टीआईजी वेल्डिंग क्या है?

टंगस्टन अक्रिय गैस (TIG) वेल्डिंग, जिसे गैस टंगस्टन आर्क वेल्डिंग (GTAW) के रूप में भी जाना जाता है, एक गैर-उपभोज्य टंगस्टन इलेक्ट्रोड और एक अक्रिय परिरक्षण गैस का उपयोग करता है। - टीआईजी वेल्डिंग भराव सामग्री के उपयोग के बिना वस्तुओं को जोड़ने की अनुमति देती है, जिसके परिणामस्वरूप साफ और छींटे मुक्त वेल्ड होते हैं।

टीआईजी वेल्डिंग प्रक्रिया में, आर्क एक नुकीले टंगस्टन इलेक्ट्रोड और वर्कपीस के बीच आर्गन या हीलियम के निष्क्रिय वातावरण में बनता है। नुकीले इलेक्ट्रोड द्वारा प्रदान किया गया छोटा तीव्र चाप उच्च गुणवत्ता और सटीक वेल्डिंग के लिए आदर्श है। चूंकि वेल्डिंग के दौरान इलेक्ट्रोड की खपत नहीं होती है, इसलिए टीआईजी वेल्डर को चाप से गर्मी इनपुट को संतुलित करने की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि पिघलने वाले इलेक्ट्रोड से धातु जमा हो जाती है। जब भराव धातु की आवश्यकता होती है, तो इसे वेल्ड पूल में अलग से जोड़ा जाना चाहिए।

शक्ति का स्रोत

टीआईजी वेल्डिंग को एक झुके हुए, निरंतर चालू विद्युत स्रोत - या तो डीसी या एसी के साथ संचालित किया जाना चाहिए। जब वर्कपीस की सतह पर इलेक्ट्रोड शॉर्ट-सर्किट होता है तो अत्यधिक उच्च धाराओं से बचने के लिए एक निरंतर वर्तमान शक्ति स्रोत आवश्यक है। यह या तो आर्क स्टार्टिंग के दौरान जानबूझकर या वेल्डिंग के दौरान अनजाने में हो सकता है। यदि, एमआईजी वेल्डिंग की तरह, एक फ्लैट विशेषता शक्ति स्रोत का उपयोग किया जाता है, तो वर्कपीस की सतह के साथ कोई भी संपर्क इलेक्ट्रोड टिप को नुकसान पहुंचाएगा या इलेक्ट्रोड को वर्कपीस की सतह पर फ्यूज कर देगा। डीसी में, क्योंकि आर्क ऊष्मा कैथोड (नकारात्मक) पर लगभग एक-तिहाई और एनोड (सकारात्मक) पर दो-तिहाई वितरित होती है, ओवरहीटिंग और पिघलने को रोकने के लिए इलेक्ट्रोड में हमेशा नकारात्मक ध्रुवता होती है। हालाँकि, डीसी इलेक्ट्रोड सकारात्मक ध्रुवता के वैकल्पिक शक्ति स्रोत कनेक्शन का लाभ यह है कि जब कैथोड वर्कपीस पर होता है, तो सतह ऑक्साइड संदूषण से साफ हो जाती है। इस कारण से, एल्यूमीनियम जैसी दृढ़ सतह ऑक्साइड फिल्म के साथ वेल्डिंग सामग्री में एसी का उपयोग किया जाता है।

आर्क प्रारंभ

वेल्डिंग आर्क को सतह को खरोंचकर, शॉर्ट-सर्किट बनाकर शुरू किया जा सकता है। शॉर्ट-सर्किट टूटने पर ही मुख्य वेल्डिंग करंट प्रवाहित होगा। हालाँकि, एक जोखिम है कि इलेक्ट्रोड सतह पर चिपक सकता है और वेल्ड में टंगस्टन समावेशन का कारण बन सकता है। इस जोखिम को 'लिफ्ट आर्क' तकनीक का उपयोग करके कम किया जा सकता है जहां शॉर्ट-सर्किट बहुत कम वर्तमान स्तर पर बनता है। टीआईजी आर्क को शुरू करने का सबसे आम तरीका एचएफ (उच्च आवृत्ति) का उपयोग करना है। एचएफ में कई हजार वोल्ट की उच्च वोल्टेज चिंगारी होती है जो कुछ माइक्रोसेकंड तक चलती है। एचएफ स्पार्क्स के कारण इलेक्ट्रोड-वर्कपीस गैप टूट जाएगा या आयनित हो जाएगा। एक बार इलेक्ट्रॉन/आयन बादल बनने के बाद, विद्युत स्रोत से धारा प्रवाहित हो सकती है।

नोट: चूंकि एचएफ असामान्य रूप से उच्च विद्युत चुम्बकीय उत्सर्जन (ईएम) उत्पन्न करता है, वेल्डर को पता होना चाहिए कि इसके उपयोग से हस्तक्षेप हो सकता है, खासकर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में। चूंकि ईएम उत्सर्जन रेडियो तरंगों की तरह हवाई हो सकता है, या बिजली केबलों के माध्यम से प्रसारित हो सकता है, इसलिए वेल्डिंग के आसपास नियंत्रण प्रणालियों और उपकरणों के साथ हस्तक्षेप से बचने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए।

