तांबे और उसके मिश्र धातुओं की वेल्डिंग: तरीके, तकनीक और उपकरण

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

तांबे और इसकी मिश्र धातुओं का उपयोग अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है। यह धातु अपने भौतिक रासायनिक गुणों के कारण मांग में है, जो इसकी संरचना के प्रसंस्करण को भी जटिल बनाती है। विशेष रूप से, तांबे की वेल्डिंग के लिए विशेष परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, हालांकि यह प्रक्रिया काफी सामान्य थर्मल उपचार तकनीकों पर आधारित है।

तांबे के रिक्त स्थान की विशिष्ट वेल्डिंग

कई अन्य धातुओं और मिश्र धातुओं के विपरीत, तांबे के उत्पादों में उच्च तापीय चालकता होती है, जिससे वेल्डिंग चाप की तापीय शक्ति को बढ़ाना आवश्यक हो जाता है। इसी समय, कार्य क्षेत्र से सममित गर्मी हटाने की आवश्यकता होती है, जो दोषों के जोखिम को कम करता है। तांबे का एक और नुकसान तरलता है। यह गुण छत और ऊर्ध्वाधर सीम के निर्माण में एक बाधा बन जाता है। बड़े वेल्ड पूल के साथ, इस तरह के ऑपरेशन बिल्कुल भी संभव नहीं हैं। यहां तक कि काम की छोटी मात्रा में ग्रेफाइट पर आधारित प्रतिबंधात्मक लाइनर के उपयोग के साथ विशेष परिस्थितियों के संगठन की आवश्यकता होती हैऔर अभ्रक।

धातु के ऑक्सीकरण की प्रवृत्ति के लिए यह भी आवश्यक है कि सिलिकॉन, मैंगनीज और फास्फोरस जैल जैसे विशेष योजक का उपयोग कुछ मोड में दुर्दम्य ऑक्साइड के निर्माण के साथ किया जाए। कॉपर वेल्डिंग की विशेषताओं में गैसों का अवशोषण शामिल है - उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन। यदि आप थर्मल एक्सपोजर का इष्टतम तरीका नहीं चुनते हैं, तो सीम खराब गुणवत्ता का हो जाएगा। गैस के साथ सक्रिय संपर्क के कारण इसकी संरचना में बड़े छिद्र और दरारें बनी रहेंगी।

तांबे की अशुद्धियों के साथ बातचीत

सामान्य रूप से विभिन्न अशुद्धियों और रासायनिक तत्वों के साथ तांबे की बातचीत की प्रकृति को ध्यान में रखना आवश्यक है, क्योंकि इस धातु को वेल्डिंग की प्रक्रिया में, विभिन्न सामग्रियों से इलेक्ट्रोड और तारों का अक्सर उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम तांबे के पिघल में घुल सकता है, इसके जंग-रोधी गुणों को बढ़ाता है और ऑक्सीकरण को कम करता है। बेरिलियम - यांत्रिक प्रतिरोध को बढ़ाता है, लेकिन विद्युत चालकता को कम करता है। हालांकि, विशिष्ट प्रभाव सुरक्षात्मक वातावरण की प्रकृति और तापमान शासन पर भी निर्भर करेगा। तो, 1050 डिग्री सेल्सियस पर तांबे की वेल्डिंग से वर्कपीस की संरचना में लगभग 3.5% के गुणांक के साथ लोहे के घटक के प्रवेश की सुविधा होगी। लेकिन लगभग 650 डिग्री सेल्सियस के शासन में, यह आंकड़ा 0.15% तक कम हो जाएगा। इसी समय, लोहा तांबे के संक्षारण प्रतिरोध, विद्युत और तापीय चालकता को तेजी से कम करता है, लेकिन इसकी ताकत बढ़ाता है। ऐसी धातुओं में से जो ऐसे वर्कपीस को प्रभावित नहीं करती हैं, सीसा और चांदी को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

