल आर्क वेल्डिंग (GMAW) के रूप में भी जाना जाता है वेल्ड का उत्पादन करने के लिए एक उपभोग्य तार इलेक्ट्रोड और एक परिरक्षण गैस का उपयोग करता है।

कार्य सिद्धांत: उपभोग्य तार इलेक्ट्रोड और कार्यक्षेत्र के बीच एक विद्युत आर्क स्थापित किया जाता है। कार्यक्षेत्र विद्युत परिपथ का हिस्सा है और तार इलेक्ट्रोड पिघलकर वेल्ड जोड़ बनाता है जबकि एक निष्क्रिय गैस द्वारा परिरक्षित होता है।

विश्लेषण: MIG वेल्डिंग में कार्यक्षेत्र विद्युत परिपथ का हिस्सा है क्योंकि आर्क तार इलेक्ट्रोड और कार्यक्षेत्र के बीच स्थापित होता है।

निष्कर्ष में: सही उत्तर विकल्प 4) परमाणु हाइड्रोजन वेल्डिंग है जहाँ कार्यक्षेत्र विद्युत परिपथ का भाग नहीं है। विभिन्न वेल्डिंग प्रक्रियाओं और उनके अनुप्रयोगों को समझने के लिए यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि यह वेल्ड की गुणवत्ता आवश्यक उपकरण और वेल्ड की जा सकने वाली सामग्रियों के प्रकार जैसे कारकों को प्रभावित करता है।

व्याख्या:

वेल्डिंग में अक्षय इलेक्ट्रोड

परिभाषा: अक्षय इलेक्ट्रोड वे होते हैं जो वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान पिघलते या खपत नहीं होते हैं। इसके बजाय, ये इलेक्ट्रोड आर्क के लिए एक प्रवाहकीय माध्यम के रूप में काम करते हैं और वेल्ड पूल में भराव सामग्री (यदि कोई हो) को स्थानांतरित करने में भी मदद कर सकते हैं। अक्षय इलेक्ट्रोड का प्राथमिक कार्य एक आर्क स्थापित करना और उसे बनाए रखना है, बिना वेल्ड में सामग्री जोड़े।

अक्षय इलेक्ट्रोड का उपयोग करने वाली प्रक्रियाएँ:

दिए गए विकल्पों में से, वे प्रक्रियाएँ जो अक्षय इलेक्ट्रोड का उपयोग करती हैं, वे हैं:

(i) परमाणु हाइड्रोजन वेल्डिंग (AHW): इस प्रक्रिया में, दो टंगस्टन इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है, और हाइड्रोजन गैस के वातावरण में उनके बीच एक आर्क लगाया जाता है। उच्च तापमान के कारण हाइड्रोजन गैस परमाणु हाइड्रोजन में विघटित हो जाती है। जब परमाणु हाइड्रोजन वर्कपीस की सतह पर आणविक हाइड्रोजन में पुनर्संयोजित होती है, तो यह बड़ी मात्रा में ऊष्मा छोड़ती है, जिसका उपयोग सामग्रियों को वेल्ड करने के लिए किया जाता है। टंगस्टन इलेक्ट्रोड अक्षय होते हैं क्योंकि वे वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान पिघलते या खपत नहीं होते हैं।

(iii) प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग (PAW): यह वेल्डिंग प्रक्रिया प्लाज्मा आर्क बनाने के लिए एक अक्षय टंगस्टन इलेक्ट्रोड का उपयोग करती है। आर्क टंगस्टन इलेक्ट्रोड और वर्कपीस के बीच या टंगस्टन इलेक्ट्रोड और एक संकीर्ण नोजल के बीच बनता है। प्लाज्मा आर्क अत्यधिक केंद्रित है और इसमें उच्च ऊर्जा घनत्व है, जो इसे सटीक वेल्डिंग के लिए उपयुक्त बनाता है। टंगस्टन इलेक्ट्रोड बरकरार रहता है और वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान खपत नहीं होता है।

