स्टेनलेस स्टील पर लेजर वेल्डिंग का अनुप्रयोग 1

स्टेनलेस स्टील को लेजर वेल्ड क्यों करें?

लेजर वेल्डिंग में कई लाभ हैं जो इसे स्टेनलेस स्टील को जोड़ने के लिए सबसे प्रभावी तरीकों में से एक बनाते हैं। गति, सटीकता और न्यूनतम तापीय प्रभाव का इसका विशिष्ट संयोजन उत्कृष्ट परिणाम देता है, जिन्हें पारंपरिक वेल्डिंग विधियों के साथ प्राप्त करना कठिन होता है।

कम विकृति और न्यूनतम तापीय रंगत: स्टेनलेस स्टील ताप के प्रति संवेदनशील होता है, और अत्यधिक तापीय निवेश कारण विरूपण, अवशिष्ट तनाव या अनाकर्षक रंग परिवर्तन हो सकता है। लेजर वेल्डिंग का संकेंद्रित ताप स्रोत एक संकरे ताप प्रभावित क्षेत्र (HAZ) का उत्पादन करता है, जिससे विकृति काफी कम हो जाती है। नियंत्रित तापीय प्रोफ़ाइल ताप रंगत को भी सीमित करती है, धातु की संक्षारण प्रतिरोध क्षमता को बनाए रखती है और पोस्ट-वेल्ड सफाई को कम या समाप्त कर देती है।

उच्च गति और स्वचालन-अनुकूलता: लेजर वेल्डिंग उच्च यात्रा गति पर की जा सकती है, जो इसे उच्च मात्रा वाले उत्पादन के लिए आदर्श बनाती है। इस प्रक्रिया को स्वचालित उत्पादन लाइनों में आसानी से एकीकृत किया जा सकता है, जिसमें रोबोटिक सिस्टम ऑपरेटर की थकान के बिना स्थिर वेल्ड प्रदान करते हैं। इससे गुणवत्ता बनाए रखते हुए उत्पादकता में सुधार होता है।

उत्कृष्ट सटीकता: लेजर बीम को बहुत छोटे स्पॉट आकार तक केंद्रित किया जा सकता है, जो सटीक वेल्ड स्थान निर्धारण की अनुमति देता है। यह स्टेनलेस स्टील के पतले भागों, जटिल डिजाइनों, या उन भागों के साथ काम करने के लिए आवश्यक है, जहां त्रुटि के लिए सहनशीलता न्यूनतम है।

पहुंच और एकल-पक्षीय वेल्डिंग: कुछ पारंपरिक वेल्डिंग विधियों के विपरीत, लेजर वेल्डिंग में अक्सर संयुक्त के केवल एक तरफ से पहुंच की आवश्यकता होती है। यह जटिल असेंबलीज़ या सीमित पहुंच वाले क्षेत्रों के लिए मूल्यवान है।

स्वच्छ प्रक्रिया: लेजर वेल्डिंग एक गैर-संपर्क प्रक्रिया है जो न्यूनतम स्पैटर, धुएं या संदूषण का उत्पादन करती है। इससे कार्यशाला में सुरक्षा और स्वच्छता में सुधार होता है और वेल्डिंग के बाद की व्यापक समाप्ति की आवश्यकता कम हो जाती है।

लेजर वेल्डिंग स्टेनलेस स्टील में गति, सटीकता और न्यूनतम ऊष्मा इनपुट को जोड़ती है, जिससे मजबूत, दृश्यतः स्वच्छ वेल्ड प्राप्त होते हैं और दोबारा काम करने की आवश्यकता कम होती है। इसकी स्वचालन संगतता और एकल-पक्षीय पहुंच इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन और विशेषज्ञता वाले अनुप्रयोगों दोनों के लिए एक आदर्श विकल्प बनाती है, जो लंबे समय तक गुणवत्ता और दक्षता लाभ प्रदान करती है।

स्टेनलेस स्टील के वर्ग और उनका वेल्डिंग के लिहाज से क्या महत्व है

स्टेनलेस स्टील को उनकी क्रिस्टल संरचना और मिश्र धातु संरचना के आधार पर वर्गों में विभाजित किया गया है। ये अंतर सीधे उनकी वेल्ड करने की क्षमता, ऊष्मा के प्रति प्रतिक्रिया और अंतिम यांत्रिक गुणों को प्रभावित करते हैं। लेजर वेल्डिंग में, दरारें, विकृति, संक्षारण प्रतिरोधकता की हानि या चरण असंतुलन जैसे दोषों से बचने के लिए इन विशेषताओं को समझना महत्वपूर्ण है।

ऑस्टेनाइटिक

संरचना और संघटन: फेस-सेंटर्ड क्यूबिक (FCC) संरचना, आमतौर पर 16–26% क्रोमियम और 6–12% निकल युक्त। ग्रेड में 304, 316 और 310 शामिल हैं।

वेल्डेबिलिटी: उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी और लचीलापन, लेकिन उच्च थर्मल विस्तार के कारण विकृति हो सकती है। थर्मल चालकता कम होने के कारण यदि पैरामीटर नियंत्रित नहीं हों तो स्थानीय अतापन हो सकता है।

लेजर वेल्डिंग पर विचार: विरूपण को कम करने के लिए ऊष्मा इनपुट कम रखें। पैठ में सुधार और ऑक्सीकरण को कम करने के लिए शील्डिंग गैस मिश्रण (उदाहरण के लिए, आर्गन-हीलियम) का उपयोग करें। इंटरपास तापमान और शीतलन दर को नियंत्रित करके संवेदनशीलता से बचें।

