निकेल मिश्र धातु पाइपों में सामान्य वेल्डिंग दरारों का समाधान: एक व्यावहारिक मार्गदर्शिका

Time: 2025-09-17

निकेल मिश्र धातु पाइपों में सामान्य वेल्डिंग दरारों का समाधान: एक व्यावहारिक मार्गदर्शिका

एलॉय 625, C-276, 400, या 600 से बने निकल मिश्र धातु पाइपों की वेल्डिंग रसायन प्रसंस्करण से लेकर अपतटीय तेल और गैस तक के उद्योगों में एक महत्वपूर्ण कार्य है। इन मिश्र धातुओं का चयन उनकी उत्कृष्ट संक्षारण और उच्च तापमान प्रतिरोध के कारण किया जाता है, लेकिन उनका वेल्डिंग व्यवहार कार्बन या स्टेनलेस स्टील से स्पष्ट रूप से भिन्न होता है।

वेल्डिंग के दौरान या बाद में दरारें आना एक महंगी और खतरनाक समस्या है। यह गाइड सिद्धांत को छोड़कर सीधे और व्यावहारिक तरीके से सबसे आम वेल्डिंग दरारों को रोकने और उनका समाधान करने का तरीका प्रस्तुत करता है।

निकल मिश्र धातुओं में दरारें क्यों आती हैं: मूल कारण

समाधान में गोता लगाने से पहले, दो मुख्य कारणों को समझें:

दूषण: निकेल मिश्र धातुएँ अशुद्धियों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती हैं। गंधक, सीसा, फॉस्फोरस या अन्य कम-गलनांक वाले तत्वों की थोड़ी सी मात्रा भी दरारें उत्पन्न कर सकती है।
उच्च अवशिष्ट तनाव: निकेल मिश्र धातुओं की तुलना में कार्बन इस्पात में कम तापीय चालकता और अधिक तापीय प्रसार होता है। इससे वेल्डिंग के बाद उच्च अवशिष्ट तनाव उत्पन्न होता है, जो यदि प्रबंधित नहीं किया गया तो वेल्ड को फाड़ सकता है।

सामान्य दरारों के प्रकार की पहचान करना और उनका समाधान

1. गर्म दरार (ठोसीकरण दरार)

इसका रूप कैसा होता है: अंतराकाशीय दरारें जो वेल्ड धातु में स्वयं ठोस होते समय उत्पन्न होती हैं। अक्सर वेल्ड बीड के अनुदैर्ध्य केंद्र में होती हैं।
प्राथमिक कारण: दूषण (आधार सामग्री, भराव सामग्री या वातावरण से) या गलत वेल्ड रसायन जो संवेदनशील सूक्ष्म संरचना बनाता है।

व्यावहारिक रोकथाम और समाधान:

बेहद सावधानी से सफाई करना अनिवार्य है: यह नंबर 1 नियम है।
- एक समर्पित स्टेनलेस स्टील तार ब्रश के साथ पाइप के आंतरिक और बाहरी सतहों, वेल्ड ग्रूव और आसपास के क्षेत्रों की सफाई करें।
- एसीटोन जैसे विलायक के साथ सभी घटकों को डीग्रीज़ करें ताकि सभी तेल, पेंट और ग्रीस को हटाया जा सके। यदि संभव हो तो क्लोरीनयुक्त विलायक से बचें।
जोड़ के डिज़ाइन और ऊष्मा निवेश का नियंत्रण करें:
- ऐसे जोड़ के डिज़ाइन का उपयोग करें जो बाधा को कम करे और अत्यधिक वेल्ड आयतन के बिना अच्छी प्रवेश्यता की अनुमति दे।
- कम से मध्यम ऊष्मा निवेश का उपयोग करें। अधिक ऊष्मा निवेश वेल्ड पूल के आकार और अशुद्धियों के अलगाव को बढ़ाता है, जिससे दरारें आने की संभावना बढ़ जाती है। फिलर धातु निर्माता द्वारा अनुशंसित मापदंडों का पालन करें।
सही फिलर धातु का चयन करें:
- दरारों को रोकने के लिए डिज़ाइन की गई "ओवर-मैच्ड" फिलर धातु का उपयोग करें। उदाहरण के लिए, एक का उपयोग करें ERNiCrMo-3 (मिश्र धातु 625) कई सामान्य निकेल-क्रोमियम मिश्र धातुओं के वेल्डिंग के लिए भरने वाली सामग्री। इन भराव सामग्रियों में नियोबियम (Nb) जैसे तत्व होते हैं जो ठोसीकरण के दौरान दानों की सीमा को "भरने" में मदद करते हैं।

