ہر ویلڈ بیس میٹل میں توانائی جمع کرتا ہے۔ وہ توانائی، جس کی پیمائش ہیٹ ان پٹ کے طور پر کی جاتی ہے، براہ راست گرمی سے متاثرہ زون (HAZ)، ٹھنڈک کی شرح، اور بالآخر ویلڈڈ جوائنٹ کے مائیکرو اسٹرکچر اور خصوصیات کو براہ راست کنٹرول کرتی ہے۔ سٹینلیس سٹیل کے لیے، جہاں سنکنرن مزاحمت بنیادی کارکردگی کی ضرورت ہے، حرارت ان پٹ کنٹرول اختیاری نہیں ہے -- یہ بنیادی ہے۔
ہیٹ ان پٹ کا حساب تین ویلڈنگ پیرامیٹرز سے کیا جاتا ہے: ایمپریج (موجودہ)، وولٹیج، اور سفر کی رفتار۔ تعلق سیدھا ہے: ہیٹ ان پٹ کرنٹ اور وولٹیج کی پیداوار کے برابر ہے، جو سفر کی رفتار سے تقسیم کیا جاتا ہے، ویلڈنگ کے عمل کے لیے اصلاحی عنصر کے ساتھ۔ پھر بھی اس سادگی کے باوجود، ہیٹ ان پٹ سٹینلیس سٹیل کی تعمیر میں سب سے زیادہ غلط فہمی اور غلط استعمال شدہ پیرامیٹرز میں سے ایک ہے۔

یہ آپ کے خیال سے زیادہ کیوں اہم ہے؟ کیونکہ غلط ہیٹ ان پٹ کے نتائج ہمیشہ فوری طور پر نظر نہیں آتے۔ ایک ویلڈ جو بصری معائنہ اور ریڈیو گرافی سے گزرتا ہے حساسیت، سگما مرحلے کی تشکیل، یا ضرورت سے زیادہ اناج کی نشوونما کی وجہ سے سروس میں ناکام ہو سکتا ہے -- یہ سب براہ راست ویلڈنگ کے دوران لگائے گئے تھرمل سائیکل سے منسلک ہوتے ہیں۔ یہ مضمون ہیٹ ان پٹ کی حدود کی میٹالرجیکل بنیاد کی وضاحت کرتا ہے اور مختلف سٹینلیس سٹیل خاندانوں کے لیے عملی رہنمائی فراہم کرتا ہے۔
ہیٹ ان پٹ کا حساب کتاب
ہیٹ ان پٹ کا معیاری فارمولا بنیادی طبیعیات سے اخذ کیا گیا ہے۔ پاور (واٹ) وولٹیج کو کرنٹ سے ضرب دینے کے برابر ہے۔ توانائی (جولز) طاقت کو وقت سے ضرب کے برابر کرتی ہے۔ ویلڈنگ میں، ہم ویلڈ کی فی یونٹ لمبائی میں توانائی میں دلچسپی رکھتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ ہم سفر کی رفتار سے تقسیم کرتے ہیں۔
افادیت کا عنصر گردونواح میں ضائع ہونے والی گرمی کا سبب بنتا ہے -- تابکاری، نقل و حرکت، اور چھڑکنا۔ مختلف ویلڈنگ کے عمل کی مختلف افادیت ہوتی ہے:
جدول 1: ویلڈنگ کے عمل کے ذریعے حرارت کے ان پٹ کی کارکردگی کے عوامل
|
ویلڈنگ کا عمل |
کارکردگی کا عنصر (k) |
عام ہیٹ ان پٹ رینج |
|
SMAW (شیلڈ میٹل آرک) |
0.70 - 0.85 |
1.0 - 3.0 kJ/mm |
|
GMAW (گیس میٹل آرک) |
0.75 - 0.90 |
0.8 - 2.5 kJ/mm |
|
GTAW (گیس ٹنگسٹن آرک) |
0.60 - 0.70 |
0.5 - 2.0 kJ/mm |
|
SAW (ڈوب گیا قوس) |
0.90 - 0.99 |
2.0 - 5.0 kJ/mm |
|
FCAW (فلکس کورڈ آرک) |
0.75 - 0.90 |
1.0 - 3.0 kJ/mm |
ماخذ: AWS D1.6:2017; ASME سیکشن IX (2023)؛ ویلڈنگ میٹالرجی، کو (2003)
