লেজার ওয়েল্ডিং একটি উচ্চ-শক্তি ঘনত্বের ওয়েল্ডিং পদ্ধতি যা ঘনীভূত তাপ ইনপুট, সংকীর্ণ ওয়েল্ড সিম এবং কম বিকৃতি দ্বারা চিহ্নিত হয় এবং এটি ধাতব প্রক্রিয়াকরণ শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।ঢালাইয়ের সময়, যদি সোল্ডার এলাকা অক্সিজেন বা অক্সিডাইজিং গ্যাসের সংস্পর্শে থাকে, তবে অক্সিডেশন ঘটতে পারে, যার ফলে কালো, হলুদ, নীল বা অক্সাইড-রঙের সোল্ডার পৃষ্ঠতল হতে পারে,যা যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা এবং উপস্থিতির গুণমানকে নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত করেএই নিবন্ধটি উপাদান বৈশিষ্ট্য, পরিবেশগত কারণ, গ্যাস ঢালাই এবং প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির দৃষ্টিকোণ থেকে ঢালাই অক্সিডেশনের প্রধান কারণগুলি বিশ্লেষণ করে।
1. ওয়েল্ড অক্সাইডেশনের মৌলিক প্রক্রিয়া
উচ্চ তাপমাত্রা ধাতু অক্সিজেন বা অক্সিডাইজিং গ্যাস সঙ্গে প্রতিক্রিয়া যখন ঢালাই অক্সিডেশন ঘটে। লেজার ঢালাই জোন তাপমাত্রা 1000 °C ∼3000 °C পৌঁছাতে পারে,এবং গলিত পুল এবং তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল একটি তাপীয় সক্রিয় অবস্থায় থাকে, যা অক্সিজেনের অনুপ্রবেশ এবং অক্সাইড স্তর গঠন করার প্রবণতা বৃদ্ধি করে। সাধারণ অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছেঃ
ধাতু + O2 → ধাতু অক্সাইড
অ্যালগাইডিং উপাদানগুলির অগ্রাধিকারযুক্ত অক্সিডেশন (যেমন, Cr, Mn, Ti, Al)
অতএব, অক্সিডেশনের ডিগ্রি তাপমাত্রা, উপাদান গঠন এবং অক্সিজেন ঘনত্বের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
2. ওয়েল্ড অক্সাইডেশনের প্রধান কারণ
(১) পর্যাপ্ত গ্যাস শেল্ডিং
এটি লেজার ওয়েল্ডিংয়ের সময় অক্সিডেশনের সর্বাধিক সাধারণ কারণ এবং সাধারণত এর সাথে জড়িতঃ
অপ্রতুল গ্যাস প্রবাহ, যার ফলে অক্সিজেন বিচ্ছিন্নতা অসম্পূর্ণ
অপূর্ণ কভারেজ সৃষ্টি করে ভুল ডোজেল কোণ
অপ্রয়োজনীয় গ্যাস প্রকার (যেমন, নাইট্রোজেন আর্গন চেয়ে কম inert হয়)
গ্যাস ডিফিউজার বা সুরক্ষা কাঠামোর ত্রুটি
ব্রেকিং গ্যাসের সাধারণ অ্যান্টি-অক্সিডেশন কার্যকারিতা প্রায়ঃ
আর্গন > হিলিয়াম > নাইট্রোজেন > কোনো সুরক্ষা নেই
যদি ঢালাই পর্যাপ্ত না হয়, তবে গলিত পুলটি শীতল হওয়ার সময় বাতাসের সংস্পর্শে আসে, যা অক্সিডেশন বৃদ্ধি করে।
(2) ঢালাইয়ের পরিবেশে উচ্চ অক্সিজেন ঘনত্ব
যদি খারাপ বায়ুচলাচল বা কম গ্যাস বিশুদ্ধতার কারণে ওয়েল্ডিং পরিবেশে অত্যধিক অক্সিজেন থাকে, তবে সুরক্ষা কার্যকারিতা হ্রাস পায়। সাধারণ অবস্থার মধ্যে রয়েছেঃ
উচ্চ অক্সিজেন ধারণকারী নিম্ন বিশুদ্ধতা আবরণ গ্যাস
ওয়েড জোনের মধ্যে অক্সিজেন প্রেরণকারী পরিবেষ্টন বায়ু প্রবাহ
গ্যাস লাইনের ফাঁস যা বায়ু প্রবেশ করায়
উদাহরণস্বরূপ, যদি শিল্প আর্গন বিশুদ্ধতা 99.99% এর নিচে থাকে তবে ওয়েল্ড অক্সাইডেশন উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেতে পারে।
(3) উচ্চ অক্সিডেশন প্রবণতা সহ উপাদান
