প্রতিটি ঢালাই বেস মেটালে শক্তি জমা করে। সেই শক্তি, তাপ ইনপুট হিসাবে পরিমাপ করা হয়, সরাসরি তাপ প্রভাবিত অঞ্চলের আকার-, শীতল করার হার, এবং শেষ পর্যন্ত ঢালাই জয়েন্টের মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং বৈশিষ্ট্যগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করে। স্টেইনলেস স্টিলের জন্য, যেখানে জারা প্রতিরোধের প্রাথমিক কর্মক্ষমতা প্রয়োজন, তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণ ঐচ্ছিক নয় -- এটি মৌলিক।
হিট ইনপুট তিনটি ঢালাই পরামিতি থেকে গণনা করা হয়: অ্যাম্পেরেজ (বর্তমান), ভোল্টেজ এবং ভ্রমণের গতি। সম্পর্কটি সোজা: ঢালাই প্রক্রিয়ার জন্য একটি সংশোধন ফ্যাক্টর সহ তাপ ইনপুট কারেন্ট এবং ভোল্টেজের গুণফলের সমান, যা ভ্রমণের গতি দ্বারা বিভক্ত। তবুও এই সরলতা সত্ত্বেও, তাপ ইনপুট স্টেইনলেস স্টিল তৈরিতে সবচেয়ে ভুল বোঝাবুঝি এবং ভুল প্রয়োগ করা প্যারামিটারগুলির মধ্যে একটি রয়ে গেছে।

কেন এটা আপনার চিন্তার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ? কারণ ভুল তাপ ইনপুটের পরিণতি সবসময় অবিলম্বে দৃশ্যমান হয় না। একটি ঢালাই যা ভিজ্যুয়াল পরিদর্শন এবং রেডিওগ্রাফি পাস করে তা এখনও সংবেদনশীলতা, সিগমা ফেজ গঠন, বা অত্যধিক শস্য বৃদ্ধির কারণে পরিষেবাতে ব্যর্থ হতে পারে -- যার সবকটিই ঢালাইয়ের সময় আরোপিত তাপচক্রের সাথে সরাসরি যুক্ত। এই নিবন্ধটি তাপ ইনপুট সীমার জন্য ধাতুবিদ্যার ভিত্তি ব্যাখ্যা করে এবং বিভিন্ন স্টেইনলেস স্টীল পরিবারের জন্য ব্যবহারিক নির্দেশিকা প্রদান করে।
তাপ ইনপুট গণনা
তাপ ইনপুট জন্য আদর্শ সূত্র মৌলিক পদার্থবিদ্যা থেকে উদ্ভূত হয়. শক্তি (ওয়াট) ভোল্টেজের সমান কারেন্ট দ্বারা গুণিত। শক্তি (জুল) সময় দ্বারা গুণিত শক্তি সমান। ঢালাইয়ে, আমরা ঝালাইয়ের প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যের শক্তিতে আগ্রহী, যার মানে আমরা ভ্রমণের গতি দ্বারা ভাগ করি।
পারিপার্শ্বিক পরিবেশে হারিয়ে যাওয়া তাপের জন্য কার্যকারিতা ফ্যাক্টর দায়ী -- বিকিরণ, পরিচলন এবং স্প্যাটার। বিভিন্ন ঢালাই প্রক্রিয়ার বিভিন্ন দক্ষতা রয়েছে:
সারণী 1: ঢালাই প্রক্রিয়া দ্বারা তাপ ইনপুট দক্ষতার কারণ
|
ঢালাই প্রক্রিয়া |
দক্ষতা ফ্যাক্টর (k) |
সাধারণ তাপ ইনপুট পরিসীমা |
|
SMAW (শিল্ডেড মেটাল আর্ক) |
0.70 - 0.85 |
1.0 - 3.0 kJ/mm |
|
GMAW (গ্যাস মেটাল আর্ক) |
0.75 - 0.90 |
0.8 - 2.5 kJ/mm |
|
GTAW (গ্যাস টাংস্টেন আর্ক) |
0.60 - 0.70 |
0.5 - 2.0 kJ/mm |
|
SAW (নিমজ্জিত আর্ক) |
0.90 - 0.99 |
2.0 - 5.0 kJ/mm |
|
FCAW (ফ্লাক্স কোর্ড আর্ক) |
0.75 - 0.90 |
1.0 - 3.0 kJ/mm |
উত্স: AWS D1.6:2017; ASME সেকশন IX (2023); ঢালাই ধাতুবিদ্যা, Kou (2003)
উদাহরণ গণনা: 12 ভোল্ট, 150 অ্যাম্পিয়ারে তৈরি একটি GTAW ওয়েল্ড এবং 150 মিমি/মিনিট ভ্রমণের গতি: হিট ইনপুট=(12 x 150 x 0.6 x 60) / (150 x 1000)=0.43 kJ/mm। এটি একটি অপেক্ষাকৃত কম তাপ ইনপুট, যা পাতলা-বিভাগ অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের জন্য সাধারণ।
অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলস: মাঝারি তাপ ইনপুট সংবেদনশীলতা প্রতিরোধ করে
অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টীলসব স্টেইনলেস পরিবারের মধ্যে সবচেয়ে ঝালাই করা যায়, কিন্তু তারা তাপীয় ক্ষতি থেকে অনাক্রম্য নয়। প্রাথমিক ঝুঁকি হল সংবেদনশীলতা -- শস্যের সীমানায় ক্রোমিয়াম কার্বাইডের বৃষ্টিপাত যখন ধাতুটি 500-850 ডিগ্রি সেলসিয়াস রেঞ্জের মধ্য দিয়ে যায়। উচ্চ তাপ ইনপুট HAZ এই জটিল তাপমাত্রা অঞ্চলে ব্যয় করার সময়কে প্রসারিত করে, সংবেদনশীলতার তীব্রতা বাড়ায়।

কম-কার্বন গ্রেড (304L, 316L) এবং স্থিতিশীল গ্রেড (321, 347) বিশেষভাবে সংবেদনশীলতা প্রতিরোধ করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল। যাইহোক, এমনকি এই গ্রেডগুলি অত্যধিক তাপ ইনপুটের প্রভাব থেকে অনাক্রম্য নয়। উচ্চ তাপ শস্যের বৃদ্ধি ঘটায়, যা শক্ততা কমাতে পারে এবং সম্পূর্ণরূপে অস্টেনিটিক জোড় ধাতুতে গরম ক্র্যাকিংয়ের ঝুঁকি বাড়ায়।
অস্টেনিটিক গ্রেডের জন্য প্রস্তাবিত তাপ ইনপুট পরিসর দুটি প্রতিযোগী প্রয়োজনীয়তার ভারসাম্য বজায় রাখে: পর্যাপ্ত ফিউশন এবং ওয়েল্ড পুলের তরলতা নিশ্চিত করার জন্য যথেষ্ট তাপ, কিন্তু এত বেশি নয় যে HAZ সংবেদনশীলতা পরিসরে অতিরিক্ত সময় ব্যয় করে। ইন্টারপাস তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ (সাধারণত 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে) ক্রমবর্ধমান তাপীয় এক্সপোজারকে আরও কমিয়ে দেয়।
সারণি 2: অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের জন্য তাপ ইনপুট নির্দেশিকা
|
গ্রেড |
প্রস্তাবিত তাপ ইনপুট |
সর্বোচ্চ ইন্টারপাস টেম্প |
অতিরিক্ত তাপের প্রাথমিক ঝুঁকি |
|
304 / 304L |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
সংবেদনশীলতা, শস্য বৃদ্ধি |
|
316 / 316L |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
সংবেদনশীলতা, জারা প্রতিরোধের হ্রাস |
|
321 (Ti-স্থিতিশীল) |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
200 C |
শস্য বৃদ্ধি, দৃঢ়তা হ্রাস |
|
347 (Nb-স্থিতিশীল) |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
200 C |
শস্য বৃদ্ধি, ফিসারিং ঝুঁকি |
|
310 / 310S |
0.8 - 2.0 kJ/mm |
150 C |
গরম ক্র্যাকিং, শস্য বৃদ্ধি |
উত্স: Outokumpu স্টেইনলেস স্টীল হ্যান্ডবুক (2020); AWS D1.6:2017; ASME সেকশন VIII Div.1 (2023)
ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলস: হিট ইনপুট অস্টিনাইট নিয়ন্ত্রণ করে-ফেরাইট ব্যালেন্স
ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীলপ্রায় 50% অস্টেনাইট এবং 50% ফেরাইটের একটি সুষম মাইক্রোস্ট্রাকচার থেকে তাদের ব্যতিক্রমী শক্তি এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা অর্জন করে। ঢালাই এই ভারসাম্য ব্যাহত করে। দ্রুত তাপচক্র ফেরাইট গঠনের পক্ষে, এবং যদি তাপ ইনপুট খুব কম হয়, তাহলে ওয়েল্ড মেটাল এবং HAZ অত্যধিক ফেরাইট (70% এর উপরে) ধরে রাখতে পারে, যা শক্ততা এবং ক্ষয় প্রতিরোধের হ্রাস করে।
বিপরীতভাবে, যদি তাপ ইনপুট খুব বেশি হয়, তবে উচ্চ তাপমাত্রায় বর্ধিত সময় ক্ষতিকারক আন্তঃধাতু পর্যায়গুলির গঠনকে উৎসাহিত করে -- বিশেষ করে সিগমা ফেজ এবং চি ফেজ। এই পর্যায়গুলি আশেপাশের ম্যাট্রিক্স থেকে ক্রোমিয়াম এবং মলিবডেনাম গ্রহণ করে, ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চল তৈরি করে যা পিটিং এবং স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের জন্য সংবেদনশীল। সিগমা ফেজ গঠন ডুপ্লেক্স ঢালাই সবচেয়ে গুরুতর ধাতুবিদ্যা ঝুঁকি.
সমাধান হল একটি সাবধানে নিয়ন্ত্রিত তাপ ইনপুট উইন্ডো, উপযুক্ত ফিলার ধাতুর সাথে মিলিত। ডুপ্লেক্স গ্রেডের জন্য ফিলার ধাতুগুলি শীতল হওয়ার সময় অস্টেনাইট সংস্কারকে উন্নীত করতে নিকেল (সাধারণত 8-9%) দিয়ে মিশ্রিত করা হয়। এই অস্টেনাইট রূপান্তরের জন্য সময় দেওয়ার জন্য তাপ ইনপুট যথেষ্ট বেশি হতে হবে, কিন্তু এত বেশি নয় যে সিগমা ফেজ তৈরি হয়।
সারণি 3: ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের জন্য তাপ ইনপুট নির্দেশিকা
|
ডুপ্লেক্স গ্রেড |
তাপ ইনপুট পরিসীমা |
ম্যাক্স ইন্টারপাস |
শীতল হারের প্রয়োজনীয়তা |
টার্গেট ফেজ ব্যালেন্স |
|
2205 (UNS S31803) |
0.5 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
সীমার মধ্যে থাকলে সমালোচনামূলক নয় |
45-55% অস্টিনাইট |
|
2507 (UNS S32750) |
0.5 - 2.0 kJ/mm |
150 C |
মাঝারি শীতল পছন্দ |
45-55% অস্টিনাইট |
|
2304 (UNS S32304) |
0.5 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
সমালোচনামূলক নয় |
45-55% অস্টিনাইট |
|
লীন ডুপ্লেক্স (2101) |
0.8 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
দ্রুত শীতল গ্রহণযোগ্য |
40-60% অস্টিনাইট |
উত্স: Outokumpu ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীল হ্যান্ডবুক (2015); Sandvik SAF 2205/2507 ওয়েল্ডিং নির্দেশিকা; NACE MR0175/ISO 15156
মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলস: প্রিহিট সহ কম তাপ ইনপুট ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করে
মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলগুলি অস্টিনিটাইজিং তাপমাত্রা থেকে শীতল হওয়ার পরে শক্ত, ভঙ্গুর মার্টেনসাইটে রূপান্তরিত হয়। এই রূপান্তরটি উচ্চ অবশিষ্টাংশের চাপ সৃষ্টি করে এবং HAZ কে হাইড্রোজেন{1}}জনিত ক্র্যাকিংয়ের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল করে তোলে (যাকে বিলম্বিত ক্র্যাকিং বা ঠান্ডা ক্র্যাকিংও বলা হয়)। অস্টেনিটিক গ্রেডের বিপরীতে, মার্টেনসিটিক স্টিলগুলি একটি স্থিতিশীল FCC স্ফটিক কাঠামো দ্বারা সুরক্ষিত নয়।
মার্টেনসিটিক গ্রেডের জন্য তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণ দুটি উদ্দেশ্যে কাজ করে। প্রথমত, অত্যধিক তাপ ইনপুট শক্ত হয়ে যাওয়া HAZ এর আকার বাড়ায়, ভঙ্গুর উপাদানের একটি বড় পরিমাণ তৈরি করে। দ্বিতীয়ত, প্রিহিটিং এর সাথে মিলিত কম তাপ ইনপুট শীতল হওয়ার হারকে ধীর করে দেয়, যা মার্টেনসাইটের কঠোরতা হ্রাস করে এবং হাইড্রোজেনকে ঢালাই অঞ্চলের বাইরে ছড়িয়ে দিতে আরও সময় দেয়।

মার্টেনসিটিক গ্রেডের জন্য প্রিহিটিং অপরিহার্য। প্রি-হিট তাপমাত্রা কার্বন সামগ্রী এবং অংশের পুরুত্বের উপর নির্ভর করে, তবে সাধারণত 200-300 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে রেঞ্জ হয়। ইন্টারপাস তাপমাত্রা প্রিহিট ন্যূনতম উপরে বজায় রাখা আবশ্যক। ঢালাই পরবর্তী তাপ চিকিত্সা (650-750 সেঃ তাপমাত্রায় টেম্পারিং) প্রায় সবসময় প্রয়োজন হয়।
সারণী 4: মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলের জন্য তাপ ইনপুট এবং প্রিহিট প্রয়োজনীয়তা
|
মার্টেনসিটিক গ্রেড |
কার্বন সামগ্রী |
প্রস্তাবিত তাপ ইনপুট |
প্রিহিট টেম্প |
PWHT প্রয়োজন |
|
410 (UNS S41000) |
0.08-0.15% |
1.0 - 2.0 kJ/mm |
200-300 C |
হ্যাঁ (মেজাজ) |
|
420 (UNS S42000) |
0.16-0.25% |
0.8 - 1.5 kJ/mm |
250-350 C |
হ্যাঁ (মেজাজ) |
|
431 (UNS S43100) |
0.12-0.22% |
0.8 - 1.5 kJ/mm |
200-300 C |
হ্যাঁ (মেজাজ) |
|
17-4PH (UNS S17400) |
সর্বাধিক 0.07% |
1.0 - 2.0 kJ/mm |
100-150 C |
হ্যাঁ (বার্ধক্য) |
উত্স: ASM স্পেশালিটি হ্যান্ডবুক: স্টেইনলেস স্টিলস (1994); AWS D1.6:2017; ASME সেকশন VIII Div.1
কুলিং রেট সংযোগ: কেন তাপ ইনপুট একা যথেষ্ট নয়
তাপ ইনপুট হল শক্তি জমা করার একটি পরিমাপ, তবে এটি শীতল করার হার যা চূড়ান্ত মাইক্রোস্ট্রাকচার নির্ধারণ করে। একটি 3 মিমি শীটে প্রয়োগ করা একই তাপ ইনপুট একটি 25 মিমি প্লেটে প্রয়োগ করার চেয়ে অনেক দ্রুত শীতল করার হার তৈরি করবে। এই কারণেই তাপ ইনপুট সুপারিশগুলি অবশ্যই সেকশন বেধের পাশাপাশি বিবেচনা করা উচিত।
ওয়েল্ডিংয়ে শীতল হওয়ার হার সাধারণত 800 থেকে 500 ডিগ্রি সেলসিয়াস (t8/5) পর্যন্ত ঠান্ডা হওয়ার সময় হিসাবে পরিমাপ করা হয়। কার্বন স্টিলের জন্য, এই পরামিতি সরাসরি HAZ এর কঠোরতা এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার নির্ধারণ করে। স্টেইনলেস স্টিলের জন্য, সমালোচনামূলক তাপমাত্রার পরিসীমা আলাদা - সংবেদনশীলতার জন্য, এটি 850 এবং 500 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে ব্যয় করা সময় গুরুত্বপূর্ণ।
তাপ ইনপুট এবং শীতল হারের মধ্যে সম্পর্ক তাপ প্রবাহ সমীকরণ ব্যবহার করে আনুমানিক করা যেতে পারে। পাতলা অংশগুলির জন্য (যেখানে তাপ প্রধানত দুটি মাত্রায় প্রবাহিত হয়), শীতল করার হার তাপ ইনপুটের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। পুরু অংশগুলির জন্য (তিন-মাত্রিক তাপ প্রবাহ), শীতল করার হার তাপ ইনপুটের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। এর মানে হল যে পাতলা বিভাগে, তাপ ইনপুটের একটি ছোট বৃদ্ধি নাটকীয়ভাবে শীতল করার হারকে ধীর করে দেয়।
সারণি 5: তাপ ইনপুট এবং বিভাগের বেধের সাথে শীতল করার হারের তারতম্য
|
সেকশন পুরুত্ব |
তাপ ইনপুট 1.0 kJ/mm |
তাপ ইনপুট 2.0 kJ/mm |
তাপ ইনপুট 3.0 kJ/mm |
HAZ এর উপর প্রভাব |
|
3 মিমি (পাতলা) |
খুব দ্রুত কুলিং |
দ্রুত কুলিং |
মাঝারি ঠান্ডা |
সংবেদনশীলতার ন্যূনতম ঝুঁকি |
|
10 মিমি (মাঝারি) |
দ্রুত কুলিং |
মাঝারি ঠান্ডা |
ধীর শীতল |
সংবেদনশীলতার ঝুঁকি বৃদ্ধি পায় |
|
25 মিমি (পুরু) |
মাঝারি ঠান্ডা |
ধীর শীতল |
খুব ধীর শীতল |
উচ্চ সংবেদনশীলতা ঝুঁকি |
উত্স: ওয়েল্ডিং ধাতুবিদ্যা, Kou (2003); ASM হ্যান্ডবুক ভলিউম 6A (2011)
মাল্টি-পাস ওয়েল্ডিং: ক্রমবর্ধমান তাপ ইনপুট এবং ইন্টারপাস তাপমাত্রা
মাল্টি-পাস ওয়েল্ডিং একটি জটিলতার পরিচয় দেয় যা একক-পাস ওয়েল্ডিংয়ে থাকে না: প্রতিটি পরবর্তী পাস অন্তর্নিহিত ওয়েল্ড মেটাল এবং HAZ কে অতিরিক্ত তাপচক্রের অধীন করে। এটি গ্রেডের উপর নির্ভর করে উপকারী বা ক্ষতিকারক হতে পারে। কিছু অস্টেনিটিক ওয়েল্ডের জন্য, পরবর্তী পাসের তাপ পূর্ববর্তী পাসের সময় গঠিত কার্বাইডগুলিকে দ্রবীভূত করতে পারে। ডুপ্লেক্স গ্রেডের জন্য, 600-900 ডিগ্রি সেলসিয়াস রেঞ্জে বারবার গরম করা সিগমা ফেজ গঠনকে ত্বরান্বিত করে।
ইন্টারপাস তাপমাত্রা হল পরবর্তী পাস জমা করার ঠিক আগে ওয়েল্ড জোনের তাপমাত্রা। বেশিরভাগ স্টেইনলেস স্টিলের জন্য, ক্রমবর্ধমান তাপীয় এক্সপোজার সীমাবদ্ধ করতে এটি 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে রাখা উচিত। কিছু ডুপ্লেক্স স্পেসিফিকেশন আরও বেশি সীমাবদ্ধ, 2507 এর মতো সুপার-ডুপ্লেক্স গ্রেডের জন্য 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে ইন্টারপাস প্রয়োজন।
ব্যবহারিক অর্থ হল যে মাল্টি-পাস ওয়েল্ডের জন্য সিঙ্গেল-পাস ওয়েল্ডের চেয়ে বেশি সতর্ক পরিকল্পনা প্রয়োজন। ঢালাইকারীকে অবশ্যই ঠাণ্ডা করার জন্য পাসের মধ্যে পর্যাপ্ত সময় দিতে হবে, অথবা জোরপূর্বক কুলিং পদ্ধতি (এয়ার বিস্ফোরণ, জলের কুয়াশা) ব্যবহার করতে হবে যা ওয়েল্ড জোনকে দূষিত করে না। ডুপ্লেক্স বা সুপার-ডুপ্লেক্স গ্রেডগুলিতে মাল্টি-পাস ওয়েল্ডিং তাড়াহুড়ো করা সিগমা ফেজ গঠন এবং পরবর্তী পরিষেবা ব্যর্থতার একটি সাধারণ কারণ।
সারণি 6: মাল্টি-পাস ওয়েল্ডিংয়ের জন্য ইন্টারপাস তাপমাত্রা নির্দেশিকা
|
গ্রেড পরিবার |
প্রস্তাবিত ইন্টারপাস |
কুলিং ছাড়াই সর্বাধিক পাস |
ক্রিটিক্যাল মনিটরিং পয়েন্ট |
|
অস্টেনিটিক (304, 316) |
সর্বোচ্চ 150 সে |
3-4 টিপিক্যাল |
সংবেদনশীলতার পরিসরে সময় |
|
ডুপ্লেক্স (2205) |
সর্বোচ্চ 150 সে |
2-3 টিপিক্যাল |
সিগমা ফেজ গঠন |
|
সুপার-ডুপ্লেক্স (2507) |
সর্বোচ্চ 100 সে |
2 প্রস্তাবিত |
সিগমা ফেজ, ইন্টারমেটালিক্স |
|
মার্টেনসিটিক (410, 420) |
প্রিহিট উপরে বজায় রাখুন |
প্রিহিট করলে কোন সীমা নেই |
হাইড্রোজেন ক্র্যাকিং |
|
নিকেল অ্যালয়েস (625, C-276) |
সর্বোচ্চ 150 সে |
3-4 টিপিক্যাল |
শস্য বৃদ্ধি, microseregation |
উত্স: Outokumpu ওয়েল্ডিং নির্দেশিকা (2020); বিশেষ ধাতু ঢালাই হ্যান্ডবুক; NACE MR0175
অত্যধিক তাপ ইনপুট এর পরিণতি
দুর্বল তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণের ফলাফল তাত্ত্বিক নয়। তারা শিল্প জুড়ে ব্যর্থতা বিশ্লেষণ প্রতিবেদনে নিয়মিত উপস্থিত হয়. এই ব্যর্থতার মোডগুলি বোঝা প্রকৌশলী এবং পরিদর্শকদের উপসর্গগুলি চিনতে এবং মূল কারণগুলিতে ফিরে আসতে সহায়তা করে৷

আন্তঃগ্রানুলার ক্ষয়: HAZ-এ সংবেদনশীলতার কারণে ঘটে। শস্যের সীমানাগুলি বেছে বেছে আক্রমণ করা হয়, যার ফলে পৃষ্ঠে একটি 'সুগারিং' চেহারা দেখা দেয়। সঠিক L-গ্রেড বা স্থিতিশীলতা ছাড়াই অতিরিক্ত তাপ ইনপুট সহ 304/316 ওয়েল্ডে সাধারণ।
পিটিং জারা: ডুপ্লেক্স স্টিলে সিগমা ফেজ গঠন ক্রোমিয়াম এবং মলিবডেনাম গ্রাস করে, কম পিটিং প্রতিরোধের সাথে জোন তৈরি করে। উচ্চ-তাপ-ইনপুট ওয়েল্ডের HAZ-এ পিটগুলি অগ্রাধিকারমূলকভাবে শুরু হয়।
স্ট্রেস ক্ষয় ক্র্যাকিং (SCC): উচ্চ তাপ ইনপুট উচ্চতর অবশিষ্ট স্ট্রেস সহ বড় HAZ তৈরি করে। সংবেদনশীলতার সাথে মিলিত, এটি ক্লোরাইড{1}}যুক্ত পরিবেশে SCC-এর জন্য আদর্শ পরিস্থিতি তৈরি করে।
দৃঢ়তা হ্রাস: অস্টেনিটিক HAZ-এ অত্যধিক শস্য বৃদ্ধি প্রভাবের শক্ততা হ্রাস করে। ডুপ্লেক্স স্টিলে, উচ্চ ফেরাইট কন্টেন্ট এবং সিগমা ফেজ উভয়ই দৃঢ়তাকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।
হট ক্র্যাকিং: সম্পূর্ণরূপে অস্টেনিটিক ওয়েল্ড ধাতুতে (310, কিছু নিকেল অ্যালয়), উচ্চ তাপ ইনপুট ভঙ্গুর দৃঢ়ীকরণ পরিসরে ব্যয় করা সময়কে প্রসারিত করে, দৃঢ়ীকরণ ক্র্যাকিংয়ের ঝুঁকি বাড়ায়।
সারণি 7: অত্যধিক তাপ ইনপুট লিঙ্ক ব্যর্থতা মোড
|
ব্যর্থতা মোড |
প্রাথমিক কারণ |
গ্রেড সবচেয়ে প্রভাবিত |
প্রতিরোধ |
|
আন্তঃগ্রানুলার জারা |
HAZ মধ্যে সংবেদনশীলতা |
304, 316 (অ-এল গ্রেড) |
L-গ্রেড ব্যবহার করুন, তাপ ইনপুট সীমিত করুন |
|
HAZ এ পিটিং |
সিগমা ফেজ, Cr/Mo হ্রাস |
2205, 2507 ডুপ্লেক্স |
তাপ ইনপুট সীমিত করুন, ইন্টারপাস নিয়ন্ত্রণ করুন |
|
স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং |
সংবেদনশীলতা + অবশিষ্ট চাপ |
সমস্ত অস্টেনিটিক গ্রেড |
সমাধান anneal, চাপ কমাতে |
|
প্রভাব দৃঢ়তা হ্রাস |
শস্য বৃদ্ধি, সিগমা ফেজ |
304, 316, 2205 |
তাপ ইনপুট সীমিত করুন, সঠিক ফিলার ব্যবহার করুন |
|
গরম ক্র্যাকিং |
বর্ধিত দৃঢ়ীকরণ পরিসীমা |
310, 347, কিছু Ni alloys |
কম তাপ ইনপুট, সঠিক ফিলার |
উত্স: ASM হ্যান্ডবুক ভলিউম 11: ব্যর্থতা বিশ্লেষণ (2002); NACE জারা ডেটা সার্ভে; JN Alloys ব্যর্থ কেস স্টাডিজ
ব্যবহারিক তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণ: WPS থেকে শপ ফ্লোর পর্যন্ত
তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণ ইঞ্জিনিয়ারিং অফিসে শুরু হয় এবং দোকানের মেঝেতে শেষ হয়। ওয়েল্ডিং পদ্ধতির স্পেসিফিকেশন (WPS) এ অবশ্যই স্পষ্ট তাপ ইনপুট সীমা অন্তর্ভুক্ত করতে হবে, শুধুমাত্র অ্যাম্পেরেজ, ভোল্টেজ এবং ভ্রমণের গতির মৌলিক পরামিতি নয়। সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, WPS-কে প্রতিটি প্যারামিটারের জন্য গ্রহণযোগ্য পরিসর এবং গণনাকৃত তাপ ইনপুট সীমা নির্দিষ্ট করা উচিত।

WPS-এ তাপ ইনপুট নির্দিষ্ট করুন: অনুমান করবেন না যে তালিকাভুক্ত অ্যাম্পেরেজ এবং ভোল্টেজ রেঞ্জ যথেষ্ট। সর্বাধিক তাপ ইনপুট গণনা করুন এবং স্পষ্টভাবে বর্ণনা করুন (যেমন, 'সর্বোচ্চ তাপ ইনপুট: 2.0 kJ/mm')।
ক্যালিব্রেটেড সরঞ্জাম ব্যবহার করুন: আধুনিক শক্তির উত্সগুলি প্রকৃত অ্যাম্পেরেজ এবং ভোল্টেজ প্রদর্শন এবং রেকর্ড করতে পারে। শুধুমাত্র সেট পয়েন্ট নয়, প্রকৃত তাপ ইনপুট গণনা করতে এই ডেটা ব্যবহার করুন।
ফলাফল সম্পর্কে ওয়েল্ডারদের প্রশিক্ষণ দিন: যে ওয়েল্ডাররা বোঝেন যে অত্যধিক তাপ ইনপুট জারা ব্যর্থতার কারণ হতে পারে তারা ভ্রমণের গতি এবং আন্তঃপাস তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে আরও অনুপ্রাণিত হবে।
ভ্রমণের গতি নিরীক্ষণ করুন: ভ্রমণের গতি হল প্যারামিটার যা প্রায়শই উৎপাদনের সময় ওয়েল্ডারদের দ্বারা সামঞ্জস্য করা হয়। কিভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ গতি বজায় রাখা যায়, বা সমালোচনামূলক ঢালাইয়ের জন্য যান্ত্রিক/স্বয়ংক্রিয় সিস্টেম ব্যবহার করা যায় সে বিষয়ে নির্দেশনা প্রদান করুন।
জটিল ঢালাইয়ের জন্য নথির তাপ ইনপুট: চাপের জাহাজ, অফশোর উপাদান এবং রাসায়নিক উদ্ভিদ পাইপিংয়ের জন্য, প্রতিটি ঢালাইয়ের জন্য প্রকৃত তাপ ইনপুট গণনা করুন এবং রেকর্ড করুন। এটি ভবিষ্যতে ব্যর্থতার ক্ষেত্রে ট্রেসেবিলিটি প্রদান করে।
তাপ ইনপুট ক্যালকুলেটর ব্যবহার করুন: বিনামূল্যের অ্যাপ এবং অনলাইন ক্যালকুলেটরগুলি ওয়েল্ডারদের প্রাথমিক পরামিতিগুলি থেকে দ্রুত তাপ ইনপুট গণনা করতে দেয়৷ দোকানের মেঝেতে তাদের ব্যবহারে উৎসাহিত করুন।
তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণের খরচ পরিষেবাতে জারা ব্যর্থতার খরচের তুলনায় ন্যূনতম। একটি রাসায়নিক প্ল্যান্টে একটি একক পিটিং ব্যর্থতার ফলে উৎপাদন, পরিবেশগত পরিচ্ছন্নতা এবং সরঞ্জাম প্রতিস্থাপনে লক্ষ লক্ষ ডলার ক্ষতি হতে পারে। সঠিক তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণে বিনিয়োগ করা শুধু ভালো প্রকৌশল নয় -- এটা ভালো অর্থনীতি।
সারাংশ
