स्टेनलेस स्टील पर काम करना वैसे तो मुश्किल नहीं है, लेकिन इसकी वेल्डिंग में विशेष सावधानी बरतनी पड़ती है। यह माइल्ड स्टील या एल्युमीनियम की तरह गर्मी को बाहर नहीं निकालता और ज़्यादा गर्म करने पर इसकी जंग प्रतिरोधक क्षमता कम हो सकती है। बेहतर प्रक्रियाओं से इसकी जंग प्रतिरोधक क्षमता बनी रहती है। चित्र: मिलर इलेक्ट्रिक
स्टेनलेस स्टील की संक्षारण प्रतिरोधक क्षमता इसे कई महत्वपूर्ण पाइप अनुप्रयोगों के लिए एक आकर्षक विकल्प बनाती है, जिनमें उच्च शुद्धता वाले खाद्य और पेय पदार्थ, फार्मास्युटिकल, प्रेशर वेसल और पेट्रोकेमिकल अनुप्रयोग शामिल हैं। हालांकि, यह सामग्री माइल्ड स्टील या एल्यूमीनियम की तरह ऊष्मा का अपव्यय नहीं करती है, और अनुचित वेल्डिंग इसकी संक्षारण प्रतिरोधक क्षमता को कम कर सकती है। अत्यधिक ऊष्मा लगाना और गलत फिलर धातु का उपयोग करना इसके दो प्रमुख कारण हैं।
स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग के कुछ बेहतरीन तरीकों का पालन करने से बेहतर परिणाम प्राप्त हो सकते हैं और यह सुनिश्चित हो सकता है कि धातु जंग प्रतिरोधी बनी रहे। इसके अलावा, वेल्डिंग प्रक्रिया को उन्नत करने से गुणवत्ता से समझौता किए बिना उत्पादकता बढ़ाई जा सकती है।
स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग करते समय, कार्बन की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए फिलर मेटल का चुनाव अत्यंत महत्वपूर्ण होता है। स्टेनलेस स्टील पाइप की वेल्डिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले फिलर मेटल से वेल्डिंग की कार्यक्षमता में सुधार होना चाहिए और यह उपयोग के लिए उपयुक्त होना चाहिए।
“L” चिह्न वाले फिलर मेटल्स जैसे ER308L चुनें, क्योंकि इनमें कार्बन की अधिकतम मात्रा कम होती है, जिससे कम कार्बन वाले स्टेनलेस स्टील मिश्र धातुओं में जंग प्रतिरोधकता बनी रहती है। कम कार्बन वाले बेस मेटल को मानक फिलर मेटल्स से वेल्ड करने पर वेल्ड जॉइंट में कार्बन की मात्रा बढ़ जाती है, जिससे जंग लगने का खतरा बढ़ जाता है। “H” चिह्न वाले फिलर मेटल्स से बचें, क्योंकि इनमें कार्बन की मात्रा अधिक होती है और ये उच्च तापमान पर अधिक मजबूती की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए होते हैं।
स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग करते समय, ऐसे फिलर मेटल का चयन करना भी महत्वपूर्ण है जिसमें तत्वों की मात्रा (जिन्हें अशुद्धियाँ भी कहा जाता है) कम हो। ये तत्व फिलर मेटल बनाने में उपयोग होने वाले कच्चे माल में अवशिष्ट रूप से मौजूद होते हैं, जिनमें एंटीमनी, आर्सेनिक, फास्फोरस और सल्फर शामिल हैं। ये तत्व सामग्री के संक्षारण प्रतिरोध को काफी हद तक प्रभावित कर सकते हैं।
स्टेनलेस स्टील ऊष्मा के प्रति बहुत संवेदनशील होता है, इसलिए जोड़ों की तैयारी और उचित संयोजन ऊष्मा को नियंत्रित करने और सामग्री के गुणों को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। भागों के बीच अंतराल या असमान फिटिंग के कारण टॉर्च को एक ही स्थान पर अधिक देर तक रखना पड़ता है, और इन अंतरालों को भरने के लिए अधिक फिलर धातु की आवश्यकता होती है। इससे प्रभावित क्षेत्र में ऊष्मा का संचय हो सकता है, जिससे भाग अधिक गर्म हो सकता है। खराब फिटिंग के कारण अंतराल को भरना और वेल्ड की आवश्यक गहराई प्राप्त करना भी मुश्किल हो सकता है। स्टेनलेस स्टील के साथ भागों का यथासंभव सटीक मिलान सुनिश्चित करें।