বিভিন্ন উপকরণ বিভিন্ন রাসায়নিক প্রতিক্রিয়াশীলতা প্রদর্শন করে। নিম্নলিখিত উপাদানগুলি ধাতু ধারণ করে অক্সিডেশনের প্রবণতা বেশিঃ
Cr, Mn, Si, Al, Ti এবং অন্যান্য সক্রিয় উপাদান
উচ্চ ম্যাঙ্গানিজ ইস্পাত, স্টেইনলেস স্টিল, টাইটানিয়াম খাদ এবং ম্যাগনেসিয়াম খাদ
উদাহরণঃ
স্টেইনলেস স্টিলের মধ্যে ক্রোমিয়াম থাকে, যা 600°C এর উপরে ক্রোমিয়াম অক্সাইড গঠন করে, যার ফলে রঙ পরিবর্তন হয়।
৪০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে অক্সিজেনের সাথে টাইটানিয়াম মিশ্রণগুলি প্রতিক্রিয়া করে, যা ওয়েডের রঙ পরিবর্তন এবং ভঙ্গুরতা সৃষ্টি করে।
সুতরাং উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলি অক্সিডেশন আচরণে একটি সমালোচনামূলক ভূমিকা পালন করে।
(৪) অত্যধিক লেজার তাপ ইনপুট
তাপ ইনপুট গলিত পুল তাপমাত্রা এবং সময়কাল নির্ধারণ করে। অত্যধিক তাপ ইনপুট কারণঃ
উচ্চতর গলিত পুকুর তাপমাত্রা এবং তীব্র অক্সিডেশন
দীর্ঘ শীতল সময়, অক্সিডেশন এক্সপোজার উইন্ডো বৃদ্ধি
ফলস্বরূপ সোল্ডার রঙ পরিবর্তন প্রায়শই একটি ক্রম অনুসরণ করে যেমনঃ
সোনার → নীল → বেগুনি → ধূসর/কালো
গাঢ় রঙ সাধারণত উচ্চতর অক্সিডেশন মাত্রা নির্দেশ করে।
৫. নিম্ন ঝালাই গতি
ঢালাইয়ের গতি গলিত পুকুরের এক্সপোজার সময়ের সাথে বিপরীতভাবে সমানুপাতিকঃ
ধীর গতি → দীর্ঘায়িত এক্সপোজার → বর্ধিত অক্সিডেশন
দ্রুত গতি → সংক্ষিপ্ত এক্সপোজার → কম অক্সিডেশন
অক্সাইডেশন রঙ পরিবর্তন বিশেষ করে কম গতিতে পাতলা শীট ওয়েল্ডিংয়ে সাধারণ।
(৬) ওয়েল্ডিং-পরবর্তী সুরক্ষার অভাব
কিছু উপকরণে শীতল হওয়ার সময় ওয়েল্ডের পরে ঢালাই প্রয়োজন; অন্যথায় উপাদানটি গরম থাকাকালীন অক্সিডেশন ঘটতে পারে। সাধারণ ক্ষেত্রে অন্তর্ভুক্তঃ
টাইটানিয়াম মিশ্রণ, যার জন্য ট্রেলিং গ্যাসের সুরক্ষা প্রয়োজন
রেইনলেস স্টীল টিউব, অভ্যন্তরীণ ঢালাই প্রয়োজন (আর্গন ব্যাক purging)
অপর্যাপ্ত পোস্ট-শিক্সিংয়ের ফলে দৃশ্যমান তাপীয় রঙ পরিবর্তন এবং অক্সাইড স্তর রয়েছে।
3. ওয়েল্ড অক্সাইডেশনের প্রভাব
ওয়েল্ড অক্সাইডেশন শুধুমাত্র চেহারা প্রভাবিত করে না কিন্তু এছাড়াও কারণ হতে পারেঃ
ক্ষয় প্রতিরোধের হ্রাস (ক্রোমিয়াম অক্সিডেশন স্টেইনলেস স্টিলের প্যাসিভেশন হ্রাস করে)
হ্রাসযুক্ত নমনীয়তা এবং অনমনীয়তা (যেমন, টাইটানিয়াম ভঙ্গুরতা)
ফাটল সংবেদনশীলতা বৃদ্ধি
ক্লান্তি কার্যকারিতা হ্রাস
প্রক্রিয়াকরণের পরে প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধি (অ্যাসিড পিকিং বা যান্ত্রিক অপসারণ)
অতএব, উচ্চ ঝালাই মানের প্রয়োজনীয়তা সঙ্গে শিল্প অক্সিডেশন মাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।
লেজার ওয়েল্ডিংয়ের সময় ওয়েল্ড অক্সাইডেশন প্রধানত অপর্যাপ্ত ঢালাই, উপাদান অক্সিডেশন প্রবণতা, উচ্চ পরিবেশ অক্সিজেন মাত্রা, উচ্চ তাপ ইনপুট, এবং অনুপযুক্ত ওয়েল্ডিং গতি দ্বারা সৃষ্ট হয়।অক্সিডেশন কমাতে, গ্যাস শেল্ডিং কৌশল, প্রক্রিয়া পরামিতি, সরঞ্জাম নকশা, এবং পরিবেশগত অবস্থার সমন্বয়ে অপ্টিমাইজ করা আবশ্যক।