इसलिए, सही विकल्प 3 है, जिसमें (i) परमाणु हाइड्रोजन वेल्डिंग और (iii) प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग शामिल हैं।

अन्य प्रक्रियाएँ और इलेक्ट्रोड:

यह विश्लेषण करने के लिए कि विकल्पों में उल्लिखित अन्य प्रक्रियाएँ सही क्यों नहीं हैं:

(ii) MIG वेल्डिंग (धातु निष्क्रिय गैस वेल्डिंग): जिसे गैस धातु आर्क वेल्डिंग (GMAW) के रूप में भी जाना जाता है, यह प्रक्रिया एक उपभोज्य तार इलेक्ट्रोड का उपयोग करती है जिसे लगातार वेल्डिंग बंदूक के माध्यम से खिलाया जाता है। तार इलेक्ट्रोड पिघल जाता है और वेल्ड पूल का हिस्सा बन जाता है, जिससे यह एक उपभोज्य इलेक्ट्रोड प्रक्रिया बन जाती है।

(iv) SAW (सबमर्ज्ड आर्क वेल्डिंग): यह वेल्डिंग प्रक्रिया एक उपभोज्य तार इलेक्ट्रोड का उपयोग करती है जिसे दानेदार फ्लक्स के कंबल के नीचे वेल्ड ज़ोन में खिलाया जाता है। तार इलेक्ट्रोड पिघल जाता है और वेल्ड पूल में योगदान देता है, इसे एक उपभोज्य इलेक्ट्रोड प्रक्रिया के रूप में वर्गीकृत करता है।

निष्कर्ष:

संक्षेप में, दिए गए विकल्पों में से अक्षय इलेक्ट्रोड का उपयोग करने वाली प्रक्रियाएँ परमाणु हाइड्रोजन वेल्डिंग और प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग हैं, जिससे विकल्प 3 सही उत्तर बन जाता है। वेल्डिंग तकनीक में यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि उपभोज्य बनाम अक्षय इलेक्ट्रोड का चुनाव वेल्डिंग प्रक्रिया की दक्षता, अनुप्रयोग और परिणाम को प्रभावित करता है।

व्याख्या:

सबमर्ज्ड आर्क वेल्डिंग (SAW)

परिभाषा: सबमर्ज्ड आर्क वेल्डिंग (SAW) एक आर्क वेल्डिंग प्रक्रिया है जो धातुओं को एक नंगे धातु इलेक्ट्रोड और वर्कपीस के बीच एक आर्क से गर्म करके उनका संलयन उत्पन्न करती है। आर्क और पिघली हुई धातु दानेदार गलनीय फ्लक्स के एक आवरण द्वारा परिरक्षित होते हैं जो वेल्ड ज़ोन पर सीधे एक ट्यूब के माध्यम से खिलाया जाता है। यह फ्लक्स न केवल आर्क को परिरक्षित करता है बल्कि इसे स्थिर भी करता है और स्पैटर और स्पार्क को रोकता है क्योंकि आर्क पूरी तरह से फ्लक्स के नीचे डूबा हुआ है।

कार्य सिद्धांत: SAW में एक लगातार खिलाया जाने वाला उपभोज्य इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है जो इलेक्ट्रोड और वर्कपीस के बीच एक आर्क बनाता है। आर्क फ्लक्स की एक परत के नीचे डूबा हुआ है जो एक सुरक्षात्मक स्लैग और गैस शील्ड बनाता है जो वेल्ड पूल के चारों ओर होता है। यह वायुमंडलीय गैसों द्वारा संदूषण को रोकता है एक स्वच्छ और उच्चगुणवत्ता वाले वेल्ड सुनिश्चित करता है। फ्लक्स कई अतिरिक्त कार्य भी करता है जैसे कि वेल्ड क्षेत्र को डीऑक्सीकरण करना और वेल्ड बीड के निर्माण में सहायता करना।

लाभ:

• उच्च जमा दर इसे मोटी सामग्री और लंबे वेल्ड के लिए उपयुक्त बनाती है।
• डूबे हुए आर्क के कारण न्यूनतम वेल्डिंग धुएं और स्पैटर।
• गहरे प्रवेश और एकरूपता के साथ उत्कृष्ट वेल्ड गुणवत्ता।
• उच्च वेल्डिंग गति प्राप्त की जा सकती है जिससे उत्पादकता में सुधार होता है।

हानि:

• फ्लक्स की प्रवाह विशेषताओं के कारण क्षैतिज या समतल वेल्डिंग स्थितियों तक सीमित।
• पतली सामग्री के लिए उपयुक्त नहीं है क्योंकि उच्च ताप इनपुट विकृति का कारण बन सकता है।
• प्रक्रिया सेटअप और उपकरण कुछ अन्य वेल्डिंग विधियों की तुलना में अधिक जटिल और महंगे हो सकते हैं।

अनुप्रयोग: SAW का व्यापक रूप से उन उद्योगों में उपयोग किया जाता है जिनमें उच्च उत्पादकता और उच्चगुणवत्ता वाले वेल्ड की आवश्यकता होती है जैसे कि जहाज निर्माण दबाव पोत निर्माण संरचनात्मक इस्पात निर्माण और बड़े व्यास के पाइप निर्माण।

स्पष्टीकरण:

फ्लक्सकोर्ड आर्क वेल्डिंग (FCAW) SMAW और MIG के लाभों को जोड़ती है

परिभाषा: फ्लक्सकोरड आर्क वेल्डिंग (FCAW) एक अर्ध-स्वचालित या स्वचालित आर्क वेल्डिंग प्रक्रिया है। FCAW के लिए एक निरंतर फीड किए जाने वाले उपभोज्य ट्यूबलर इलेक्ट्रोड की आवश्यकता होती है जिसमें एक फ्लक्स होता है जो वातावरण से आवश्यक परिरक्षण प्रदान करता है। यह प्रक्रिया शील्डेड मेटल आर्क वेल्डिंग (SMAW) और मेटल इनर्ट गैस (MIG) वेल्डिंग के लाभों को जोड़ती है।

कार्य सिद्धांत: FCAW में वेल्डिंग उपकरण फ्लक्स युक्त एक निरंतर प्रवाहित ट्यूबलर तार को वेल्ड क्षेत्र में फीड करता है। तार के कोर के अंदर मौजूद फ्लक्स आर्क बनने पर आवश्यक शील्डिंग गैस प्रदान करता है। यह शील्डिंग गैस वेल्ड को संदूषण से बचाती है। इस प्रक्रिया का उपयोग विशिष्ट आवश्यकताओं और तार में फ्लक्स के प्रकार के आधार पर बाहरी शील्डिंग गैस के साथ या उसके बिना किया जा सकता है।

लाभ:

• SMAW की तुलना में उच्च निक्षेपण दर इसे बड़े वेल्ड के लिए तेज़ बनाती है। 
• गहरी पैठ क्षमता के कारण मोटी सामग्री की वेल्डिंग के लिए उपयुक्त।
• वेल्डिंग के बाद कम सफाई की आवश्यकता होती है क्योंकि फ्लक्स छींटे कम करने में मदद करता है।
• इसका उपयोग बाहरी स्थानों पर किया जा सकता है, क्योंकि इसमें फ्लक्स होता है, जो हवा वाली परिस्थितियों में पर्याप्त सुरक्षा प्रदान करता है, जबकि MIG वेल्डिंग में बाहरी सुरक्षा गैस का उपयोग किया जाता है, जिसे उड़ाया जा सकता है।

नुकसान:

• SMAW की तुलना में अधिक जटिल उपकरण के कारण प्रारंभिक लागत अधिक होती है।
• इसके लिए ऐसे विद्युत स्रोत की आवश्यकता होती है जो तार को निरंतर आपूर्ति कर सके, जो सभी वातावरणों के लिए आदर्श नहीं हो सकता।
• यदि उचित तरीके से संभाला और साफ नहीं किया गया तो स्लैग शामिल होने की संभावना है।
• विभिन्न तकनीकों और उपकरणों के कारण SMAW या MIG से FCAW में परिवर्तन करने वाले ऑपरेटरों के लिए सीखने की अवस्था।

