સ્ટેનલેસ સ્ટીલના વેલ્ડિંગ માટે તેની ધાતુશાસ્ત્ર રચના અને સંકળાયેલ ભૌતિક અને યાંત્રિક ગુણધર્મો જાળવવા માટે શિલ્ડિંગ ગેસની પસંદગીની જરૂર પડે છે. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ માટે સામાન્ય શિલ્ડિંગ ગેસ તત્વોમાં આર્ગોન, હિલીયમ, ઓક્સિજન, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન અને હાઇડ્રોજનનો સમાવેશ થાય છે (આકૃતિ 1 જુઓ). આ વાયુઓને વિવિધ ડિલિવરી મોડ્સ, વાયર પ્રકારો, બેઝ એલોય, ઇચ્છિત મણકાની પ્રોફાઇલ અને મુસાફરીની ગતિની જરૂરિયાતોને અનુરૂપ વિવિધ ગુણોત્તરમાં જોડવામાં આવે છે.
સ્ટેનલેસ સ્ટીલની નબળી થર્મલ વાહકતા અને શોર્ટ-સર્કિટ ટ્રાન્સફર ગેસ મેટલ આર્ક વેલ્ડીંગ (GMAW) ની પ્રમાણમાં "ઠંડી" પ્રકૃતિને કારણે, પ્રક્રિયા માટે 85% થી 90% હિલીયમ (He), 10% સુધી આર્ગોન (Ar) અને 2% થી 5% કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2) ધરાવતા "ટ્રાઇ-મિક્સ" ગેસની જરૂર પડે છે. એક સામાન્ય ટ્રાઇબ્લેન્ડ મિશ્રણમાં 90% He, 7-1/2% Ar, અને 2-1/2% CO2 હોય છે. હિલીયમની ઉચ્ચ આયનીકરણ ક્ષમતા શોર્ટ સર્કિટ પછી આર્કિંગને પ્રોત્સાહન આપે છે; તેની ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા સાથે, He નો ઉપયોગ પીગળેલા પૂલની પ્રવાહીતામાં વધારો કરે છે. ટ્રાઇમિક્સના Ar ઘટક વેલ્ડ પુડલનું સામાન્ય રક્ષણ પૂરું પાડે છે, જ્યારે CO2 ચાપને સ્થિર કરવા માટે પ્રતિક્રિયાશીલ ઘટક તરીકે કાર્ય કરે છે (વિવિધ શિલ્ડિંગ વાયુઓ વેલ્ડ બીડ પ્રોફાઇલને કેવી રીતે અસર કરે છે તે માટે આકૃતિ 2 જુઓ).
કેટલાક ત્રિપુટી મિશ્રણો ઓક્સિજનનો ઉપયોગ સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે કરી શકે છે, જ્યારે અન્ય સમાન અસર પ્રાપ્ત કરવા માટે He/CO2/N2 મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છે. કેટલાક ગેસ વિતરકો પાસે માલિકીનું ગેસ મિશ્રણ હોય છે જે વચન આપેલા લાભો પૂરા પાડે છે. ડીલર્સ સમાન અસર સાથે અન્ય ટ્રાન્સમિશન મોડ્સ માટે પણ આ મિશ્રણોની ભલામણ કરે છે.
ઉત્પાદકો જે સૌથી મોટી ભૂલ કરે છે તે છે GMAW સ્ટેનલેસ સ્ટીલને હળવા સ્ટીલ જેવા જ ગેસ મિશ્રણ (75 Ar/25 CO2) સાથે શોર્ટ-સર્કિટ કરવાનો પ્રયાસ કરવો, સામાન્ય રીતે કારણ કે તેઓ વધારાનો સિલિન્ડર મેનેજ કરવા માંગતા નથી. આ મિશ્રણમાં ખૂબ વધારે કાર્બન હોય છે. હકીકતમાં, ઘન વાયર માટે વપરાતા કોઈપણ શિલ્ડિંગ ગેસમાં મહત્તમ 5% કાર્બન ડાયોક્સાઇડ હોવો જોઈએ. મોટી માત્રામાં ઉપયોગ કરવાથી ધાતુશાસ્ત્રમાં પરિણમે છે જેને હવે L-ગ્રેડ એલોય ગણવામાં આવતું નથી (L-ગ્રેડમાં 0.03% થી ઓછું કાર્બનનું પ્રમાણ હોય છે). શિલ્ડિંગ ગેસમાં વધુ પડતું કાર્બન ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ બનાવી શકે છે, જે કાટ પ્રતિકાર અને યાંત્રિક ગુણધર્મો ઘટાડે છે. વેલ્ડ સપાટી પર સૂટ પણ દેખાઈ શકે છે.
