ভূমিকা
রাসায়নিক ও পেট্রোলিয়াম সরঞ্জাম তৈরির সময়, দামী নিকেল সাশ্রয়ের জন্য প্রায়শই স্টিলের সাথে নিকেল ও সংকর ধাতু ঝালাই করা হয়।
ঝালাইয়ের প্রধান সমস্যাগুলো
ঝালাই করার সময়, ঝালাইয়ের প্রধান উপাদান হলো লোহা এবং নিকেল, যাদের মধ্যে অসীম পারস্পরিক দ্রবণীয়তা রয়েছে এবং এরা কোনো আন্তঃধাতব যৌগ গঠন করে না। সাধারণত, ঝালাইয়ে নিকেলের পরিমাণ তুলনামূলকভাবে বেশি থাকে, তাই ঝালাই করা জোড়ের গলন অঞ্চলে কোনো ব্যাপন স্তর তৈরি হয় না। ঝালাইয়ের প্রধান সমস্যা হলো ঝালাইয়ের মধ্যে ছিদ্র এবং উত্তপ্ত ফাটল তৈরি হওয়ার প্রবণতা।
১. ছিদ্রতা
ইস্পাত, নিকেল এবং এর সংকর ধাতু ঝালাই করার সময়, ঝালাইকৃত অংশে ছিদ্র তৈরির প্রধান কারণগুলো হলো অক্সিজেন, নিকেল এবং অন্যান্য সংকর উপাদান।
① অক্সিজেনের প্রভাব। ওয়েল্ডিংয়ের সময়, তরল ধাতু আরও বেশি অক্সিজেন দ্রবীভূত করতে পারে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় অক্সিজেন নিকেলকে জারিত করে NiO গঠন করে। এই NiO তরল ধাতুতে থাকা হাইড্রোজেন এবং কার্বনের সাথে বিক্রিয়া করে গলিত পুলে জলীয় বাষ্প এবং কার্বন মনোক্সাইড তৈরি করতে পারে। কঠিনীভবনের সময় এই বাষ্প বের হতে দেরি হলে, অবশিষ্ট অক্সিজেন ওয়েল্ডে থেকে যায় এবং ছিদ্র তৈরি করে। বিশুদ্ধ নিকেল এবং Q235-A সাবমার্জড আর্ক ওয়েল্ডিংয়ের ক্ষেত্রে, নাইট্রোজেন এবং হাইড্রোজেনের পরিমাণে খুব বেশি পরিবর্তন হয় না; ওয়েল্ডে অক্সিজেনের পরিমাণ যত বেশি হয়, ছিদ্রের সংখ্যাও তত বেশি হয়।
২ নিকেলের প্রভাব। লোহা-নিকেল ঝালাইয়ে, লোহা এবং নিকেলে অক্সিজেনের দ্রবণীয়তা ভিন্ন হয়। তরল নিকেলে অক্সিজেনের দ্রবণীয়তা তরল লোহার চেয়ে বেশি, অন্যদিকে কঠিন নিকেলে অক্সিজেনের দ্রবণীয়তা কঠিন লোহার চেয়ে কম। তাই, লোহার স্ফটিকীকরণের আকস্মিক পরিবর্তনের তুলনায় নিকেলের স্ফটিকীকরণে অক্সিজেনের দ্রবণীয়তার আকস্মিক পরিবর্তন বেশি সুস্পষ্ট হয়। সুতরাং, যখন নিকেলের পরিমাণ ১৫%~৩০% থাকে, তখন ঝালাইয়ে ছিদ্র হওয়ার প্রবণতা কম থাকে, এবং যখন নিকেলের পরিমাণ বেড়ে ৬০%~৯০% হয়, তখন ছিদ্র হওয়ার প্রবণতা আরও বেড়ে যায় এবং দ্রবীভূত ইস্পাতের পরিমাণ অনিবার্যভাবে হ্রাস পায়, যার ফলে ছিদ্র তৈরির প্রবণতা আরও বেড়ে যায়।
২ অন্যান্য সংকর উপাদানের প্রভাব। যখন লোহা-নিকেল ওয়েল্ডে ম্যাঙ্গানিজ, ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম, অ্যালুমিনিয়াম, টাইটানিয়াম এবং অন্যান্য সংকর উপাদান থাকে বা সঠিক সংমিশ্রণে থাকে, তখন তা ওয়েল্ডের ছিদ্ররোধী ক্ষমতা উন্নত করতে পারে। এর কারণ হলো, ম্যাঙ্গানিজ, টাইটানিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম ইত্যাদির ডিঅক্সিজেনেশনের ভূমিকা রয়েছে, অন্যদিকে ক্রোমিয়াম এবং মলিবডেনাম কঠিন ধাতুতে ওয়েল্ডের দ্রবণীয়তা উন্নত করে। তাই নিকেল এবং 1Cr18Ni9Ti স্টেইনলেস স্টিল ওয়েল্ডের ছিদ্ররোধী ক্ষমতা নিকেল এবং Q235-A স্টিল ওয়েল্ডের চেয়ে বেশি। অ্যালুমিনিয়াম এবং টাইটানিয়াম স্থিতিশীল যৌগে নাইট্রোজেন আবদ্ধ করতে পারে, যা ওয়েল্ডের ছিদ্ররোধী ক্ষমতা আরও উন্নত করতে পারে।
