Austenitic سٹینلیس سٹیل ویلڈنگ کے راز آپ کو جاننے کی ضرورت ہے۔

Austenitic سٹینلیس سٹیلعام طور پر کمرے کے درجہ حرارت پر خالص آسٹنائٹ پر مشتمل مائکرو اسٹرکچر کا مالک ہوتا ہے۔ تاہم، کچھ مختلف قسموں میں تھوڑی مقدار میں فیرائٹ ہوتا ہے، جو گرم کریکنگ کو روکنے میں مدد کرتا ہے۔ ان کی بہترین ویلڈیبلٹی کی وجہ سے، آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل صنعتوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں جیسے کیمیکل پروسیسنگ اور پٹرولیم سیکٹر کے لیے پریشر ویسلز کی تیاری۔ اس کے باوجود، اگر ویلڈنگ کی کارروائیاں غلط طریقے سے انجام دی جاتی ہیں، تو آسنیٹک سٹینلیس سٹیل مختلف مسائل کے لیے حساس ہوتے ہیں، جن میں انٹر گرانولر سنکنرن، گرم کریکنگ، تناؤ سنکنرن کریکنگ، اور ناقص ویلڈ بیڈ کی تشکیل شامل ہے۔

I. انٹر گرانولر سنکنرن

a انٹرگرانولر سنکنرن کی وجوہات

اناج کی حدود پر انٹر گرانولر سنکنرن ہوتا ہے۔ لہذا، اسے انٹر گرانولر سنکنرن کہا جاتا ہے۔ یہ austenitic سٹینلیس سٹیل کے لیے انحطاط کی سب سے خطرناک شکلوں میں سے ایک کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ سنکنرن کی خصوصیت ہے جو اناج کی حدود کے ساتھ ساتھ دھات میں گہرائی تک گھس جاتا ہے، جس کے نتیجے میں دھات کی مکینیکل خصوصیات اور سنکنرن مزاحمت دونوں میں کمی واقع ہوتی ہے۔

جب austenitic سٹینلیس سٹیل کو ایک خاص مدت کے لیے 450 ڈگری سے 850 ڈگری کے درجہ حرارت کی حد کے اندر رکھا جاتا ہے، تو کرومیم کاربائیڈز (Cr23C6) اناج کی حدود پر تیز ہو جاتے ہیں۔ اس ورن کے لیے درکار کرومیم بنیادی طور پر دانوں کی سطحی تہوں سے حاصل کیا جاتا ہے۔ اگر اناج کے اندرونی حصوں سے کرومیم ان سطحی تہوں کو بھرنے کے لیے اتنی تیزی سے باہر کی طرف پھیلا نہیں سکتا ہے، تو اناج کی حدود میں کرومیم کا مواد-خاص طور پر دانوں کی سطحی تہوں میں-گر جائے گا، جس سے ایک "کرومیم-ختم شدہ زون بن جائے گا۔" جارحانہ سنکنرن میڈیا کے اثر و رسوخ کے تحت، یہ کرومیم-دانے کی حدود میں ختم ہونے والے زونز حملے کے لیے حساس ہو جاتے ہیں، جس کے نتیجے میں بین گرانولر سنکنرن ہوتا ہے۔ انٹرگرانولر سنکنرن سے متاثر سٹینلیس سٹیل اپنی سطح پر کوئی واضح تبدیلی نہیں دکھا سکتا ہے۔ تاہم، جب دباؤ کا شکار ہوتا ہے، تو یہ اناج کی حدود کے ساتھ ٹوٹ جاتا ہے، جس کے نتیجے میں ساختی طاقت تقریباً مکمل طور پر ختم ہو جاتی ہے۔

ب انٹرگرانولر سنکنرن کو روکنے کے اقدامات

الٹرا-کم کاربن مواد (C 0.03% سے کم یا اس کے برابر) کے ساتھ سٹینلیس سٹیل کے ویلڈنگ الیکٹروڈز کو منتخب کریں یا جن میں ٹائٹینیم یا نیوبیم جیسے مستحکم عناصر شامل ہوں۔

