ویلڈنگ سٹینلیس سٹیل کے لیے فلر میٹلز کا انتخاب کیسے کریں۔

Wenzhou Tianyu Electronic Co., Ltd. کا یہ مضمون وضاحت کرتا ہے کہ سٹینلیس سٹیل کی ویلڈنگ کے لیے فلر دھاتوں کی وضاحت کرتے وقت کن چیزوں پر غور کرنا چاہیے۔

وہ صلاحیتیں جو سٹینلیس سٹیل کو بہت پرکشش بناتی ہیں - اس کی مکینیکل خصوصیات اور سنکنرن اور آکسیڈیشن کے خلاف مزاحمت کے مطابق بنانے کی صلاحیت - ویلڈنگ کے لیے مناسب فلر دھات کے انتخاب کی پیچیدگی کو بھی بڑھاتی ہے۔کسی بھی بنیادی مواد کے امتزاج کے لیے، لاگت کے مسائل، سروس کی شرائط، مطلوبہ مکینیکل خصوصیات اور ویلڈنگ سے متعلقہ مسائل کی ایک میزبانی کے لحاظ سے، الیکٹروڈ کی کئی اقسام میں سے کوئی ایک مناسب ہو سکتا ہے۔

یہ مضمون قاری کو موضوع کی پیچیدگی کی تعریف کرنے کے لیے ضروری تکنیکی پس منظر فراہم کرتا ہے اور پھر فلر میٹل سپلائرز سے پوچھے گئے کچھ عام سوالات کے جوابات دیتا ہے۔یہ مناسب سٹینلیس سٹیل فلر دھاتوں کے انتخاب کے لیے عمومی رہنما خطوط قائم کرتا ہے - اور پھر ان رہنما خطوط کے تمام مستثنیات کی وضاحت کرتا ہے!مضمون میں ویلڈنگ کے طریقہ کار کا احاطہ نہیں کیا گیا ہے، کیونکہ یہ دوسرے مضمون کا موضوع ہے۔

چار درجات، متعدد مرکب عناصر

سٹینلیس سٹیل کی چار بنیادی اقسام ہیں:

مستند
martensitic
ferritic
ڈوپلیکس

یہ نام عام طور پر کمرے کے درجہ حرارت پر پائے جانے والے سٹیل کے کرسٹل ڈھانچے سے اخذ کیے گئے ہیں۔جب کم کاربن اسٹیل کو 912degC سے اوپر گرم کیا جاتا ہے، تو اسٹیل کے ایٹموں کو کمرے کے درجہ حرارت پر فیرائٹ نامی ساخت سے کرسٹل ڈھانچے میں دوبارہ ترتیب دیا جاتا ہے جسے آسٹنائٹ کہتے ہیں۔ٹھنڈا ہونے پر، ایٹم اپنی اصل ساخت، فیرائٹ میں واپس آجاتے ہیں۔اعلی درجہ حرارت کا ڈھانچہ، آسٹنائٹ، غیر مقناطیسی، پلاسٹک ہے اور اس میں فیرائٹ کے کمرے کے درجہ حرارت کی شکل سے کم طاقت اور زیادہ لچک ہے۔

جب اسٹیل میں 16% سے زیادہ کرومیم شامل کیا جاتا ہے، تو کمرے کے درجہ حرارت کی کرسٹل لائن ساخت، فیرائٹ، مستحکم ہوجاتی ہے اور اسٹیل ہر درجہ حرارت پر فیریٹک حالت میں رہتا ہے۔اس لیے اس الائے بیس پر فیریٹک سٹینلیس سٹیل کا نام لگایا گیا ہے۔جب اسٹیل میں 17% سے زیادہ کرومیم اور 7% نکل شامل کیے جاتے ہیں، تو اسٹیل کا اعلی درجہ حرارت کا کرسٹل ڈھانچہ، آسٹنائٹ، مستحکم ہو جاتا ہے تاکہ یہ تمام درجہ حرارت پر بہت کم سے لے کر تقریباً پگھلنے تک برقرار رہے۔