इस सामग्री की शुद्धता भी अत्यंत महत्वपूर्ण है। वेल्डिंग जोड़ों में थोड़ी सी भी अशुद्धियाँ या गंदगी होने से ऐसे दोष उत्पन्न हो सकते हैं जो अंतिम उत्पाद की मजबूती और जंग प्रतिरोधक क्षमता को कम कर देते हैं। वेल्डिंग से पहले सतह को साफ करने के लिए, एक विशेष स्टेनलेस स्टील ब्रश का उपयोग करें जिसका उपयोग कार्बन स्टील या एल्यूमीनियम पर न किया गया हो।
स्टेनलेस स्टील में, संक्षारण प्रतिरोध में कमी का मुख्य कारण संवेदीकरण है। ऐसा तब हो सकता है जब वेल्डिंग तापमान और शीतलन दर में अत्यधिक उतार-चढ़ाव हो, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री की सूक्ष्म संरचना में परिवर्तन होता है।
स्टेनलेस स्टील पाइप पर किया गया यह बाहरी वेल्ड, जिसे जीएमएडब्ल्यू और नियंत्रित जमाव धातु (आरएमडी) का उपयोग करके बिना रूट बैकवॉश के वेल्ड किया गया है, दिखने और गुणवत्ता में जीटीएडब्ल्यू बैकवॉश के साथ किए गए वेल्ड के समान है।
स्टेनलेस स्टील के संक्षारण प्रतिरोध का एक प्रमुख हिस्सा क्रोमियम ऑक्साइड है। लेकिन यदि वेल्ड में कार्बन की मात्रा बहुत अधिक हो जाती है, तो क्रोमियम कार्बाइड का निर्माण होता है। ये क्रोमियम को बांध लेते हैं और वांछित क्रोमियम ऑक्साइड के निर्माण को रोकते हैं, जो स्टेनलेस स्टील को संक्षारण प्रतिरोधक क्षमता प्रदान करता है। यदि पर्याप्त क्रोमियम ऑक्साइड न हो, तो सामग्री में वांछित गुण नहीं होंगे और संक्षारण हो जाएगा।
संवेदनशीलता की रोकथाम फिलर मेटल के चयन और ऊष्मा इनपुट नियंत्रण पर निर्भर करती है। जैसा कि पहले बताया गया है, स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग करते समय कम कार्बन सामग्री वाले फिलर मेटल का चयन करना महत्वपूर्ण है। हालांकि, कुछ अनुप्रयोगों में मजबूती प्रदान करने के लिए कार्बन की आवश्यकता होती है। तापमान नियंत्रण विशेष रूप से तब महत्वपूर्ण होता है जब कम कार्बन वाले फिलर मेटल उपयुक्त न हों।
वेल्ड और हैज़र्ड एज (HAZ) को उच्च तापमान पर कम से कम समय तक रखें, आमतौर पर 950 से 1500 डिग्री फ़ारेनहाइट (500 से 800 डिग्री सेल्सियस) के बीच। सोल्डरिंग प्रक्रिया में जितना कम समय इस तापमान में लगेगा, उतनी ही कम गर्मी उत्पन्न होगी। सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान हमेशा इंटरपास तापमान की जाँच और निगरानी करें।
एक अन्य विकल्प क्रोमियम कार्बाइड के निर्माण को रोकने के लिए टाइटेनियम और नायोबियम जैसे मिश्रधातु घटकों के साथ भराव धातुओं का उपयोग करना है। चूंकि ये घटक मजबूती और कठोरता को भी प्रभावित करते हैं, इसलिए इन भराव धातुओं का उपयोग सभी अनुप्रयोगों में नहीं किया जा सकता है।
रूट वेल्ड टंगस्टन आर्क वेल्डिंग (जीटीएडब्ल्यू) स्टेनलेस स्टील पाइपों के लिए एक पारंपरिक वेल्डिंग विधि है। इसमें आमतौर पर वेल्ड के निचले हिस्से पर ऑक्सीकरण को रोकने के लिए आर्गन बैकफ्लश की आवश्यकता होती है। हालांकि, स्टेनलेस स्टील पाइपों में वायर वेल्डिंग प्रक्रियाओं का उपयोग अधिक प्रचलित हो रहा है। ऐसे मामलों में, यह समझना महत्वपूर्ण है कि विभिन्न शील्डिंग गैसें सामग्री के संक्षारण प्रतिरोध को कैसे प्रभावित करती हैं।
गैस आर्क वेल्डिंग (जीएमएडब्ल्यू) द्वारा स्टेनलेस स्टील की वेल्डिंग करते समय परंपरागत रूप से आर्गन और कार्बन डाइऑक्साइड, आर्गन और ऑक्सीजन का मिश्रण या तीन गैसों का मिश्रण (हीलियम, आर्गन और कार्बन डाइऑक्साइड) का उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, इन मिश्रणों में मुख्य रूप से आर्गन या हीलियम होता है और कार्बन डाइऑक्साइड 5% से कम होता है क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड वेल्ड पूल में कार्बन की आपूर्ति करता है और संवेदनशीलता का खतरा बढ़ाता है। स्टेनलेस स्टील पर जीएमएडब्ल्यू के लिए शुद्ध आर्गन की अनुशंसा नहीं की जाती है।
