स्टेनलेस स्टील 7 पर लेजर वेल्डिंग का अनुप्रयोग

दोष: कारण और समाधान

स्टेनलेस स्टील में लेजर वेल्डिंग अतुल्य सटीकता प्रदान करती है, लेकिन यदि सामग्री की तैयारी, प्रक्रिया पैरामीटर या शील्डिंग गैस की आपूर्ति पूरी तरह से अनुकूलित नहीं है, तो फिर भी दोष हो सकते हैं। आर्क वेल्डिंग के विपरीत, लेजर वेल्डिंग का पिघला हुआ पूल बहुत तेजी से ठोस हो जाता है, इसलिए ऊर्जा की आपूर्ति या शील्डिंग में छोटी से छोटी बाधा भी दृश्यमान या छिपे हुए दोष उत्पन्न कर सकती है। नीचे आम दोष प्रकारों, उनके मूल कारणों और सिद्ध सुधारात्मक कार्यों का विस्तृत विवरण दिया गया है।

छिद्रता

· धातुकर्मीय कारण: ठोसीकरण के दौरान गलित पूल में फंसी गैस के बुलबुले (हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन)। हाइड्रोजन सबसे आम कारण है—अक्सर जोड़ की सतह पर नमी या हाइड्रोकार्बन से उत्पन्न होती है।

· लेजर-विशिष्ट कारण:

1. पर्याप्त डीग्रीसिंग का अभाव (कटिंग तरल, तेल, चिपकने वाले अवशेष)।

2. आर्द्र वातावरण से नमी का अवशोषण।

3. सुरक्षा गैस की टर्बुलेंस आसपास की वायु को अंदर खींचती है।

· समाधान:

1. सफाई: वेल्डिंग से तुरंत पहले भागों को विलायक से साफ करें और सुखाएं।

2. सुरक्षा: लैमिनर गैस प्रवाह बनाए रखें; टर्बुलेंस रोकने के लिए बड़े नोजल या डिफ्यूजर का उपयोग करें।

3. पैरामीटर समायोजन: ठोसीकरण से पहले गैसों को निकलने की अनुमति देने के लिए यात्रा की गति को थोड़ा कम करें; अत्यधिक कीहोल गहराई से बचें जो गैसों को फंसा सकती है।

हॉट क्रैकिंग (ठोसीकरण क्रैकिंग)

· धातुकर्मीय कारण: पूर्ण ऑस्टेनिटिक वेल्ड में कम फेराइट सामग्री ठोसीकरण के दौरान दानों की सीमा पर अशुद्धियों को केंद्रित कर देती है। सिकुड़न से उत्पन्न तनाव पूर्ण ठोसीकरण से पहले दरारें उत्पन्न करता है।

· लेजर-विशिष्ट कारण:

1. बहुत अधिक गति से संकरी, पूर्ण ऑस्टेनिटिक ठोसीकरण उत्पन्न होती है।

2. सिकुड़न को रोकने वाली कठोर फिक्सचरिंग।

· समाधान:

1. धातुकर्मीय: 3–8% फेराइट के लक्ष्य के लिए उच्च फेराइट क्षमता वाले फिलर (जैसे ER308L, ER316L) का उपयोग करें।

2. तनाव प्रबंधन: फिक्सचर में बाधा कम करें; सिकुड़न बलों को फैलाने के लिए वेल्ड को स्टैगर करें।

3. पैरामीटर ट्यूनिंग: संवेदनशील ग्रेड में अति-उच्च गति से बचें; थोड़ा चौड़ा बीड प्रोफाइल प्राप्त करने के लिए बीम फोकस को समायोजित करें।

फ्यूज़न की कमी / अपूर्ण प्रवेश

· धातुकर्मीय कारण: जोड़ के सिरों या जड़ का ऊर्जा घनत्व में कमी या खराब बीम स्थिति के कारण अपूर्ण पिघलना।

· लेजर-विशिष्ट कारण:

1. गलत फोकल स्थिति से डिफोकस्ड बीम।

2. बीम और जोड़ की केंद्र रेखा के बीच गलत संरेखण।

3. अत्यधिक यात्रा की गति।

· समाधान:

1. ऑप्टिक्स: फोकल लंबाई और स्थिति को सत्यापित करें; लेंस संदूषण की जांच करें।

2. पैरामीटर: शक्ति बढ़ाएं या यात्रा की गति कम करें; अत्यधिक होने पर वोबल आयाम कम करें।

3. फिट-अप: जोड़ तैयारी में सुधार करें और स्वतंत्र वेल्ड के लिए अंतर <0.1 मिमी सुनिश्चित करें।