Austenitic سٹینلیس سٹیل عام طور پر 'کروم نکل' قسم کے طور پر کہا جاتا ہے، اور martensitic اور ferritic اسٹیل کو عام طور پر 'سیدھے کروم' کی اقسام کہا جاتا ہے۔سٹینلیس سٹیل اور ویلڈ دھاتوں میں استعمال ہونے والے بعض مرکب عناصر آسٹنائٹ سٹیبلائزرز اور دیگر فیرائٹ سٹیبلائزرز کے طور پر برتاؤ کرتے ہیں۔سب سے اہم آسٹنائٹ سٹیبلائزر نکل، کاربن، مینگنیج اور نائٹروجن ہیں۔فیرائٹ سٹیبلائزر کرومیم، سلکان، مولیبڈینم اور نیبیم ہیں۔ملاوٹ کرنے والے عناصر کو متوازن کرنا ویلڈ میٹل میں فیرائٹ کی مقدار کو کنٹرول کرتا ہے۔

Austenitic درجات 5% سے کم نکل پر مشتمل ان کے مقابلے میں زیادہ آسانی سے اور اطمینان بخش طریقے سے ویلڈیڈ ہوتے ہیں۔Austenitic سٹینلیس سٹیل میں تیار کردہ ویلڈ جوائنٹ اپنی ویلڈیڈ حالت میں مضبوط، نرم اور سخت ہوتے ہیں۔انہیں عام طور پر پہلے سے گرم یا ویلڈ کے بعد گرمی کے علاج کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔اسٹین لیس سٹیل ویلڈیڈ کا تقریباً 80% آسٹنیٹک گریڈز ہیں، اور یہ تعارفی مضمون ان پر بہت زیادہ توجہ مرکوز کرتا ہے۔

جدول 1: سٹینلیس سٹیل کی اقسام اور ان میں کرومیم اور نکل کا مواد۔

tstart{c,80%}

تھیڈ{قسم|% کرومیم|% نکل | اقسام}

tdata{Austenitic|16 - 30%|8 - 40%|200, 300}

tdata{Martensitic|11 - 18%|0 - 5%|403, 410, 416, 420}

tdata{Ferritic|11 - 30%|0 - 4%|405, 409, 430, 422, 446}

tdata{Duplex|18 - 28%|4 - 8%|2205}

رجحان{}

صحیح سٹینلیس فلر دھات کا انتخاب کیسے کریں۔

اگر دونوں پلیٹوں میں بنیادی مواد ایک جیسا ہے، تو اصل رہنما اصول ہوتا تھا، 'بیس میٹریل کو ملا کر شروع کریں۔'یہ کچھ معاملات میں اچھی طرح سے کام کرتا ہے؛ٹائپ 310 یا 316 میں شامل ہونے کے لیے، متعلقہ فلر کی قسم کا انتخاب کریں۔

مختلف مواد میں شامل ہونے کے لیے، اس رہنما اصول پر عمل کریں: 'زیادہ زیادہ مرکب مواد سے ملنے کے لیے فلر کا انتخاب کریں۔'304 سے 316 میں شامل ہونے کے لیے، 316 فلر کا انتخاب کریں۔

بدقسمتی سے، 'میچ رول' میں اتنی مستثنیات ہیں کہ ایک بہتر اصول ہے، فلر میٹل سلیکشن ٹیبل سے مشورہ کریں۔مثال کے طور پر، قسم 304 سب سے زیادہ عام سٹینلیس سٹیل کی بنیاد کا مواد ہے، لیکن کوئی بھی قسم 304 الیکٹروڈ پیش نہیں کرتا ہے۔

ٹائپ 304 الیکٹروڈ کے بغیر کیسے ویلڈ ٹائپ 304 سٹینلیس

ٹائپ 304 سٹین لیس ویلڈ کرنے کے لیے، ٹائپ 308 فلر استعمال کریں، کیونکہ ٹائپ 308 میں اضافی ملاوٹ والے عناصر ویلڈ ایریا کو بہتر طور پر مستحکم کریں گے۔

