ઇલેક્ટ્રિક આર્ક વેલ્ડીંગનો વિકાસ

આર્ક વેલ્ડીંગનો ઇતિહાસ

પ્રથમ વ્યવહારુ એપ્લિકેશન એક મેઘધનુષ્ય ધાતુઓના ઇલેક્ટ્રિક વેલ્ડીંગમાં માત્ર 1882 માં જ પ્રાપ્ત થયું, જ્યારે એન.એન. બેનાર્ડોસે સેન્ટ પીટર્સબર્ગમાં "વિદ્યુત પ્રવાહની સીધી ક્રિયા દ્વારા ધાતુઓને જોડવાની અને અલગ કરવાની પદ્ધતિ" બનાવી, જેને તેમણે "ઇલેક્ટ્રોહેફેસ્ટસ" કહે છે.

શિક્ષણવિદો એન.એસ. કુર્નાકોવ, ઓ.ડી. ખ્વોલ્સન અને અન્યોના નિષ્કર્ષ મુજબ, આ પદ્ધતિનો સાર એ છે કે પ્રોસેસ્ડ ઑબ્જેક્ટ એક સાથે જોડાયેલ છે, અને કોલસો ઇલેક્ટ્રિક સ્ત્રોતના બીજા ધ્રુવ સાથે અને પ્રોસેસ્ડ ઑબ્જેક્ટ વચ્ચે વોલ્ટેજ ચાપ રચાય છે. જ્યારે ધાતુને ગરમ કરીને ઓગાળવામાં આવે છે ત્યારે કોલસો બ્લોટોર્ચની જ્યોત દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ક્રિયા જેવી જ ક્રિયા પેદા કરે છે. ધારકમાં એક ખાસ કાર્બન અથવા અન્ય વાહક ઇલેક્ટ્રોડ દાખલ કરવામાં આવે છે અને ચાપને હાથથી ટેકો આપવામાં આવે છે.

1888 - 1890 માં, વેલ્ડીંગ મેટલ્સ માટે ઇલેક્ટ્રિક આર્કની ગરમીનો ઉપયોગ કરવાની પદ્ધતિમાં ખાણકામ ઇજનેર એન.જી. દ્વારા સુધારો કરવામાં આવ્યો હતો.સ્લેવ્યાનોવ, જેમણે કાર્બન ઇલેક્ટ્રોડને ફક્ત ધાતુથી બદલ્યું હતું અને મેટલ ઇલેક્ટ્રોડને સળગાવવા અને ચાપની જાળવણી દરમિયાન સપ્લાય કરવા માટે અર્ધ-સ્વચાલિત ઉપકરણ વિકસાવ્યું હતું, જેને તેમણે "મેલ્ટર" કહ્યું હતું.

માર્ગોનો સાર ઇલેક્ટ્રિક આર્ક વેલ્ડીંગ, પ્રતિભાશાળી ઇજનેરો-સંશોધકો એન.એન. બેનાર્ડોસ અને એન.જી. સ્લેવ્યાનોવના કાર્યના પરિણામે બનાવવામાં આવેલ, આજ દિન સુધી યથાવત છે અને તેને નીચે પ્રમાણે દર્શાવી શકાય છે: ઇલેક્ટ્રોડ અને ઉત્પાદનના જોડાયેલા ભાગો વચ્ચે રચાયેલ ઇલેક્ટ્રિક આર્ક તેની મૂળ સામગ્રીને ઓગળે છે. ઉત્પાદન તેની ગરમી સાથે અને આર્ક ફ્લેમ ઝોનને પૂરા પાડવામાં આવેલ ઇલેક્ટ્રોડને પીગળે છે - એક ફિલર સામગ્રી જે પીગળેલા ધાતુના ટીપાંના સ્વરૂપમાં, જંકશનને ભરે છે અને ઉત્પાદનની બેઝ મેટલ સાથે ફ્યુઝ કરે છે. આ કિસ્સામાં, ચાપની કુલ ગરમીનું ઉત્પાદન યોગ્ય મોડ પસંદ કરીને નિયંત્રિત થાય છે, જેનું મુખ્ય પરિમાણ વર્તમાન છે.