એક બાજુની નોંધ તરીકે, 300 શ્રેણીના બેઝ એલોય (308, 309, 316, 347) માટે GMAW શોર્ટિંગ માટે ધાતુઓ પસંદ કરતી વખતે, ઉત્પાદકોએ LSi ગ્રેડ પસંદ કરવો જોઈએ. LSi ફિલર્સમાં કાર્બનનું પ્રમાણ ઓછું (0.02%) હોય છે અને તેથી ખાસ કરીને જ્યારે આંતર-દાણાદાર કાટનું જોખમ હોય ત્યારે ભલામણ કરવામાં આવે છે. ઉચ્ચ સિલિકોન સામગ્રી વેલ્ડ ગુણધર્મોને સુધારે છે, જેમ કે ભીનાશ, જે વેલ્ડના તાજને સપાટ કરવામાં મદદ કરે છે અને પગના અંગૂઠા પર ફ્યુઝનને પ્રોત્સાહન આપે છે.
શોર્ટ-સર્કિટ ટ્રાન્સફર પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરતી વખતે ઉત્પાદકોએ સાવધાની રાખવી જોઈએ. અપૂર્ણ ફ્યુઝન આર્ક એક્સટ્યુનિશિંગને કારણે થઈ શકે છે, જે પ્રક્રિયાને મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશનો માટે ઉપ-સમકક્ષ બનાવે છે. ઉચ્ચ વોલ્યુમ પરિસ્થિતિઓમાં, જો સામગ્રી તેના ગરમી ઇનપુટને ટેકો આપી શકે છે (≥ 1/16 ઇંચ પલ્સ સ્પ્રે મોડનો ઉપયોગ કરીને વેલ્ડ કરવામાં આવતી લગભગ સૌથી પાતળી સામગ્રી છે), તો પલ્સ સ્પ્રે ટ્રાન્સફર વધુ સારી પસંદગી હશે. જ્યાં સામગ્રીની જાડાઈ અને વેલ્ડ સ્થાન તેને ટેકો આપે છે, ત્યાં સ્પ્રે ટ્રાન્સફર GMAW પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે તે વધુ સુસંગત ફ્યુઝન પ્રદાન કરે છે.
આ ઉચ્ચ ગરમી ટ્રાન્સફર મોડ્સને He શિલ્ડિંગ ગેસની જરૂર નથી. 300 શ્રેણીના એલોયના સ્પ્રે ટ્રાન્સફર વેલ્ડીંગ માટે, એક સામાન્ય પસંદગી 98% Ar અને 2% પ્રતિક્રિયાશીલ તત્વો જેમ કે CO2 અથવા O2 છે. કેટલાક ગેસ મિશ્રણમાં N2 ની થોડી માત્રા પણ હોઈ શકે છે. N2 માં ઉચ્ચ આયનીકરણ ક્ષમતા અને થર્મલ વાહકતા છે, જે ભીનાશને પ્રોત્સાહન આપે છે અને ઝડપી મુસાફરી અથવા સુધારેલ અભેદ્યતા માટે પરવાનગી આપે છે; તે વિકૃતિ પણ ઘટાડે છે.
સ્પંદિત સ્પ્રે ટ્રાન્સફર GMAW માટે, 100% Ar સ્વીકાર્ય વિકલ્પ હોઈ શકે છે. કારણ કે સ્પંદિત પ્રવાહ ચાપને સ્થિર કરે છે, ગેસને હંમેશા સક્રિય તત્વોની જરૂર હોતી નથી.
ફેરીટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અને ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ (ફેરાઇટ અને ઓસ્ટેનાઇટનો 50/50 ગુણોત્તર) માટે પીગળેલા પૂલ ધીમા હોય છે. આ એલોય માટે, ~70% Ar/~30% He/2% CO2 જેવા ગેસ મિશ્રણનો ઉપયોગ વધુ સારી રીતે ભીનાશને પ્રોત્સાહન આપશે અને મુસાફરીની ગતિમાં વધારો કરશે (આકૃતિ 3 જુઓ). નિકલ એલોયને વેલ્ડ કરવા માટે સમાન મિશ્રણનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, પરંતુ વેલ્ડ સપાટી પર નિકલ ઓક્સાઇડ બનાવવાનું કારણ બનશે (દા.ત., 2% CO2 અથવા O2 ઉમેરવાથી ઓક્સાઇડનું પ્રમાણ વધારવા માટે પૂરતું છે, તેથી ઉત્પાદકોએ તેમને ટાળવું જોઈએ અથવા તેમના પર ઘણો સમય પસાર કરવા માટે તૈયાર રહેવું જોઈએ). ઘર્ષક કારણ કે આ ઓક્સાઇડ એટલા સખત હોય છે કે વાયર બ્રશ સામાન્ય રીતે તેમને દૂર કરી શકતો નથી).