अनुप्रयोग: मोटी सामग्रियों को वेल्ड करने की इसकी क्षमता और बाहरी वातावरण के लिए इसकी अनुकूलनशीलता के कारण FCAW का व्यापक रूप से निर्माण जहाज निर्माण और भारी उपकरण विनिर्माण में उपयोग किया जाता है।

वर्णन:

बट और पट्टिका वेल्ड की शब्दावली:

टोंटी मोटाई: यह धातुओं के जंक्शन और दो पदों को जोड़ने वाली रेखा पर मध्यबिंदु के बीच की दूरी होती है। 

पद की लम्बाई: यह धातुओं और उस बिंदु के जंक्शन के बीच की दूरी होती है जहाँ वेल्ड धातु आधार धातु 'पद' को स्पर्श करती है। 

पद की लम्बाई वेल्ड के आधार और वेल्ड के पद तक की दूरी होती है। 

सैद्धांतिक टोंटी वेल्ड के आधार और लम्बाई के दो छोर को जोड़ने वाले विकर्ण के बीच की लंबवत दूरी होती है। यह आधार से मुख तक की सबसे छोटी दूरी होती है। 

आधार: यह जोड़ा जाने वाला वह भाग होता है जो एकसाथ निकटतम होते हैं।

आधार अंतराल: यह जोड़े जाने वाले भागों के बीच की दूरी होती है। 

आधार मुख: यह आधार पर नुकीले किनारों को नजरअंदाज करने के लिए संलयन मुख के आधार किनारों का वर्ग करके निर्मित सतह होती है। 

प्रबलन: मूल धातु की सतह पर निक्षेपित धातु या दो पदों को जोड़ने वाली रेखा पर अत्यधिक धातु। 

वेल्ड का पद: वह बिंदु जहाँ वेल्ड मुख मूल धातु से जुड़ते हैं।

वेल्ड मुख: यह किसी पक्ष से देखी जाने वाली एक वेल्ड की सतह होती है जिससे वेल्ड को बनाया गया था। 

आधार प्रवेशन: यह जोड़ के निचले भाग पर आधार प्रवाह का प्रक्षेपण होता है। 

सोल्डर प्रक्रिया सामान्यतौर पर 180 – 250° C की तापमान सीमा में की जाती है जो सोल्डर पदार्थ को पिघलाने के लिए पर्याप्त होती है। अधिकांश सोल्डर सीसा और टिन के मिश्रधातु होते हैं। सामान्यतौर पर उपयोग किये जाने वाले तीन मिश्रधातु में 60, 50, और 40% टिन शामिल होता है और सभी 240°C से नीचे पिघल जाते हैं।

सोल्डरन में सोल्डर प्रवाह का प्रयोग किया जाता है। सबसे सामान्यतौर पर प्रयोग किये जाने वाले सोल्डरन प्रवाह निम्न हैं

• टिन के सोल्डरन के लिए अमोनियम क्लोराइड या राल 
• जस्तेदार लोहे के सोल्डरन के लिए हाइड्रोक्लोरिक एसिड और जस्ता क्लोराइड 

वर्णन

निम्नलिखित तालिका वेल्ड प्रतीकों का प्रतिनिधित्व करती है:

स्पष्टीकरण:

ग्रे ढलवाँ लोह को गैस वेल्डन द्वारा वेल्ड किया जाता है। ग्रे ढलवाँ लोहे के वेल्डन में उदासीन ज्वाला का उपयोग किया जाता है। ग्रे ढलवाँ लोहे के वेल्डन के लिए कभी-कभी अल्प ऑक्सीकृत ज्वाला का प्रयोग भी किया जा सकता है।

ग्रे लौह कास्टिंग का उपयोग मशीन उपकरण निकाय, ऑटोमोटिव सिलेंडर ब्लॉक, हेड्स, हाउजिंग, फ्लाई‐व्हील्स, पाइप्स, और पाइप फिटिंग्स और कृषि उपकरणों के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