વ્યવહારિક એપ્લિકેશનમાં, પદ્ધતિઓમાં અસંખ્ય સુધારાઓ કરવામાં આવ્યા છે અને કરવામાં આવી રહ્યા છે, જે પ્રક્રિયાઓના સારને બદલતા નથી, પરંતુ તેમના વ્યવહારિક મૂલ્યમાં વધારો કરે છે. વેલ્ડીંગની ગુણવત્તા અને ઉત્પાદકતામાં સુધારો કરવાની દિશામાં વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીના ઉર્જા પાયાના વિકાસ સાથે બનાવેલ વેલ્ડીંગ પદ્ધતિઓનો વિકાસ થાય છે.

આ વિકાસમાં ફાળો આપતી મુખ્ય શરતો હતી:

• આર્કની સ્થિર કામગીરીની ખાતરી કરવી;

• જોડાણની યોગ્ય ગુણવત્તા અને તાકાત મેળવવી.

પ્રથમ શરત વેલ્ડીંગ શરતો હેઠળ ઇલેક્ટ્રિક આર્કના ગુણધર્મો દ્વારા નિર્ધારિત લાક્ષણિકતાઓ સાથે ઉર્જા સ્ત્રોતો બનાવીને પૂરી કરવામાં આવી હતી.

વેલ્ડીંગ દરમિયાન ગરમીના મુખ્ય સ્ત્રોત અને ઊર્જાના ઉપભોક્તા તરીકે આર્ક, ગતિશીલ લોડ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જેમાં, સેકન્ડના સોમા ભાગમાં માપવામાં આવેલા સમયના અંતરાલોમાં, આર્ક સર્કિટમાં વિદ્યુત શાસનમાં તીવ્ર ફેરફારો દેખાય છે.

ઇલેક્ટ્રોડનું પીગળવું અને ઇલેક્ટ્રોડથી વર્કપીસમાં ધાતુના સ્થાનાંતરણને કારણે આર્કની લંબાઈમાં તીવ્ર વધઘટ થાય છે અને ખૂબ જ ટૂંકા અંતરાલમાં આર્ક પાવર સ્ત્રોત (સેકન્ડ દીઠ 30 વખત સુધી) પુનરાવર્તિત ટૂંકા સર્કિટ થાય છે. આ કિસ્સામાં, વર્તમાન અને વોલ્ટેજ સ્થિર રહેતું નથી, પરંતુ ચોક્કસ મૂલ્યથી મહત્તમ અને તેનાથી વિપરીત ત્વરિત ફેરફારો થાય છે.

લોડમાં આવા અચાનક ફેરફારો ઇલેક્ટ્રિક આર્ક સિસ્ટમની સંતુલન સ્થિતિને ખલેલ પહોંચાડે છે - વર્તમાન સ્ત્રોત… વીજ પ્રવાહના ચોક્કસ મૂલ્ય પર ચાપ લાંબા સમય સુધી બળી રહે તે માટે, ઓલવ્યા વિના અને ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જના અન્ય સ્વરૂપોમાં ફેરવાય નહીં, તે જરૂરી છે કે આર્કને સપ્લાય કરતા કરંટનો સ્ત્રોત ઝડપથી થતા ફેરફારો પર પ્રતિક્રિયા આપે. આર્કનો મોડ અને તેની સ્થિર કામગીરીની ખાતરી કરે છે.

ઇલેક્ટ્રિક વેલ્ડીંગ એન્જિનિયરિંગના વિકાસની શરૂઆતમાં, ઇલેક્ટ્રિકલ મશીનોના મુખ્ય સર્કિટમાં વર્તમાનને મર્યાદિત કરવા અને ક્રમિક રીતે ચાપને શાંત કરવા માટે આ સમાવિષ્ટ બેલાસ્ટ રેઝિસ્ટર્સની મદદથી કરવામાં આવ્યું હતું. ત્યારબાદ, ઘટતી લાક્ષણિકતાઓ અને ઓછી ચુંબકીય જડતાવાળા વિશેષ શક્તિ સ્ત્રોતો બનાવવામાં આવે છે, જે વેલ્ડીંગ આર્કના ગુણધર્મોથી ઉદ્ભવતી આવશ્યકતાઓને પૂર્ણપણે પૂર્ણ કરે છે.

ઇલેક્ટ્રિક વેલ્ડીંગ એન્જિનિયરિંગના વિકાસ સાથે સમાંતર, અભ્યાસો હાથ ધરવામાં આવે છે જે વેલ્ડીંગ પરિસ્થિતિઓમાં ચાપની સ્થિર લાક્ષણિકતાઓના મુખ્ય પરિમાણોને સ્થાપિત કરવા અને શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ અને ઉર્જા સ્ત્રોતોના મુખ્ય વિદ્યુત પરિમાણો અને તેમના પરના પ્રભાવનો અભ્યાસ કરવાની મંજૂરી આપે છે. વેલ્ડીંગ દરમિયાન ચાપ બર્ન કરવાની સ્થિરતા અને સાતત્ય.

પછીના સમયગાળામાં, ઇલેક્ટ્રિક વેલ્ડીંગ મશીનોમાં પ્રક્રિયાના સ્ટેટિક્સ અને ગતિશીલતાના સંશોધનના આધારે, વેલ્ડીંગ મશીન સિસ્ટમ્સ અને ઉપકરણનું વર્ગીકરણ વિકસાવવામાં આવ્યું હતું અને વેલ્ડીંગ મશીનોનો એકીકૃત સામાન્ય સિદ્ધાંત બનાવવામાં આવ્યો હતો.

આર્ક વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતાઓ

ઇલેક્ટ્રિક આર્ક વેલ્ડીંગની પ્રક્રિયા એ ભૌતિક, રાસાયણિક અને વિદ્યુત અસાધારણ ઘટનાઓનું ખૂબ જ જટિલ સંકુલ છે જે અત્યંત ટૂંકા ગાળામાં તમામ તબક્કે સતત બનતું રહે છે. ગલન ધાતુઓની પરંપરાગત ધાતુશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓની તુલનામાં, વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા અલગ છે:

• પીગળેલી ધાતુ સાથે સ્નાનનું નાનું પ્રમાણ;

• મેટલ હીટિંગનું ઊંચું તાપમાન, જે ઊંચી ઝડપે અને સ્થાનિક હીટિંગ ઊંચા તાપમાનના ઢાળ તરફ દોરી જાય છે:

• એપ્લાઇડ મેટલ અને બેઝ મેટલ વચ્ચેનું અવિભાજ્ય જોડાણ, બાદમાં, જેમ કે તે પહેલાનું સ્વરૂપ છે.

આમ, નાના જથ્થાના વેલ્ડ પૂલમાં ગરમ ​​અને પીગળેલી ધાતુ નીચલા તાપમાનની બેઝ મેટલના નોંધપાત્ર સમૂહથી ઘેરાયેલી હોય છે. આ સંજોગો, અલબત્ત, ધાતુની ગરમી અને ઠંડકના ઊંચા દરો નક્કી કરે છે અને પરિણામે, વેલ્ડ પૂલમાં થતી પ્રતિક્રિયાઓની પ્રકૃતિ અને દિશા નક્કી કરે છે.

આર્ક ગેપમાંથી પસાર થતાં, પીગળેલી વધારાની ધાતુ ખૂબ ઊંચા તાપમાને ચાપના વાતાવરણમાં ખુલ્લી પડે છે, જે ધાતુનું ઓક્સિડેશન અને તેમાંથી વાયુઓનું શોષણ તરફ દોરી જાય છે, અને નિષ્ક્રિય વાયુઓ (મુખ્યત્વે નાઇટ્રોજન) નું સક્રિયકરણ જોવા મળે છે. આર્ક, જેની પ્રવૃત્તિ પરંપરાગત ધાતુશાસ્ત્ર પ્રક્રિયાઓમાં નહિવત્ છે.

વેલ્ડ પૂલમાં પીગળેલી ધાતુ પણ ચાપ વાતાવરણમાં ખુલ્લી હોય છે, જ્યાં ધાતુ, તેની અશુદ્ધિઓ અને તેના દ્વારા શોષાયેલા વાયુઓ વચ્ચે ભૌતિક-રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે. આ ઘટનાઓના પરિણામે, જમા કરાયેલ વેલ્ડ મેટલમાં ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજનની સામગ્રીમાં વધારો થાય છે, જે જાણીતું છે, ધાતુની યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ ઘટાડે છે.

