धातुओं की थर्मल कटिंग (आरेख के साथ)
इस लेख को पढ़ने के बाद आप उपयुक्त आरेखों की मदद से धातुओं के थर्मल काटने की प्रक्रिया के बारे में जानेंगे।
थर्मल कटिंग प्रक्रियाओं का एक परिवार है जिसमें एक इलेक्ट्रिक आर्क, विकिरण ऊर्जा या एक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया की गर्मी का उपयोग एक धातु को पिघलाने या त्वरित गति से धातु को ऑक्सीकरण करने के लिए किया जाता है। ऐसी कई प्रक्रियाएँ हैं जो धातुओं को काटने के लिए चाप की ऊष्मा का उपयोग करती हैं और इनमें परिरक्षित धातु चाप, वायु कार्बन चाप, प्लाज्मा चाप, गैस टंगस्टन चाप और गैस धातु चाप शामिल हैं।
इलेक्ट्रॉन बीम और लेजर बीम धातुओं की कटाई को प्राप्त करने के लिए विकिरण ऊर्जा का उपयोग करते हैं। ऑक्सीजन जेट के साथ संयोजन में ऑक्सी-ईंधन गैस लौ का उपयोग एक एक्सोथर्मीमिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को शुरू करने और बनाए रखने के लिए किया जाता है जो पर्याप्त गर्मी उत्पन्न करता है और विशेष रूप से कम कार्बन लौह धातुओं के कणों को प्रभावित करता है। इन प्रक्रियाओं में से ऑक्सी- एसिटिलीन, एयर कार्बन आर्क और प्लाज़्मा आर्क उद्योग में उपयोग की जाने वाली तीन प्रमुख थर्मल कटिंग प्रक्रियाएं हैं।
1887 में आविष्कार किया गया ऑक्सी-एसिटिलीन लौ काटने की प्रक्रिया, निम्न कार्बन स्टील्स की आर्थिक और उच्च गति काटने के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया में एक गैस कटिंग टॉर्च, अंजीर में दिखाया गया है। 2.58, गैस वेल्डिंग मशाल के समान है।
गैस काटने वाली मशाल न केवल एक ऑक्सी-एसिटिलीन लौ प्राप्त करने के लिए एक साधन प्रदान करती है, बल्कि एक उच्च दबाव शुद्ध ऑक्सीजन गैस जेट प्रदान करने के लिए एक अलग लीवर नियंत्रित मार्ग है जो निम्नलिखित प्रतिक्रिया द्वारा गर्मी और पीढ़ी उत्पन्न करने के लिए गर्म धातु पर थोपती है। ।
3 एफ + 20 2 → Fe 3 O 4 + गर्मी (1120 KJ / mol)
हालांकि, प्रतिक्रिया की शुरुआत केवल तभी संभव है जब धातु को काट दिया गया है, स्टील के लिए 870 डिग्री सेल्सियस या उससे ऊपर के इग्निशन तापमान को प्राप्त किया है। एक बार प्रतिक्रिया शुरू होने के बाद लौ को केवल इसे बनाए रखने की आवश्यकता होती है, इसलिए कम ऊर्जा की एक तटस्थ लौ का उपयोग किया जाता है। जिस धातु का ऑक्सीकरण होता है (Fe 3 O 4 ) उसमें स्टील के निकिंग पॉइंट की तुलना में कम गलनांक होता है, इस प्रकार पिघलने से कट तेजी से प्राप्त होता है।
ऑक्सीजन जेट ऑक्सीकृत धातु या स्लैग को कट या केर्फ से उड़ाने में भी मदद करता है।
व्यावसायिक रूप से, ऑक्सी-एसिटिलीन काटने की प्रक्रिया को बड़े पैमाने पर हल्के और कम मिश्र धातु स्टील्स को सीधे या समोच्च कटौती के लिए और साथ ही वेल्डिंग के लिए संयुक्त बढ़त की तैयारी के लिए उपयोग किया जाता है। यह ढलाई में लोहे और स्टेनलेस स्टील्स जैसे ढलाई में गेट्स और राइजर आदि को हटाने के लिए सीमित उपयोग भी पाता है।
एयर कार्बन-आर्क प्रक्रिया एक ग्रेफाइट रॉड और वर्कपीस के बीच एक इलेक्ट्रिक आर्क द्वारा उत्पादित गर्मी का उपयोग धातु को पिघलाने और इसे संपीड़ित हवा से कटौती से बाहर निकालने के लिए करती है जो सामग्री को आंशिक रूप से ऑक्सीकरण कर सकती है और इसलिए इसके पिघलने बिंदु को कम करने में मदद करती है। संकुचित हवा का जेट आमतौर पर पिघले हुए धातु को बाहर निकालने के लिए चाप का अनुसरण करता है जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 2.59।