تاہم، 308L ایک قابل قبول فلر بھی ہے۔کسی بھی قسم کے بعد 'L' عہدہ کم کاربن مواد کی نشاندہی کرتا ہے۔ایک قسم 3XXL سٹینلیس میں کاربن کا مواد 0.03% یا اس سے کم ہوتا ہے، جبکہ معیاری قسم 3XX سٹینلیس میں زیادہ سے زیادہ کاربن مواد 0.08% ہو سکتا ہے۔

چونکہ ایک قسم L فلر اسی درجہ بندی میں آتا ہے جس طرح غیر L پروڈکٹ ہے، اس لیے فیبریکٹرز ٹائپ L فلر کا استعمال کر سکتے ہیں، اور اس پر سختی سے غور کرنا چاہیے کیونکہ کم کاربن کا مواد انٹرگرانولر سنکنرن کے مسائل کے خطرے کو کم کرتا ہے۔درحقیقت، مصنفین کا کہنا ہے کہ ٹائپ ایل فلر زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال کیا جائے گا اگر فیبریکٹرز آسانی سے اپنے طریقہ کار کو اپ ڈیٹ کریں۔

GMAW کے عمل کو استعمال کرنے والے فیبریٹرز بھی ٹائپ 3XXSi فلر استعمال کرنے پر غور کرنا چاہتے ہیں، کیونکہ سلکان کے اضافے سے گیلے ہونے میں بہتری آتی ہے۔ایسی حالتوں میں جہاں ویلڈ کا تاج اونچا یا کھردرا ہو، یا جہاں ویلڈ پڈل فلیٹ یا لیپ جوائنٹ کی انگلیوں میں اچھی طرح سے نہیں باندھتا، Si Type GMAW الیکٹروڈ کا استعمال ویلڈ بیڈ کو ہموار کر سکتا ہے اور بہتر فیوژن کو فروغ دے سکتا ہے۔

اگر کاربائیڈ کی بارش ایک تشویش کا باعث ہے، تو ٹائپ 347 فلر پر غور کریں، جس میں تھوڑی مقدار میں نیبیم ہوتا ہے۔

سٹینلیس سٹیل کو کاربن سٹیل میں ویلڈ کرنے کا طریقہ

یہ صورت حال ایسی ایپلی کیشنز میں ہوتی ہے جہاں کسی ڈھانچے کے ایک حصے کے لیے کم لاگت کے لیے کاربن اسٹیل کے ساختی عنصر سے جڑے ہوئے سنکنرن مزاحم بیرونی چہرے کی ضرورت ہوتی ہے۔ملاوٹ کرنے والے عناصر کے ساتھ بیس میٹریل میں بغیر ملاوٹ والے عناصر کے بیس میٹریل کو جوائن کرتے وقت، ایک اوور اللوائیڈ فلر استعمال کریں تاکہ ویلڈ میٹل کے اندر موجود ڈائلیشن متوازن ہو جائے یا سٹین لیس بیس میٹل سے زیادہ مرکب ہو۔

کاربن اسٹیل کو ٹائپ 304 یا 316 میں شامل کرنے کے ساتھ ساتھ مختلف سٹینلیس اسٹیل میں شامل ہونے کے لیے، زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے ٹائپ 309L الیکٹروڈ پر غور کریں۔اگر زیادہ Cr مواد مطلوب ہے، تو Type 312 پر غور کریں۔

ایک احتیاطی نوٹ کے طور پر، austenitic سٹینلیس سٹیل توسیع کی شرح کو ظاہر کرتے ہیں جو کاربن سٹیل کے مقابلے میں تقریباً 50 فیصد زیادہ ہے۔شامل ہونے پر، توسیع کی مختلف شرحیں اندرونی دباؤ کی وجہ سے کریکنگ کا سبب بن سکتی ہیں جب تک کہ مناسب الیکٹروڈ اور ویلڈنگ کا طریقہ کار استعمال نہ کیا جائے۔