कॉपर वेल्डिंग के बुनियादी तरीके

विभिन्न कॉन्फ़िगरेशन में मैनुअल और स्वचालित सहित सभी सामान्य वेल्डिंग विधियों की अनुमति है। एक या किसी अन्य विधि का चुनाव कनेक्शन की आवश्यकताओं और वर्कपीस की विशेषताओं से निर्धारित होता है। सबसे अधिक उत्पादक प्रक्रियाओं में इलेक्ट्रोस्लैग और जलमग्न चाप वेल्डिंग हैं। यदि एक ही ऑपरेशन में उच्च-गुणवत्ता वाला सीम प्राप्त करने की योजना है, तो गैस प्रौद्योगिकी की ओर मुड़ने की सलाह दी जाती है। तांबे और उसके मिश्र धातुओं को कम तापमान ढाल पर वेल्डिंग करने के लिए यह दृष्टिकोण वर्कपीस के डीऑक्सीडेशन और मिश्र धातु के लिए अनुकूल परिस्थितियों का निर्माण करता है। नतीजतन, सीम सकारात्मक रूप से संशोधित और टिकाऊ है। शुद्ध तांबे के लिए, टंगस्टन इलेक्ट्रोड और परिरक्षण गैसों के साथ चाप वेल्डिंग तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है। लेकिन, अधिकतर वे कॉपर डेरिवेटिव के साथ काम करते हैं।

किस उपकरण का उपयोग किया जाता है?

पूर्व-तांबे के उत्पादों को वेल्डिंग के लिए डायमेंशनल ब्लैंक बनाने के लिए टर्निंग, ग्राइंडिंग और मिलिंग मशीन पर प्रोसेस किया जा सकता है। उद्योग प्लाज्मा चाप काटने की तकनीक का भी उपयोग करता है, जो लगभग पूर्ण काटने वाले किनारों के साथ काटने की अनुमति देता है। तांबे की प्रत्यक्ष वेल्डिंग आर्गन-आर्क प्रतिष्ठानों, अर्ध-स्वचालित उपकरणों, साथ ही इन्वर्टर उपकरणों द्वारा की जाती है। वर्कपीस के आकार के आधार पर उपकरण की वर्तमान ताकत 120 से 240 ए तक भिन्न हो सकती है। इलेक्ट्रोड की मोटाई आमतौर पर 2.5-4 मिमी होती है - फिर से, यह काम की जटिलता और मात्रा पर निर्भर करती है।

कॉपर आर्गन वेल्डिंग

सबसे लोकप्रिय तरीकों में से एक। विशेष रूप से, आर्गन-आर्क वेल्डिंग की उल्लिखित तकनीक, जिसमें टंगस्टन इलेक्ट्रोड का उपयोग शामिल है, का उपयोग किया जाता है। हीटिंग के दौरान, कॉपर ऑक्सीजन के साथ इंटरैक्ट करता है, जिससे वर्कपीस की सतह पर एक डाइऑक्साइड कोटिंग बनती है। इस स्तर पर, वर्कपीस लचीला हो जाता है और एक गैर-उपभोज्य इलेक्ट्रोड के कनेक्शन की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, MMZ-2 ब्रांड की छड़ें सुरक्षात्मक मीडिया के साथ आर्गन के साथ तांबे की वेल्डिंग करते समय इष्टतम वेल्ड गुणवत्ता प्रदान करती हैं। यदि वर्कपीस की मजबूत पैठ का कार्य निर्धारित नहीं है, तो नाइट्रोजन वातावरण में वेल्डिंग के हल्के संस्करण का उपयोग किया जा सकता है। यह कम वोल्टेज पर थर्मल क्रिया का एक अच्छा तरीका है, लेकिन संयुक्त गैसों का उपयोग करके वेल्ड गुणवत्ता के मामले में और भी अधिक प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, अनुभवी वेल्डर अक्सर 75% आर्गन वाले मिश्रणों का उपयोग करते हैं।

गैस वेल्डिंग

ऐसे में ऑक्सीजन-एसिटिलीन माध्यम का उपयोग किया जाता है, जिससे लौ का तापमान काफी बढ़ जाता है। काम करने की प्रक्रिया में, गैस बर्नर का उपयोग किया जाता है। यह मशीन अपने प्रदर्शन में अच्छी है, लेकिन इसके सीमित समायोजन विकल्प आपको वेल्ड पूल के मापदंडों को ठीक करने की अनुमति नहीं देते हैं।

अक्सर उपयोग किया जाता है और दो बर्नर के कनेक्शन के साथ विभाजित थर्मल एक्सपोजर की विधि। एक कार्य क्षेत्र को गर्म करने के लिए कार्य करता है, और दूसरा - सीधे लक्ष्य वर्कपीस की गैस वेल्डिंग के लिए। मोटी 10 मिमी शीट के लिए इस दृष्टिकोण की सिफारिश की जाती है। यदि कोई दूसरा बर्नर नहीं है,तब आप भविष्य के सीम की रेखा के साथ दो तरफा हीटिंग कर सकते हैं। प्रभाव इतना उच्च गुणवत्ता वाला नहीं है, लेकिन मुख्य कार्य का एहसास होता है।