જ્યારે ધાતુ ચાપમાં જાય છે અને લોખંડમાં અશુદ્ધતાના સ્થાને પીગળેલી સ્થિતિમાં રહે છે, તેમજ એલોયિંગ ઉમેરણો બળી જાય છે, જે ધાતુના યાંત્રિક ગુણધર્મોને પણ બગાડે છે. અશુદ્ધિઓના દહન દરમિયાન બનેલા વાયુઓ, તેમજ પીગળેલી ધાતુના ઘનકરણ દરમિયાન ધાતુમાં ઓગળેલા વાયુઓ, જમા થયેલ ધાતુમાં ખાલી જગ્યાઓ અને છિદ્રોની રચના તરફ દોરી શકે છે.

આમ, વેલ્ડીંગ દરમિયાન થતી પ્રક્રિયાઓ ઉચ્ચ ગુણવત્તાની વેલ્ડ મેટલ મેળવવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે. આ મુશ્કેલીઓ એવી બહાર આવી કે વિશિષ્ટ પગલાં લીધા વિના, વેલ્ડ મેટલની લાક્ષણિકતાઓની નજીકની લાક્ષણિકતાઓ સાથે વેલ્ડ મેળવવાનું અશક્ય હતું, જે વેલ્ડીંગની ગુણવત્તાનું મુખ્ય સૂચક છે.

આર્ક વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીમાં સુધારો

હાલની આર્ક વેલ્ડીંગ પદ્ધતિઓમાં ધાતુના સાંધાઓની ગુણવત્તા અને મજબૂતાઈમાં વધારો કરનાર મુખ્ય માપદંડ ખાસ કોટિંગ્સનો ઉપયોગ હતો - ઇલેક્ટ્રોડ્સ પરના કોટિંગ્સ.

પ્રારંભિક સમયગાળામાં, આવા કોટિંગ્સ-કોટિંગ્સનું કાર્ય ઇગ્નીશનને સરળ બનાવવા અને તેમની આયનાઇઝિંગ અસરને કારણે ચાપની સ્થિરતા વધારવાનું હતું. પાછળથી, જાડા અથવા ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા કોટિંગ્સના વિકાસ સાથે, જેનું કાર્ય, ચાપની સ્થિરતા વધારવા ઉપરાંત, જમા થયેલ ધાતુની રાસાયણિક રચના અને માળખું સુધારવાનું છે, વેલ્ડીંગની ગુણવત્તામાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે. અવલોકન કર્યું

ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર ખાસ કોટિંગ્સના વિકાસથી તાજેતરના વર્ષોમાં પાણીની અંદર ધાતુઓને વેલ્ડીંગ અને કાપવાની મૂળભૂત પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ ફેલાવવાનું શક્ય બન્યું છે. આ કિસ્સામાં, ઇલેક્ટ્રોડ્સ પરના કોટિંગ્સનો હેતુ (ઇલેક્ટ્રોડ કરતાં તેમના ધીમા બર્નિંગને કારણે) ચાપની આસપાસ રક્ષણાત્મક કવચ જાળવવાનો અને એક પરપોટો બનાવવાનો છે જેમાં જ્યારે કોટિંગ્સ બળી જાય ત્યારે છોડવામાં આવતા વાયુઓ સાથે ચાપ બળી જાય છે. .

વેલ્ડેડ કનેક્શનની ગુણવત્તામાં સુધારણા સાથે, વેલ્ડીંગ ઉત્પાદકતામાં વધારો જોવા મળે છે, જે મેન્યુઅલ વેલ્ડીંગમાં મેટલ ઇલેક્ટ્રોડના વ્યાસમાં એક સાથે વધારો સાથે વેલ્ડીંગ આર્કની શક્તિ વધારીને પ્રાપ્ત થાય છે. પાવરમાં નોંધપાત્ર વધારો અને ઇલેક્ટ્રોડ્સના કદમાં વધારો થવાથી મેન્યુઅલ વેલ્ડીંગને સ્વચાલિત સાથે બદલવામાં આવ્યું.

સ્વચાલિત વેલ્ડીંગમાં સૌથી મોટી મુશ્કેલીઓ ઇલેક્ટ્રોડ કોટિંગ્સ-કોટિંગ્સના મુદ્દા દ્વારા ઊભી કરવામાં આવી હતી, જેના વિના આધુનિક જરૂરિયાતો હેઠળ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા વેલ્ડીંગ લગભગ અશક્ય છે.