صحیح ویلڈ کی تیاری کی صفائی کے طریقہ کار کا استعمال کریں

دیگر دھاتوں کی طرح، پہلے تیل، چکنائی، نشانات اور گندگی کو غیر کلورینیٹڈ سالوینٹ سے ہٹا دیں۔اس کے بعد، سٹینلیس ویلڈ کی تیاری کا بنیادی اصول یہ ہے کہ 'سنکنرن کو روکنے کے لیے کاربن اسٹیل سے آلودگی سے بچیں۔'کچھ کمپنیاں اپنی 'سٹین لیس شاپ' اور 'کاربن شاپ' کے لیے الگ الگ عمارتیں استعمال کرتی ہیں تاکہ کراس آلودگی کو روکا جا سکے۔

ویلڈنگ کے لیے کناروں کو تیار کرتے وقت پیسنے والے پہیے اور سٹینلیس برش کو 'صرف سٹینلیس' کے طور پر نامزد کریں۔کچھ طریقہ کار جوائنٹ سے دو انچ پیچھے کی صفائی کا مطالبہ کرتے ہیں۔مشترکہ تیاری بھی زیادہ اہم ہے، کیونکہ الیکٹروڈ ہیرا پھیری کے ساتھ عدم مطابقت کی تلافی کاربن اسٹیل کے مقابلے میں مشکل ہے۔

زنگ کو روکنے کے لیے ویلڈ کے بعد کی صفائی کا صحیح طریقہ استعمال کریں۔

شروع کرنے کے لیے، یاد رکھیں کہ سٹینلیس سٹیل کو سٹین لیس کیا بناتا ہے: آکسیجن کے ساتھ کرومیم کا رد عمل مواد کی سطح پر کرومیم آکسائیڈ کی حفاظتی تہہ بناتا ہے۔کاربائیڈ کی بارش کی وجہ سے سٹینلیس زنگ لگتے ہیں (نیچے دیکھیں) اور کیونکہ ویلڈنگ کا عمل ویلڈ میٹل کو اس مقام پر گرم کرتا ہے جہاں ویلڈ کی سطح پر فیریٹک آکسائیڈ بن سکتا ہے۔جیسا کہ ویلڈیڈ حالت میں چھوڑا گیا، ایک بالکل درست ویلڈ 24 گھنٹے سے بھی کم وقت میں گرمی سے متاثرہ زون کی حدود میں 'زنگ کی ویگن کی پٹریوں' کو دکھا سکتا ہے۔

تاکہ خالص کرومیم آکسائیڈ کی ایک نئی تہہ درست طریقے سے اصلاح کر سکے، سٹینلیس سٹیل کو پالش، اچار، پیسنے یا برش کے ذریعے ویلڈ کے بعد کی صفائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ایک بار پھر، کام کے لئے وقف grinders اور برش استعمال کریں.

سٹینلیس سٹیل ویلڈنگ کی تار مقناطیسی کیوں ہے؟

مکمل طور پر austenitic سٹینلیس سٹیل غیر مقناطیسی ہے.تاہم، ویلڈنگ کا درجہ حرارت مائیکرو اسٹرکچر میں نسبتاً بڑا دانہ بناتا ہے، جس کے نتیجے میں ویلڈ شگاف سے حساس ہوتا ہے۔گرم کریکنگ کی حساسیت کو کم کرنے کے لیے، الیکٹروڈ بنانے والے فیرائٹ سمیت ملاوٹ کرنے والے عناصر شامل کرتے ہیں۔فیرائٹ فیز کی وجہ سے آسٹینیٹک دانے زیادہ باریک ہوتے ہیں، اس لیے ویلڈ زیادہ شگاف مزاحم بن جاتا ہے۔

