टाइटेनियम स्टील से 45% हल्का, एल्युमीनियम से 60% भारी और दोनों से तीन गुना अधिक मजबूत है। हालांकि यह कई अन्य धातुओं की तुलना में बहुत अधिक महंगा है, यह उच्च संक्षारण प्रतिरोध, कम जीवन चक्र लागत, लंबी सेवा जीवन और कम रखरखाव और रखरखाव लागत प्रदान करता है। सामान्य अनुप्रयोगों में सैन्य, एयरोस्पेस, समुद्री, रसायन, बिजली उत्पादन, तेल और गैस निष्कर्षण और चिकित्सा उपकरण शामिल हैं।
टाइटेनियम एक प्रतिक्रियाशील धातु है जो आसानी से ऑक्सीजन के साथ संपर्क करता है, ऑक्सीडेटिव संदूषण का खतरा होता है, और वेल्ड करना मुश्किल होता है। हालाँकि, सावधानीपूर्वक तैयारी, सुसंगत तकनीक और व्यापक अभ्यास एक सफल वेल्ड पूरा कर सकते हैं।
टाइटेनियम की वेल्डिंग
साफ-सफाई जरूरी है
वेल्डिंग टाइटेनियम वेल्डेड ट्यूबों के लिए बेहद साफ बेस मेटल, फिलर मेटल की आवश्यकता होती है और वेल्डिंग का वातावरण सही होना चाहिए। वेल्डर बॉडी लोशन जैसे हाथ क्रीम, मोल्डिंग और स्ट्रेचिंग प्रक्रियाओं से ग्रीस, दुकान की धूल, पेंट, गंदगी, काटने वाले तरल पदार्थ और स्नेहक को रगड़ते हैं, ये सभी भंगुरता और वेल्ड विफलता में योगदान कर सकते हैं।
कार्य क्षेत्र को साफ करें, सभी प्रकार के मलबे को हटा दें, और सुनिश्चित करें कि आप कम वायु प्रवाह वाली जगह चुनें और वेल्डिंग के दौरान परिरक्षण गैस को परेशान करने से बचने के लिए पर्यावरण को यथासंभव हवा से मुक्त रखने का प्रयास करें। इसके बाद, फिलर रॉड और बेस मेटल से तेल साफ करें: विशेष रूप से इस उद्देश्य के लिए डिज़ाइन किए गए नाइट्राइल दस्ताने पहनें ताकि ऑपरेटर के हाथों पर हाथ की क्रीम या अन्य हाथों से जुड़े तेल को वेल्डेड होने वाली टाइटेनियम ट्यूब पर रगड़ने से रोका जा सके। फिर मिथाइल एथिल केटोन (एमईके) को एक साफ लिंट-फ्री कपड़े पर लगाया जाता है और किसी भी शेष सतह के दूषित पदार्थों को हटाने के लिए टाइटेनियम को पोंछ दिया जाता है। इस बिंदु पर आगे संदूषण को रोकने के लिए फिलर रॉड को एक सीलबंद कंटेनर में रखें।
वेल्डिंग से पहले पाइप की सतह पर टाइटेनियम और ऑक्सीजन के बीच प्रतिक्रिया से बनी ऑक्साइड परत को हटा दें। यह ऑक्साइड परत टाइटेनियम को महत्वपूर्ण संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करती है। हालाँकि, इसे वेल्डिंग से पहले हटा दिया जाना चाहिए क्योंकि यह टाइटेनियम से अधिक तापमान पर पिघलता है और पिघले हुए वेल्ड पूल में प्रवेश कर सकता है जिससे ऐसे समावेशन पैदा होते हैं जो इंटरलेयर को कमजोर करते हैं।
या तो कार्बाइड डिबुरिंग टूल वाला डाई ग्राइंडर या विशेष रूप से टाइटेनियम के लिए कार्बाइड फ़ाइल वेल्डेड जोड़ों से ऑक्साइड परत को हटाने का बेहतर काम करेगी। यह सलाह दी जाती है कि मखमल और अपघर्षक पदार्थों का उपयोग न करें। संदूषण के कारण. ज़्यादा गरम होने से बचाने के लिए कम पीसने की गति का उपयोग करना याद रखें। ऑक्साइड की परत उतर जाने के बाद, एमईके या एसीटोन से भीगे हुए कपड़े से जोड़ को दोबारा पोंछें। कुछ विलायकों का फ़्लैश बिंदु कम होता है और चाप पर प्रहार करने से पहले विलायक को पूरी तरह से वाष्पित किया जाना चाहिए।