ઇલેક્ટ્રોડને નહીં, પરંતુ બેઝ મેટલને કચડી દાણાદાર પ્રવાહના કોટિંગને ખવડાવવાનો સફળ ઉકેલ હતો.આ કિસ્સામાં, ચાપ પ્રવાહના સ્તર હેઠળ બળે છે, જેના કારણે ચાપની ગરમી વધુ અસરકારક રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે, અને સીમ હવાના સંપર્કથી સુરક્ષિત છે. આ ઉમેરણ મૂળભૂત મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં સુધારો હતો જેણે ઉત્પાદકતામાં ઘણો વધારો કર્યો અને વેલ્ડ ગુણવત્તામાં સુધારો કર્યો.

વેલ્ડીંગ આર્ક માટે ઉર્જાનાં આધુનિક સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરીને જોડવામાં આવનારી ધાતુઓની થર્મલ સ્થિતિને નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતા પ્લાસ્ટિકથી સામગ્રીની પ્રવાહી, પીગળેલી અવસ્થામાં જોડવાની પ્રક્રિયાના તમામ સંક્રમિત સ્વરૂપોને સમજવાનું શક્ય બનાવે છે. આ સંજોગો માત્ર વિવિધ ધાતુઓને જ નહીં, પણ બિન-ધાતુની સામગ્રીને પણ એકબીજા સાથે જોડવાની નવી શક્યતાઓ ખોલે છે.

તકનીકી વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાઓના સુધારણા સાથે, વેલ્ડેડ સ્ટ્રક્ચર્સની તાકાત અને વિશ્વસનીયતા વધે છે. પ્રારંભિક સમયગાળામાં, જ્યારે વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા ફક્ત મેન્યુઅલી હાથ ધરવામાં આવી હતી, ત્યારે ઇલેક્ટ્રિક આર્ક વેલ્ડીંગનો ઉપયોગ તમામ પ્રકારના પુનઃસંગ્રહ અને સમારકામના કામમાં થતો હતો.

આ ક્ષણે મુખ્ય અને અદ્યતન તકનીકી પ્રક્રિયાઓમાંની એક તરીકે ઇલેક્ટ્રિક આર્ક વેલ્ડીંગનું મહત્વ નિર્વિવાદ છે. વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વેલ્ડીંગના ઉપયોગના અનુભવે સ્પષ્ટપણે સાબિત કર્યું છે કે મેટલવર્કિંગની આ પદ્ધતિ માત્ર ધાતુ (25 - 50%) બચાવવા માટે જ નહીં, પણ તમામ પ્રકારના મેટલ સ્ટ્રક્ચર્સના કામના ઉત્પાદનને નોંધપાત્ર રીતે ઝડપી બનાવવા માટે પણ પરવાનગી આપે છે.

વેલ્ડીંગની ગુણવત્તા અને શક્તિમાં સતત વધારો સાથે ઉત્પાદકતામાં સતત વધારો કરવાના હેતુથી પ્રક્રિયાના મિકેનાઇઝેશન અને ઓટોમેશનનો વિકાસ, તેની એપ્લિકેશનના અવકાશને વધુ વિસ્તૃત કરે છે.હાલમાં, ઇલેક્ટ્રિક આર્ક વેલ્ડીંગ એ નીચા અને ઊંચા તાપમાને સ્થિર અને ગતિશીલ લોડ હેઠળ કાર્યરત તમામ પ્રકારના મેટલ સ્ટ્રક્ચર્સના ઉત્પાદનમાં અગ્રણી તકનીકી પ્રક્રિયા છે.

ઇલેક્ટ્રિક વેલ્ડીંગ વિશે અન્ય રસપ્રદ અને ઉપયોગી લેખો:

વેલ્ડીંગ માટે રક્ષણાત્મક વાયુઓ

ઇન્વર્ટર વેલ્ડીંગ મશીનો

વિવિધ પ્રકારના વેલ્ડીંગના ફાયદા અને ગેરફાયદા

અલ્ટ્રાસોનિક વેલ્ડીંગ

વિસ્ફોટ વેલ્ડીંગ - તે શું છે અને તેનો ઉપયોગ કેવી રીતે થાય છે