CO2, MIG, MAG, पल्स MIG, पल्स MAG की समझ

गैस धातु आर्क वेल्डिंग (GMAW) की अवधारणा और वर्गीकरण

वेल्डिंग तार के प्रकार के आधार पर, वेल्डिंग को ठोस तार वेल्डिंग और फ्लक्स-कोर तार वेल्डिंग में वर्गीकृत किया जा सकता है। निष्क्रिय गैस (Ar या He) सुरक्षा के साथ ठोस तार का उपयोग करके आर्क वेल्डिंग को मेटल इनर्ट गैस आर्क वेल्डिंग, या MIG वेल्डिंग कहा जाता है; आर्गन-समृद्ध मिश्रित गैस सुरक्षा के साथ ठोस तार का उपयोग करके आर्क वेल्डिंग को मेटल एक्टिव गैस आर्क वेल्डिंग, या MAG वेल्डिंग कहा जाता है। CO2 गैस सुरक्षा के साथ ठोस तार का उपयोग करके आर्क वेल्डिंग को CO2 वेल्डिंग कहा जाता है। फ्लक्स-कोर तार का उपयोग करते समय, CO2 या CO2+Ar मिश्रित गैस को सुरक्षा गैस के रूप में उपयोग करके आर्क वेल्डिंग को फ्लक्स-कोर आर्क वेल्डिंग कहा जाता है। बिना सुरक्षा गैस के वेल्डिंग करना भी संभव है; इस विधि को स्व-सुरक्षित आर्क वेल्डिंग कहा जाता है।

मानक MIG/MAG वेल्डिंग और CO2 वेल्डिंग के बीच अंतर।

CO2 वेल्डिंग की विशेषताएं इसकी कम लागत और उच्च उत्पादन दक्षता है। हालांकि, इसमें अत्यधिक स्पैटर (छिटकाव) और खराब वेल्ड निर्माण जैसे कमियां हैं। इसलिए, कुछ वेल्डिंग प्रक्रियाएं पारंपरिक MIG/MAG वेल्डिंग का उपयोग करती हैं। पारंपरिक MIG/MAG वेल्डिंग निष्क्रिय गैस या आर्गन-समृद्ध गैस शील्डिंग का उपयोग करने वाली एक आर्क वेल्डिंग विधि है, जबकि CO2 वेल्डिंग में मजबूत ऑक्सीकरण गुण होते हैं, जो दोनों के बीच अंतर और विशेषताओं को निर्धारित करता है। CO2 वेल्डिंग की तुलना में, MIG/MAG वेल्डिंग के मुख्य लाभ निम्नलिखित हैं:

1) स्पैटर में 50% से अधिक कमी आती है। आर्गन या आर्गन-समृद्ध गैस शील्डिंग के तहत, वेल्डिंग आर्क स्थिर होता है। बूंद स्थानांतरण और स्प्रे स्थानांतरण के दौरान न केवल आर्क स्थिर रहता है, बल्कि कम-धारा MAG वेल्डिंग के शॉर्ट-सर्किट स्थानांतरण में भी गलित बूंदों पर आर्क का प्रतिकारक बल कम होता है, जिससे MIG/MAG वेल्डिंग में शॉर्ट-सर्किट स्थानांतरण के दौरान स्पैटर में 50% से अधिक कमी सुनिश्चित होती है।

2) वेल्ड बीड एकसमान और सौंदर्य की दृष्टि से आकर्षक होता है। MIG/MAG वेल्डिंग में एकसमान, सूक्ष्म और स्थिर बूंद स्थानांतरण के कारण, वेल्ड बीड एकसमान और सौंदर्य की दृष्टि से आकर्षक होता है।

3) यह कई अभिक्रियाशील धातुओं और उनके मिश्र धातुओं को वेल्ड कर सकता है। आर्क वातावरण में ऑक्सीकरण के गुण बहुत कमजोर या लगभग न के बराबर होते हैं। MIG/MAG वेल्डिंग केवल कार्बन इस्पात और उच्च-मिश्र इस्पात ही नहीं, बल्कि एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु, स्टेनलेस स्टील और उसके मिश्र धातु, मैग्नीशियम और मैग्नीशियम मिश्र धातु आदि जैसी कई अभिक्रियाशील धातुओं और उनके मिश्र धातुओं को भी वेल्ड कर सकता है।