किसी भी अन्य धातु ट्यूब की तुलना में टाइटेनियम टयूबिंग के लिए असेंबली संभवतः अधिक महत्वपूर्ण है, क्योंकि ऑक्सीजन को वेल्ड में प्रवेश करने से रोकना महत्वपूर्ण है। जोड़ चौकोर होना चाहिए (कोई वी-आकार का गैप नहीं बनना चाहिए) जिससे जोड़ को भरने के लिए आवश्यक गर्मी और वेल्ड धातु की मात्रा को कम करने में मदद मिलती है, जिससे जलने और संदूषण की संभावना कम हो जाती है।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि दोनों सिरे यथासंभव कसकर और सटीक रूप से एक साथ जुड़े हुए हैं, हिस्से को किसी पोजिशनर या बेंच पर जकड़ें।
अधिकांश पतली दीवार वाली टाइटेनियम टयूबिंग और पाइप को पहले से गरम करने की आवश्यकता नहीं होती है। हालाँकि, यदि आप 1/3 इंच से अधिक मोटे टाइटेनियम टयूबिंग को वेल्ड करने की योजना बना रहे हैं, तो अपने वेल्डिंग उपकरण आपूर्तिकर्ता से परामर्श लें, क्योंकि कुछ प्रीहीटिंग और पोस्ट-हीटिंग फायदेमंद हो सकती है।
परिरक्षण गैस कवरेज का महत्व
इसकी शुद्धता और कम पानी की मात्रा के कारण टाइटेनियम वेल्डिंग के लिए शुद्ध आर्गन गैस की सिफारिश की जाती है। 75/25 आर्गन/हीलियम मिश्रण का उपयोग स्थिरता में सुधार और निर्दिष्ट होने पर ही पैठ बढ़ाने के लिए किया जा सकता है।
अमेरिकन वेल्डिंग सोसाइटी (एडब्ल्यूएस) वेल्डिंग गैसों की शुद्धता को मापने की सिफारिश करती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे प्रत्येक एप्लिकेशन के मानकों को पूरा करते हैं। परिरक्षण गैसें कम से कम 99.995 प्रतिशत शुद्ध होनी चाहिए, जिसमें 20 भाग प्रति मिलियन (पीपीएम) ऑक्सीजन से अधिक नहीं होनी चाहिए और ओस बिंदु -76 डिग्री फ़ारेनहाइट से ऊपर होना चाहिए। अन्य अनुप्रयोगों के लिए 99.999% शुद्ध आर्गन प्रवाह की आवश्यकता होती है।
टॉर्च को टेलपीस से सुसज्जित करना महत्वपूर्ण है। अन्यथा, ऑक्सीजन दूषित होने का खतरा बढ़ जाता है और इसके साथ ही फटने की संभावना भी बढ़ जाती है। कुछ वेल्डर अपनी स्वयं की टेलिंग शील्ड का निर्माण करते हैं, हालाँकि खरीद के लिए कई शैलियाँ उपलब्ध हैं। अनुगामी गार्ड ट्यूब के आकार के अनुरूप होता है और ट्यूब के साथ GTAW टॉर्च का अनुसरण करता है। मशाल और उसके आर्गन गैस प्रवाह के बाद शील्ड वेल्ड के लिए अतिरिक्त आर्गन सुरक्षा प्रदान करती है। टॉर्च और ट्रेलिंग शील्ड गैस प्रवाह को 20 क्यूबिक फीट प्रति घंटे (सीएफएच) पर सेट करने से बेहतर शील्ड गैस कवरेज मिलता है।
टॉर्च, ट्रेलिंग शील्ड और पर्ज यूनिट तक परिरक्षण गैस पहुंचाने के लिए हमेशा साफ, गैर-छिद्रपूर्ण प्लास्टिक होज़ का उपयोग करें।
भराव धातु विकल्प
0.010 इंच से अधिक मोटाई वाले टाइटेनियम टयूबिंग की वेल्डिंग करते समय फिलर मेटल का उपयोग करें (चित्र 1 देखें)। आम तौर पर, भराव धातु को वेल्डेड किए जाने वाले टाइटेनियम के समान ग्रेड का होना चाहिए-सैद्धांतिक रूप से, यह समान होना चाहिए। कुछ अनुप्रयोगों के लिए अपवादों की अनुमति है, जैसे कि जब भराव धातु में लचीलापन में सुधार करने के लिए आधार सामग्री की तुलना में कम उपज शक्ति होती है। हालाँकि, किसी भी भिन्नता का सावधानीपूर्वक परीक्षण और जांच की जानी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह प्रक्रिया आवश्यकताओं और विशिष्टताओं को पूरा करता है।