ग्रे ढलवाँ लौह को अक्षर ‘FG’ द्वारा नामित किया जाता है, इसके बाद अंक न्यूनतम तन्यता क्षमता को MPa या N/mm2 में दर्शाता है। उदाहरण के लिए , ‘FG 150’ का अर्थ है 150 MPa या N/mm2 की न्यूनतम तन्यता क्षमता के साथ ग्रे ढलवाँ लौह।

व्याख्या:

निमज्जित आर्क वेल्डन:

• निमज्जित आर्क वेल्डन एक ऐसी आर्क वेल्डन प्रक्रिया है जिसमें ताप एक आर्क द्वारा उत्पन्न होता है जो अनावृत उपभोज्य इलेक्ट्रॉड और कार्य-वस्तु के बीच उत्पन्न होता है।
• आर्क और वेल्ड क्षेत्र पूर्ण रूप से कणदार संस्तर, गलनीय फ्लक्स के अंदर आवृत्त होते हैं जो पिघलते हैं और वायुमंडलीय गैसों से वेल्ड संचय को सुरक्षा प्रदान करते हैं।
• पिघला हुआ फ्लक्स आर्क के चारों ओर परिबद्ध होता है और इस प्रकार यह वायुमंडलीय गैसों से आर्क को सुरक्षा प्रदान करता है।
• पिघला हुआ फ्लक्स लगातार नीचे की ओर प्रवाहित होता है और फ्रेश फ्लक्स आर्क के चारों ओर पिघलता है। 
• पिघला हुआ फ्लक्स स्लैग का निर्माण करते हुए पिघले हुए धातु के साथ प्रतिक्रिया करता है और इसके गुणों को बढ़ाता है और बाद में इसे वायुमंडलीय गैस के संदूषण से सुरक्षा प्रदान करने के लिए पिघले हुए/घनीकृत धातु पर निक्षेपित होता है और शीतलन की दर को धीमा करता है।
• निम्न आरेख में जलमग्न आर्क वेल्डन की प्रक्रिया सचित्रित है।

ऊष्मा प्रभावित क्षेत्र (HAZ):

• धातु की आधार सामग्री का क्षेत्र जो वेल्डन प्रक्रिया की ऊष्मा से प्रभावित होता है। आधार सामग्री का पिघलना यहां नहीं होता है केवल सूक्ष्म संरचना बदल जाती है।
• ऊष्मा इनपुट की दर के आधार पर ऊष्मा प्रभावित क्षेत्र छोटे से लेकर बड़े तक हो सकता है। ऊष्मा इनपुट की कम दरों वाली एक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप एक बड़ा HAZ होगा।
• वेल्डन प्रक्रिया की गति कम होने पर HAZ का आकार भी बढ़ जाता है।

\({\rm{Size\;of\;HAZ}}\; \propto \frac{1}{{speed\;of\;welding}}\)

तो, गति बढ़ने पर वेल्डन प्रक्रियाओं का क्रम है

चाप वेल्डन → निमज्जित चाप वेल्डन → MIG वेल्डन → लेजर बीम वेल्डन 

इसलिए, बढ़ते क्रम में ऊष्मा प्रभावित क्षेत्र के आकार का क्रम है

लेजर बीम वेल्डन → MIG वेल्डन → निमज्जित आर्क वेल्डन → चाप वेल्डन

Important Points

बट वेल्डन: धातु को उसके पूरे अनुप्रस्थ काट के साथ जोड़ना।

वर्णन:

ओसीवी (खुले परिपथ वोल्टेज) के इष्टतम मान का चयन आधार धातु के प्रकार, इलेक्ट्रोड आवरण की संरचना, वेल्डिंग धारा और ध्रुवीयता के प्रकार, वेल्डिंग प्रक्रिया के प्रकार आदि पर निर्भर करता है। यह आम तौर पर 50 वाल्ट - 100 वाल्ट के बीच परिवर्तनीय होता है।

संकल्पना:

वेल्डिंग में शक्ति को निम्न रूप में दिया गया है

P = V × I

जहाँ V = वोल्टेज (V), I = धारा (A)

