ఉక్కు మరియు నికెల్ మరియు నికెల్ మిశ్రమ లోహాల వెల్డింగ్, తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు

పరిచయం

రసాయన మరియు పెట్రోలియం పరికరాలను తయారుచేసేటప్పుడు, ఖరీదైన నికెల్‌ను ఆదా చేయడానికి, ఉక్కును తరచుగా నికెల్ మరియు మిశ్రమ లోహాలకు వెల్డింగ్ చేస్తారు.

వెల్డింగ్ యొక్క ప్రధాన సమస్యలు

వెల్డింగ్ చేసేటప్పుడు, వెల్డ్‌లోని ప్రధాన భాగాలు ఇనుము మరియు నికెల్. ఇవి అనంతమైన పరస్పర ద్రావణీయతను కలిగి ఉంటాయి మరియు అంతర్లోహ సమ్మేళనాలను ఏర్పరచవు. సాధారణంగా, వెల్డ్‌లో నికెల్ శాతం సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి వెల్డ్ చేసిన జాయింట్ యొక్క ఫ్యూజన్ జోన్‌లో డిఫ్యూజన్ పొర ఏర్పడదు. వెల్డింగ్‌లో ప్రధాన సమస్య ఏమిటంటే, వెల్డ్‌లో పోరోసిటీ మరియు హాట్ క్రాక్స్ ఏర్పడే అవకాశం ఉండటం.

1. సచ్ఛిద్రత

ఉక్కు, నికెల్ మరియు దాని మిశ్రమ లోహాలను వెల్డింగ్ చేసేటప్పుడు, వెల్డ్‌లో రంధ్రాలు ఏర్పడటాన్ని ప్రభావితం చేసే ప్రధాన కారకాలు ఆక్సిజన్, నికెల్ మరియు ఇతర మిశ్రమ లోహ మూలకాలు.

① ఆక్సిజన్ ప్రభావం. వెల్డింగ్ చేసేటప్పుడు, ద్రవ లోహం ఎక్కువ ఆక్సిజన్‌ను కరిగించుకోవచ్చు. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఆక్సిజన్ నికెల్ ఆక్సీకరణకు గురై NiOను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ NiO, ద్రవ లోహంలోని హైడ్రోజన్ మరియు కార్బన్‌తో చర్య జరిపి, కరిగిన లోహం ఘనీభవించినప్పుడు నీటి ఆవిరిని మరియు కార్బన్ మోనాక్సైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇవి చాలా ఆలస్యంగా బయటకు వెళ్ళిపోయి, వెల్డ్‌లో మిగిలిపోయి రంధ్రాలను ఏర్పరుస్తాయి. స్వచ్ఛమైన నికెల్ మరియు Q235-A సబ్‌మెర్జ్డ్ ఆర్క్ వెల్డింగ్‌లో, నైట్రోజన్ మరియు హైడ్రోజన్ పరిమాణంలో పెద్దగా మార్పు లేనప్పుడు, వెల్డ్‌లో ఆక్సిజన్ పరిమాణం ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, వెల్డ్‌లో రంధ్రాల సంఖ్య అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.

② నికెల్ ప్రభావం. ఐరన్-నికెల్ వెల్డ్‌లో, ఇనుము మరియు నికెల్‌లో ఆక్సిజన్ ద్రావణీయత భిన్నంగా ఉంటుంది. ద్రవ నికెల్‌లో ఆక్సిజన్ ద్రావణీయత ద్రవ ఇనుము కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే ఘన నికెల్‌లో ఆక్సిజన్ ద్రావణీయత ఘన ఇనుము కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఆకస్మిక మార్పు యొక్క నికెల్ స్ఫటికీకరణలో ఆక్సిజన్ ద్రావణీయత, ఆకస్మిక మార్పు యొక్క ఇనుము స్ఫటికీకరణలో కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, Ni 15%~30% ఉన్నప్పుడు వెల్డ్‌లో పోరోసిటీ ఏర్పడే ధోరణి తక్కువగా ఉంటుంది, మరియు Ni శాతం 60%~90%కి పెరిగినప్పుడు, పోరోసిటీ ధోరణి మరింత పెరుగుతుంది, మరియు కరిగిన ఉక్కు పరిమాణం తప్పనిసరిగా తగ్గుతుంది, తద్వారా పోరోసిటీ ఏర్పడే ధోరణి ఎక్కువగా ఉంటుంది.

③ ఇతర మిశ్రణ మూలకాల ప్రభావం. ఐరన్-నికెల్ వెల్డ్‌లో మాంగనీస్, క్రోమియం, మాలిబ్డినం, అల్యూమినియం, టైటానియం మరియు ఇతర మిశ్రణ మూలకాలు ఉన్నప్పుడు లేదా మిశ్రమానికి అనుగుణంగా ఉన్నప్పుడు, వెల్డ్ యొక్క యాంటీ-పోరోసిటీని మెరుగుపరచవచ్చు. దీనికి కారణం మాంగనీస్, టైటానియం మరియు అల్యూమినియం మొదలైనవి ఆక్సిజన్‌ను తొలగించే (డీఆక్సిజనేషన్) పాత్రను కలిగి ఉండగా, క్రోమియం మరియు మాలిబ్డినం ఘన లోహంలో వెల్డ్ యొక్క ద్రావణీయతను మెరుగుపరుస్తాయి. అందువల్ల నికెల్ మరియు 1Cr18Ni9Ti స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ వెల్డ్, నికెల్ మరియు Q235-A స్టీల్ వెల్డ్ కంటే ఎక్కువ యాంటీ-పోరోసిటీని కలిగి ఉంటుంది. అల్యూమినియం మరియు టైటానియం కూడా నత్రజనిని స్థిరమైన సమ్మేళనాలలో స్థిరీకరించగలవు, ఇది కూడా వెల్డ్ యొక్క యాంటీ-పోరోసిటీని మెరుగుపరుస్తుంది.