ایک مقناطیس آسٹینیٹک سٹینلیس فلر کے سپول سے چپکا نہیں رہے گا، لیکن مقناطیس پکڑے ہوئے فرد کو برقرار رکھے ہوئے فیرائٹ کی وجہ سے ہلکی سی کھنچاؤ محسوس ہو سکتا ہے۔بدقسمتی سے، اس کی وجہ سے کچھ صارفین یہ سوچتے ہیں کہ ان کی مصنوعات کو غلط لیبل لگا دیا گیا ہے یا وہ غلط فلر میٹل استعمال کر رہے ہیں (خاص طور پر اگر انہوں نے تار کی ٹوکری سے لیبل پھاڑ دیا ہے)۔

الیکٹروڈ میں فیرائٹ کی صحیح مقدار ایپلی کیشن کے سروس درجہ حرارت پر منحصر ہے۔مثال کے طور پر، بہت زیادہ فیرائٹ کم درجہ حرارت پر ویلڈ کو اپنی سختی کھو دیتا ہے۔اس طرح، LNG پائپنگ ایپلی کیشن کے لیے ٹائپ 308 فلر کا فیرائٹ نمبر 3 اور 6 کے درمیان ہوتا ہے، اس کے مقابلے میں معیاری قسم 308 فلر کے لیے فیرائٹ نمبر 8 ہوتا ہے۔مختصر میں، فلر دھاتیں پہلے ایک جیسی لگ سکتی ہیں، لیکن ساخت میں چھوٹے فرق اہم ہیں۔

کیا ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل کو ویلڈ کرنے کا کوئی آسان طریقہ ہے؟

عام طور پر، ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل میں ایک مائیکرو سٹرکچر ہوتا ہے جس میں تقریباً 50% فیرائٹ اور 50% آسٹنائٹ ہوتے ہیں۔آسان الفاظ میں، فیرائٹ اعلی طاقت اور کشیدگی کے سنکنرن کے کریکنگ کے خلاف کچھ مزاحمت فراہم کرتا ہے جبکہ آسٹنائٹ اچھی سختی فراہم کرتا ہے۔مجموعہ میں دو مراحل ڈوپلیکس اسٹیل کو ان کی پرکشش خصوصیات دیتے ہیں۔ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل کی ایک وسیع رینج دستیاب ہے، جس میں سب سے عام قسم 2205 ہے۔اس میں 22% کرومیم، 5% نکل، 3% molybdenum اور 0.15% نائٹروجن ہے۔

ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل کو ویلڈنگ کرتے وقت، اگر ویلڈ میٹل میں بہت زیادہ فیرائٹ ہو تو مسائل پیدا ہو سکتے ہیں (قوس کی گرمی ایٹموں کو خود کو فیرائٹ میٹرکس میں ترتیب دیتی ہے)۔معاوضہ دینے کے لیے، فلر دھاتوں کو زیادہ کھوٹ والے مواد کے ساتھ آسٹینیٹک ڈھانچے کو فروغ دینے کی ضرورت ہوتی ہے، عام طور پر بیس میٹل کے مقابلے میں 2 سے 4% زیادہ نکل۔مثال کے طور پر، ویلڈنگ ٹائپ 2205 کے لیے فلکس کورڈ تار میں 8.85% نکل ہو سکتا ہے۔

مطلوبہ فیرائٹ مواد ویلڈنگ کے بعد 25 سے 55 فیصد تک ہو سکتا ہے (لیکن اس سے زیادہ ہو سکتا ہے)۔نوٹ کریں کہ ٹھنڈک کی شرح اتنی سست ہونی چاہیے کہ آسٹنائٹ کو ریفارم کر سکے، لیکن اتنی سست نہیں کہ انٹرمیٹالک فیزز بنائے، اور نہ ہی اتنی تیز کہ گرمی سے متاثرہ زون میں اضافی فیرائٹ پیدا کر سکے۔ویلڈ کے عمل اور فلر میٹل کو منتخب کرنے کے لیے کارخانہ دار کے تجویز کردہ طریقہ کار پر عمل کریں۔