مثال کے حساب سے: ایک GTAW ویلڈ جو 12 وولٹ، 150 ایمپیئرز، اور 150 ملی میٹر فی منٹ کی رفتار سے بنایا گیا: ہیٹ ان پٹ=(12 x 150 x 0.6 x 60) / (150 x 1000)=0.43 kJ/mm۔ یہ نسبتاً کم گرمی کا ان پٹ ہے، جو پتلی سیکشن آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے لیے مخصوص ہے۔
Austenitic سٹینلیس سٹیل: معتدل ہیٹ ان پٹ حساسیت کو روکتا ہے۔
Austenitic سٹینلیس سٹیلتمام سٹینلیس خاندانوں میں سب سے زیادہ ویلڈیبل ہیں، لیکن وہ تھرمل نقصان سے محفوظ نہیں ہیں۔ بنیادی خطرہ حساسیت ہے -- جب دھات 500-850 ڈگری سیلسیس کی حد سے گزرتی ہے تو اناج کی حدود میں کرومیم کاربائیڈز کی بارش ہوتی ہے۔ ہائی ہیٹ ان پٹ HAZ کے اس نازک درجہ حرارت والے زون میں گزارنے والے وقت کو بڑھاتا ہے، جس سے حساسیت کی شدت میں اضافہ ہوتا ہے۔

کم-کاربن گریڈ (304L, 316L) اور مستحکم درجات (321, 347) خاص طور پر حساسیت کے خلاف مزاحمت کے لیے تیار کیے گئے تھے۔ تاہم، یہ درجات بھی ضرورت سے زیادہ گرمی کے ان پٹ کے اثرات سے محفوظ نہیں ہیں۔ زیادہ گرمی بھی اناج کی نشوونما کا سبب بنتی ہے، جو سختی کو کم کر سکتی ہے اور مکمل طور پر آسنیٹک ویلڈ دھاتوں میں گرم کریکنگ کا خطرہ بڑھا سکتی ہے۔
Austenitic درجات کے لیے تجویز کردہ ہیٹ ان پٹ رینج دو مسابقتی تقاضوں کو متوازن کرتی ہے: مناسب فیوژن اور ویلڈ پول کی روانی کو یقینی بنانے کے لیے کافی گرمی، لیکن اتنا نہیں کہ HAZ حساسیت کی حد میں ضرورت سے زیادہ وقت صرف کرے۔ انٹر پاس ٹمپریچر کنٹرول (عام طور پر 150 ڈگری سیلسیس سے کم) مجموعی تھرمل ایکسپوزر کو مزید کم کرتا ہے۔
جدول 2: آسٹنیٹک سٹینلیس سٹیل کے لیے ہیٹ ان پٹ گائیڈ لائنز
|
گریڈ |
تجویز کردہ ہیٹ ان پٹ |
زیادہ سے زیادہ انٹرپاس درجہ حرارت |
ضرورت سے زیادہ گرمی کا بنیادی خطرہ |
|
304 / 304L |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
حساسیت، اناج کی ترقی |
|
316 / 316L |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
حساسیت، کم سنکنرن مزاحمت |
|
321 (Ti-مستحکم) |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
200 C |
اناج کی نشوونما، سختی میں کمی |
|
347 (Nb-مستحکم) |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
200 C |
اناج کی نشوونما، دراڑ کا خطرہ |
|
310 / 310S |
0.8 - 2.0 kJ/mm |
150 C |
گرم کریکنگ، اناج کی ترقی |
ماخذ: آؤٹوکمپو سٹینلیس سٹیل ہینڈ بک (2020)؛ AWS D1.6:2017؛ ASME سیکشن VIII Div.1 (2023)
ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل: ہیٹ ان پٹ آسٹنائٹ کو کنٹرول کرتا ہے-فیرائٹ بیلنس
ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیلتقریباً 50% آسٹنائٹ اور 50% فیرائٹ کے متوازن مائکرو اسٹرکچر سے ان کی غیر معمولی طاقت اور سنکنرن مزاحمت حاصل کرتے ہیں۔ ویلڈنگ اس توازن میں خلل ڈالتی ہے۔ تیز تھرمل سائیکل فیرائٹ کی تشکیل کے حق میں ہے، اور اگر حرارت کا ان پٹ بہت کم ہے، تو ویلڈ میٹل اور HAZ ضرورت سے زیادہ فیرائٹ (70٪ سے اوپر) کو برقرار رکھ سکتے ہیں، جو سختی اور سنکنرن مزاحمت کو کم کرتا ہے۔
اس کے برعکس، اگر حرارت کا ان پٹ بہت زیادہ ہے، تو بلند درجہ حرارت پر بڑھا ہوا وقت نقصان دہ انٹرمیٹالک مراحل کی تشکیل کو فروغ دیتا ہے -- خاص طور پر سگما فیز اور چی فیز۔ یہ مراحل ارد گرد کے میٹرکس سے کرومیم اور مولیبڈینم کا استعمال کرتے ہیں، جس سے خستہ حال زونز پیدا ہوتے ہیں جو گڑھے اور کشیدگی کے سنکنرن کے کریکنگ کے لیے حساس ہوتے ہیں۔ ڈوپلیکس ویلڈنگ میں سگما فیز کی تشکیل سب سے سنگین میٹالرجیکل خطرہ ہے۔
حل مناسب فلر دھاتوں کے ساتھ مل کر احتیاط سے کنٹرول شدہ ہیٹ ان پٹ ونڈو ہے۔ ڈوپلیکس درجات کے لیے فلر دھاتیں ٹھنڈک کے دوران آسٹینائٹ ریفارمیشن کو فروغ دینے کے لیے نکل (عام طور پر 8-9%) سے زیادہ-ملاوٹ کی جاتی ہیں۔ گرمی کا ان پٹ اتنا زیادہ ہونا چاہیے کہ اس آسٹینائٹ تبدیلی کے لیے وقت دے سکے، لیکن اتنا زیادہ نہیں کہ سگما مرحلہ بنے۔
جدول 3: ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل کے لیے ہیٹ ان پٹ گائیڈ لائنز
|
ڈوپلیکس گریڈ |
ہیٹ ان پٹ رینج |
میکس انٹر پاس |
کولنگ ریٹ کی ضرورت |
ٹارگٹ فیز بیلنس |
|
2205 (UNS S31803) |
0.5 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
اگر حد کے اندر ہو تو اہم نہیں۔ |
45-55٪ آسٹنائٹ |
|
2507 (UNS S32750) |
0.5 - 2.0 kJ/mm |
150 C |
اعتدال پسند کولنگ کو ترجیح دی جاتی ہے۔ |
45-55٪ آسٹنائٹ |
|
2304 (UNS S32304) |
0.5 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
تنقیدی نہیں۔ |
45-55٪ آسٹنائٹ |
|
Lean Duplex (2101) |
0.8 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
تیز ٹھنڈک قابل قبول ہے۔ |
40-60٪ آسٹنائٹ |
ماخذ: آؤٹوکمپو ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل ہینڈ بک (2015)؛ Sandvik SAF 2205/2507 ویلڈنگ کے رہنما خطوط؛ NACE MR0175/ISO 15156
Martensitic سٹینلیس سٹیل: Preheat کے ساتھ کم ہیٹ ان پٹ کریکنگ کو روکتا ہے۔
Martensitic سٹینلیس سٹیل مستحکم درجہ حرارت سے ٹھنڈا ہونے پر سخت، ٹوٹنے والی مارٹینائٹ میں تبدیل ہو جاتے ہیں۔ یہ تبدیلی بہت زیادہ بقایا دباؤ پیدا کرتی ہے اور HAZ کو ہائیڈروجن-کی وجہ سے کریکنگ (جسے تاخیر سے کریکنگ یا کولڈ کریکنگ بھی کہا جاتا ہے) کے لیے انتہائی حساس بناتا ہے۔ آسٹینیٹک درجات کے برعکس، مارٹینیٹک اسٹیلز مستحکم ایف سی سی کرسٹل ڈھانچے سے محفوظ نہیں ہیں۔