2. ఉష్ణ పగుళ్లు

వెల్డ్‌లో ఉక్కు, నికెల్ మరియు దాని మిశ్రమ లోహాలు ఉన్నప్పుడు, ఉష్ణ పగుళ్లు ఏర్పడటానికి ప్రధాన కారణం ఏమిటంటే, అధిక నికెల్ వెల్డ్‌లో డెండ్రైటిక్ నిర్మాణం ఉండటం వల్ల, స్థూల కణాల అంచుల వద్ద తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం గల అనేక సహ-స్ఫటికాలు కేంద్రీకృతమై ఉంటాయి. దీనివల్ల కణాల మధ్య బంధం బలహీనపడి, వెల్డ్ లోహం యొక్క పగుళ్ల నిరోధకత తగ్గుతుంది. దీనికి అదనంగా, ఇనుము-నికెల్ వెల్డ్‌లో ఉష్ణ పగుళ్లు ఏర్పడటానికి, వెల్డ్ లోహంలో నికెల్ శాతం చాలా ఎక్కువగా ఉండటం గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. అలాగే, ఆక్సిజన్, సల్ఫర్, ఫాస్ఫరస్ మరియు ఇతర మలినాలు కూడా వెల్డ్ ఉష్ణ పగుళ్ల ధోరణిపై గొప్ప ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

ఆక్సిజన్-రహిత ఫ్లక్స్‌ను ఉపయోగించినప్పుడు, వెల్డ్‌లో ఆక్సిజన్, సల్ఫర్, ఫాస్ఫరస్ మరియు ఇతర హానికరమైన మలినాల నాణ్యత తగ్గడం వల్ల, ముఖ్యంగా ఆక్సిజన్ పరిమాణం తగ్గడం వల్ల, పగుళ్లు ఏర్పడే అవకాశం బాగా తగ్గుతుంది. ఎందుకంటే కరిగిన పూల్ స్ఫటికీకరణ సమయంలో, ఆక్సిజన్ మరియు నికెల్ కలిసి Ni + NiO యూటెక్టిక్‌ను ఏర్పరుస్తాయి (దీని యూటెక్టిక్ ఉష్ణోగ్రత 1438 ℃), మరియు ఆక్సిజన్ సల్ఫర్ యొక్క హానికరమైన ప్రభావాలను కూడా బలపరుస్తుంది. కాబట్టి వెల్డ్‌లో ఆక్సిజన్ పరిమాణం ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఉష్ణ పగుళ్లు ఏర్పడే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

Mn, Cr, Mo, Ti, Nb మరియు ఇతర మిశ్రమ మూలకాలు, వెల్డ్ లోహం యొక్క పగుళ్ల నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తాయి. Mn, Cr, Mo, Ti, Nb లు రూపాంతర కారకాలు, ఇవి వెల్డ్ నిర్మాణాన్ని శుద్ధి చేయగలవు మరియు దాని స్ఫటికీకరణ దిశను భంగపరచగలవు. Al, Ti కూడా బలమైన డీఆక్సిడైజింగ్ కారకాలు, ఇవి వెల్డ్‌లోని ఆక్సిజన్ పరిమాణాన్ని తగ్గించగలవు. Mn, S తో కలిసి MnS అనే రిఫ్రాక్టరీ సమ్మేళనాలను ఏర్పరచగలదు, ఇది సల్ఫర్ యొక్క హానికరమైన ప్రభావాలను తగ్గిస్తుంది.

వెల్డింగ్ చేసిన కీళ్ల యాంత్రిక లక్షణాలు

ఇనుము-నికెల్ వెల్డింగ్ జాయింట్ల యాంత్రిక లక్షణాలు ఫిల్ మెటల్ పదార్థాలు మరియు వెల్డింగ్ పారామితులపై ఆధారపడి ఉంటాయి. స్వచ్ఛమైన నికెల్ మరియు తక్కువ కార్బన్ స్టీల్‌ను వెల్డింగ్ చేసేటప్పుడు, వెల్డ్‌లో Ni ఈక్వివలెంట్ 30% కంటే తక్కువగా ఉంటే, వెల్డ్ వేగంగా చల్లబడటం వలన, వెల్డ్‌లో మార్టెన్‌సైట్ నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది, దీనివల్ల జాయింట్ యొక్క ప్లాస్టిసిటీ మరియు టఫ్‌నెస్ తీవ్రంగా పడిపోతాయి. అందువల్ల, జాయింట్ యొక్క మెరుగైన ప్లాస్టిసిటీ మరియు టఫ్‌నెస్‌ను పొందడానికి, ఇనుము-నికెల్ వెల్డ్‌లో Ni ఈక్వివలెంట్ 30% కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి.