वेल्डिंग

परिचय

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वेल्डिंग, जिसे फ़्यूज़न वेल्डिंग के रूप में भी जाना जाता है, एक विनिर्माण प्रक्रिया और तकनीक है जिसमें धातुओं या अन्य थर्मोप्लास्टिक सामग्री जैसे प्लास्टिक को गर्म करके, उच्च तापमान या उच्च दबाव से जोड़ना शामिल है। आधुनिक वेल्डिंग के लिए ऊर्जा के कई स्रोत हैं, जिनमें गैस की लपटें, आर्क, लेजर, इलेक्ट्रॉन बीम, घर्षण और अल्ट्रासाउंड शामिल हैं। कारखानों में उपयोग किए जाने के अलावा, वेल्डिंग को विभिन्न वातावरणों, जैसे बाहर, पानी के नीचे और अंतरिक्ष में भी किया जा सकता है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि वेल्डिंग कहां ऑपरेटर के लिए खतरा पैदा कर सकती है, इसलिए वेल्डिंग करते समय उचित सुरक्षात्मक उपाय किए जाने चाहिए। वेल्डिंग से मानव शरीर को नुकसान हो सकता है, जिसमें जलन, बिजली का झटका, दृश्य हानि, जहरीली गैसों का साँस लेना, अत्यधिक पराबैंगनी विकिरण आदि शामिल हैं।

 

 

वर्गीकरण

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1. आर्क वेल्डिंग:

• शील्डेड मेटल आर्क वेल्डिंग (SMAW): आमतौर पर "स्टिक वेल्डिंग" के रूप में जाना जाता है, SMAW फ्लक्स के साथ लेपित एक उपभोज्य इलेक्ट्रोड का उपयोग करता है। इलेक्ट्रोड और वर्कपीस के बीच इलेक्ट्रिक आर्क बनता है, जो दोनों को पिघलाता है और एक वेल्ड पूल बनाता है।
• गैस मेटल आर्क वेल्डिंग (GMAW): इसे "MIG (मेटल इनर्ट गैस) वेल्डिंग" के रूप में भी जाना जाता है, GMAW वेल्ड पूल को वायुमंडलीय प्रदूषण से बचाने के लिए एक सतत उपभोज्य तार इलेक्ट्रोड और एक परिरक्षण गैस का उपयोग करता है।
• गैस टंगस्टन आर्क वेल्डिंग (GTAW): इसे "TIG (टंगस्टन इनर्ट गैस) वेल्डिंग" भी कहा जाता है, GTAW उच्च गुणवत्ता, सटीक वेल्ड का उत्पादन करने के लिए एक गैर-उपभोज्य टंगस्टन इलेक्ट्रोड और एक परिरक्षण गैस का उपयोग करता है।

2. प्रतिरोध वेल्डिंग:

• स्पॉट वेल्डिंग: यह तकनीक धातु की चादरों को एक साथ पिघलाकर विशिष्ट बिंदुओं पर जोड़ने के लिए दबाव और विद्युत प्रवाह लागू करने के लिए इलेक्ट्रोड का उपयोग करती है।
• सीम वेल्डिंग: स्पॉट वेल्डिंग के समान, इलेक्ट्रोड जोड़ के साथ रोल करते हैं, जिससे एक सतत वेल्ड सीम बनता है।

3. गैस वेल्डिंग:

• ऑक्सी-ईंधन गैस वेल्डिंग (ओएफडब्ल्यू): इसमें ईंधन गैस (एसिटिलीन) को ऑक्सीजन के साथ मिलाकर एक ज्वाला उत्पन्न की जाती है जो वर्कपीस के किनारों को पिघला देती है, जिससे वे एक साथ जुड़ जाते हैं।

4. सॉलिड-स्टेट वेल्डिंग:

• घर्षण वेल्डिंग: सामग्री को पिघलाए बिना जोड़ने के लिए घर्षण-जनित गर्मी का उपयोग करता है। सामान्य प्रकारों में घर्षण हलचल वेल्डिंग और रोटरी घर्षण वेल्डिंग शामिल हैं।
• अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग: सामग्रियों के बीच घर्षण गर्मी पैदा करने के लिए उच्च आवृत्ति कंपन का उपयोग करता है, जिससे एक ठोस-अवस्था वेल्ड बनता है।

5. लेजर वेल्डिंग:

• वर्कपीस के किनारों को पिघलाने और एक साथ जोड़ने के लिए उच्च तीव्रता वाले लेजर बीम का उपयोग करता है, जिसके परिणामस्वरूप सटीक और स्थानीयकृत वेल्डिंग होती है।

6. इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग (ईबीडब्ल्यू):