ઉત્પાદકો આઉટ-ઓફ-સીટુ વેલ્ડીંગ માટે ફ્લક્સ-કોર્ડ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વાયરનો ઉપયોગ કરે છે કારણ કે આ વાયરમાં સ્લેગ સિસ્ટમ એક "શેલ્ફ" પ્રદાન કરે છે જે વેલ્ડ પૂલને મજબૂત થતાં ટેકો આપે છે. કારણ કે ફ્લક્સ કમ્પોઝિશન CO2 ની અસરોને ઘટાડે છે, ફ્લક્સ-કોર્ડ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વાયર 75% Ar/25% CO2 અને/અથવા 100% CO2 ગેસ મિશ્રણ સાથે ઉપયોગ માટે રચાયેલ છે. જ્યારે ફ્લક્સ-કોર્ડ વાયર પ્રતિ પાઉન્ડ વધુ ખર્ચ કરી શકે છે, તે નોંધનીય છે કે ઉચ્ચ ઓલ-પોઝિશન વેલ્ડીંગ ગતિ અને ડિપોઝિશન દર એકંદર વેલ્ડીંગ ખર્ચ ઘટાડી શકે છે. વધુમાં, ફ્લક્સ-કોર્ડ વાયર પરંપરાગત સ્થિર વોલ્ટેજ DC આઉટપુટનો ઉપયોગ કરે છે, જે મૂળભૂત વેલ્ડીંગ સિસ્ટમને પલ્સ્ડ GMAW સિસ્ટમો કરતાં ઓછી ખર્ચાળ અને ઓછી જટિલ બનાવે છે.
300 અને 400 શ્રેણીના એલોય માટે, ગેસ ટંગસ્ટન આર્ક વેલ્ડીંગ (GTAW) માટે 100% Ar પ્રમાણભૂત પસંદગી રહે છે. કેટલાક નિકલ એલોયના GTAW દરમિયાન, ખાસ કરીને યાંત્રિક પ્રક્રિયાઓ સાથે, મુસાફરીની ગતિ વધારવા માટે થોડી માત્રામાં હાઇડ્રોજન (5% સુધી) ઉમેરી શકાય છે (નોંધ કરો કે કાર્બન સ્ટીલ્સથી વિપરીત, નિકલ એલોય હાઇડ્રોજન ક્રેકીંગ માટે સંવેદનશીલ નથી).
વેલ્ડિંગ સુપરડુપ્લેક્સ અને સુપરડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ માટે, અનુક્રમે 98% Ar/2% N2 અને 98% Ar/3% N2 સારા વિકલ્પો છે. લગભગ 30% સુધી ભીનાશ સુધારવા માટે હિલિયમ પણ ઉમેરી શકાય છે. સુપર ડુપ્લેક્સ અથવા સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વેલ્ડિંગ કરતી વખતે, ધ્યેય આશરે 50% ફેરાઇટ અને 50% ઓસ્ટેનાઇટના સંતુલિત માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર સાથે સંયુક્ત બનાવવાનો છે. કારણ કે માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરની રચના ઠંડક દર પર આધારિત છે, અને કારણ કે TIG વેલ્ડ પૂલ ઝડપથી ઠંડુ થાય છે, જ્યારે 100% Ar નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે ત્યારે વધારાનું ફેરાઇટ રહે છે. જ્યારે N2 ધરાવતા ગેસ મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે N2 પીગળેલા પૂલમાં ભળી જાય છે અને ઓસ્ટેનાઇટ રચનાને પ્રોત્સાહન આપે છે.
મહત્તમ કાટ પ્રતિકાર સાથે ફિનિશ્ડ વેલ્ડ બનાવવા માટે સ્ટેનલેસ સ્ટીલને સાંધાની બંને બાજુઓનું રક્ષણ કરવાની જરૂર છે. પાછળની બાજુનું રક્ષણ કરવામાં નિષ્ફળતા "સેકરીફિકેશન" અથવા વ્યાપક ઓક્સિડેશન તરફ દોરી શકે છે જે સોલ્ડર નિષ્ફળતા તરફ દોરી શકે છે.