सही लौ और उपभोग्य सामग्रियों का चयन करना
GTAW अन्य वेल्डिंग तकनीकों की तुलना में वेल्डर के ताप इनपुट और पिघले हुए पूल का बेहतर नियंत्रण प्रदान करता है। उच्च आवृत्ति आर्क स्टार्ट, रिमोट करंट नियंत्रण क्षमता, पोस्ट-फ्लो टाइमर और न्यूनतम 250 amp आउटपुट gtaw इन्वर्टर वाली एक मशीन एक उत्कृष्ट वेल्डिंग टाइटेनियम होगी।
मशीन की ध्रुवता को हमेशा DC इलेक्ट्रोड नेगेटिव (DCEN) पर सेट करें। DCEN, DC इलेक्ट्रोड पॉजिटिव (DCEP) की तुलना में अधिक गहरी पैठ प्रदान करता है।
इन्वर्टर को हवा या पानी से ठंडा करने वाली टॉर्च से मिलाएं। यदि आपका वेल्डिंग तापमान 150 एम्पीयर से कम है तो एयर-कूल्ड कटिंग टॉर्च अच्छा प्रदर्शन प्रदान कर सकती है और उनकी लागत वाटर-कूल्ड कटिंग टॉर्च से कम है। दूसरी ओर, वाटर-कूल्ड टॉर्च छोटे होते हैं, संचालित करने में आसान होते हैं, और लंबे समय तक उच्च एम्परेज पर वेल्ड कर सकते हैं, टाइटेनियम पर अधिकांश वेल्ड छोटे होते हैं, जिससे आउटपुट स्तर 150 एम्पियर से कम होता है।
वेल्डिंग करंट के अनुरूप ग्राउंडेड 2% टंगस्टन धातु इलेक्ट्रोड का उपयोग निम्नानुसार करें
90 एम्पियर तक: 1/16 इंच या उससे कम
90-200 एम्पीयर: एक इंच का 3/32
200 से अधिक एम्पीयर: 1/8 इंच
गैस लेंस एक समान, परिरक्षण गैस वितरित करता है और वेल्ड पूल पर एक चिकनी धारा बनाता है।
एक चाप मारो और काम करना शुरू करो
शुद्ध, असंदूषित स्थान दिखाने के लिए सबसे पहले फ़ीड रॉड के सिरे को काटकर वेल्डिंग शुरू करें। कुछ सेकंड के लिए आर्गन गैस स्ट्रीम शुरू करें और फिर आर्क शुरू करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि वेल्ड क्षेत्र पूरी तरह से कवर हो गया है।
इन्वर्टर के हाई-फ़्रीक्वेंसी आर्क स्टार्ट फ़ंक्शन का उपयोग करें। टॉर्च कोण, टॉर्च गति और तार भरने का कोण वेल्डिंग स्टेनलेस स्टील के समान हैं, जो वेल्डिंग टाइटेनियम टयूबिंग के लिए बेहतर स्थिति प्रदान करते हैं।
टाइटेनियम से वेल्ड पूल बनाना काफी आसान है, लेकिन इसे स्थानांतरित करना आसान नहीं हो सकता है। वेल्ड पूल को आर्क और फिलर रॉड से धकेलने से आमतौर पर अच्छे परिणाम मिलते हैं, लेकिन वेल्डिंग करते समय फिलर रॉड को परिरक्षण गैस बाड़े के अंदर रखा जाना चाहिए। ताप इनपुट को कम करना भी महत्वपूर्ण है क्योंकि बहुत अधिक ताप वेल्ड को तोड़ सकता है। फिलर मेटल के साथ थपका तकनीक का उपयोग करें (स्थिर यात्रा गति पर)।
वेल्ड पूरा करने के बाद, जोड़ की सुरक्षा के लिए 20 से 25 सेकंड के बाद के प्रवाह की अनुमति दें क्योंकि यह 800 डिग्री फ़ारेनहाइट से नीचे की सीमा तक ठंडा हो जाता है। ऑक्सीजन को टाइटेनियम के साथ प्रतिक्रिया करने से रोकें। कुछ वेल्ड के लिए 500 डिग्री फ़ारेनहाइट से कम तापमान की आवश्यकता हो सकती है।
एक बार वेल्ड पूरा हो जाने पर, टाइटेनियम अपना असली रंग दिखाता है। वेल्डेड जोड़ का रंग उस डिग्री को इंगित करता है जिस तक परिरक्षण गैस वेल्ड को संदूषण से बचाती है और ऑक्साइड परत की मोटाई (चित्र 2 देखें)। टाइटेनियम वेल्ड की गुणवत्ता दृश्य निरीक्षण, डाई प्रवेश, कठोरता परीक्षा, एक्स-रे, अल्ट्रासोनोग्राफी और विनाशकारी परीक्षा के अलावा निर्धारित की जा सकती है।