• इसमें जोड़ पर उच्च-वेग वाले इलेक्ट्रॉनों की एक किरण को निर्देशित करना शामिल है, जो गर्मी उत्पन्न करता है और सामग्री को पिघलने और वेल्ड करने का कारण बनता है।

7. प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग (PAW):

• GTAW के समान, लेकिन एक संकुचित नोजल का उपयोग करके अधिक केंद्रित आर्क के साथ, जो उच्च वेल्डिंग गति की अनुमति देता है।

8. इलेक्ट्रोगैस वेल्डिंग (ईजीडब्ल्यू):

• ऊर्ध्वाधर स्थिति में मोटी सामग्री को वेल्ड करने के लिए एक उपभोज्य इलेक्ट्रोड और एक परिरक्षण गैस का उपयोग करता है।

 

वेल्डिंग विधि

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वेल्डिंग तकनीक मुख्य रूप से धातु आधार सामग्री पर लागू होती है, आमतौर पर उपयोग की जाने वाली आर्क वेल्डिंग, आर्गन आर्क वेल्डिंग, सीओ 2 परिरक्षित वेल्डिंग, ऑक्सीजन-एसिटिलीन वेल्डिंग, लेजर वेल्डिंग, इलेक्ट्रोस्लैग दबाव वेल्डिंग, और प्लास्टिक जैसी अन्य गैर-धातु सामग्री को भी वेल्ड किया जा सकता है। 40 से अधिक धातु वेल्डिंग विधियाँ हैं, जिन्हें मुख्य रूप से तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है: फ़्यूज़न वेल्डिंग, दबाव वेल्डिंग और ब्रेज़िंग।

फ्यूजन वेल्डिंग, वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान वर्कपीस इंटरफ़ेस को पिघली हुई अवस्था में गर्म करने और दबाव लागू किए बिना वेल्डिंग को पूरा करने की एक विधि है। फ़्यूज़न वेल्डिंग के दौरान, ऊष्मा स्रोत तेजी से गर्म होता है और वेल्ड किए जाने वाले दो वर्कपीस के बीच के इंटरफ़ेस को पिघला देता है, जिससे पिघला हुआ पूल बनता है। पिघला हुआ पूल ऊष्मा स्रोत के साथ आगे बढ़ता है और ठंडा होने के बाद एक सतत वेल्ड बनाता है, जो दोनों वर्कपीस को एक में जोड़ता है।

दबाव वेल्डिंग दबाव की स्थिति में ठोस अवस्था में दो वर्कपीस के बीच परमाणु संबंध प्राप्त करने की प्रक्रिया है, जिसे ठोस-अवस्था वेल्डिंग के रूप में भी जाना जाता है। आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली दबाव वेल्डिंग प्रक्रिया प्रतिरोध बट वेल्डिंग है। जब करंट दो वर्कपीस के कनेक्टिंग सिरे से होकर गुजरता है, तो उच्च प्रतिरोध के कारण तापमान बढ़ जाता है। जब इसे प्लास्टिक अवस्था में गर्म किया जाता है, तो यह अक्षीय दबाव के तहत एक संपूर्ण रूप में जुड़ जाता है।

ब्रेज़िंग वर्कपीस की तुलना में कम पिघलने बिंदु वाली धातु सामग्री को ब्रेज़िंग सामग्री के रूप में उपयोग करने की एक विधि है, वर्कपीस और ब्रेज़िंग सामग्री को वर्कपीस के पिघलने बिंदु से अधिक या कम तापमान पर गर्म करना, तरल ब्रेज़िंग सामग्री के साथ वर्कपीस को गीला करना, भरना इंटरफ़ेस गैप, और वर्कपीस के साथ परमाणु प्रसार प्राप्त करना, जिससे वेल्डिंग प्राप्त करना।

वेल्डिंग के दौरान बनने वाला जोड़ जो दो जुड़े हुए पिंडों को जोड़ता है, वेल्ड सीम कहलाता है। वेल्डिंग के दौरान वेल्ड सीम के दोनों किनारों को वेल्डिंग गर्मी के अधीन किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सूक्ष्म संरचना और गुणों में परिवर्तन होता है। इस क्षेत्र को ताप प्रभावित क्षेत्र कहा जाता है। वेल्डिंग के दौरान, वर्कपीस सामग्री, वेल्डिंग सामग्री, वेल्डिंग करंट आदि में अंतर के कारण, वेल्डिंग के बाद वेल्ड सीम और गर्मी प्रभावित क्षेत्र में अधिक गर्मी, भंगुरता, सख्त या नरमी हो सकती है, जिससे कमी भी हो सकती है। वेल्डमेंट का प्रदर्शन और इसकी वेल्डेबिलिटी ख़राब होना। इसके लिए वेल्डिंग की स्थिति को समायोजित करने की आवश्यकता है। वेल्डिंग से पहले वेल्डेड हिस्से के इंटरफेस पर प्रीहीटिंग, वेल्डिंग के दौरान इन्सुलेशन और वेल्ड के बाद गर्मी उपचार से वेल्डेड हिस्से की वेल्डिंग गुणवत्ता में सुधार हो सकता है।

