टाइटेनियम मिश्र धातु का उपयोग उनकी उच्च शक्ति, कम घनत्व और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध के कारण एयरोस्पेस, जहाज निर्माण, चिकित्सा उपकरणों और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है। हालांकि, टाइटेनियम मिश्र धातु वेल्डिंग में दरारें और अन्य दोष होने का खतरा होता है, जो वेल्डिंग की गुणवत्ता और संरचनात्मक गुणों को गंभीर रूप से प्रभावित करता है। इस समस्या को व्यवस्थित रूप से हल करने के लिए प्रक्रिया सुरक्षा, थर्मल नियंत्रण, सामग्री मिलान और वेल्ड प्रीट्रीटमेंट जैसे विभिन्न पहलुओं से व्यापक नियंत्रण करना आवश्यक है।

वेल्डिंग सुरक्षा प्रक्रिया को सख्ती से लागू करें
टाइटेनियम मिश्र धातु में उच्च तापमान पर ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और अन्य गैसों के खिलाफ उच्च गतिविधि होती है, और ये तत्व वेल्ड पर आक्रमण करते समय भंगुर ऑक्साइड, नाइट्राइड और हाइड्राइड बनाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप जोड़ की प्लास्टिक कठोरता में कमी आती है और दरारें उत्पन्न होती हैं। इसलिए, संपूर्ण वेल्डिंग प्रक्रिया को अक्रिय गैस के संरक्षण में किया जाना चाहिए:
स्थानीय सुरक्षा: बड़े व्यास वाले वेल्डिंग गन नोजल का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि आर्गन गैस वेल्डिंग पूल और आसन्न गर्मी प्रभावित क्षेत्रों को कवर करती है, और वायु उलझाव पैदा करने वाली अशांति से बचने के लिए वायु प्रवाह सुचारू और एक समान होना चाहिए।
{{0}पीछे की सुरक्षा: वेल्डिंग के बाद, आर्गन सुरक्षा जारी रखने के लिए माउ हुड का उपयोग करें जब तक कि वेल्ड का तापमान और उच्च तापमान ऑक्सीकरण को रोकने के लिए प्रभावित क्षेत्र की गर्मी 200 डिग्री से नीचे न गिर जाए।
{{0}पीठ की सुरक्षा: मध्यम और भारी प्लेटों पर बट वेल्ड के लिए, पीछे की तरफ एयर कुशन या आर्गन सुरक्षा स्थापित की जानी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि डबल-पक्षीय निर्माण क्षेत्र प्रदूषण से मुक्त है।
परिरक्षण गैस की शुद्धता 99.99% से अधिक या उसके बराबर होनी चाहिए, ओस बिंदु -50 डिग्री से कम होना चाहिए, और संरक्षित क्षेत्र में वायु प्रवाह दर को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
वेल्डिंग थर्मल प्रक्रिया नियंत्रण लागू करें
टाइटेनियम मिश्र धातु में कम तापीय चालकता होती है, और वेल्डिंग गर्मी के संचय से आसानी से गर्मी प्रभावित क्षेत्र में मोटे अनाज पैदा हो सकते हैं और दरार पड़ने की प्रवृत्ति बढ़ सकती है। वेल्डिंग ताप इनपुट और शीतलन दर को बलपूर्वक शीतलन द्वारा नियंत्रित करने की आवश्यकता है:
- पानी-ठंडी तांबे की बैकिंग प्लेट: गर्मी के निर्यात में तेजी लाने और उच्च तापमान के निवास समय को सीमित करने के लिए कूलिंग सिंक के साथ एक तांबे की बैकिंग प्लेट को वेल्ड के पीछे स्थापित किया जाता है।
-परतों के बीच तापमान को नियंत्रित करें: कई परतों और एकाधिक पासों को वेल्डिंग करते समय, अत्यधिक गर्म ऊतक के गठन से बचने के लिए परतों के बीच के तापमान को 150 डिग्री से नीचे नियंत्रित किया जाना चाहिए।
- अनुकूलित वेल्डिंग पैरामीटर: पैठ सुनिश्चित करते हुए गर्मी प्रभावित क्षेत्र की चौड़ाई को कम करने के लिए कम गर्मी इनपुट का उपयोग किया जाता है।