गणना:

दिया गया है कि:

V = 25 V, I = 250 A

आवश्यक शक्ति निम्न है:

P = V × I

P = 25 × 250 = 6250 W = 6.25 kW

Explanation:

TIG वेल्डन: 

• टंगस्टन निष्क्रिय गैस वेल्डन (TIG) या गैस टंगस्टन आर्क (GTA) वेल्डन एक आर्क वेल्डन प्रक्रिया है जिसमें आर्क गैर- उपभोज्य टंगस्टन इलेक्ट्रॉड और वस्तु के बीच उत्पन्न होता है।
• टंगस्टन इलेक्ट्रॉड और वेल्ड संचय एक निष्क्रिय गैस सामान्यतौर पर आर्गन और हीलियम द्वारा परिरक्षित होते हैं।
• टंगस्टन निष्क्रिय गैस वेल्डन प्रक्रिया का अनुप्रयोग

स्पष्टीकरण:

त्रुटि वेल्ड में एक कमी होती है जो सेवा के समय वेल्ड जोड़ के विफलता का परिणाम हो सकता है।

गैस वेल्डन में सामान्यतौर निम्नलिखित त्रुटि होती है।

1. आंतरकाट: मुख्य धातु के वेल्ड के सिरे में निर्मित होने वाला एक ग्रूव या चैनल आंतरकाट कहलाता है।

कारण:

• जब धारा बहुत उच्च होती है
• वेल्डन की गति बहुत तेज होती है
• लगातार वेल्डन के कारण कार्य का अतितापन
• दोषपूर्ण इलेक्ट्रॉड के परिचालन के कारण
• जब इलेक्ट्रॉड कोण गलत होता है

2. अपूर्ण भेदन: वेल्ड धातु के जोड़ के मूल तक पहुंचने की विफलता को अपूर्ण भेदन के रूप में जाना जाता है।

कारण:

• बहुत तंग किनारों वाला भेदन
• अत्यधिक वेल्डन गति
• जब धारा सेटिंग निम्न होती है
• जब एक बड़े व्यास वाले इलेक्ट्रॉड का प्रयोग किया जाता है
• सीलिंग प्रवाह निक्षेपित करने से पहले अपर्याप्त सफाई या गौजिंग के कारण

3. संरध्रता या वायु-छिद्र: एक वेल्ड में पिन-छिद्रों (संरध्रता) या वेल्ड में बड़े छिद्र (वायु-छिद्र) का एक समूह फंसे हुए गैस के कारण होता है।

कारण:

• कार्य या इलेक्ट्रॉड सतह पर प्रदूषक की उपस्थिति
• कार्य या इलेक्ट्रॉड पदार्थ में उच्च सल्फर की उपस्थिति
• जुड़ी हुई सतह के बीच फंसी हुई नमी 
• तीव्र गति पर वेल्ड की जमावट

4. छितराव: वेल्ड के साथ कार्य की सतह पर छोटे बूंदों के आकार में वेल्ड धातु के अनैच्छिक जमावट को छितराव के रूप में जाना जाता है।

कारण:

• बहुत उच्च धारा सेटिंग
• नमी प्रभावित इलेक्ट्रॉड का प्रयोग
• गलत ध्रुवीयता
• एक लंबे आर्क का प्रयोग
• आर्क-ब्लो

5. ओवरलैप: धातु का आधार धातु की सतह पर इससे संलयित हुए बिना प्रवाहित होना।

कारण:

• अनुचित वेल्डन तकनीक
• उच्च वेल्डन धारा
• बड़े इलेक्ट्रॉड के प्रयोग से

6. संलयन की कमी: यदि मूल मुख या पक्षीय मुख पर या वेल्ड संचालन के बीच आधार धातु के किनारे पर कोई पिघलाव नहीं होता है, तो इसे संलयन की कमी कहा जाता है।

कारण:

• यह निम्न ताप इनपुट के कारण होता है
• गलत इलेक्ट्रॉड और टोर्च कोण
• निम्न वेल्डन धारा
• उच्च वेल्डन गति