एक स्वच्छ संयुक्त संरचना प्राप्त करने के लिए गैस वेल्डिंग तकनीक और फ्लक्स इंजेक्शन की अनुमति देता है। विशेष रूप से, गैसीय फ्लक्स का उपयोग किया जाता है, जैसे मिथाइल के साथ बोरॉन मिथाइल ईथर के एज़ोट्रोपिक समाधान। ऐसे मिश्रणों के सक्रिय वाष्प वेल्ड पूल की विशेषताओं को संशोधित करते हुए, बर्नर में भेजे जाते हैं। इस बिंदु पर लौ हरे रंग की हो जाती है।

कार्बन इलेक्ट्रोड वेल्डिंग की विशेषताएं

आर्क वेल्डिंग विधि जो कॉपर मिश्र धातुओं के लिए इष्टतम है। इसकी मुख्य विशिष्ट विशेषता को एर्गोनॉमिक्स और बहुमुखी प्रतिभा कहा जा सकता है - कम से कम ऑपरेटर द्वारा शारीरिक क्रियाओं को करने के यांत्रिकी से संबंधित हर चीज में। उदाहरण के लिए, एक वेल्डर सहायक सुरक्षात्मक उपकरणों के न्यूनतम सेट का उपयोग करके सीधे हवा में जोड़तोड़ कर सकता है। यह इस तथ्य के कारण है कि हीटिंग प्रक्रिया के दौरान कार्बन इलेक्ट्रोड पर्याप्त मात्रा में तापीय ऊर्जा का उत्सर्जन करते हैं, जिस पर कम-शक्ति वाले तांबे को वेल्डेड किया जाता है। प्रक्रिया अक्षम हो जाती है, लेकिन कनेक्शन सभी आवश्यक यांत्रिक गुणों को प्राप्त कर लेता है।

मैनुअल आर्क वेल्डिंग

इस वेल्डिंग विधि की तकनीक में लेपित इलेक्ट्रोड का उपयोग शामिल है। इसका मतलब है कि कनेक्शन को अच्छी ताकत की विशेषताएं प्राप्त होंगी, हालांकि, उत्पाद संरचना की संरचना अंततः प्राथमिक वर्कपीस से भिन्न होगी। विशिष्ट संशोधन पैरामीटर मिश्र धातु डीओक्सीडाइज़र के गुणों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं,जो इलेक्ट्रोड कोटिंग में मौजूद होते हैं। उदाहरण के लिए, सक्रिय संरचना में कम कार्बन फेरोमैंगनीज, फ्लोरस्पार, एल्यूमीनियम पाउडर इत्यादि जैसे घटकों का उपयोग किया जा सकता है। यह तांबा वेल्डिंग तकनीक और कोटिंग्स के स्वतंत्र उत्पादन की अनुमति देता है। आमतौर पर इसके लिए सूखे मिश्रण का इस्तेमाल किया जाता है, जिसे लिक्विड ग्लास में गूंथ लिया जाता है। इस तरह की कोटिंग सीम को अधिक घना बनाती है, लेकिन संरचना की विद्युत चालकता काफी कम हो जाती है। लेपित इलेक्ट्रोड के साथ सामान्य वेल्डिंग प्रक्रिया उच्च स्पैटर द्वारा विशेषता है, जो तांबे के लिए अवांछनीय है।

समरज्ड आर्क वेल्डिंग

तांबे के साथ वेल्डिंग के लिए फ्लक्स को आर्क स्टेबलाइजर के रूप में और सबसे महत्वपूर्ण रूप से वायुमंडलीय हवा के नकारात्मक प्रभावों के खिलाफ एक सुरक्षात्मक बाधा के रूप में आवश्यक है। प्रक्रिया गैर-उपभोज्य ग्रेफाइट या कार्बन इलेक्ट्रोड के साथ-साथ सिरेमिक फ्लक्स के तहत उपभोज्य छड़ के साथ आयोजित की जाती है। यदि कार्बन उपभोग्य सामग्रियों का उपयोग किया जाता है, तो तांबे की वेल्डिंग के लिए इलेक्ट्रोड को एक स्पैटुला के आकार में एक सपाट टिप बनाने के लिए तेज किया जाता है। मकबरे या पीतल से बनी एक भराव सामग्री भी साइड से कार्य क्षेत्र में आपूर्ति की जाती है - सीम की संरचना को डीऑक्सीडाइज़ करने के लिए यह आवश्यक है।