वेल्डिंग सामग्री और विधियों का उचित चयन
वेल्डिंग सामग्री का मिलान
वेल्डिंग तार की संरचना आधार धातु के अनुरूप या उसके समान होनी चाहिए, और ER Ti-6Al-4V जैसे मिलान ग्रेड को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। उन जोड़ों के लिए जिन्हें उच्च कठोरता की आवश्यकता होती है, दरार प्रतिरोध में सुधार के लिए थोड़ी कम ताकत और बेहतर प्लास्टिसिटी का उपयोग किया जा सकता है।
वेल्डिंग विधि का चयन
-टंगस्टन अक्रिय गैस परिरक्षित वेल्डिंग (जीटीएडब्ल्यू/टीआईजी): पतली और मध्यम और भारी प्लेटों के लिए उपयुक्त, स्थिर चाप के साथ और उच्च गुणवत्ता वाले वेल्ड प्राप्त करने में आसान। ऊष्मा इनपुट को और कम करने के लिए स्पंदित टीआईजी वेल्डिंग की सिफारिश की जाती है।
-प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग (PAW): केंद्रित ताप स्रोत और उच्च वेल्डिंग दक्षता के साथ मध्यम और भारी प्लेटों के लिए उपयुक्त। यदि आर्गन -हाइड्रोजन मिश्रण का उपयोग किया जाता है, तो हाइड्रोजन के कारण होने वाली दरारों को रोकने के लिए हाइड्रोजन सामग्री को 5% से कम या उसके बराबर सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
-लेजर/इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग: संकीर्ण ताप प्रभावित क्षेत्र और छोटे विरूपण के साथ, सटीक घटकों के लिए उपयुक्त, लेकिन उच्च उपकरण लागत, जिसे उच्च वैक्यूम या सुरक्षात्मक वातावरण के तहत करने की आवश्यकता होती है।
वेल्डिंग से पहले की तैयारी और प्रक्रिया नियंत्रण में सुधार करें
जोड़ों की सफाई एवं उपचार
वेल्डिंग से पहले, जोड़ और वेल्डिंग तार की सतह से ऑक्साइड स्केल, ग्रीस, नमी और अन्य दूषित पदार्थों को अच्छी तरह से हटा देना चाहिए। निम्नलिखित कदम अनुशंसित हैं:
- यांत्रिक सफाई: ऑक्साइड फिल्म को हटाने के लिए स्टेनलेस स्टील वायर ब्रश या मिलिंग का उपयोग करें;
- रासायनिक सफाई: नाइट्रिक एसिड + हाइड्रोफ्लोरिक एसिड घोल से अचार बनाना, फिर विआयनीकृत पानी से धोना और सुखाना;
- एसीटोन या अल्कोहल स्किमिंग।
सफाई के बाद, द्वितीयक प्रदूषण से बचने के लिए वेल्डिंग को 4 घंटे के भीतर पूरा किया जाना चाहिए।
असेंबली और गैस सुरक्षा निरीक्षण
असेंबली गैप को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, आम तौर पर 0.5 मिमी से अधिक नहीं। वेल्डिंग से पहले, गैस को पहले ही डिस्चार्ज कर दिया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि परिरक्षण गैस वेल्ड क्षेत्र को कवर करती है और वायु प्रवाह एक समान है। सुरक्षा प्रभाव को सत्यापित करने के लिए धुआं परीक्षण या ऑक्सीजन डिटेक्टर का उपयोग किया जा सकता है।
वेल्डिंग पर्यावरण नियंत्रण
वेल्डिंग को साफ, हवा रहित विशेष क्षेत्र में किया जाना चाहिए, जिसमें आर्क क्षेत्र में परिवेशीय नमी के प्रवेश से बचने के लिए सापेक्ष आर्द्रता 60% से कम नियंत्रित हो।

पोस्ट-वेल्डिंग निरीक्षण और उपचार
दृश्य निरीक्षण, पेनेट्रेंट परीक्षण (पीटी) या एक्स रे निरीक्षण (आरटी) की सिफारिश की जाती है, और महत्वपूर्ण घटकों के लिए अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी) को पूरक किया जा सकता है। यदि आवश्यक हो, वेल्डिंग के बाद तनाव मुक्त एनीलिंग किया जाता है, एनीलिंग तापमान आम तौर पर 550 ~ 650 डिग्री होता है, और इन्सुलेशन के बाद वायु शीतलन को वैक्यूम या आर्गन संरक्षण के तहत किया जाना चाहिए।
टाइटेनियम वेल्डिंग की गुणवत्ता की कुंजी पूरी प्रक्रिया के नियंत्रण में निहित है: वेल्ड से पहले सफाई, गैस सुरक्षा, गर्मी इनपुट प्रबंधन से लेकर विधि चयन तक, प्रक्रिया विनिर्देशों को सख्ती से लागू किया जाना चाहिए। व्यवस्थित प्रक्रिया डिजाइन और प्रक्रिया नियंत्रण के माध्यम से, वेल्ड दरारों की प्रवृत्ति को काफी कम किया जा सकता है, और उच्च अंत उपकरण निर्माण की जरूरतों को पूरा करने के लिए विश्वसनीय टाइटेनियम मिश्र धातु वेल्डेड जोड़ प्राप्त किए जा सकते हैं।