ફિટિંગના પાછળના ભાગમાં સતત ઉત્તમ ફિટ અથવા ચુસ્ત કન્ટેઈનમેન્ટ સાથે ચુસ્ત બટ ફિટિંગને સપોર્ટ ગેસની જરૂર ન પડે. અહીં, મુખ્ય મુદ્દો ઓક્સાઇડ બિલ્ડ-અપને કારણે ગરમીથી પ્રભાવિત ઝોનના વધુ પડતા વિકૃતિકરણને અટકાવવાનો છે, જેને પછી યાંત્રિક રીતે દૂર કરવાની જરૂર પડે છે. તકનીકી રીતે, જો પાછળનું તાપમાન 500 ડિગ્રી ફેરનહીટ કરતાં વધી જાય, તો શિલ્ડિંગ ગેસ જરૂરી છે. જો કે, વધુ રૂઢિચુસ્ત અભિગમ એ છે કે થ્રેશોલ્ડ તરીકે 300 ડિગ્રી ફેરનહીટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે. આદર્શ રીતે, બેકિંગ 30 PPM O2 ની નીચે હોવું જોઈએ. અપવાદ એ છે કે જો વેલ્ડનો પાછળનો ભાગ સંપૂર્ણ ઘૂંસપેંઠ વેલ્ડ પ્રાપ્ત કરવા માટે ખોદવામાં આવશે, જમીન પર નાખવામાં આવશે અને વેલ્ડ કરવામાં આવશે.
પસંદગીના બે સહાયક વાયુઓ N2 (સૌથી સસ્તો) અને Ar (વધુ મોંઘા) છે. નાના એસેમ્બલી માટે અથવા જ્યારે Ar સ્ત્રોતો સરળતાથી ઉપલબ્ધ હોય, ત્યારે આ ગેસનો ઉપયોગ કરવો વધુ અનુકૂળ હોઈ શકે છે અને N2 બચત કરવા યોગ્ય નથી. ઓક્સિડેશન ઘટાડવા માટે 5% સુધી હાઇડ્રોજન ઉમેરી શકાય છે. વિવિધ પ્રકારના વ્યાપારી વિકલ્પો ઉપલબ્ધ છે, પરંતુ ઘરે બનાવેલા આધાર અને શુદ્ધિકરણ બંધ સામાન્ય છે.
10.5% કે તેથી વધુ ક્રોમિયમ ઉમેરવાથી સ્ટેનલેસ સ્ટીલને તેના સ્ટેનલેસ ગુણધર્મો મળે છે. આ ગુણધર્મો જાળવવા માટે યોગ્ય વેલ્ડીંગ શિલ્ડિંગ ગેસ પસંદ કરવા અને સાંધાના પાછળના ભાગને સુરક્ષિત રાખવા માટે સારી તકનીકની જરૂર પડે છે. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ મોંઘું છે, અને તેનો ઉપયોગ કરવાના સારા કારણો છે. ગેસને શિલ્ડિંગ કરવાની અથવા આ માટે ફિલર મેટલ્સ પસંદ કરવાની વાત આવે ત્યારે ખૂણા કાપવાનો પ્રયાસ કરવાનો કોઈ અર્થ નથી. તેથી, સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વેલ્ડીંગ માટે ગેસ અને ફિલર મેટલ પસંદ કરતી વખતે જાણકાર ગેસ વિતરક અને ફિલર મેટલ નિષ્ણાત સાથે કામ કરવું હંમેશા અર્થપૂર્ણ બને છે.
કેનેડિયન ઉત્પાદકો માટે ખાસ લખાયેલા અમારા બે માસિક ન્યૂઝલેટર્સમાંથી તમામ ધાતુઓ પર નવીનતમ સમાચાર, ઘટનાઓ અને ટેકનોલોજી સાથે અદ્યતન રહો!
હવે કેનેડિયન મેટલવર્કિંગના ડિજિટલ સંસ્કરણની સંપૂર્ણ ઍક્સેસ સાથે, મૂલ્યવાન ઉદ્યોગ સંસાધનોની સરળ ઍક્સેસ.
હવે મેડ ઇન કેનેડા અને વેલ્ડીંગના ડિજિટલ સંસ્કરણની સંપૂર્ણ ઍક્સેસ સાથે, મૂલ્યવાન ઉદ્યોગ સંસાધનોની સરળ ઍક્સેસ.