अंडरकट / अंडरफिल

· धातुकर्मीय कारण: वेल्ड टो पर आधार धातु का पिघलना, बिना पर्याप्त गलित धातु द्वारा इसे भरे।

· लेजर-विशिष्ट कारण:

1. उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ तेज यात्रा, जो टो धातु को बहा देती है।

2. बीम का स्थान केंद्र से बाहर होना।

· समाधान:

1. वेटिंग में सुधार के लिए यात्रा की गति या बीम ऑफसेट कम करें।

2. अंतर पार करने या बीड आकार देने के लिए फिलर तार जोड़ें।

3. अत्यधिक प्लाज्मा प्लूम से बचने के लिए शील्डिंग गैस को समायोजित करें जो गलित पूल को अस्थिर कर देता है।

कीहोल अस्थिरता / छिंट

· धातुकर्मीय कारण: वाष्प गुहा (कीहोल) में उतार-चढ़ाव से गलित धातु के ढहने या बाहर निकलने की स्थिति उत्पन्न होती है।

· लेजर-विशिष्ट कारण:

1. अत्यधिक शक्ति घनत्व हिंसक वाष्पीकरण का कारण बनता है।

2. असमान अवशोषण के लिए दूषित पदार्थ बनते हैं।

3. अस्थिर प्लूम का कारण गलत शील्डिंग गैस का चयन या प्रवाह है।

· समाधान:

1. थोड़ा कम शिखर शक्ति घनत्व; स्थिरता के लिए फोकल स्थिति को समायोजित करें।

2. सुनिश्चित करें कि सतह ऑक्साइड-मुक्त और सूखी हो।

3. गहरे प्रवेशन मोड में कीहोल को स्थिर करने के लिए हीलियम मिश्रण का उपयोग करें।

रंग बदलना और ऑक्सीकरण

· धातुकर्मीय कारण: गर्म धातु के ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर स्टेनलेस स्टील में क्रोमियम ऑक्सीकृत हो जाता है, जिससे ऊष्मा रंगावछट बनती है जो संक्षारण प्रतिरोध कम कर सकता है।

· लेजर-विशिष्ट कारण:

1. वेल्डिंग के दौरान और बाद में पर्याप्त सुरक्षा गैस की कमी।

2. अनुगामी सुरक्षा के बिना अत्यधिक इंटरपास या शीतलन तापमान।

· समाधान:

1. प्राथमिक सुरक्षा बढ़ाएं और 2–5 सेकंड के लिए ठंडा हो रहे बीड को ढकने के लिए अनुगामी शील्ड लगाएं।

2. उच्च शुद्धता वाली गैस (>99.99%) का उपयोग करें।

3. भेदन को बनाए रखते हुए ऊष्मा निवेश को न्यूनतम करें।

अत्यधिक विकृति

· धातुकर्मीय कारण: स्टेनलेस स्टील का उच्च तापीय प्रसार गुणांक छोटे तापमान परिवर्तन को भी बढ़ा देता है, जिससे सिकुड़न तनाव उत्पन्न होता है।

· लेजर-विशिष्ट कारण:

1. जोड़ की मोटाई के लिए अत्यधिक शक्तिशाली बीम।

2. संतुलित क्रम के बिना लंबे, निरंतर वेल्ड।

· समाधान:

1. गति या शक्ति में समायोजन के माध्यम से ऊष्मा निवेश कम करें।

2. तनावों को संतुलित करने के लिए वेल्डिंग क्रम निर्धारित करें।

3. ऐसे फिक्सचर का उपयोग करें जिनमें नियंत्रित क्लैंपिंग हो जो संरेखण बनाए रखते हुए सीमित प्रसार की अनुमति दे।

स्टेनलेस स्टील लेजर वेल्डिंग में, अधिकांश दोष चार मूल कारणों में से किसी एक के कारण होते हैं: दूषितता, खराब बीम नियंत्रण, गलत ऊष्मा निवेश, या अपर्याप्त सुरक्षा। दूषितता या गैस के फँसने के कारण छिद्रता आती है, खराब फेराइट नियंत्रण और उच्च प्रतिबंध के कारण गर्म दरार आती है, अपर्याप्त प्रवेशन के कारण विलय का अभाव होता है, खराब बीम संरेखण के कारण अवतलता आती है, अस्थिर वाष्प गुहिकाओं के कारण कीहोल अस्थिरता होती है, ऑक्सीजन के संपर्क में आने से रंग बदलना होता है, और तापीय असंतुलन के कारण विकृति आती है। समाधान हमेशा लक्षित होना चाहिए: तैयारी, पैरामीटर और शील्डिंग गैस की आपूर्ति को संबोधित करके केवल लक्षण नहीं, बल्कि मूल कारण को दूर करें।