एसी आर्क को स्थिर करने में एचएफ भी महत्वपूर्ण है; एसी में, इलेक्ट्रोड ध्रुवता प्रति सेकंड लगभग 50 बार की आवृत्ति पर उलट जाती है, जिससे प्रत्येक ध्रुवता परिवर्तन पर चाप बुझ जाता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि ध्रुवता के प्रत्येक उलटाव पर चाप पुनः सक्रिय हो, प्रत्येक आधे-चक्र की शुरुआत के साथ मेल खाने के लिए इलेक्ट्रोड/वर्कपीस गैप में एचएफ स्पार्क्स उत्पन्न होते हैं।

इलेक्ट्रोड

डीसी वेल्डिंग के लिए इलेक्ट्रोड आम तौर पर आर्क इग्निशन में सुधार के लिए 1 से 4% थोरिया के साथ शुद्ध टंगस्टन होते हैं। वैकल्पिक योजक लैंथेनम ऑक्साइड और सेरियम ऑक्साइड हैं जिनके बारे में बेहतर प्रदर्शन (आर्क स्टार्टिंग और कम इलेक्ट्रोड खपत) देने का दावा किया जाता है। वेल्डिंग करंट के स्तर के लिए सही इलेक्ट्रोड व्यास और टिप कोण का चयन करना महत्वपूर्ण है। एक नियम के रूप में, धारा जितनी कम होगी इलेक्ट्रोड व्यास और टिप कोण उतना ही छोटा होगा। एसी वेल्डिंग में, चूंकि इलेक्ट्रोड बहुत अधिक तापमान पर काम करेगा, इलेक्ट्रोड क्षरण को कम करने के लिए ज़िरकोनिया के साथ टंगस्टन का उपयोग किया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इलेक्ट्रोड पर बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न होने के कारण, एक नुकीले सिरे को बनाए रखना मुश्किल होता है और इलेक्ट्रोड का अंत एक गोलाकार या 'बॉल' प्रोफ़ाइल मानता है।

परिरक्षण गैस

वेल्ड की जाने वाली सामग्री के अनुसार परिरक्षण गैस का चयन किया जाता है। निम्नलिखित दिशानिर्देश मदद कर सकते हैं:

आर्गन + 2 से 5% एच 2 - आर्गन में हाइड्रोजन मिलाने से गैस थोड़ी सी बन जाएगी, जिससे सतह ऑक्सीकरण के बिना साफ-सुथरे दिखने वाले वेल्ड के उत्पादन में सहायता मिलेगी। चूँकि चाप अधिक गर्म और अधिक संकुचित होता है, यह उच्च वेल्डिंग गति की अनुमति देता है। नुकसान में कार्बन स्टील्स में हाइड्रोजन क्रैकिंग और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में वेल्ड धातु सरंध्रता का जोखिम शामिल है।

हीलियम और हीलियम/आर्गन मिश्रण - आर्गन में हीलियम मिलाने से चाप का तापमान बढ़ जाएगा। यह उच्च वेल्डिंग गति और गहरी वेल्ड पैठ को बढ़ावा देता है। हीलियम या हीलियम/आर्गन मिश्रण का उपयोग करने के नुकसान गैस की उच्च लागत और चाप शुरू करने में कठिनाई हैं।

अनुप्रयोग

टीआईजी वेल्डिंग का उपयोग सभी औद्योगिक क्षेत्रों में किया जाता है लेकिन यह उच्च गुणवत्ता वाली वेल्डिंग के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। मैनुअल वेल्डिंग में, अपेक्षाकृत छोटा चाप पतली शीट सामग्री या नियंत्रित प्रवेश (पाइप वेल्ड के रूट रन में) के लिए आदर्श है। क्योंकि जमाव दर काफी कम हो सकती है (एक अलग फिलर रॉड का उपयोग करके) मोटी सामग्री के लिए और मोटी दीवार वाले पाइप वेल्ड में फिल पास के लिए एमएमए या एमआईजी बेहतर हो सकता है।

टीआईजी वेल्डिंग का उपयोग यंत्रीकृत प्रणालियों में ऑटोजेनस या फिलर तार के साथ भी व्यापक रूप से किया जाता है। हालाँकि, पाइपों की कक्षीय वेल्डिंग के लिए कई 'ऑफ द शेल्फ' प्रणालियाँ उपलब्ध हैं, जिनका उपयोग रासायनिक संयंत्रों या बॉयलरों के निर्माण में किया जाता है। सिस्टम को किसी हेरफेर कौशल की आवश्यकता नहीं है, लेकिन ऑपरेटर को अच्छी तरह से प्रशिक्षित होना चाहिए। क्योंकि वेल्डर का चाप और वेल्डपूल व्यवहार पर कम नियंत्रण होता है, इसलिए किनारे की तैयारी (हाथ से तैयार करने के बजाय मशीनीकृत), संयुक्त फिट-अप और वेल्डिंग मापदंडों के नियंत्रण पर सावधानीपूर्वक ध्यान दिया जाना चाहिए।