01
ভূমিকা
উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, কম তাপ ইনপুট এবং অ{0}}যোগাযোগ প্রকৃতির কারণে, লেজার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তি আধুনিক নির্ভুলতা উত্পাদনের অন্যতম প্রধান প্রক্রিয়া হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে। যাইহোক, ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন ওয়েল্ড পুল এবং বায়ুমণ্ডলের মধ্যে যোগাযোগের ফলে অক্সিডেশন, পোরোসিটি এবং এলিমেন্টাল বার্ন-অফ-এর মতো সমস্যাগুলি-ওয়েল্ড সিমের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং পরিষেবা জীবনকে মারাত্মকভাবে সীমাবদ্ধ করে। ঢালাই পরিবেশ নিয়ন্ত্রণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ মাধ্যম হিসাবে, গ্যাসের ধরন, প্রবাহের হার এবং বিতরণ পদ্ধতি নির্বাচনকে অবশ্যই নির্দিষ্ট উপাদান বৈশিষ্ট্য (যেমন রাসায়নিক বিক্রিয়া এবং তাপ পরিবাহিতা) এবং ওয়ার্কপিসের পুরুত্বের সাথে সাবধানতার সাথে মিলিত হতে হবে।
লেজার এবং ইলেক্ট্রন বিম প্রক্রিয়াকরণ
02
শিল্ডিং গ্যাসের প্রকারভেদ
একটি শিল্ডিং গ্যাসের প্রাথমিক কাজ হল অক্সিজেনকে বিচ্ছিন্ন করা, ওয়েল্ড পুলের আচরণ নিয়ন্ত্রণ করা এবং শক্তি সংযোগের দক্ষতা বৃদ্ধি করা। তাদের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে, রক্ষাকারী গ্যাসগুলিকে বিস্তৃতভাবে নিষ্ক্রিয় গ্যাস (যেমন আর্গন এবং হিলিয়াম) এবং সক্রিয় গ্যাস (যেমন নাইট্রোজেন এবং কার্বন ডাই অক্সাইড) শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলি উচ্চ রাসায়নিক স্থিতিশীলতার অধিকারী, কার্যকরভাবে ওয়েল্ড পুলের অক্সিডেশন প্রতিরোধ করে; যাইহোক, তাদের থার্মোফিজিকাল বৈশিষ্ট্যের উল্লেখযোগ্য পার্থক্য ঢালাইয়ের ফলাফলকে গভীরভাবে প্রভাবিত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, আর্গন (Ar) একটি উচ্চ ঘনত্ব (1.784 kg/m³) বৈশিষ্ট্যযুক্ত, এটিকে ওয়েল্ড পুলের উপর একটি স্থিতিশীল প্রতিরক্ষামূলক কম্বল তৈরি করতে সক্ষম করে; বিপরীতভাবে, এর নিম্ন তাপ পরিবাহিতা (0.0177 W/m·K) এর ফলে ঢালাই পুল ঠাণ্ডা এবং অগভীর অনুপ্রবেশ গভীরতা হয়। বিপরীতে, হিলিয়াম (He) আর্গনের (0.1513 W/m·K) তুলনায় প্রায় আট গুণ তাপ পরিবাহিতা প্রদর্শন করে, যার ফলে ওয়েল্ড পুল ঠান্ডা হয় এবং প্রবেশের গভীরতা বৃদ্ধি পায়; যাইহোক, এর কম ঘনত্ব (0.1785 kg/m³) এটিকে দ্রুত বিচ্ছুরণের প্রবণ করে তোলে, কার্যকর রক্ষণ বজায় রাখার জন্য উচ্চ প্রবাহ হারের প্রয়োজন হয়। সক্রিয় গ্যাসগুলি-যেমন নাইট্রোজেন (N₂)-কিছু নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনে, কঠিন-সলিউশন শক্তিশালীকরণের মাধ্যমে ওয়েল্ড সিমের শক্তি বাড়াতে পারে; যাইহোক, তাদের অত্যধিক ব্যবহার porosity বা ভঙ্গুর পর্যায়গুলির বৃষ্টিপাত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীল ঢালাই করার সময়, ওয়েল্ড পুলে নাইট্রোজেন দ্রবীভূত হয়ে ফেরাইট-অস্টিনাইট ফেজ ভারসাম্যকে ব্যাহত করতে পারে, যার ফলে ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়।