2. तन्यता-अवनमन विदरण (DDC)

इसका रूप कैसा होता है: वेल्ड धातु में या संगलन रेखा के बहुत निकट बहुत बारीक, अंतराकाष्ठीय दरारें, जो आमतौर पर ठोसीकरण के बहुत कम तापमान पर होती हैं।
प्राथमिक कारण: यह तब होता है जब वेल्ड धातु की तन्यता ठंडा होते समय अपने निम्नतम स्तर पर होती है, और यह ऊष्मीय सिकुड़न तनाव का सामना नहीं कर सकती।

व्यावहारिक रोकथाम और समाधान:

DDC के प्रति प्रतिरोधी फिलर धातु का चयन करें: यह सबसे प्रभावी रणनीति है। ERNiCrFe-7 (FM-52) और ERNiCrCoMo-1 (मिश्र धातु 617) इन फिलर धातुओं को DDC के प्रति प्रतिरोध के लिए विशेष रूप से सूक्ष्म दान संरचना और रसायन विज्ञान के साथ तैयार किया गया है।
नियंत्रण वेल्डिंग तकनीक:
- एक का स्ट्रिंगर बीड बड़े, बुनाई वाले बीड के बजाय तकनीक। बुनाई समग्र ऊष्मा इनपुट और उस समय को बढ़ा देती है जिसमें धातु कम लचीलेपन वाली महत्वपूर्ण तापमान सीमा में रहती है।
- अंतराल तापमान (कई मिश्र धातुओं के लिए आमतौर पर 150°C / 300°F से नीचे) को नियंत्रित करने के लिए पास के बीच पर्याप्त समय दें। यह तापीय तनाव चक्र को प्रबंधित करता है।

3. विकृति-आयु क्रैकिंग (SAC)

इसका रूप कैसा होता है: अवक्षेपण-कठोरण (PH) निकेल मिश्र धातुओं (जैसे मिश्र धातु X-750) के गर्मी-प्रभावित क्षेत्र (HAZ) में पोस्ट-वेल्ड ऊष्मा उपचार (PWHT) या उच्च तापमान पर सेवा के दौरान दरारें।
प्राथमिक कारण: HAZ वेल्डिंग ऊष्मा चक्र द्वारा कठोर हो जाता है। बाद के तापन के दौरान (तनाव निराकरण या PWHT के लिए), आधार धातु तेजी से मजबूत हो जाती है जितनी तेजी से HAZ तनाव शिथिल कर सकता है, जिससे अवशिष्ट तनाव के तहत दरार हो जाती है।

व्यावहारिक रोकथाम और समाधान:

एक समाधान-एनील्ड आधार सामग्री का उपयोग करें: वेल्डिंग से पहले पाइप के समाधान-एनील्ड स्थिति में होने की सुनिश्चिति करें।
PWHT चक्र में संशोधन करें:
- उम्र बढ़ने के तापमान तक जितना हो सके उतना तेजी से गर्म करें ताकि मध्यवर्ती दरार तापमान सीमा में ठहराव से बचा जा सके।
- अत्यधिक मामलों में, वेल्डिंग के बाद (लेकिन उम्र बढ़ने से पहले) पूर्ण समाधान एनीलिंग की आवश्यकता हो सकती है, हालांकि बड़ी पाइप प्रणालियों के लिए अक्सर यह अव्यावहारिक होता है।
एक कम-शक्ति भराव सामग्री का उपयोग करें: उस भराव धातु का उपयोग करें जो उम्र बढ़ चुकी आधार धातु से नरम हो (उदाहरण के लिए, मिश्र धातु X-750 के लिए AWS ERNiFeCr-1)। इससे नरम वेल्ड धातु तनाव को समाप्त कर सकती है और तनाव को अवशोषित कर सकती है, जिससे HAZ में दरार होने से रोकथाम होती है।

आपकी व्यावहारिक वेल्डिंग प्रक्रिया चेकलिस्ट

सबसे पहले दरारों के होने से रोकने के लिए, इस चेकलिस्ट के आसपास अपनी प्रक्रिया तैयार करें:

कदम	क्रिया	कारण
1. तैयारी	सभी सतहों (पाइप, भराव धातु) को यांत्रिक रूप से साफ और डिग्रीज़ करें।	दूषण के स्रोतों (S, P, Pb, आदि) को खत्म कर देता है।
2. जोड़ का डिजाइन	खुले जोड़ डिजाइन का उपयोग करें (उदाहरण के लिए, 70° V-ग्रूव)। तंग, प्रतिबंधात्मक जोड़ों से बचें।	प्रतिबंध को कम करता है और अवशिष्ट तनाव को न्यूनतम करता है।
3. फ़िलर का चयन	दरार-प्रतिरोधी फ़िलर का चयन करें (उदाहरण के लिए, कई अनुप्रयोगों के लिए ERNiCrMo-3)।	कण सीमाओं को ठीक करने के लिए सही रसायन प्रदान करता है।
4. प्री-हीट	प्री-हीट न करें जब तक मोटे खंड में नमी से बचने के लिए विशेष रूप से आवश्यक न हो। अधिकांश निकल मिश्र धातुओं को ठंडे में वेल्ड किया जाता है।	प्री-हीट ठंडा होने की गति को धीमा कर सकता है, जिससे सूक्ष्म संरचना संबंधी समस्याएं बढ़ सकती हैं।
5. वेल्डिंग तकनीक	उपयोग स्ट्रिंगर बीड्स . रखें ऊष्मा निवेश कम-मध्यम .	कणों की वृद्धि और महत्वपूर्ण तापमान सीमा में समय को सीमित करता है।
6. इंटरपास तापमान	निगरानी और नियंत्रण करें। इसे रखें 150°C (300°F) से नीचे .	अगले पास पर HAZ को अधिक ताप से बचाता है।
7. वेल्डिंग के बाद	मत करें तनाव मुक्ति के लिए पीनिंग का उपयोग करें।	पीनिंग से धातु कठोर हो सकती है और दरारें छिप सकती हैं, जिससे वे और खराब हो सकती हैं।
8. PWHT	केवल तभी करें जब कोड या सेवा स्थितियों द्वारा आवश्यकता हो। एक योग्यताप्राप्त प्रक्रिया का बिल्कुल अनुसरण करें।	संवेदनशील मिश्र धातुओं में तनाव-आयु वृद्धि दरार को रोकता है।

यदि आपको दरार मिलती है तो क्या करें

वेल्डिंग रोकें: दरार पर "वेल्ड" करने का प्रयास न करें।
दरार को पूरी तरह से हटा दें: पूरी दरार को हटाने के लिए ग्राइंडर या प्रवाहित वायु खोदने वाले उपकरण का उपयोग करें। तरल पेनिट्रेंट निरीक्षण (PT या डाई चेक) का उपयोग करके पूर्ण हटाने की पुष्टि करें।
मूल कारण की पहचान करें: क्या यह दूषण के कारण था? अधिक ऊष्मा निवेश? गलत भराव सामग्री? जब तक आपको पता न हो कि दरार क्यों आई, तब तक पुनः वेल्ड न करें।
पुनः वेल्डिंग: एक बार कारण को दूर कर लिया जाए और दोष को पूरी तरह से हटा दिया जाए, तो सही प्रक्रिया का उपयोग करके क्षेत्र की पुनः वेल्डिंग करें।

निष्कर्ष: यह नियंत्रण के बारे में है

निकल मिश्र धातु के पाइपों की वेल्डिंग सफलतापूर्वक करना जबरदस्त ताकत के बारे में नहीं है; यह नियंत्रण और सटीकता के बारे में है। निर्मल स्वच्छता , नियंत्रित ऊष्मा इनपुट है, और सही भराव धातु का चयन , आप लगातार ध्वनि, दरार-मुक्त वेल्ड उत्पादित कर सकते हैं जो आपकी उच्च-प्रदर्शन वाली पाइपिंग प्रणालियों की अखंडता और लंबे जीवन को सुनिश्चित करेगा।

हमेशा योग्यता प्राप्त वेल्डिंग प्रक्रिया विनिर्देशों (WPS) का पालन करें और वेल्डरों के लिए प्रशिक्षण में निवेश करें ताकि इन विशिष्ट प्रथाओं के पीछे के "क्यों" को समझ सकें।

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