अनुप्रयोग: खाद्य प्रसंस्करण उपकरण, रासायनिक टैंक, वास्तुकला आवरण।

फेरिटिक

संरचना और संघटन: बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक (BCC) संरचना, 10.5–30% क्रोमियम युक्त, बहुत कम या कोई निकल नहीं। सामान्य ग्रेड: 409, 430।

वेल्डेबिलिटी: मध्यम वेल्डेबिलिटी— गर्मी-प्रभावित क्षेत्र (HAZ) में अनाज वृद्धि और भंगुरता की संभावना। कम थर्मल विस्तार के कारण ऑस्टेनिटिक ग्रेड की तुलना में कम विकृति।

लेजर वेल्डिंग पर विचार: मोटे दानों से बचने के लिए कम ऊष्मा इनपुट बनाए रखें और तेज़ी से ठंडा करें। अक्सर फिलर धातुओं की आवश्यकता नहीं होती है लेकिन मोटी सेक्शनों में कठोरता में सुधार के लिए उपयोग किया जा सकता है।

उपयोग: ऑटोमोटिव निकास प्रणाली, औद्योगिक उपकरण, सजावटी ट्रिम।

मार्टेन्साइटिक

संरचना एवं संघटन: 11.5–18% क्रोमियम और अधिक कार्बन सामग्री के साथ BCC/चतुष्कोणीय संरचना। सामान्य ग्रेड: 410, 420, 440C।

वेल्डेबिलिटी: कठोरता और भंगुरता के कारण वेल्ड करना अधिक कठिन। HAZ में ठंडा करैकिंग का उच्च जोखिम।

लेजर वेल्डिंग पर विचार: कठोरता प्रवणता कम करने के लिए 150 –300℃ तक पूर्व तापन करें। कठोरता बहाल करने के लिए पोस्ट-वेल्ड टेम्परिंग का उपयोग करें। कम कार्बन सामग्री वाली फिलर सामग्री दरार संवेदनशीलता को कम करने में मदद कर सकती है।

उपयोग: टर्बाइन ब्लेड, चाकू, सर्जिकल उपकरण।

अवक्षेपण-कठोरता (PH)

संरचना एवं संघटन: मार्टेंसिटिक या अर्ध-ऑस्टेनाइटिक संरचना अतिरिक्त मिश्र धातु तत्वों (उदाहरण के लिए, कॉपर, एल्यूमीनियम, नियोबियम, टाइटेनियम) के साथ जो आयु-कठोरता की अनुमति देते हैं। उदाहरण: 17-4PH।

वेल्डेबिलिटी: अच्छी वेल्डेबिलिटी, लेकिन यांत्रिक गुण ऊष्मा उपचार पर अधिक निर्भर करते हैं।

लेजर वेल्डिंग पर विचार: विलयन उपचारित स्थिति में वेल्ड करें, फिर शक्ति पुनः प्राप्त करने के लिए वेल्ड के बाद एजिंग करें। अत्यधिक ऊष्मा इनपुट से बचें ताकि ओवरएजिंग या विकृति न हो।

अनुप्रयोग: एयरोस्पेस भाग, उच्च शक्ति वाले शाफ्ट, पेट्रोरसायन उपकरण।

डुप्लेक्स और सुपर डुप्लेक्स

संरचना और संरचना: लगभग 50/50 ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक चरण, उच्च क्रोमियम (19–32%), मोलिब्डेनम और नाइट्रोजन के साथ सुधारित संक्षारण प्रतिरोध के लिए। सामान्य ग्रेड: 2205, 2507।

वेल्डेबिलिटी: अच्छी वेल्डेबिलिटी लेकिन चरण असंतुलन के प्रति संवेदनशील - बहुत अधिक ऊष्मा से फेराइट या सिग्मा चरण प्रबल हो सकता है, जिससे संक्षारण प्रतिरोध और कठोरता कम हो जाती है।

लेजर वेल्डिंग पर विचार: उपयोग करें नियंत्रित, मध्यम ऊष्मा इनपुट और इंटरपास तापमान ~150 से नीचे बनाए रखें ℃। नाइट्रोजन नुकसान से बचने के लिए शील्डिंग गैस शुद्धता महत्वपूर्ण है।

अनुप्रयोग: ऑफशोर प्लेटफॉर्म, डीसैलिनेशन संयंत्र, रासायनिक प्रसंस्करण उपकरण।

लेजर वेल्डिंग की संकेंद्रित ऊष्मा के प्रति प्रत्येक स्टेनलेस स्टील परिवार अलग-अलग प्रतिक्रिया करता है। ऑस्टेनिटिक्स को वेल्ड करना आसान होता है लेकिन ये आसानी से विकृत हो जाते हैं, फेरिटिक्स स्थिर होते हैं लेकिन दानों के मोटा होने का खतरा रहता है, मार्टेंसिटिक्स को प्रीहीटिंग और टेम्परिंग की आवश्यकता होती है, PH ग्रेड को वेल्डिंग के बाद एजिंग की आवश्यकता होती है, और डुप्लेक्स प्रकार के लिए कठोर चरण नियंत्रण की आवश्यकता होती है। विशिष्ट परिवार के आधार पर सही लेजर पैरामीटर, फिलर धातुओं और वेल्डिंग के बाद के उपचारों का चयन करने से ऐसे वेल्ड प्राप्त होते हैं जो ताकत और संक्षारण प्रतिरोध दोनों बनाए रखते हैं।