প্রক্রিয়া প্রক্রিয়ার দৃষ্টিকোণ থেকে, হিলিয়ামের উচ্চ আয়নকরণ শক্তি (24.6 eV) প্লাজমা রক্ষার প্রভাবকে দমন করে এবং লেজার শক্তি শোষণকে উন্নত করে, যার ফলে অনুপ্রবেশ গভীরতা বৃদ্ধি পায়। বিপরীতভাবে, আর্গনের কম আয়নকরণ শক্তি (15.8 eV) একটি প্লাজমা প্লাম তৈরি করে, যার ফলে হস্তক্ষেপ প্রশমিত করার জন্য ডিফোকাসিং বা পালস মড্যুলেশনের মতো কৌশল ব্যবহার করা প্রয়োজন। তদ্ব্যতীত, সক্রিয় শিল্ডিং গ্যাস এবং গলিত পুলের মধ্যে রাসায়নিক বিক্রিয়া-যেমন ইস্পাতের ক্রোমিয়ামের সাথে নাইট্রোজেনের বিক্রিয়ার মাধ্যমে নাইট্রাইডের গঠন-ওয়েল্ডের গঠন পরিবর্তন করতে পারে; অতএব, নির্দিষ্ট উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলি বিবেচনায় রেখে, শিল্ডিং গ্যাসের পছন্দ সতর্কতার সাথে করা উচিত।
**বস্তু প্রয়োগের উদাহরণ:**
• **ইস্পাত:** পাতলা প্লেটের ঢালাইয়ে (<3 mm), argon ensures a high-quality surface finish; for instance, the oxide layer thickness on a weld in 1.5 mm low-carbon steel is merely 0.5 μm. For thick plates (>10 মিমি), তবে, অনুপ্রবেশ গভীরতা বাড়ানোর জন্য হিলিয়াম (He) এর একটি ছোট সংযোজন প্রয়োজন।
• **স্টেইনলেস স্টিল:** আর্গন শিল্ডিং ক্রোমিয়াম (Cr) বিষয়বস্তুর ক্ষয় রোধ করে; 3 মিমি পুরু 304 স্টেইনলেস স্টিলের একটি ওয়েল্ডে, Cr সামগ্রী 18.2% পর্যন্ত পৌঁছেছে (বেস মেটালের 18.5% এর কাছাকাছি)। অন্যদিকে, ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের একটি সুষম ফেজ অনুপাত বজায় রাখার জন্য একটি Ar-N₂ মিশ্রণ (N₂ কম বা 5% এর সমান) প্রয়োজন। অধ্যয়নগুলি ইঙ্গিত দেয় যে যখন একটি Ar-2%N₂ মিশ্রণ ব্যবহার করে 8 মিমি পুরু 2205 ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীল ঢালাই করা হয়, তখন ফেরাইট-থেকে-অস্টেনাইট ফেজ অনুপাত 48:52 এ স্থির হয়, যা MP-8 সুপারের টেনসিল শক্তি অর্জন করে। (720 MPa)।
• **অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়:** *পাতলা প্লেট (<3 mm):* The high reflectivity of aluminum alloys results in low energy absorption; helium, with its high ionization energy (24.6 eV), helps stabilize the plasma. Research shows that when welding 2 mm thick 6061 aluminum alloy under helium shielding, the penetration depth reaches 1.8 mm-a 25% increase compared to argon shielding-while porosity remains below 1%. *Thick Plates (>5 মিমি):* ঢালাই পুরু অ্যালুমিনিয়াম প্লেট উচ্চ শক্তি ইনপুট প্রয়োজন; একটি হিলিয়াম-আর্গন মিশ্রণ (He:Ar=3:1) পর্যাপ্ত অনুপ্রবেশ গভীরতা অর্জন এবং খরচ পরিচালনার মধ্যে একটি ভারসাম্য প্রদান করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন 8 মিমি পুরু 5083 প্লেট ঢালাই করা হয়, তখন এই মিশ্রণের সাহায্যে ঢালাই করার ফলে 6.2 মিমি প্রবেশ গভীরতা-বিশুদ্ধ আর্গনের তুলনায় 35% উন্নতি হয়-যদিও একই সাথে ঢালাইয়ের খরচ 20% কম হয়।