নিচের সারণীটি এই নিবন্ধের সুপারিশগুলিকে একটি দ্রুত-রেফারেন্স বিন্যাসে একত্রিত করে। ইঞ্জিনিয়ার এবং ফ্যাব্রিকেটররা তাদের নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তাপ ইনপুট সীমা স্থাপন করতে এই ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করতে পারেন।
সারণি 8: স্টেইনলেস স্টীল পরিবারের দ্বারা তাপ ইনপুট সিদ্ধান্ত ম্যাট্রিক্স
|
স্টেইনলেস পরিবার |
তাপ ইনপুট পরিসীমা |
ইন্টারপাস ম্যাক্স |
ক্রিটিক্যাল রিস্ক |
কী কন্ট্রোল পয়েন্ট |
|
অস্টেনিটিক (304L, 316L) |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
সংবেদনশীলতা |
L-গ্রেড ব্যবহার করুন, 500-850 C এর মধ্যে সময় সীমিত করুন |
|
স্থিতিশীল (321, 347) |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
200 C |
শস্য বৃদ্ধি |
অতিরিক্ত পাস এড়িয়ে চলুন |
|
ডুপ্লেক্স (2205) |
0.5 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
সিগমা ফেজ |
ভারসাম্য অস্টিনাইট/ফেরাইট |
|
সুপার-ডুপ্লেক্স (2507) |
0.5 - 2.0 kJ/mm |
100 C |
সিগমা ফেজ |
কঠোর ইন্টারপাস নিয়ন্ত্রণ |
|
মার্টেনসিটিক (410, 420) |
0.8 - 2.0 kJ/mm |
প্রিহিট বজায় রাখুন |
হাইড্রোজেন ক্র্যাকিং |
প্রিহিট + PWHT প্রয়োজন |
|
বর্ষণ{{0}কঠিন হওয়া |
1.0 - 2.0 kJ/mm |
150 C |
ক্র্যাকিং, overaging |
প্রস্তুতকারকের বৈশিষ্ট্য অনুসরণ করুন |
|
নিকেল অ্যালয়েস (625, C-276) |
0.8 - 2.0 kJ/mm |
150 C |
মাইক্রোসগ্রিগেশন |
কম তাপ, সঠিক ফিলার |
উৎস: AWS D1.6, ASME সেকশন VIII/IX, Outokumpu, Sandvik, Special Metals, এবং JN Alloys প্রযুক্তিগত নির্দেশিকা থেকে সংকলিত
উপসংহার
তাপ ইনপুট হল একক সবচেয়ে নিয়ন্ত্রিত পরিবর্তনশীল যা স্টেইনলেস স্টীল ওয়েল্ডের গুণমান এবং পরিষেবা কার্যকারিতা নির্ধারণ করে। তাপ ইনপুটের ধাতুবিদ্যার পরিণতি -- সংবেদনশীলতা, সিগমা ফেজ গঠন, শস্য বৃদ্ধি এবং পর্যায় ভারসাম্যহীনতা -- ভালোভাবে বোঝা যায় এবং অনুমান করা যায়। প্রায়শই যেটির অভাব থাকে তা হল এই জ্ঞানকে অনুশীলনে অনুবাদ করার শৃঙ্খলা।
এই নিবন্ধের সুপারিশগুলি কয়েক দশকের গবেষণা এবং ক্ষেত্রের অভিজ্ঞতার উপর ভিত্তি করে। এগুলি নির্বিচারে সীমা নয় -- এগুলি ঢালাইয়ের অন্তর্নিহিত পদার্থবিদ্যা এবং ধাতুবিদ্যাকে প্রতিফলিত করে৷ প্রতিটি স্টেইনলেস স্টীল পরিবারের জন্য উপযুক্ত পরিসরের মধ্যে তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণ করে, ফ্যাব্রিকেটররা ঝালাই তৈরি করতে পারে যা তাদের গ্রাহকরা আশা করে জারা প্রতিরোধ, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা ধরে রাখে।
স্টেইনলেস স্টীল ঢালাই পদ্ধতি, ফিলার ধাতু নির্বাচন, বা তাপ ইনপুট অপ্টিমাইজেশানের প্রযুক্তিগত সহায়তার জন্য, JN Alloys --এর সাথে যোগাযোগ করুন - উচ্চ-পারফরম্যান্স অ্যালয় সলিউশনে আপনার অংশীদার৷
ওয়েবসাইট:www.jnalloys.com