"کم-گرمی-ان پٹ" ویلڈنگ کے پیرامیٹرز کا استعمال کریں۔ مقصد اہم درجہ حرارت کی حد (450 ڈگری -850 ڈگری) کے اندر رہنے کے وقت کو کم سے کم کرنا ہے۔ یہ کم ویلڈنگ کرنٹ، تیز سفر کی رفتار، مختصر قوس کی لمبائی، اور ٹرانسورس ویونگ حرکتوں سے گریز کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ زبردستی کولنگ کے طریقے (مثال کے طور پر، کاپر بیکنگ پلیٹس یا واٹر کولنگ کا استعمال) ویلڈڈ جوائنٹ کی ٹھنڈک کی شرح کو تیز کرنے اور گرمی-متاثرہ زون (HAZ) کے سائز کو کم کرنے کے لیے ویلڈ سیون پر لاگو کیا جا سکتا ہے۔

ملٹی-پاس ویلڈنگ میں، انٹر-درجہ حرارت کو سختی سے کنٹرول کیا جانا چاہیے؛ اگلا پاس جمع کرنے سے پہلے پچھلے ویلڈ بیڈ کو 60 ڈگری سے نیچے ٹھنڈا ہونے دیا جانا چاہئے۔ جزو کی طرف والی ویلڈ سیون جو سنکنرن میڈیم کے ساتھ رابطے میں ہوگی آخری ویلڈ کی جانی چاہئے۔ ایک پوسٹ- ویلڈ سلوشن کا علاج کیا جانا چاہئے: ورک پیس کو 1050 ڈگری اور 1150 ڈگری کے درمیان درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے، اس کے بعد بجھانا ہوتا ہے۔ اس عمل کی وجہ سے اناج کی حدود میں Cr23C6 پریزیٹیٹ اناج کے اندرونی حصوں میں دوبارہ گھل جاتے ہیں، اس طرح ایک یکساں آسٹینیٹک مائیکرو اسٹرکچر بحال ہوتا ہے۔

II گرم کریکنگ

گرم کریکنگ کی وجوہات

 

مائع اور سالڈس لائنوں کے درمیان درجہ حرارت کا ایک بڑا وقفہ-یعنی ٹھوس بنانے کے عمل کے دوران درجہ حرارت کی ایک وسیع رینج-کم-پگھلنے والی-پوائنٹ کی نجاست کی شدید علیحدگی کا باعث بنتی ہے، جو اناج کی حدود پر مرکوز ہوتی ہے۔ مزید برآں، تھرمل توسیع کا ایک اعلی گتانک ٹھنڈک اور سکڑنے کے دوران اہم دباؤ کا باعث بنتا ہے۔

گرم کریکنگ کو کنٹرول کرنے کے اقدامات

ویلڈ میٹل کے مائکرو اسٹرکچر کو کنٹرول کریں۔ مثالی طور پر، ویلڈ میٹل کو ڈوپلیکس ڈھانچے کی نمائش کرنی چاہیے، جس میں فیرائٹ مواد 3%–5% سے کم یا اس سے کم رکھا جائے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ فیرائٹ میں کافی مقدار میں نقصان دہ نجاست جیسے سلفر (S) اور فاسفورس (P) کو تحلیل کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ کیمیائی ساخت کو کنٹرول؛ ویلڈ میٹل میں نکل، کاربن، سلفر، اور فاسفورس کے مواد کو کم کرنا-جبکہ عناصر جیسے کرومیم، مولیبڈینم، سلکان، اور مینگنیز کی سطح کو بڑھاتے ہوئے-گرم کریکنگ کی موجودگی کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتے ہیں۔