ऑपरेशन हीटिंग के साथ डायरेक्ट करंट पर किया जाता है। कई सुरक्षा बाधाएं वर्कपीस की मूल संरचना को बनाए रखती हैं, हालांकि अक्सर अनुभवी वेल्डर मिश्र धातु के तार के साथ सामग्री की संरचना में सुधार करना चाहते हैं। फिर से, अवांछित पिघल प्रवाह को रोकने के लिए, शुरू में ग्रेफाइट सब्सट्रेट प्रदान करने की सिफारिश की जाती है,जो प्रवाह के लिए एक रूप के रूप में भी कार्य करेगा। इस विधि के लिए इष्टतम ऑपरेटिंग तापमान 300-400 डिग्री सेल्सियस है।

संरक्षित आर्क वेल्डिंग

इनवर्टर और अन्य अर्ध-स्वचालित उपकरणों के कनेक्शन के साथ वेल्डिंग की घटनाओं को वायर फीड के साथ गैसीय मीडिया में किया जाता है। इस मामले में, आर्गन और नाइट्रोजन के अलावा, हीलियम, साथ ही गैस मिश्रण के विभिन्न संयोजनों का उपयोग किया जा सकता है। इस तकनीक के फायदों में वर्कपीस के यांत्रिक गुणों के उच्च स्तर के संरक्षण के साथ मोटी वर्कपीस के प्रभावी प्रवेश की संभावना शामिल है।

एक जलते हुए गैसीय माध्यम में अत्यधिक कुशल प्लाज्मा प्रवाह द्वारा शक्तिशाली थर्मल प्रभाव की व्याख्या की जाती है, लेकिन इन मापदंडों को एक विशेष इन्वर्टर मॉडल की विशेषताओं द्वारा भी निर्धारित किया जाएगा। इसी समय, 1-2 मिमी की मोटाई के साथ वर्कपीस के संबंध में तांबे के आर्गन-आर्क वेल्डिंग की तकनीक अधिक बेहतर है। जहां तक गैसीय माध्यम के सुरक्षात्मक कार्य का संबंध है, इस पर पूरी तरह भरोसा नहीं किया जा सकता है। तार से ऑक्साइड, सरंध्रता और एडिटिव्स के नकारात्मक प्रभावों का खतरा बना रहता है। दूसरी ओर, आर्गन वातावरण वर्कपीस को हवा में ऑक्सीजन के जोखिम से प्रभावी ढंग से बचाता है।

निष्कर्ष

तांबे में कई विशेषताएं हैं जो इसे अन्य धातुओं से अलग करती हैं। लेकिन इसके मिश्र धातुओं के सामान्य समूह के भीतर भी कई अंतर हैं, जो प्रत्येक मामले में एक सीम बनाने के लिए इष्टतम तकनीक चुनने के लिए एक व्यक्तिगत दृष्टिकोण की खोज की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, गैस वेल्डिंग उन मामलों में उपयुक्त है जहां आपको एक बड़े वर्कपीस में एक मजबूत कनेक्शन प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। हालांकि, नवागंतुकबर्नर और गैस सिलेंडर के साथ काम करने के लिए उच्च सुरक्षा आवश्यकताओं के कारण इस पद्धति की अनुशंसा नहीं की जाती है। उच्च-सटीक छोटे-प्रारूप वाले वेल्डिंग कार्यों को सुविधाजनक और उत्पादक अर्ध-स्वचालित मशीनों को सौंपा जाता है। एक अनुभवहीन ऑपरेटर भी ऐसे उपकरणों को संभाल सकता है, जो वर्कफ़्लो के मापदंडों को पूरी तरह से नियंत्रित करता है। गैसीय मीडिया के महत्व के बारे में मत भूलना। उनका उपयोग न केवल वेल्डिंग के दौरान वर्कपीस के इन्सुलेटर के रूप में किया जा सकता है, बल्कि सामग्री के कुछ तकनीकी और भौतिक गुणों में सुधार करने के तरीके के रूप में भी किया जा सकता है। यही बात इलेक्ट्रोड पर भी लागू होती है, जो एक सकारात्मक मिश्रधातु प्रभाव में योगदान कर सकती है।