4) यह वेल्डिंग प्रक्रिया सुविधा, वेल्डिंग गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता में बहुत सुधार करता है।

पल्स MIG/MAG वेल्डिंग और पारंपरिक MIG/MAG वेल्डिंग के बीच अंतर

पारंपरिक MIG/MAG वेल्डिंग में मुख्य बूंद स्थानांतरण विधाएँ उच्च धारा पर स्प्रे स्थानांतरण और निम्न धारा पर शॉर्ट-सर्किट स्थानांतरण हैं। इसलिए, अभी भी निम्न-धारा वेल्डिंग में अधिक छिटकाव और खराब वेल्ड निर्माण जैसी कमियाँ होती हैं, विशेष रूप से कुछ क्रियाशील धातुओं के लिए जिन्हें निम्न धारा पर वेल्ड नहीं किया जा सकता, जैसे एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातु, और स्टेनलेस स्टील। इसके परिणामस्वरूप पल्स MIG/MAG वेल्डिंग का विकास हुआ, जिसकी बूंद स्थानांतरण विशेषता यह है कि प्रत्येक धारा पल्स के साथ एक बूंद स्थानांतरित होती है; सार में, यह एक स्प्रे बूंद स्थानांतरण है।

पारंपरिक MIG/MAG वेल्डिंग की तुलना में, इसकी मुख्य विशेषताएँ निम्नलिखित हैं:

1) पल्स MIG/MAG वेल्डिंग में इष्टतम बूंद स्थानांतरण विधि प्रति पल्स एक बूंद है। पल्स आवृत्ति को समायोजित करके प्रति इकाई समय में स्थानांतरित बूंदों की संख्या, और इस प्रकार वेल्डिंग तार के पिघलने की गति को बदला जा सकता है।

2) एक-पल्स-एक-ड्रॉपलेट स्प्रे स्थानांतरण के कारण, ड्रॉपलेट का व्यास लगभग वेल्डिंग तार के व्यास के बराबर होता है, जिससे ड्रॉपलेट आर्क की ऊष्मा कम होती है, अर्थात् ड्रॉपलेट का तापमान कम होता है (स्प्रे स्थानांतरण और बड़े ड्रॉपलेट स्थानांतरण की तुलना में)। इससे वेल्डिंग तार का गलन गुणांक सुधरता है, जिससे वेल्डिंग तार की गलन दक्षता में सुधार होता है।

3) कम ड्रॉपलेट तापमान के कारण, वेल्डिंग धुएं की मात्रा कम होती है। इससे मिश्र धातु तत्वों के जलने की हानि कम होती है और कार्य वातावरण में सुधार होता है।

पारंपरिक MIG/MAG वेल्डिंग की तुलना में, इसके मुख्य लाभ निम्नलिखित हैं:

1) कम वेल्डिंग छिंट, या यहां तक कि बिल्कुल छिंट नहीं।

2) आर्क की अच्छी दिशा-निर्देशनता, सभी स्थितियों में वेल्डिंग के लिए उपयुक्त।

3) वेल्ड का अच्छा निर्माण, बड़ी वेल्ड चौड़ाई, उंगली के समान प्रवेश विशेषताओं में कमी और छोटा वेल्ड अतिरिक्त भाग।

4) कम धाराओं पर प्रतिक्रियाशील धातुओं (जैसे एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातुओं) का उत्तम वेल्डिंग। इससे MIG/MAG वेल्डिंग स्प्रे स्थानांतरण की उपयोग की जा सकने वाली धारा सीमा बढ़ जाती है। आवृत्ति वेल्डिंग में, स्प्रे स्थानांतरण की क्रांतिक धारा के निकट से लेकर दसियों ऐम्पियर की अपेक्षाकृत उच्च धाराओं तक एक विस्तृत धारा सीमा में स्थिर स्प्रे बूंद स्थानांतरण प्राप्त किया जा सकता है।