 

आवेदन

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• निर्माण उद्योग:विनिर्माण क्षेत्र में उत्पादों और घटकों को बनाने के लिए वेल्डिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग मशीनरी, उपकरण, वाहन, उपभोक्ता वस्तुओं और बहुत कुछ के उत्पादन में किया जाता है। वेल्डिंग विभिन्न मशीनों और उपकरणों के फ्रेम, चेसिस और संरचनात्मक घटकों के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
• निर्माण उद्योग:निर्माण क्षेत्र में, इमारतों, पुलों और बुनियादी ढांचा परियोजनाओं के लिए इस्पात संरचनाएं बनाने में वेल्डिंग महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। इसका उपयोग निर्माण परियोजनाओं की स्थिरता और अखंडता सुनिश्चित करने के लिए संरचनात्मक सदस्यों, बीम, कॉलम और मजबूत सलाखों को जोड़ने के लिए किया जाता है।
• ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस उद्योग:वाहन बॉडी, इंजन घटकों और विमान संरचनाओं को असेंबल करने के लिए ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस क्षेत्रों में वेल्डिंग महत्वपूर्ण है। यह हल्के, फिर भी टिकाऊ घटकों के निर्माण की अनुमति देता है जो कड़े सुरक्षा और प्रदर्शन मानकों को पूरा करते हैं।
• तेल व गैस उद्योग:पाइपलाइन निर्माण, अपतटीय प्लेटफार्मों और उपकरण निर्माण के लिए तेल और गैस उद्योग में वेल्डिंग का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। यह पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस संसाधनों का सुरक्षित परिवहन और प्रसंस्करण सुनिश्चित करता है।
• जहाज निर्माण और समुद्री उद्योग:जहाज निर्माण में वेल्डिंग एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, जो पतवार, डेक, बल्कहेड और अन्य समुद्री संरचनाओं के निर्माण को सक्षम बनाती है। यह जहाजों और समुद्री जहाजों की समग्र मजबूती और स्थायित्व में योगदान देता है।
• विद्युत उत्पादन क्षेत्र:थर्मल, परमाणु और नवीकरणीय ऊर्जा संयंत्रों में उपयोग किए जाने वाले टर्बाइन, बॉयलर और हीट एक्सचेंजर्स जैसे बिजली उत्पादन उपकरणों के निर्माण के लिए वेल्डिंग तकनीक महत्वपूर्ण है।
• रेलवे उद्योग:वेल्डिंग का उपयोग रेलवे पटरियों, रेलवे वाहनों और घटकों के निर्माण और मरम्मत में किया जाता है, जिससे रेलवे परिवहन की दक्षता और सुरक्षा सुनिश्चित होती है।
• इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिकल उद्योग:इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में, सोल्डरिंग जैसी वेल्डिंग तकनीकों का उपयोग सर्किट बोर्ड और इलेक्ट्रॉनिक घटकों को इकट्ठा करने के लिए किया जाता है। विद्युत उद्योग में, वेल्डिंग का उपयोग बिजली वितरण प्रणालियों और विद्युत बाड़ों के निर्माण में किया जाता है।
• चिकित्सा उपकरण विनिर्माण:वेल्डिंग का उपयोग चिकित्सा उपकरणों और उपकरणों जैसे सर्जिकल उपकरणों, प्रत्यारोपण और नैदानिक ​​मशीनों के निर्माण के लिए किया जाता है, जो स्वास्थ्य देखभाल अनुप्रयोगों में सटीकता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।
• उपभोक्ता वस्तुएँ और उपकरण:वेल्डिंग का उपयोग उपभोक्ता वस्तुओं और फर्नीचर, रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर और बरतन जैसे उपकरणों के उत्पादन में किया जाता है।
• रक्षा और सैन्य अनुप्रयोग:रक्षा उद्योग में सैन्य वाहनों, हथियारों, कवच और संरचनाओं के निर्माण के लिए वेल्डिंग आवश्यक है।
• कला और मूर्तिकला:वेल्डिंग तकनीक का उपयोग कलाकारों और मूर्तिकारों द्वारा रचनात्मकता और शिल्प कौशल का प्रदर्शन करते हुए धातु की कलाकृतियां और मूर्तियां बनाने के लिए किया जाता है।

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