مارٹینسیٹک گریڈز کے لیے ہیٹ ان پٹ کنٹرول دو مقاصد کو پورا کرتا ہے۔ سب سے پہلے، ضرورت سے زیادہ ہیٹ ان پٹ سخت HAZ کے سائز کو بڑھاتا ہے، جس سے ٹوٹنے والے مواد کا ایک بڑا حجم پیدا ہوتا ہے۔ دوسرا، کم گرمی کا ان پٹ پہلے سے ہیٹنگ کے ساتھ مل کر ٹھنڈک کی شرح کو کم کرتا ہے، جو مارٹینائٹ کی سختی کو کم کرتا ہے اور ہائیڈروجن کو ویلڈ زون سے باہر پھیلنے کے لیے زیادہ وقت فراہم کرتا ہے۔

martensitic درجات کے لیے پہلے سے گرم کرنا ضروری ہے۔ پہلے سے گرم درجہ حرارت کاربن کے مواد اور حصے کی موٹائی پر منحصر ہے، لیکن عام طور پر 200-300 ڈگری سیلسیس سے ہوتا ہے۔ انٹر پاس کا درجہ حرارت کم از کم پہلے سے ہیٹ سے اوپر رکھا جانا چاہیے۔ ویلڈ کے بعد ہیٹ ٹریٹمنٹ (650-750 C پر درجہ حرارت) تقریباً ہمیشہ ضروری ہوتا ہے۔
جدول 4: مارٹینسیٹک سٹینلیس سٹیل کے لیے ہیٹ ان پٹ اور پری ہیٹ کی ضروریات
|
مارٹینسیٹک گریڈ |
کاربن کا مواد |
تجویز کردہ ہیٹ ان پٹ |
پہلے سے گرم درجہ حرارت |
پی ڈبلیو ایچ ٹی کی ضرورت ہے۔ |
|
410 (UNS S41000) |
0.08-0.15% |
1.0 - 2.0 kJ/mm |
200-300 C |
ہاں (غصہ) |
|
420 (UNS S42000) |
0.16-0.25% |
0.8 - 1.5 kJ/mm |
250-350 C |
ہاں (غصہ) |
|
431 (UNS S43100) |
0.12-0.22% |
0.8 - 1.5 kJ/mm |
200-300 C |
ہاں (غصہ) |
|
17-4PH (UNS S17400) |
0.07% زیادہ سے زیادہ |
1.0 - 2.0 kJ/mm |
100-150 C |
ہاں (عمر بڑھنا) |
ماخذ: ASM اسپیشلٹی ہینڈ بک: سٹینلیس اسٹیلز (1994)؛ AWS D1.6:2017؛ ASME سیکشن VIII Div.1
کولنگ ریٹ کنکشن: اکیلے ہیٹ ان پٹ کیوں کافی نہیں ہے۔
ہیٹ ان پٹ جمع ہونے والی توانائی کا ایک پیمانہ ہے، لیکن یہ ٹھنڈک کی شرح ہے جو حتمی مائیکرو اسٹرکچر کا تعین کرتی ہے۔ 3 ملی میٹر شیٹ پر لاگو ہونے والا وہی ہیٹ ان پٹ 25 ملی میٹر پلیٹ پر لگانے کے مقابلے میں زیادہ تیز ٹھنڈک کی شرح پیدا کرے گا۔ یہی وجہ ہے کہ ہیٹ ان پٹ کی سفارشات کو ہمیشہ سیکشن کی موٹائی کے ساتھ ساتھ سمجھا جانا چاہیے۔
ویلڈنگ میں ٹھنڈک کی شرح عام طور پر 800 سے 500 ڈگری سیلسیس (t8/5) تک ٹھنڈا ہونے کے وقت کے طور پر ماپا جاتا ہے۔ کاربن اسٹیل کے لیے، یہ پیرامیٹر براہ راست HAZ کی سختی اور مائیکرو اسٹرکچر کا تعین کرتا ہے۔ سٹینلیس سٹیل کے لیے، اہم درجہ حرارت کی حد مختلف ہوتی ہے -- حساسیت کے لیے، یہ 850 اور 500 ڈگری سیلسیس کے درمیان گزارا جانے والا وقت ہے جو اہمیت رکھتا ہے۔
گرمی کے ان پٹ اور ٹھنڈک کی شرح کے درمیان تعلق کو گرمی کے بہاؤ کی مساوات کا استعمال کرتے ہوئے تخمینہ لگایا جا سکتا ہے۔ پتلے حصوں کے لیے (جہاں گرمی بنیادی طور پر دو جہتوں میں بہتی ہے)، ٹھنڈک کی شرح ہیٹ ان پٹ کے مربع کے الٹا متناسب ہے۔ موٹے حصوں (تین-جہتی گرمی کے بہاؤ) کے لیے، ٹھنڈک کی شرح حرارت کے ان پٹ کے الٹا متناسب ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ پتلے حصوں میں، گرمی کے ان پٹ میں تھوڑا سا اضافہ ٹھنڈک کی شرح کو ڈرامائی طور پر سست کر دیتا ہے۔