ایک مناسب قسم کی الیکٹروڈ کوٹنگ کا انتخاب کریں۔ کم-ہائیڈروجن-قسم کے لیپت الیکٹروڈز کا استعمال ویلڈ میٹل میں اناج کی تطہیر کو فروغ دیتا ہے، ناپاکی کی علیحدگی کو کم کرتا ہے، اور شگاف کے خلاف مزاحمت کو بڑھاتا ہے۔ اس کے برعکس، تیزابی-قسم کے لیپت الیکٹروڈز مضبوط آکسیڈائزنگ خصوصیات کے حامل ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں ملاوٹ کرنے والے عناصر کو نمایاں طور پر جلانا-اور اس کے نتیجے میں شگاف کی مزاحمت میں کمی ہوتی ہے۔ مزید برآں، ان کے نتیجے میں موٹے-دانے کے ڈھانچے بنتے ہیں، جس سے ویلڈ کو گرم کریکنگ کا بہت زیادہ خطرہ ہوتا ہے۔ مناسب ویلڈنگ کے پیرامیٹرز اور کولنگ ریٹ استعمال کریں۔ "کولڈ" ویلڈنگ کے پیرامیٹرز کا استعمال کریں-خاص طور پر، کم کرنٹ اور تیز سفر کی رفتار- ویلڈ پول کو زیادہ گرم ہونے سے روکنے اور تیز ٹھنڈک کی سہولت کے لیے؛ یہ علیحدگی کو کم کرتا ہے اور شگاف کی مزاحمت کو بہتر بناتا ہے۔ ملٹی-پاس ویلڈنگ میں، انٹر پاس کے درجہ حرارت کو سختی سے کنٹرول کریں؛ اس بات کو یقینی بنائیں کہ اگلی مالا جمع کرنے سے پہلے پچھلے ویلڈ بیڈ کو 60 ڈگری پر ٹھنڈا کیا گیا ہے۔

III کشیدگی سنکنرن کریکنگ

تناؤ سنکنرن کریکنگ کی وجوہات

 

سٹریس کورروشن کریکنگ (SCC) تاخیر سے کریکنگ کا ایک رجحان ہے جو ویلڈڈ جوڑوں میں اس وقت ہوتا ہے جب کسی مخصوص سنکنرن ماحول کے اندر تناؤ کے دباؤ کا نشانہ بنایا جاتا ہے۔ Austenitic سٹینلیس سٹیل کے ویلڈڈ جوڑوں میں، SCC ناکامی کے خاص طور پر شدید موڈ کی نمائندگی کرتا ہے، جو کسی بھی میکروسکوپک پلاسٹک کی اخترتی کے بغیر ٹوٹنے والے فریکچر کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔

 

تناؤ سنکنرن کریکنگ کے خلاف اقدامات

 

جہاں تک ممکن ہو کولنگ-حوصلہ افزائی کی خرابی کو کم سے کم کرنے کے لیے مناسب تشکیل، پروسیسنگ، اور اسمبلی کے طریقہ کار کو قائم کریں؛ جبری اسمبلی سے بچیں؛ اور اسمبلی کے عمل کے دوران سطح کے مختلف نقائص کو متعارف ہونے سے روکتا ہے (چونکہ مختلف اسمبلی- سے متعلقہ خروںچ اور آرک سٹرائیکس SCC کے لیے کریک انیشیشن سائٹس کے طور پر کام کر سکتے ہیں اور سنکنرن گڑھوں میں ترقی کرنے کا خطرہ رکھتے ہیں)۔ ویلڈنگ کے استعمال کی اشیاء کو سمجھداری سے منتخب کریں۔ ویلڈ میٹل اور بیس میٹل-ناپسندیدہ مائیکرو اسٹرکچرز کی تشکیل کو روکنے کے لیے اچھی طرح سے مماثل ہونا چاہیے-جیسے کہ اناج کو گاڑھا ہونا یا سخت، ٹوٹنے والا مارٹینائٹ۔ مناسب ویلڈنگ کے عمل کو ملازمت. اس بات کو یقینی بنائیں کہ ویلڈ بیڈ اچھی مورفولوجی کی نمائش کرتا ہے، ان نقائص سے پاک ہے جو تناؤ کے ارتکاز یا گڑھے (مثلاً، انڈر کٹ) کو متاثر کر سکتے ہیں؛ مزید برآں، ویلڈنگ کے بقایا دباؤ کو کم سے کم کرنے کے لیے عقلی ویلڈنگ کی ترتیب کو اپنایں۔ تناؤ سے نجات کے علاج- کو نافذ کریں۔ اس میں عام طور پر پوسٹ-ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ شامل ہوتے ہیں، جیسے مکمل اینیلنگ یا اینیلنگ؛ ایسی صورتوں میں جہاں گرمی کا علاج کرنا مشکل ہو، متبادل طریقے-جیسے پوسٹ-ویلڈ پیننگ یا شاٹ بلاسٹنگ-کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔

 

چہارم ناقص ویلڈ بیڈ کی تشکیل

a ناقص ویلڈ بیڈ کی تشکیل کی وجوہات

جب austenitic سٹینلیس سٹیل کی ویلڈنگ کرتے ہیں تو، ویلڈ میٹل کے اندر مرکب عناصر کی اعلی مقدار کے نتیجے میں ویلڈ پول کی ناقص روانی ہوتی ہے، جو اکثر ویلڈ بیڈ کی سطح کی خراب تشکیل کا باعث بنتی ہے۔ یہ بنیادی طور پر روٹ پاس کے پچھلے حصے میں بگڑتی ہوئی تشکیل اور کیپ پاس پر کھردری سطح ختم ہونے کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔ اگرچہ ویلڈ کی کارکردگی پر سطح کی خراب تشکیل کا اثر محیطی یا اعلی-درجہ حرارت کے آپریٹنگ حالات میں خاص طور پر واضح نہیں ہوتا ہے، کم-درجہ حرارت کے حالات میں، اس طرح کے نقائص سے پیدا ہونے والے تناؤ کا ارتکاز ویلڈ کی کم-درجہ حرارت کی کارکردگی کو اتنا ہی متاثر کر سکتا ہے جتنا کہ اندرونی ویلڈ کے نقائص۔

ب ناقص ویلڈ بیڈ کی تشکیل کے اقدامات

ویلڈ بیڈ کی ناقص تشکیل سے متعلق مسائل-اور ساتھ ہی گرمی-متاثرہ زون (HAZ)-کے اندر انٹر گرینولر سنکنرن کے مسئلے کو ویلڈنگ کے عمل کی اصلاح کے ذریعے مؤثر طریقے سے حل کیا جا سکتا ہے۔ خاص طور پر، روٹ پاس کے لیے گیس ٹنگسٹن آرک ویلڈنگ (GTAW) کا استعمال، کم ویلڈنگ ہیٹ ان پٹ کے استعمال کے ساتھ مل کر، HAZ کو حساسیت کے درجہ حرارت کی حد کے سامنے آنے کی حد تک مؤثر کنٹرول کی اجازت دیتا ہے۔

Austenitic سٹینلیس سٹیل کیمیائی اور پیٹرو کیمیکل صنعتوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا مواد ہے۔ تاہم، اس کی ویلڈنگ میں چار بنیادی قسم کے نقائص کا خطرہ ہے-جیسے انٹر گرانولر سنکنرن اور گرم کریکنگ-جن کی بنیادی وجوہات درجہ حرارت کے کنٹرول، عنصری علیحدگی، اور بقایا تناؤ سے منسلک ہیں۔ بہترین طور پر، یہ مسائل محض ویلڈ مورفولوجی پر سمجھوتہ کرتے ہیں۔ بدترین طور پر، وہ مادی کارکردگی کو بہت زیادہ گرا دیتے ہیں یا ٹوٹنے والے فریکچر کو بھی تیز کر دیتے ہیں۔ نتیجتاً، مؤثر روک تھام اور کنٹرول کی حکمت عملیوں کے لیے متعدد مراحل میں جامع انتظام کی ضرورت ہوتی ہے-بشمول الیکٹروڈ کا انتخاب، ویلڈنگ پیرامیٹر کی اصلاح، اور پوسٹ-ویلڈ ٹریٹمنٹ-کے ساتھ ہیٹ ان پٹ کے درست کنٹرول کے ساتھ جو اہم فوکل پوائنٹ کے طور پر کام کرتا ہے۔