उपरोक्त से, आवृत्ति MIG/MAG वेल्डिंग की विशेषताएं और लाभ स्पष्ट हैं, लेकिन कुछ भी पूर्ण नहीं है।

पारंपरिक MIG/MAG वेल्डिंग की तुलना में, इसके निम्नलिखित दोष हैं:

1) वेल्डिंग उत्पादन दक्षता को आमतौर पर थोड़ी कम माना जाता है।

2) इसमें वेल्डरों से उच्च कौशल स्तर की आवश्यकता होती है।

3) वर्तमान में, वेल्डिंग उपकरण अधिक महंगा है। आवृत्ति MIG/MAG वेल्डिंग का चयन मुख्य रूप से वेल्डिंग प्रक्रिया की आवश्यकताओं द्वारा निर्धारित किया जाता है।

उपरोक्त तुलना के आधार पर, हालांकि ध्रुवीय MIG/MAG वेल्डिंग में कई लाभ हैं जो अन्य वेल्डिंग विधियों द्वारा प्राप्त या मिलान नहीं किए जा सकते हैं, लेकिन इसमें उच्च उपकरण लागत, थोड़ी कम उत्पादन दक्षता और वेल्डरों के लिए महारत हासिल करने में कठिनाई जैसे दोष भी हैं। इसलिए, ध्रुवीय MIG/MAG वेल्डिंग के चयन को मुख्य रूप से वेल्डिंग प्रक्रिया की आवश्यकताओं द्वारा निर्धारित किया जाता है।

वर्तमान घरेलू वेल्डिंग प्रक्रिया मानकों के अनुसार, निम्नलिखित वेल्डिंग अनुप्रयोगों में मूल रूप से ध्रुवीय MIG/MAG वेल्डिंग का उपयोग करने की आवश्यकता होती है:

1) कार्बन स्टील। उच्च वेल्ड गुणवत्ता और उपस्थिति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोग, मुख्य रूप से दबाव पात्र उद्योग में, जैसे बॉयलर, रासायनिक ऊष्मा विनिमयक, केंद्रीय एयर कंडीशनिंग ऊष्मा विनिमयक और जलविद्युत टरबाइनों के लिए टरबाइन आवरण।

2) स्टेनलेस स्टील। कम धारा (200A से नीचे, नीचे कम धारा के रूप में संदर्भित) का उपयोग करने वाले अनुप्रयोग और उच्च वेल्ड गुणवत्ता और उपस्थिति की आवश्यकता, जैसे रेल इंजन और रासायनिक उद्योग में दबाव पात्र।

3) एल्युमीनियम और उसके मिश्र धातु। कम धारा (200A से नीचे, जिसे आगे भी कम धारा कहा गया है) का उपयोग करने वाले अनुप्रयोग तथा उच्च वेल्ड गुणवत्ता और दिखावट की आवश्यकता, जैसे कि उच्च-गति रेलगाड़ियाँ, उच्च-वोल्टेज स्विच और वायु पृथक्करण उपकरण। विशेष रूप से उच्च-गति रेलगाड़ियाँ, जिसमें CSR सिफंग रोलिंग स्टॉक, तांगशान रोलिंग स्टॉक संयंत्र और चांगचुन रेल वाहन शामिल हैं, साथ ही उनके लिए आउटसोर्स प्रसंस्करण प्रदान करने वाले छोटे निर्माता भी शामिल हैं। उद्योग स्रोतों के अनुसार, 2015 तक चीन के सभी प्रांतीय राजधानियों और 500,000 से अधिक की आबादी वाले शहरों को उच्च-गति रेल कनेक्शन प्राप्त होंगे, जो उच्च-गति रेलगाड़ियों की विशाल मांग और इसके संबंधित वेल्डिंग कार्य तथा वेल्डिंग उपकरणों की मांग को दर्शाता है।

4) तांबा और उसके मिश्र धातु। वर्तमान समझ के आधार पर, तांबे और उसके मिश्र धातु मूल रूप से पल्स MIG/MAG वेल्डिंग का उपयोग करते हैं (गैस धातु आर्क वेल्डिंग के दायरे के भीतर)।