جدول 5: ہیٹ ان پٹ اور سیکشن کی موٹائی کے ساتھ کولنگ ریٹ میں تغیر
|
سیکشن موٹائی |
ہیٹ ان پٹ 1.0 kJ/mm |
ہیٹ ان پٹ 2.0 kJ/mm |
ہیٹ ان پٹ 3.0 kJ/mm |
HAZ پر اثر |
|
3 ملی میٹر (پتلا) |
بہت تیز ٹھنڈک |
تیز ٹھنڈک |
اعتدال پسند ٹھنڈک |
کم سے کم حساسیت کا خطرہ |
|
10 ملی میٹر (درمیانی) |
تیز ٹھنڈک |
اعتدال پسند ٹھنڈک |
سست کولنگ |
حساسیت کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔ |
|
25 ملی میٹر (موٹی) |
اعتدال پسند ٹھنڈک |
سست کولنگ |
بہت سست کولنگ |
زیادہ حساسیت کا خطرہ |
ماخذ: ویلڈنگ میٹالرجی، کو (2003)؛ ASM ہینڈ بک والیوم 6A (2011)
ملٹی-پاس ویلڈنگ: مجموعی ہیٹ ان پٹ اور انٹر پاس درجہ حرارت
ملٹی-پاس ویلڈنگ ایک ایسی پیچیدگی کو متعارف کراتی ہے جو سنگل-پاس ویلڈنگ میں نہیں ہوتی ہے: ہر بعد میں آنے والا پاس بنیادی ویلڈ میٹل اور HAZ کو اضافی تھرمل سائیکلوں سے مشروط کرتا ہے۔ یہ درجہ کے لحاظ سے فائدہ مند یا نقصان دہ ہو سکتا ہے۔ کچھ آسنیٹک ویلڈز کے لیے، بعد میں آنے والی گرمی پہلے گزرنے کے دوران بننے والی کاربائیڈز کو تحلیل کر سکتی ہے۔ ڈوپلیکس درجات کے لیے، 600-900 ڈگری سیلسیس رینج میں بار بار گرم کرنا سگما فیز کی تشکیل کو تیز کرتا ہے۔
انٹر پاس کا درجہ حرارت اگلے پاس کو جمع کرنے سے ٹھیک پہلے ویلڈ زون کا درجہ حرارت ہے۔ زیادہ تر سٹینلیس سٹیل کے لیے، مجموعی تھرمل نمائش کو محدود کرنے کے لیے اسے 150 ڈگری سیلسیس سے نیچے رکھا جانا چاہیے۔ کچھ ڈوپلیکس تصریحات اور بھی زیادہ پابندیاں ہیں، جن میں 2507 جیسے سپر-ڈپلیکس گریڈز کے لیے 100 ڈگری سیلسیس سے کم انٹر پاس کی ضرورت ہوتی ہے۔
اس کا عملی مطلب یہ ہے کہ ملٹی-پاس ویلڈز کو سنگل-پاس ویلڈز سے زیادہ محتاط منصوبہ بندی کی ضرورت ہوتی ہے۔ ویلڈر کو ٹھنڈک کے لیے پاسوں کے درمیان کافی وقت دینا چاہیے، یا زبردستی کولنگ کے طریقے استعمال کریں (ایئر بلاسٹ، واٹر مسٹ) جو ویلڈ زون کو آلودہ نہ کریں۔ ڈوپلیکس یا سپر-ڈپلیکس گریڈز پر ملٹی-پاس ویلڈنگ میں جلدی کرنا سگما فیز کی تشکیل اور بعد میں سروس کی ناکامی کی ایک عام وجہ ہے۔
جدول 6: ملٹی-پاس ویلڈنگ کے لیے انٹر پاس درجہ حرارت کے رہنما اصول
|
گریڈ فیملی |
تجویز کردہ انٹر پاس |
کولنگ کے بغیر زیادہ سے زیادہ پاسز |
کریٹیکل مانیٹرنگ پوائنٹ |
|
آسٹنیٹک (304، 316) |
150 C زیادہ سے زیادہ |
3-4 عام |
حساسیت کی حد میں وقت |
|
ڈوپلیکس (2205) |
150 C زیادہ سے زیادہ |
2-3 عام |
سگما مرحلے کی تشکیل |
|
سپر-ڈوپلیکس (2507) |
100 C زیادہ سے زیادہ |
2 تجویز کردہ |
سگما مرحلہ، انٹرمیٹالک |
|
Martensitic (410, 420) |
پہلے سے گرمی سے اوپر رکھیں |
اگر پہلے سے گرم کیا جائے تو کوئی حد نہیں۔ |
ہائیڈروجن کریکنگ |
|
Nickel Alloys (625, C-276) |
150 C زیادہ سے زیادہ |
3-4 عام |
اناج کی افزائش، مائیکرو سیگریگیشن |
ماخذ: آؤٹوکمپو ویلڈنگ گائیڈ لائنز (2020)؛ خصوصی دھاتیں ویلڈنگ ہینڈ بک؛ NACE MR0175
ضرورت سے زیادہ گرمی کے ان پٹ کے نتائج
خراب حرارت کے ان پٹ کنٹرول کے نتائج نظریاتی نہیں ہیں۔ وہ پوری صنعتوں میں ناکامی کے تجزیہ کی رپورٹوں میں باقاعدگی سے ظاہر ہوتے ہیں۔ ان ناکامی کے طریقوں کو سمجھنے سے انجینئرز اور انسپکٹرز کو علامات کو پہچاننے میں مدد ملتی ہے اور ان کی اصل وجہ کا پتہ لگانا پڑتا ہے۔

انٹر گرانولر سنکنرن: HAZ میں حساسیت کی وجہ سے۔ اناج کی حدود کو منتخب طور پر حملہ کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے سطح پر 'شوگر' ظاہر ہوتی ہے۔ مناسب L-گریڈ یا اسٹیبلائزیشن کے بغیر ضرورت سے زیادہ ہیٹ ان پٹ کے ساتھ 304/316 ویلڈز میں عام۔
پٹنگ سنکنرن: ڈوپلیکس اسٹیلز میں سگما فیز کی تشکیل کرومیم اور مولیبڈینم استعمال کرتی ہے، جس سے پٹنگ مزاحمت کم ہوتی ہے۔ ہائی-گرمی-ان پٹ ویلڈز کے HAZ میں گڑھے ترجیحی طور پر شروع ہوتے ہیں۔
سٹریس کرورشن کریکنگ (SCC): ہائی ہیٹ ان پٹ زیادہ بقایا تناؤ کے ساتھ بڑا HAZ بناتا ہے۔ حساسیت کے ساتھ مل کر، یہ کلورائڈ پر مشتمل ماحول میں SCC کے لیے مثالی حالات پیدا کرتا ہے۔
کم سختی: Austenitic HAZ میں اناج کی ضرورت سے زیادہ اضافہ اثر کی سختی کو کم کرتا ہے۔ ڈوپلیکس اسٹیل میں، اعلی فیرائٹ مواد اور سگما مرحلہ دونوں سختی کو نمایاں طور پر کم کرتے ہیں۔
گرم کریکنگ: مکمل طور پر آسٹینیٹک ویلڈ میٹلز (310، کچھ نکل مرکبات) میں، زیادہ گرمی کا ان پٹ ٹوٹنے والے ٹھوس ہونے کی حد میں گزرے ہوئے وقت کو بڑھاتا ہے، جس سے ٹھوس کریکنگ کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔
جدول 7: ضرورت سے زیادہ حرارت کے ان پٹ سے منسلک ناکامی کے طریقے
|
ناکامی موڈ |
بنیادی وجہ |
سب سے زیادہ متاثر ہونے والے درجات |
روک تھام |
|
انٹرگرانولر سنکنرن |
HAZ میں حساسیت |
304, 316 (غیر-ایل گریڈ) |
L-گریڈ استعمال کریں، ہیٹ ان پٹ کو محدود کریں۔ |
|
HAZ میں پٹنگ |
سگما مرحلہ، Cr/Mo کی کمی |
2205، 2507 ڈوپلیکس |
ہیٹ ان پٹ کو محدود کریں، انٹرپاس کو کنٹرول کریں۔ |
|
کشیدگی سنکنرن کریکنگ |
حساسیت + بقایا تناؤ |
تمام مستند درجات |
حل anneal، کشیدگی کو کم |
|
کم اثر جفاکشی |
اناج کی نشوونما، سگما مرحلہ |
304, 316, 2205 |
ہیٹ ان پٹ کو محدود کریں، مناسب فلر استعمال کریں۔ |
|
گرم کریکنگ |
توسیعی استحکام کی حد |
310، 347، کچھ نی الائے |
کم گرمی ان پٹ، مناسب فلر |
ماخذ: ASM ہینڈ بک والیم 11: ناکامی کا تجزیہ (2002)؛ NACE سنکنرن ڈیٹا سروے؛ جے این ایلوائس فیلور کیس اسٹڈیز
عملی ہیٹ ان پٹ کنٹرول: WPS سے شاپ فلور تک
ہیٹ ان پٹ کنٹرول انجینئرنگ آفس میں شروع ہوتا ہے اور دکان کے فرش پر ختم ہوتا ہے۔ ویلڈنگ کے طریقہ کار کی تصریح (WPS) میں گرمی کی واضح ان پٹ کی حدیں شامل ہونی چاہئیں، نہ صرف ایمپریج، وولٹیج، اور سفر کی رفتار کے بنیادی پیرامیٹرز۔ اہم ایپلی کیشنز کے لیے، WPS کو ہر پیرامیٹر کے لیے قابل قبول حد اور حسابی حرارت کے ان پٹ کی حدیں بتانی چاہئیں۔

ڈبلیو پی ایس میں ہیٹ ان پٹ کی وضاحت کریں: یہ نہ سمجھیں کہ ایمپریج اور وولٹیج کی حدود کی فہرست کافی ہے۔ زیادہ سے زیادہ ہیٹ ان پٹ کا حساب لگائیں اور واضح طور پر بیان کریں (مثال کے طور پر، 'زیادہ سے زیادہ ہیٹ ان پٹ: 2.0 kJ/mm')۔
کیلیبریٹڈ آلات استعمال کریں: جدید طاقت کے ذرائع اصل ایمپریج اور وولٹیج کو ڈسپلے اور ریکارڈ کر سکتے ہیں۔ اس ڈیٹا کا استعمال اصل ہیٹ ان پٹ کا حساب لگانے کے لیے کریں، نہ صرف سیٹ پوائنٹس۔
نتائج کے بارے میں ویلڈرز کو تربیت دیں: ویلڈر جو سمجھتے ہیں کہ ضرورت سے زیادہ ہیٹ ان پٹ سنکنرن کی ناکامی کا سبب بن سکتا ہے وہ سفر کی رفتار اور انٹر پاس درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لیے زیادہ حوصلہ افزائی کریں گے۔
سفر کی رفتار کی نگرانی کریں: سفر کی رفتار وہ پیرامیٹر ہے جو اکثر پیداوار کے دوران ویلڈرز کے ذریعے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے۔ مسلسل رفتار برقرار رکھنے کے بارے میں رہنمائی فراہم کریں، یا اہم ویلڈز کے لیے مشینی/خودکار نظام استعمال کریں۔
اہم ویلڈز کے لیے ہیٹ ان پٹ کا دستاویز کریں: پریشر ویسلز، آف شور اجزاء، اور کیمیائی پلانٹ کی پائپنگ کے لیے، ہر ویلڈ کے لیے اصل ہیٹ ان پٹ کا حساب لگائیں اور ریکارڈ کریں۔ یہ مستقبل کی ناکامیوں کی صورت میں ٹریس ایبلٹی فراہم کرتا ہے۔
ہیٹ ان پٹ کیلکولیٹر استعمال کریں: مفت ایپس اور آن لائن کیلکولیٹر ویلڈرز کو بنیادی پیرامیٹرز سے ہیٹ ان پٹ کی تیزی سے گنتی کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ دکان کے فرش پر ان کے استعمال کی حوصلہ افزائی کریں۔
ہیٹ ان پٹ کنٹرول کی لاگت سروس میں سنکنرن کی ناکامی کی لاگت کے مقابلے میں کم ہے۔ کیمیکل پلانٹ میں ایک ہی پٹنگ کی ناکامی کے نتیجے میں پیداوار، ماحولیاتی صفائی، اور سامان کی تبدیلی میں لاکھوں ڈالر کا نقصان ہو سکتا ہے۔ مناسب ہیٹ ان پٹ کنٹرول میں سرمایہ کاری کرنا صرف اچھی انجینئرنگ نہیں ہے -- یہ اچھی معاشیات ہے۔
خلاصہ
مندرجہ ذیل جدول اس مضمون کی سفارشات کو ایک فوری-حوالہ کی شکل میں یکجا کرتا ہے۔ انجینئرز اور فیبریکیٹر اس میٹرکس کو اپنی مخصوص ایپلی کیشنز کے لیے حرارت کے ان پٹ کی حدیں قائم کرنے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔
جدول 8: سٹینلیس سٹیل فیملی کی طرف سے ہیٹ ان پٹ فیصلہ میٹرکس
|
سٹینلیس فیملی |
ہیٹ ان پٹ رینج |
انٹر پاس میکس |
کریٹیکل رسک |
کلیدی کنٹرول پوائنٹ |
|
Austenitic (304L, 316L) |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
حساسیت |
L-گریڈ کا استعمال کریں، 500-850 C میں وقت محدود کریں۔ |
|
مستحکم (321، 347) |
1.0 - 2.5 kJ/mm |
200 C |
اناج کی افزائش |
ضرورت سے زیادہ گزرنے سے گریز کریں۔ |
|
ڈوپلیکس (2205) |
0.5 - 2.5 kJ/mm |
150 C |
سگما مرحلہ |
بیلنس austenite/ferrite |
|
سپر-ڈوپلیکس (2507) |
0.5 - 2.0 kJ/mm |
100 C |
سگما مرحلہ |
سخت انٹرپاس کنٹرول |
|
Martensitic (410, 420) |
0.8 - 2.0 kJ/mm |
پہلے سے گرم رکھیں |
ہائیڈروجن کریکنگ |
پہلے سے گرم + PWHT درکار ہے۔ |
|
بارش{{0}سخت ہونا |
1.0 - 2.0 kJ/mm |
150 C |
کریکنگ، زیادہ عمر |
کارخانہ دار کی قیاس آرائیوں پر عمل کریں۔ |
|
Nickel Alloys (625, C-276) |
0.8 - 2.0 kJ/mm |
150 C |
مائیکروسیگریگیشن |
کم گرمی، مناسب فلر |
ماخذ: AWS D1.6، ASME سیکشن VIII/IX، Outokumpu، Sandvik، Special Metals، اور JN Alloys تکنیکی رہنما خطوط سے مرتب کردہ
نتیجہ
ہیٹ ان پٹ واحد سب سے زیادہ قابل کنٹرول متغیر ہے جو سٹینلیس سٹیل کے ویلڈز کے معیار اور سروس کی کارکردگی کا تعین کرتا ہے۔ ہیٹ ان پٹ کے میٹالرجیکل نتائج -- حساسیت، سگما مرحلے کی تشکیل، اناج کی نشوونما، اور مرحلے میں عدم توازن -- اچھی طرح سمجھے اور پیش گوئی کی جا سکتی ہے۔ جس چیز کی اکثر کمی ہوتی ہے وہ اس علم کو عملی شکل دینے کا نظم و ضبط ہے۔
اس مضمون میں دی گئی سفارشات دہائیوں کی تحقیق اور فیلڈ کے تجربے پر مبنی ہیں۔ وہ صوابدیدی حدود نہیں ہیں -- یہ ویلڈنگ کی بنیادی طبیعیات اور دھات کاری کی عکاسی کرتی ہیں۔ ہر سٹینلیس سٹیل کے خاندان کے لیے مناسب حد کے اندر ہیٹ ان پٹ کو کنٹرول کرنے سے، فیبریکیٹر ایسے ویلڈز تیار کر سکتے ہیں جو سنکنرن مزاحمت، مکینیکل خصوصیات، اور طویل مدتی وشوسنییتا کو برقرار رکھتے ہیں جس کی ان کے صارفین توقع کرتے ہیں۔
سٹینلیس سٹیل ویلڈنگ کے طریقہ کار، فلر میٹل سلیکشن، یا ہیٹ ان پٹ آپٹیمائزیشن کے لیے تکنیکی مدد کے لیے، JN Alloys - سے رابطہ کریں - اعلی کارکردگی والے الائے سلوشنز میں آپ کا پارٹنر۔
ویب سائٹ:www.jnalloys.com