২. তাপীয় ফাটল
স্টিল এবং নিকেল ও এর সংকর ধাতুর ওয়েল্ডে তাপীয় ফাটলের প্রধান কারণ হলো, উচ্চ নিকেলযুক্ত ওয়েল্ডে ডেনড্রাইটিক গঠন থাকার ফলে মোটা দানার প্রান্তে কম গলনাঙ্কের অসংখ্য সহ-স্ফটিক ঘনীভূত হয়, যা দানাগুলোর মধ্যকার সংযোগকে দুর্বল করে দেয় এবং ওয়েল্ড মেটালের ফাটল প্রতিরোধ ক্ষমতা কমিয়ে দেয়। এছাড়াও, আয়রন-নিকেল ওয়েল্ডে নিকেলের পরিমাণ খুব বেশি হলে তা তাপীয় ফাটল সৃষ্টিতে উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে এবং অক্সিজেন, সালফার, ফসফরাস ও অন্যান্য অপদ্রব্যও ওয়েল্ডের তাপীয় ফাটলের প্রবণতার উপর ব্যাপক প্রভাব ফেলে।
অক্সিজেন-মুক্ত ফ্লাক্স ব্যবহার করার সময়, ওয়েল্ডে অক্সিজেন, সালফার, ফসফরাস এবং অন্যান্য ক্ষতিকারক অপদ্রব্যের পরিমাণ কমে যাওয়ার কারণে, বিশেষ করে অক্সিজেনের পরিমাণ হ্রাস পাওয়ায়, ফাটলের পরিমাণ ব্যাপকভাবে কমে যায়। কারণ গলিত পুলে স্ফটিকীকরণের ফলে, অক্সিজেন এবং নিকেল Ni + NiO ইউটেক্টিক গঠন করতে পারে, যার ইউটেক্টিক তাপমাত্রা ১৪৩৮ ℃, এবং অক্সিজেন সালফারের ক্ষতিকারক প্রভাবকেও শক্তিশালী করতে পারে। তাই ওয়েল্ডে অক্সিজেনের পরিমাণ বেশি হলে তাপীয় ফাটলের প্রবণতাও বেশি হয়।
ম্যাঙ্গানিজ (Mn), ক্রোমিয়াম (Cr), মলিবডেনাম (Mo), টাইটানিয়াম (Ti), নাইওবিয়াম (Nb) এবং অন্যান্য সংকর উপাদানসমূহ ওয়েল্ড মেটালের ফাটল প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে পারে। Mn, Cr, Mo, Ti, Nb হলো রূপান্তরকারী উপাদান, যা ওয়েল্ডের গঠনকে সূক্ষ্ম করতে পারে এবং এর কেলাসীকরণের দিককে ব্যাহত করতে পারে। অ্যালুমিনিয়াম (Al) ও টাইটানিয়াম (Ti) একটি শক্তিশালী জারণ-রোধী উপাদান, যা ওয়েল্ডে অক্সিজেনের পরিমাণ কমাতে পারে। ম্যাঙ্গানিজ (Mn) সালফারের (S) সাথে রিফ্র্যাক্টরি যৌগ, যেমন MnS, গঠন করতে পারে, যা সালফারের ক্ষতিকর প্রভাব হ্রাস করে।
ঝালাই করা জোড়ের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
লোহা-নিকেল ওয়েল্ডিং জোড়ের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলো ফিল মেটাল উপাদান এবং ওয়েল্ডিং প্যারামিটারের উপর নির্ভরশীল। বিশুদ্ধ নিকেল এবং নিম্ন কার্বন ইস্পাত ওয়েল্ডিং করার সময়, যখন ওয়েল্ডে নিকেলের সমতুল্য পরিমাণ ৩০%-এর কম হয়, তখন ওয়েল্ডের দ্রুত শীতলীকরণের ফলে ওয়েল্ডে একটি মার্টেনসাইট কাঠামো তৈরি হয়, যার কারণে জোড়ের প্লাস্টিসিটি এবং টাফনেস তীব্রভাবে হ্রাস পায়। অতএব, জোড়ের উন্নততর প্লাস্টিসিটি এবং টাফনেস পাওয়ার জন্য, লোহা-নিকেল ওয়েল্ডে নিকেলের সমতুল্য পরিমাণ ৩০%-এর বেশি হওয়া উচিত।
পোস্ট করার সময়: মার্চ-১০-২০২৫