इस प्रक्रिया का उपयोग धातुओं को काटने या बिगाड़ने और उन्हें जमाने के लिए किया जाता है। अधिकांश मानक वेल्डिंग वेल्डिंग पावर स्रोत, एसी और डीसी दोनों, 60 वोल्ट के एक ओपन सर्किट वोल्टेज के साथ एयर कार्बन आर्क काटने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं। 150 से 300 मिमी लंबे इलेक्ट्रोड का उपयोग 4 से 25 मिमी व्यास में भिन्न होता है। दोनों नंगे और तांबे लेपित इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है, हालांकि बाद के प्रकार उनके द्वारा प्राप्त बेहतर नाली एकरूपता के कारण अधिक व्यापक उपयोग पाता है। 85 से 1415 लीटर प्रति मिनट की वायु प्रवाह दर के साथ 55 से 70 एन / सेमी 2 का उपयोग किया गया वायु दबाव है।
एयर कार्बन-आर्क प्रक्रिया का उपयोग व्यापक रूप से गाउटिंग, संयुक्त बढ़त की तैयारी और दोषपूर्ण वेल्ड धातु को हटाने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग धातु की वस्तुओं के स्क्रैपिंग के लिए भी किया जाता है।
प्लाज्मा चाप में एक धातु को आयनित गर्म गैस के एक उच्च वेग जेट का उपयोग करके पिघलाकर अलग किया जाता है। नियोजित उपकरण प्लाज्मा चाप वेल्डिंग के लिए उपयोग के समान है, हालांकि गैस दबाव वेल्डिंग में उपयोग किए जाने की तुलना में अधिक है।
प्लाज्मा आर्क कटिंग टॉर्च डीजी पावर स्रोत के एनोड से जुड़े कार्य टुकड़े के साथ स्थानांतरित प्लाज्मा प्रकार का है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 2.60। उपयोग किया जाने वाला शक्ति स्रोत 120 से 400 वोल्ट के खुले सर्किट वोल्टेज रेंज के साथ ड्रॉपिंग वोल्ट-एम्पीयर विशेषता प्रकार का है। उच्च OCV का उपयोग मोटे वर्गों को काटने के लिए किया जाता है। आवश्यक आउटपुट करंट रेंज आमतौर पर 70 से 1000 एम्पीयर होती है।
प्लाज्मा जेट का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली गैस धातु को काटने के लिए निर्भर करती है, उदाहरण के लिए, कार्बन स्टील को संपीड़ित हवा द्वारा काटा जा सकता है जबकि अधिकांश गैर-लौह धातुओं को नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, आर्गन या उनके मिश्रण का उपयोग करके काटा जा सकता है।
प्लाज्मा चाप को काटकर लगभग सभी धातुओं को काटा जा सकता है लेकिन यह एल्यूमीनियम और स्टेनलेस स्टील्स को काटने के लिए विशेष रूप से अनुकूल है। इसका उपयोग स्टैक कटिंग, शेप कटिंग और प्लेट बेवलिंग के लिए भी किया जा सकता है।
ऊपर वर्णित काटने के तीन तरीकों के अलावा, अन्य थर्मल कटिंग विधियों का उपयोग कभी-कभी विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए भी किया जाता है, उदाहरण के लिए, स्क्रैपिंग के लिए कार्बन आर्क के बजाय परिरक्षित धातु चाप प्रक्रिया का उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, इसमें वेल्डिंग के लिए उच्च धारा का उपयोग शामिल है, हालांकि उपयोग किए जाने वाले उपकरण वेल्डिंग और काटने दोनों के लिए मूल रूप से समान हैं।
इलेक्ट्रॉन बीम और लेजर बीम भी धातुओं को काटने के लिए नियोजित किया जा सकता है, लेकिन उपकरणों की उच्च प्रारंभिक लागत के कारण उनका उपयोग सीमित है।