سٹینلیس سٹیل کی ویلڈنگ کرتے وقت پیرامیٹرز کی ایڈجسٹمنٹ

فیبریکٹرز جو سٹینلیس سٹیل کی ویلڈنگ کرتے وقت پیرامیٹرز (وولٹیج، ایمپریج، آرک کی لمبائی، انڈکٹینس، پلس چوڑائی وغیرہ) کو مسلسل ایڈجسٹ کرتے ہیں، عام مجرم فلر دھات کی ساخت میں متضاد ہے۔ملاوٹ کرنے والے عناصر کی اہمیت کو دیکھتے ہوئے، کیمیائی ساخت میں بہت سے مختلف تغیرات ویلڈ کی کارکردگی پر نمایاں اثر ڈال سکتے ہیں، جیسے کہ ناقص گیلے آؤٹ یا مشکل سلیگ کا اخراج۔الیکٹروڈ قطر، سطح کی صفائی، کاسٹ اور ہیلکس میں تغیرات بھی GMAW اور FCAW ایپلی کیشنز میں کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں۔

austenitic سٹینلیس سٹیل میں کنٹرول کاربائیڈ ورن کو کنٹرول کرنا

426-871degC کے درجہ حرارت پر، کاربن کا مواد 0.02% سے زیادہ آسٹینیٹک ڈھانچے کی اناج کی حدود میں منتقل ہو جاتا ہے، جہاں یہ کرومیم کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے کرومیم کاربائیڈ بناتا ہے۔اگر کرومیم کاربن کے ساتھ جڑا ہوا ہے، تو یہ سنکنرن مزاحمت کے لیے دستیاب نہیں ہے۔جب ایک سنکنرن ماحول کے سامنے آتا ہے، تو دانے دار سنکنرن کا نتیجہ ہوتا ہے، جس سے اناج کی حدود کو کھایا جا سکتا ہے۔

کاربائیڈ کی بارش کو کنٹرول کرنے کے لیے، کم کاربن الیکٹروڈ کے ساتھ ویلڈنگ کرکے کاربن مواد کو جتنا ممکن ہو کم رکھیں (زیادہ سے زیادہ 0.04%)۔کاربن کو نیبیم (سابقہ ​​کولمبیم) اور ٹائٹینیم کے ذریعے بھی جوڑا جا سکتا ہے، جو کرومیم کی نسبت کاربن سے زیادہ مضبوط تعلق رکھتے ہیں۔اس مقصد کے لیے ٹائپ 347 الیکٹروڈ بنائے گئے ہیں۔

فلر میٹل کے انتخاب کے بارے میں بحث کی تیاری کیسے کریں۔

کم از کم، ویلڈڈ حصے کے آخری استعمال کے بارے میں معلومات جمع کریں، بشمول سروس ماحول (خاص طور پر آپریٹنگ درجہ حرارت، سنکنرن عناصر کی نمائش اور متوقع سنکنرن مزاحمت کی ڈگری) اور مطلوبہ سروس لائف۔آپریٹنگ حالات میں مطلوبہ مکینیکل خصوصیات کے بارے میں معلومات بہت مدد کرتی ہیں، بشمول طاقت، سختی، لچک اور تھکاوٹ۔

زیادہ تر معروف الیکٹروڈ مینوفیکچررز فلر میٹل کے انتخاب کے لیے گائیڈ بکس فراہم کرتے ہیں، اور مصنفین اس نکتے پر زیادہ زور نہیں دے سکتے: فلر میٹل ایپلی کیشن گائیڈ سے مشورہ کریں یا مینوفیکچرر کے تکنیکی ماہرین سے رابطہ کریں۔وہ صحیح سٹینلیس سٹیل الیکٹروڈ کے انتخاب میں مدد کے لیے موجود ہیں۔

TYUE کی سٹینلیس سٹیل فلر دھاتوں کے بارے میں مزید معلومات کے لیے اور مشورہ کے لیے کمپنی کے ماہرین سے رابطہ کرنے کے لیے، www.tyuelec.com پر جائیں۔