असामान्य वातावरण में वेल्डिंग

इस लेख को पढ़ने के बाद आप असामान्य वातावरण में वेल्डिंग के तरीकों के बारे में जानेंगे: 1. वेल्डिंग इन विंड 2. लो एंबिएंट टेम्परेचर पर वेल्डिंग 3. वैक्यूम में वेल्डिंग 4. अंतरिक्ष में वेल्डिंग।

पवन में वेल्डिंग:

घुमावदार परिस्थितियों में वेल्डिंग के परिणामस्वरूप चाप लंबा हो जाता है जो वायुमंडलीय गैसों के हानिकारक प्रभाव से वेल्ड पूल में गिरावट की ओर जाता है। इसलिए, चाप वोल्टेज को एक सीमा में रखा जाना चाहिए ताकि किसी दिए गए वायु वेग पर दोष-मुक्त वेल्ड सुनिश्चित किया जा सके।

परिरक्षित धातु चाप वेल्डिंग में कोटिंग के जलने से सुरक्षा गैस ढाल और गैस धातु चाप वेल्डिंग में परिरक्षण गैस को वायु वेग से गंभीर रूप से प्रभावित पाया जाता है; हालांकि स्व-परिरक्षण फ्लक्स-कोरेड तार काफी बेहतर सुरक्षा प्रदान करने के लिए पाए जाते हैं।

शिल्डिंग दक्षता के एक मात्रात्मक मानदंड के रूप में चाप को लंबा मानते हुए, श्लेपकोव, एट अल द्वारा रिपोर्ट किए गए स्व-परिरक्षण फ्लक्स-कोरड आर्क वेल्डिंग (FCAW) तार के एक ब्रांड के लिए परिणाम। नकली प्रयोगशाला प्रयोगों से चित्र 22.1 में दिखाए गए हैं।

यह स्पष्ट है कि दोष मुक्त वेल्ड को 15 मीटर प्रति सेकंड तक हवा के वेग के लिए 21 से 22.5 वोल्ट की चाप वोल्टेज सीमा के लिए बहुत कम चाप लंबाई के लिए प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि, वेल्ड बीड की गुणवत्ता लंबे आर्क के लिए विशेष रूप से उच्च वायु वेग पर गंभीर रूप से प्रभावित हुई थी। अन्य प्रकार के स्व-परिरक्षण करने वाले FCAW तारों के लिए भी इसी तरह के आंकड़े समान लेखकों द्वारा सूचित किए गए हैं।

कम परिवेश तापमान पर वेल्डिंग:

उत्तर के पहाड़ी क्षेत्रों में सर्दियों के दौरान या विशेष रूप से आर्कटिक और अंटार्कटिक क्षेत्रों में वेल्डिंग के दौरान -40 डिग्री सेल्सियस या उससे भी कम तापमान पर बहुत कम तापमान पर काम करना शामिल है। सर्दियों में आर्कटिक क्षेत्र में मशीनों और संरचनाओं की उत्पादकता मूल्यांकन की तुलना में लगभग 1.5 गुना कम है और इस तरह से वास्तविक सेवा जीवन में 2 से 3.5 गुना की कमी आई है, जिसके परिणामस्वरूप इसमें शामिल देशों को बहुत नुकसान हुआ है।

सर्दियों के समय में कार, ट्रैक्टर और बुलडोजर घटकों और असेंबलियों की विफलता गर्मियों में 4 से 6 गुना अधिक होने की सूचना है। सर्दियों में बुलडोजर का औसत मासिक काम गर्मियों में 2.7 से 7 गुना कम है। कुल दर्ज वेल्डेड बुनियादी घटकों और खुदाई मशीनों की विधानसभाओं में से 75% से अधिक विफलताएं सर्दियों की अवधि में होती हैं। भंगुर अस्थिभंग और थकान फ्रैक्चर ड्रेजर और अन्य पृथ्वी पर चलने वाले उपकरणों में वेल्डेड जोड़ों की विफलताओं का कारण बनता है।

आर्कटिक क्षेत्र में सर्दियों में तापमान कम होने के साथ पाइपलाइनों, पुलों, भार ढोने वाले गर्डरों, टैंकों, तेल भंडारण टैंकों और दबाव वाहिकाओं में विफलताओं की सूचना दी जाती है। कम तापमान के प्रमुख कारणों में वेल्डेड जोड़ों के भंगुर फ्रैक्चर बेस सामग्री और वेल्डिंग उपभोग्य सामग्रियों के खराब चयन के साथ-साथ वेल्डिंग द्वारा अपनाए गए हैं। यह उच्च संवेदनशीलता के साथ क्षेत्रों के गठन की ओर जाता है और शीत दरार की दीक्षा होती है।

कम परिवेश के तापमान पर किए गए वेल्ड जोड़ों में ठंड दरारें बनाने के लिए वेल्ड पूल के तेजी से ठंडा और क्रिस्टलीकरण के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप वेल्ड धातु में हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, या नाइट्रोजन और गैर-धातु सामग्री का प्रवेश होता है। कम तापमान पर तेजी से ठंडा होने के कारण; अधूरा प्रवेश और संलयन की कमी के कारण धातु का पिघलना भी अपर्याप्त हो सकता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोड और भराव तारों की गुणवत्ता पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है अगर उन पर नमी जैल।

गुणवत्ता को पूरा करने के लिए निम्न तापमान के हानिकारक प्रभावों का मुकाबला करने के लिए निम्नलिखित नियमों का पालन करना चाहिए:

1. इस्तेमाल की जाने वाली मूल धातु को निशान प्रभाव से बचने के लिए खरोंच, खरोज या सतह की कटौती से मुक्त होना चाहिए

2. दूषित और नमी या बर्फ को हटाने के लिए काम के किनारों की सफाई आवश्यक है। यदि आवश्यक हो तो किनारों को असेंबल करने से पहले प्रीहीट किया जा सकता है और फिर वेल्ड जॉइंट को धीरे से ठंडा करें।

3. केवल उच्च गुणवत्ता वाले इलेक्ट्रोड, अच्छी तरह से सूखे, का उपयोग उचित वेल्डिंग तकनीकों और चर के साथ किया जाना चाहिए। कम परिवेश के तापमान की भरपाई के लिए उच्चतर वर्तमान सेटिंग की आवश्यकता हो सकती है।

4. वेल्ड धातु और HAZ में खरोंच और खरोज के गठन से बचने के लिए वेल्ड्स को पूरा करने के बाद सावधानी से ट्रिम किया जाना चाहिए।

5. गड्ढा दरारों के गठन से बचने के लिए गड्ढा के विकास से बचा जाना चाहिए जिससे भंगुर भंग हो सकते हैं।

6. वेल्ड संयुक्त में अत्यधिक तनाव के विकास से बचने के लिए कठोर tacks के बजाय जुड़नार का उपयोग करें; एक अच्छा अभ्यास, 20 °, के बारे में, परिवेश के तापमान में 10 ° C की प्रत्येक कमी के लिए गर्मी इनपुट को 4 से 5% तक बढ़ाना है।

गर्मी सिंक प्रभाव में वृद्धि के कारण, काम की मोटाई में वृद्धि के साथ वेल्ड नमनीयता कम हो जाती है। नमनीयता पर मोटाई के प्रभाव का प्रतिकार करने के लिए ऊष्मा इनपुट को बढ़ाया जा सकता है, लेकिन इससे आमतौर पर वेल्ड धातु की शक्ति कम हो जाती है। पट्टिका और मल्टी-रन बट वेल्ड्स में शीतलन दर एक महत्वपूर्ण पैरामीटर होता है इसलिए कम परिवेश के तापमान पर बनाए गए महत्वपूर्ण वेल्ड्स में आसानी से बचा जाता है।

एक वैकल्पिक विधि मोटे क्रॉस-सेक्शन के वेल्ड बनाने के लिए है। उदाहरण के लिए, 16 - 24 मिमी, 25 से 40 मिमी और 41 से 50 मिमी की वर्कपीस मोटाई को क्रमशः न्यूनतम वेल्ड संयुक्त क्रॉस-सेक्शन या 35 मिमी ², 50 मिमी ² और 60 मिमी ^{2 के} साथ वेल्डेड किया जाना चाहिए। इसके अलावा, ऐसे वेल्ड की शीतलन दर 30 डिग्री सेल्सियस प्रति सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए।

कम तापमान पर सांचों में संरचनात्मक स्टील्स की मजबूत छड़ को सफलतापूर्वक वेल्डेड किया जा सकता है। ऐसे मामलों में प्राप्त गुण आमतौर पर सामान्य दुकान के तापमान पर हासिल किए गए समान होते हैं।

कोटिंग का प्रकार काफी कम तापमान पर परिरक्षित धातु चाप वेल्डिंग के परिणाम को प्रभावित करता है। सबसे अच्छे परिणाम मूल लेपित इलेक्ट्रोड के उपयोग से प्राप्त किए जा सकते हैं क्योंकि प्राप्त वेल्ड धातु में उच्च यांत्रिक और प्रभाव गुण होते हैं क्योंकि वेल्ड धातु की कम हाइड्रोजन सामग्री उम्र बढ़ने और भंगुर अस्थिभंग के साथ-साथ कार्बन और सल्फर सामग्री में वृद्धि के लिए कम संवेदनशीलता होती है। । इस प्रकार, अच्छी गुणवत्ता वाले वेल्ड निम्न और उच्च मिश्र धातु स्टील्स में बुनियादी लेपित इलेक्ट्रोड द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं।

कम तापमान पर पाइप वेल्डिंग में अच्छी गुणवत्ता वाले वेल्ड प्राप्त करने के लिए बट को तालिका 22.1 में दी गई शर्तों के अनुसार निपटाया जाना चाहिए:

किसी भी दीवार मोटाई के मार्टेंसिटिक स्टील से बने पाइपलाइनों में बट वेल्ड लगभग 0 डिग्री सेल्सियस के परिवेशी वायु तापमान पर बनाया जाना चाहिए; जब परिवेश का तापमान 0 ° C से नीचे होता है, तो ऐसे बट वेल्ड को गर्म परिसर या बाड़ों में बनाया जाना चाहिए। राइजिंग और अर्ध-मारे गए स्टील्स के साथ-साथ उनके उठाने, परिवहन और बढ़ते से बने पाइपलाइनों की वेल्डिंग परिवेशी वायु तापमान पर नीचे नहीं 20 डिग्री सेल्सियस पर किया जाना चाहिए।

भंगुर अस्थिभंग के लिए एक वेल्डेड संयुक्त की संवेदनशीलता बहुत बढ़ जाती है, जब हल्की ठंड दरारें या थकान क्षति बारी-बारी से लोड के तहत दिखाई देती है, यह अधिक स्पष्ट हो जाता है क्योंकि तापमान कम हो जाता है। प्रभाव भार के तहत और नकारात्मक तापमान पर वेल्डेड जोड़ों के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, HAZ धातु संरचना पर गर्मी उपचार द्वारा पायदान की कठोरता में वृद्धि के लिए उच्च तापमान तड़के की सिफारिश की जाती है।

कम परिवेश के तापमान पर किए गए वेल्ड के प्रभाव और थकान गुणों में सुधार करने का एक अन्य तरीका वेल्ड के आर्गन आर्क उपचार है। इस उपचार में आर्गन चाप का उपयोग वेल्ड से बेस मेटल के साथ-साथ डीसल्फराइजेशन, डिग्रासिंग, रिफाइनिंग ऑफ़ नॉन-मेटालिक इनक्लूज़न और उनके आकृतियों की भिन्नता जैसे धातु परिवर्तन द्वारा वेल्ड मेटल को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है।

यह उपचार न केवल HAZ में तनाव एकाग्रता में कमी की ओर जाता है, बल्कि धातु की सतह परत की संरचना में सुधार करता है जिससे वेल्डेड संयुक्त की यांत्रिक विशेषताओं में वृद्धि होती है।

उच्च कार्बन टेम्परिंग और आर्गन चाप उपचार के प्रभाव को कम कार्बन स्टील और नाइट्राइड स्टील की प्रभाव क्षमता में सुधार करने में बिना किसी उपचार के समान स्टील की तुलना में अंजीर में दिखाया गया है। 22.2।

वैक्यूम में वेल्डिंग:

फ्यूजन वेल्डिंग में वायुमंडलीय गैसों (ऑक्सीजन और नाइट्रोजन) के दुष्प्रभाव से वेल्ड पूल के प्रभावी परिरक्षण गुणवत्ता वेल्ड को पूरा करने के लिए आवश्यक है। वेल्ड धातु नमी, जंग, इलेक्ट्रोड कोटिंग, फ्लक्स, आदि से हाइड्रोजन भी उठा सकती है।

हालांकि विभिन्न गैसें वेल्ड पूल धातु के साथ अलग तरह से प्रतिक्रिया करती हैं, लेकिन वे अनिवार्य रूप से वेल्ड धातु भौतिक-यांत्रिक गुणों को नीचा दिखाती हैं। जब बड़ी मात्रा में फंस जाता है, तो भंग गैसें फफोले, ब्लोफोल और पोरसिटी के गठन और परिणामस्वरूप धातु घनत्व को कम कर सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्लास्टिसिटी और ताकत कम हो जाती है। ऑक्साइड, नाइट्राइड और हाइड्राइड जैसे रासायनिक यौगिकों के रूप में भी मौजूद गैसें धातु की ताकत और कठोरता को स्पष्ट रूप से प्रभावित कर सकती हैं जो भंगुर विफलता का कारण बन सकती हैं।

यह विशेष रूप से सक्रिय धातुओं के मामले में है। यांत्रिक गुणों को बिगाड़ने के अलावा, ऑक्सीकरण धातुओं के जंग के प्रतिरोध को कम करता है। ऑक्साइड के निष्कासन से गैस के छिद्र भी उत्पन्न हो सकते हैं क्योंकि वे गैसों को अवशोषित करते हैं और बरकरार रखते हैं जबकि धातु पिघली हुई अवस्था में होती है।

वेल्ड पूल की सुरक्षा के लिए अलग-अलग परिरक्षण माध्यमों को प्रत्येक के फायदे और सीमाओं के साथ नियोजित किया जाता है। अधिकांश इंजीनियरिंग धातुएँ आर्गन और हीलियम द्वारा पर्याप्त रूप से परिरक्षित हैं, लेकिन इन गैसों को वेल्डिंग के लिए परिरक्षण माध्यम के रूप में अपर्याप्त पाया जाता है। जिरकोनियम और टैंटलम जैसे वेल्डिंग। हाइड्रोजन भी zirconium, टैंटलम और नाइओबियम द्वारा आसानी से अवशोषित किया जाता है ताकि हाइड्राइड्स बनते हैं जो अनाज की सीमाओं के साथ धारियों के रूप में दिखाई देते हैं।

जिरकोनियम, टैंटलम या नाइओबियम में हाइड्रोजन की एक मिनट की मात्रा भी पोरसता पैदा कर सकती है और उनकी प्लास्टिसिटी और ताकत को कम कर सकती है। इस प्रकार, प्रतिक्रियाशील और आग रोक धातुओं में पर्याप्त प्लास्टिसिटी के वेल्ड बनाने के लिए, परिरक्षण माध्यम में न्यूनतम मात्रा में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और नमी होनी चाहिए।

एक परिरक्षण माध्यम के रूप में वैक्यूम की प्रभावशीलता निर्वात चैम्बर की प्रति इकाई मात्रा में मौजूद अशुद्धियों की मात्रा से निर्धारित होती है। तालिका 22.2 से पता चलता है कि एक अपेक्षाकृत खराब वैक्यूम में प्रति यूनिट मात्रा कम अशुद्धता सामग्री है। अत्यधिक शुद्ध और महंगे आर्गन ग्रेड A के क्रमशः 0 005% और 0 01% की ऑक्सीजन और नाइट्रोजन सामग्री की तुलना में, एचजी के 01 मिमी के एक मोटे वैक्यूम में क्रमशः 0 003% और 0 01% की ऑक्सीजन और नाइट्रोजन सामग्री होती है।

वैक्यूम में किए गए वेल्ड्स के बेहतर यांत्रिक गुणों की पुष्टि इस तथ्य से होती है कि आर्गन चाप प्रक्रिया द्वारा बनाए गए ज़िरकोनियम वेल्ड्स में धातु की कठोरता वैक्यूम वेल्ड्स की तुलना में लगभग दोगुनी थी। इसके अलावा, वैक्यूम परिरक्षण द्वारा वेल्ड धातु की कम गैस सामग्री इसकी प्लास्टिसिटी में सुधार करती है जैसा कि मोलिब्डेनम में किए गए वेल्ड के मामले में पाया जाता है।

वैक्यूम परिरक्षण वेल्ड धातु की गतिविधि को प्रभावित करके, उसके घनत्व को बढ़ाकर, सतह और धातु के थोक दोनों से ऑक्साइड, अशुद्धियों और दूषित पदार्थों को हटाकर प्रभावित करता है। चूंकि वेल्ड धातु का संदूषण कम हो जाता है, अनाज की सीमाएं क्लीनर बन जाती हैं जिसके परिणामस्वरूप वेल्ड धातु का संक्षारण प्रतिरोध बढ़ जाता है। आर्गन चाप प्रक्रिया द्वारा किए गए वेल्ड्स वैक्यूम में किए गए वेल्ड की तुलना में तेज दर से कोरोड करते हैं।

निर्वात परिरक्षण भी वेल्ड धातु में गैस जेब के गठन की संभावना को समाप्त करता है क्योंकि इसके द्वारा अवशोषित होने के लिए कोई गैस उपलब्ध नहीं है; इस प्रकार कई प्रतिक्रियाशील और आग रोक धातुओं की वैक्यूम वेल्डिंग पोर्स से मुक्त वेल्ड बनाती है।

वैक्यूम परिरक्षण वेल्ड धातु की गैस सामग्री को ऑक्साइड, नाइट्राइड और हाइड्राइड के पृथक्करण के कारण कम करता है। हाइड्रोजन, भले ही संयुक्त अवस्था में मौजूद हो, वेल्ड धातु से आसानी से निकाला जा सकता है।

वेल्ड धातु से ऑक्सीजन और नाइट्रोजन को तभी हटाया जा सकता है जब वेल्डिंग चेंबर में इन गैसों का आंशिक दबाव वेल्ड पूल के तापमान पर ऑक्साइड और नाइट्राइड के पृथक्करण के दबाव से कम हो। चूंकि ऑक्सीजन पर बहुत कम आंशिक दबाव होता है, इसलिए इसे तांबा, निकल और कोबाल्ट को छोड़कर अधिकांश धातुओं से पूरी तरह से हटाना बहुत मुश्किल होता है।

हालांकि एल्यूमीनियम, नाइओबियम, क्रोमियम, मैग्नीशियम, सिलिकॉन और टैंटलम के नाइट्राइड में जिक्रोनियम और टैंटलम के मामले को छोड़कर नाइट्राइड के विघटन का अपेक्षाकृत उच्च दबाव होता है क्योंकि उनके नाइट्राइड के विघटन का कम दबाव होता है। वैक्यूम परिरक्षण, इस प्रकार, एक सक्रिय परिरक्षण माध्यम है, क्योंकि यह वेल्ड धातु को सतह के दूषित पदार्थों से छुटकारा पाने में सक्षम बनाता है, तरल फिल्म्स की अवशोषित गैस। आम तौर पर धातु वेल्ड किए जाने वाले किनारों से सटे एक विस्तृत क्षेत्र के भीतर एक उच्च चमक लेता है।

वैक्यूम परिरक्षण न केवल सरल और बनाए रखने में आसान है, बल्कि आर्थिक लाभ भी प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, वैक्यूम परिरक्षण आर्गन परिरक्षण के रूप में लगभग आधा है और कई बार यह सीओ ₂ ^- परिरक्षण के जितना ही महंगा हो सकता है। यह गैस सिलेंडर की आवश्यकता और उनके परिवहन और हैंडलिंग की लागत को भी समाप्त करता है।

वैक्यूम परिरक्षण न केवल वेल्डिंग धातुओं के लिए एक आदर्श ढाल प्रदान करता है, बल्कि गैर-धातु सामग्री में उच्च गुणवत्ता वाले वेल्डेड जोड़ों को सुरक्षित करने में भी प्रभावी है। कुछ सामग्रियों के लिए निर्वात परिरक्षण आवश्यक गुणवत्ता के वेल्ड को पूरा करने के लिए एकमात्र परिरक्षण माध्यम है।

अंतरिक्ष में वेल्डिंग:

बड़े आकार के कक्षीय स्टेशनों के विकास के साथ कई चालक दल के सदस्यों, बड़े आकार के रेडियो टेलीस्कोप, एरियल, परावर्तन और अवशोषित स्क्रीन, सौर विकिरण इंजीनियरिंग सिस्टम में ऑपरेशन समय के विस्तार के साथ इनफ्लाइट रिपेयर और रिकवरी की आवश्यकता बढ़ रही है, जबकि तैनाती की समस्याएं द्रव्यमान और संरचनाओं के आकार में वृद्धि के साथ, विधानसभा और निर्माण अधिक से अधिक जरूरी हो जाता है।

इसके अलावा, दुनिया भर में संचार नेटवर्क को सुचारू रूप से चलाने के लिए बीमार उपग्रहों पर तत्काल ध्यान देने की आवश्यकता है, जो सामग्री में शामिल होने के उचित तरीकों को विकसित करने के लिए अनिवार्य हो रहे हैं। वेल्डिंग की प्रक्रिया अंतरिक्ष में उपयोग के लिए अपरिहार्य लगती है, जहां वेल्डिंग की स्थिति पृथ्वी पर उन लोगों से भिन्न होती है।

पृथ्वी पर पर्यावरण की तुलना में, अंतरिक्ष की विशेषता तीन मुख्य कारकों अर्थात शून्य गुरुत्वाकर्षण, उच्च स्थान वैक्यूम और प्रकाश-छाया सीमाओं के कारण उच्च विपरीत है।

ए। शून्य गुरुत्वाकर्षण:

यह उछाल बल और संवहन की अनुपस्थिति या दमन का कारण बनता है। हालांकि, शून्य-जी की खास बात यह है कि कॉस्मोनॉट को मैनुअल संचालन में काफी असुविधा के बिना समर्थन के साथ काम करना पड़ता है।

ख। उच्च स्थान वैक्यूम:

कम ऊंचाई वाले क्षेत्र में वायुमंडलीय दबाव जहां बड़े कक्षीय स्टेशन अब उड़ान भर रहे हैं और निकट भविष्य में उड़ान भरने की उम्मीद है, 10 ^-2 से 10 ^-4 पीए है। यह दबाव क्षेत्र जमीन उद्योग द्वारा बहुत अच्छी तरह से महारत हासिल कर सकता है जो इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करता है। और प्रसार वेल्डिंग। अंतरिक्ष वैक्यूम की विशेष विशेषता, हालांकि, उच्च निकासी दर के आस-पास अत्यंत उच्च या निकट है।

सी। प्रकाश-छाया सीमाओं के कारण उच्च विपरीत:

प्रकाश से छाया क्षेत्र में अचानक परिवर्तन के कारण तापमान का अंतर 150 से 500 ° C के बीच कहीं भी हो सकता है। इसके अलावा अंतरिक्ष में गर्मी की कम प्रकृति और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण के कारण उच्च तापमान अंतर वाले क्षेत्र वर्कपीस पर एक दूसरे के करीब हो सकते हैं।

अंतरिक्ष में वेल्डिंग की इन विशेष विशेषताओं के कारण औद्योगिक अनुप्रयोग की एक प्रक्रिया का चयन करना आवश्यक है जिसमें बहुमुखी प्रतिभा, सरलता, विश्वसनीयता, सुरक्षा, कम ऊर्जा खपत, न्यूनतम द्रव्यमान और उपकरणों की मात्रा शामिल है। इन सभी आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए यह पाया गया है कि ईबीडब्ल्यू अंतरिक्ष में वेल्डिंग के लिए सबसे कुशल तरीका है।

अंतरिक्ष का मूल कारक जो तरल चरण की उपस्थिति से जुड़ी वेल्डिंग प्रक्रियाओं को सबसे अधिक सक्रिय रूप से प्रभावित करता है, वह है शून्य-गुरुत्वाकर्षण। शून्य-जी के तहत सतह बलों की स्पष्ट कार्रवाई इलेक्ट्रॉन बीम के प्रभाव और चिपचिपाहट और थर्मल विचलन के कारण अपव्यय प्रभाव के तहत पिघला हुआ धातु का आंदोलन है। पिघला हुआ धातु सामग्री के बहुमत में कम गतिज चिपचिपाहट, मध्यम तापीय प्रसार और उच्च सतह तनाव होता है।

थर्मल ऊर्जा की कम सांद्रता के साथ असमर्थित वेल्डिंग में शून्य-जी के तहत शीट सामग्री में जलने की संभावना मुश्किल है। हालांकि, वेल्डिंग पूल का व्यास सामग्री में मोटाई के रूप में दस गुना (या इससे भी अधिक) हो सकता है क्योंकि इसमें निहित बड़ी मात्रा को संभालने में परिणामी कठिनाइयों के साथ सामग्री की मोटाई होती है।

अंतरिक्ष में जीरो-जी के साथ उच्च सतह तनाव के फायदे यह है कि अगर जलने से या छेद में शीट कट जाती है तो पिघला हुआ धातु काम के निचले किनारे पर चिपक जाता है या छेद या 'एड़ी' को बंद कर सकता है। कटौती। अगर ऐसा नहीं होता तो अंतरिक्ष में इन उड़ने वाले धातु के बिट्स के कारण यह बहुत खतरनाक होता।

अंतरिक्ष और इसमें काम के विशेष चरित्र को उपकरण की उच्चतम संभव विश्वसनीयता की सुनिश्चितता की आवश्यकता होती है, इसके साथ काम करने वाले लोगों की पूर्ण सुरक्षा और किसी भी अंतरिक्ष शिल्प के नुकसान के जोखिम को समाप्त करना। इसके अलावा, विकसित किए गए टूल को कॉम्पैक्टनेस, कम ऊर्जा खपत, हल्के वजन और ऑपरेशन के मामले की विशेषता होनी चाहिए।

एक बहुमुखी हाथ वेल्डिंग उपकरण इन सभी आवश्यकताओं को संभव हद तक संतुष्ट करने के लिए विकसित किया गया है जो ईबीडब्ल्यू के उपयोग पर आधारित है और इसका नाम वीएचटी है, अर्थात वर्सटाइल हैंड टूल। हालांकि, ईबी डब्ल्यू उच्च गति देने वाले वोल्टेज के साथ जुड़ा हुआ है और परिणामस्वरूप एक्स-रे उत्पन्न हो सकता है। पिघला हुआ धातु या इलेक्ट्रॉन बीम के साथ बाहरी सूट लिफाफे के संपर्क से भी गंभीर परिणाम हो सकते हैं।

उपरोक्त उल्लिखित आवश्यकताओं में से अधिकांश को पूरा करने वाले रूसी इंजीनियरों द्वारा विकसित एक वीएचटी में निम्नलिखित विनिर्देश हैं।

अंतरिक्ष में उपरोक्त वीएचटी का उपयोग करके वेल्ड किए गए नमूने सभी सक्रिय औद्योगिक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। अन्य आर्क वेल्डिंग प्रक्रियाओं के विपरीत, मैनुअल ईबीडब्ल्यू न केवल टूल को संभालकर, बल्कि बीम फ़ोकसिंग को बदलकर वेल्ड पूल आकार और प्रवेश गहराई को नियंत्रण में रखने की अनुमति देता है; यह जलने के किसी भी जोखिम को कम करता है। वीएचटी का उपयोग करके अंतरिक्ष वेल्डिंग में अधिक बार दोष का सामना करना पड़ता है, जिसमें पैठ की कमी होती है, जिसे आमतौर पर ऑपरेटर की खुद की जलन के कारण अपूरणीय दोष के कारण मानव प्रतिक्रिया के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है।

पैठ की कमी की घटना के बावजूद अंतरिक्ष में किए गए वेल्डिंग का अत्यधिक अनुमान है।

हालांकि 1990 के बाद से ईबीडब्ल्यू को अंतरिक्ष में वेल्डिंग के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है, लेकिन फ्रिक्शन स्टिर वेल्डिंग (एफएसडब्ल्यू) प्रक्रिया में हाल के घटनाक्रमों ने इसके कुछ वेरिएंट को इन-स्पेस वेल्डिंग और वेल्ड मरम्मत के उपयोग के लिए अनुमानित किया है। इनमें से कुछ विकास में हाई स्पीड एफएसडब्ल्यू (एचएस-एफएसडब्ल्यू), अल्ट्रासोनिक स्टायर वेल्डिंग (यूएसडब्ल्यू) और थर्मल स्टिर वेल्डिंग (टीएसडब्ल्यू) शामिल हैं।

ए। उच्च गति FSW :

यह इस अवधारणा पर आधारित है कि FSW में सौ हज़ार आरपीएम तक की उच्च स्पिंडल गति, हाथ से चलने वाले उपकरणों की अनुमति देने वाले स्तर तक ध्वनि वेल्ड का उत्पादन करने के लिए आवश्यक बलों को कम करती है। 30, 000 आरपीएम तक की पिन-घूर्णी गति और 1.5 मीटर / मिनट तक की वेल्डिंग गति पर 1.5 मिमी मोटी तांबा मिश्र धातु को वेल्डिंग करने के लिए काम पहले से ही चल रहा है।

एचएस-एफएसडब्ल्यू के उपयोग के लिए एक मैनुअल हाथ से आयोजित ठोस-राज्य तंत्र के रोबोट संचालन के विकास के लिए एक समानांतर जांच चल रही है।

ख। अल्ट्रासोनिक स्टिर वेल्डिंग (USW):

यह अल्ट्रासोनिक ऊर्जा प्लास्टिक राज्य में सामग्रियों को गर्म करती है। मानक एफएसडब्ल्यू के विपरीत, घर्षण गर्मी का उत्पादन करने के लिए कोई घूर्णन कंधे और पिन नहीं हैं। यह अवधारणा एक इन-ऑर्बिट वेल्डिंग और मरम्मत प्रक्रिया के रूप में एचएस-एफएसडब्ल्यू की तुलना में अधिक व्यावहारिक होने की उम्मीद है क्योंकि उच्च घूर्णी गति स्थिरता की समस्या समाप्त हो जाएगी।

सी। थर्मल हलचल वेल्डिंग (TSW):

यह मोटे सदस्यों के वेल्डिंग के लिए एक और वेल्डिंग प्रक्रिया है। TSW उस हीटिंग में एफएसडब्ल्यू से अलग है, क्रियाशीलता, और एफएसडब्ल्यू में पाए जाने वाले प्रक्रिया तत्वों को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जाता है। थोड़ा घर्षण हीटिंग है और कोई उच्च गति घूर्णन पिंस / कंधे नहीं है। यूएसडब्ल्यू की तरह, TSW भी उच्च गति घूर्णी भागों से जुड़े स्थिरता के मुद्दों से बचा जाता है। इन-स्पेस वेल्डिंग और मरम्मत में इसके उपयोग के अलावा, TSW को जहाज निर्माण के लिए वेल्डिंग टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उपयोग के लिए नौसेना निर्माण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है और साथ ही टाइटेनियम से उच्च प्रदर्शन व्यक्तिगत नौकाओं के निर्माण के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

वेल्डिंग के अलावा; अंतरिक्ष में कटिंग, ब्रेज़िंग और धातु का छिड़काव भी किया गया है। अंतरिक्ष में ले जाने के लिए टांकना सबसे कठिन प्रक्रिया है। यह इस तथ्य के लिए जिम्मेदार है कि अंतरिक्ष में सौर विकिरण की चमक बहुत अधिक है, तापमान के साथ धातु में रंग परिवर्तन को देखना लगभग असंभव है, और इस प्रकार वेल्डर-कॉस्मोनॉट को समय तक काम को गर्म करने की सीमा निर्धारित करनी होती है मध्यान्तर।

धातु छिड़काव अंतरिक्ष में ले जाने के लिए बिल्कुल मुश्किल नहीं है और अंतरिक्ष में छिड़काव किए गए घटक सबसे कठोर मानकों की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।