स्टेनलेस स्टील के लिए कोर्ड वायर को 75% आर्गन और 25% कार्बन डाइऑक्साइड के पारंपरिक मिश्रण के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। फ्लक्स में ऐसे तत्व होते हैं जो शील्डिंग गैस से कार्बन द्वारा वेल्ड के संदूषण को रोकने के लिए बनाए गए हैं।
जीएमएडब्ल्यू प्रक्रियाओं के विकास के साथ, स्टेनलेस स्टील पाइपों की वेल्डिंग आसान हो गई। हालांकि कुछ अनुप्रयोगों में अभी भी जीटीएडब्ल्यू प्रक्रिया की आवश्यकता हो सकती है, लेकिन उन्नत वायर प्रोसेसिंग प्रक्रियाएं कई स्टेनलेस स्टील अनुप्रयोगों में समान गुणवत्ता और उच्च उत्पादकता प्रदान कर सकती हैं।
जीएमएडब्ल्यू आरएमडी तकनीक से बनाए गए आईडी स्टेनलेस स्टील वेल्ड गुणवत्ता और दिखावट में संबंधित ओडी वेल्ड के समान होते हैं।
मिलर की नियंत्रित धातु निक्षेपण (आरएमडी) जैसी संशोधित शॉर्ट सर्किट जीएमएडब्ल्यू प्रक्रिया का उपयोग करके रूट पास करने से कुछ ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील अनुप्रयोगों में बैकवॉश की समस्या समाप्त हो जाती है। आरएमडी रूट पास के बाद पल्स जीएमएडब्ल्यू या फ्लक्स-कोर्ड आर्क वेल्डिंग द्वारा पास को भरा और बंद किया जा सकता है, जिससे बैकफ्लश्ड जीटीएडब्ल्यू की तुलना में समय और धन की बचत होती है, विशेष रूप से बड़े व्यास वाले पाइपों पर।
RMD सटीक रूप से नियंत्रित शॉर्ट सर्किट मेटल ट्रांसफर का उपयोग करके एक शांत, स्थिर आर्क और वेल्ड पूल बनाता है। इससे कोल्ड रन-इन या नॉन-मेल्टिंग की संभावना कम हो जाती है, स्पैटर कम होता है और पाइप रूट पास की गुणवत्ता बेहतर होती है। सटीक रूप से नियंत्रित मेटल ट्रांसफर से ड्रॉपलेट का एक समान जमाव सुनिश्चित होता है और वेल्ड पूल को नियंत्रित करना आसान हो जाता है, जिससे हीट इनपुट और वेल्डिंग स्पीड को नियंत्रित करना भी आसान हो जाता है।
गैर-पारंपरिक प्रक्रियाओं से वेल्डिंग उत्पादकता में सुधार हो सकता है। आरएमडी का उपयोग करते समय, वेल्डिंग की गति 6 से 12 इंच/मिनट तक हो सकती है। यह प्रक्रिया पुर्जों को अतिरिक्त गर्म किए बिना उत्पादकता बढ़ाती है, जिससे स्टेनलेस स्टील के गुणों और जंग प्रतिरोध को बनाए रखने में मदद मिलती है। प्रक्रिया में ऊष्मा की मात्रा कम करने से सब्सट्रेट विरूपण को नियंत्रित करने में भी सहायता मिलती है।
यह पल्स्ड जीएमएडब्ल्यू प्रक्रिया पारंपरिक पल्स्ड स्प्रेइंग की तुलना में कम आर्क लंबाई, संकरा आर्क कोन और कम ऊष्मा इनपुट प्रदान करती है। चूंकि यह प्रक्रिया बंद है, इसलिए आर्क ड्रिफ्ट और टिप तथा वर्कपीस के बीच की दूरी में उतार-चढ़ाव लगभग समाप्त हो जाते हैं। इससे साइट पर वेल्डिंग के साथ और उसके बिना वेल्ड पूल का प्रबंधन सरल हो जाता है। अंत में, फिल और टॉप रोल के लिए पल्स्ड जीएमएडब्ल्यू और रूट रोल के लिए आरएमडी का संयोजन एक ही तार और एक ही गैस का उपयोग करके वेल्डिंग प्रक्रिया को पूरा करने की अनुमति देता है, जिससे प्रक्रिया परिवर्तन का समय कम हो जाता है।
ट्यूब और पाइप जर्नल 1990 में प्रकाशित एक लेख में प्रकाशित किया गया था। ट्यूब एंड पाइप जर्नल 1990 ट्यूब और पाइप जर्नल стал первым журналом, посвященным индустрии металлических 1990 में समाप्त हुआ। ट्यूब एंड पाइप जर्नल 1990 में धातु पाइप उद्योग को समर्पित पहली पत्रिका बनी।आज भी यह उत्तरी अमेरिका में एकमात्र उद्योग प्रकाशन बना हुआ है और पाइप पेशेवरों के लिए जानकारी का सबसे विश्वसनीय स्रोत बन गया है।
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