हीट -प्रभावित क्षेत्र (एचएजेड) वेल्ड से सटे आधार धातु का क्षेत्र है जिसे पिघलने बिंदु से नीचे के तापमान तक गर्म किया जाता है लेकिन इसकी सूक्ष्म संरचना और गुणों को बदलने के लिए पर्याप्त उच्च होता है। A572 H{{3}बीम के लिए, नियंत्रित रोलिंग के माध्यम से प्राप्त उच्च{{4}शक्ति, महीन{5}दानेदार माइक्रोस्ट्रक्चर को HAZ में ख़राब किया जा सकता है यदि वेल्डिंग को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जाता है। इसलिए वेल्डेड कनेक्शन की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए HAZ का प्रबंधन महत्वपूर्ण है।
1. A572 के HAZ में सूक्ष्म संरचनात्मक परिवर्तन:
वेल्डिंग के दौरान, HAZ एक तीव्र तापीय चक्र का अनुभव करता है: तीव्र तापन के बाद तीव्र शीतलन। चरम तापमान और शीतलन दर वेल्ड फ़्यूज़न लाइन से दूरी के साथ बदलती रहती है।
अनाज को मोटा करने वाला क्षेत्र (वेल्ड के सबसे करीब): लगभग 1100 डिग्री (2012 डिग्री एफ) से ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है, जहां ऑस्टेनाइट के दाने बड़े हो जाते हैं। तेजी से ठंडा होने पर, ये मोटे अनाज ऊपरी बैनाइट या यहां तक कि मार्टेंसाइट जैसे भंगुर माइक्रोस्ट्रक्चर में बदल सकते हैं यदि कठोरता काफी अधिक है (कार्बन समतुल्य से प्रभावित)।
अनाज परिष्कृत क्षेत्र (आगे की ओर): ऑस्टेनाइट क्षेत्र में गर्म किया जाता है लेकिन अत्यधिक अनाज वृद्धि के लिए पर्याप्त नहीं होता है। ठंडा होने पर, इस क्षेत्र में वास्तव में आधार धातु की तुलना में महीन दाने का आकार हो सकता है, संभावित रूप से ताकत बढ़ सकती है लेकिन संभवतः क्रूरता कम हो सकती है।
टेम्पर्ड या अधिक आयु वाला क्षेत्र (सबसे दूर): निम्न क्रिटिकल तापमान (एसी1) से नीचे गरम किया गया। ए572 में, यह मजबूत करने वाले अवक्षेपों (सीबी/वी कार्बाइड्स) की अधिक उम्र बढ़ने, उन्हें घुलने और वर्षा के सख्त होने के प्रभाव को कम करने का कारण बन सकता है, जिससे एक स्थानीयकृत नरम क्षेत्र का निर्माण हो सकता है।
2. A572 H-बीम में संभावित HAZ समस्याएँ:
कठोरता और क्रैकिंग: मार्टेंसाइट के साथ एक मोटे {0}दानेदार HAZ बहुत कठोर हो सकता है और हाइड्रोजन के प्रति संवेदनशील हो सकता है {{1}जो ठंड से क्रैकिंग के लिए अतिसंवेदनशील होता है, विशेष रूप से Gr.60 सामग्री के संयमित मोटे वर्गों में।
कठोरता का नुकसान: मोटे अनाज क्षेत्र में आमतौर पर आधार धातु की तुलना में कम कठोरता (चार्पी प्रभाव ऊर्जा) होती है।
नरम होना (अधिक उम्र बढ़ने): वर्षा सख्त होने का नुकसान आधार धातु विनिर्देश के नीचे उपज शक्ति के साथ एक संकीर्ण बैंड बना सकता है, जो संभावित रूप से भारी लोड, उच्च शक्ति कनेक्शन के लिए चिंता का विषय है।
3. HAZ संपत्तियों को संरक्षित करने के लिए प्रबंधन रणनीतियाँ:
हीट इनपुट का नियंत्रण: एक निर्दिष्ट हीट इनपुट (केजे/मिमी या केजे/इंच में) प्राप्त करने के लिए सही वेल्डिंग मापदंडों (एम्परेज, वोल्टेज, यात्रा गति) का उपयोग करना। बहुत अधिक ताप इनपुट से मोटे अनाज वाले क्षेत्र का आकार और अधिक उम्र बढ़ने की गंभीरता बढ़ जाती है। बहुत कम ताप इनपुट शीतलन दर को बढ़ाता है, कठोर, भंगुर सूक्ष्म संरचनाओं को बढ़ावा देता है।
प्रीहीट और इंटरपास तापमान नियंत्रण: यह सबसे प्रभावी उपकरण है। प्रीहीट वेल्ड और HAZ की शीतलन दर को धीमा कर देता है। इसके कई फायदे हैं:
यह हाइड्रोजन को HAZ से बाहर फैलने की अनुमति देता है, जिससे क्रैकिंग का जोखिम कम हो जाता है।
यह सख्त होने की प्रवृत्ति को कम करता है, नरम, अधिक नमनीय सूक्ष्म संरचनाओं (उदाहरण के लिए, मार्टेंसाइट के बजाय बारीक पर्लाइट/फेराइट) के निर्माण को बढ़ावा देता है।
यह थर्मल तनाव को कम करता है।
एडब्ल्यूएस डी1.1 तालिकाओं के अनुसार, ए572 एच-बीम के लिए आवश्यक प्रीहीट तापमान वास्तविक कार्बन समतुल्य (एमटीसी से), सामग्री की मोटाई और उपभोज्य के हाइड्रोजन स्तर द्वारा निर्धारित किया जाता है।
कम {{0}हाइड्रोजन वेल्डिंग उपभोग्य सामग्रियों का उपयोग: "कम{1}}हाइड्रोजन" के रूप में वर्गीकृत इलेक्ट्रोड और तार (उदाहरण के लिए, E7018, E81T1-K2) हाइड्रोजन के परिचय को कम करते हैं, जो कोल्ड क्रैकिंग का प्राथमिक एजेंट है।
पोस्ट -वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (पीडब्लूएचटी): ए572 के लिए नियमित नहीं है, लेकिन बहुत मोटे, अत्यधिक संयमित कनेक्शनों के लिए निर्दिष्ट किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, भारी पल फ्रेम या परमाणु सुविधाओं में)। पीडब्ल्यूएचटी (तनाव राहत एनीलिंग) किसी भी कठोर मार्टेंसाइट को शांत करता है, अवशिष्ट तनाव से राहत देता है, और कुछ कठोरता बहाल कर सकता है। हालाँकि, यह उम्र बढ़ने के साथ-साथ और अधिक तीव्र हो सकता है, जिससे और अधिक नरमी आ सकती है।
वेल्डिंग अनुक्रम और तकनीक: उचित अनुक्रम संयम और अवशिष्ट तनाव को कम करता है। टेम्पर बीड वेल्डिंग जैसी तकनीकों का उपयोग पिछले वेल्ड के HAZ की अनाज संरचना को परिष्कृत करने के लिए किया जा सकता है।
4. HAZ को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन संबंधी विचार:
संयुक्त विवरण: जब संभव हो तो चरम तनाव वाले क्षेत्रों (उदाहरण के लिए, मध्य -स्पैन पर बीम फ्लैंज) से दूर वेल्ड का पता लगाना।
कनेक्शन डिज़ाइन: "क्षमाशील" कनेक्शन प्रकारों का उपयोग करना जो कुछ विरूपण की अनुमति देते हैं। यह समझना कि HAZ, भले ही थोड़ा नरम हो, निर्माण के दौरान कठोर हो गया है और आसपास के मजबूत आधार धातु द्वारा बाधित है। A572 के लिए, यदि उचित प्रक्रियाओं का पालन किया जाता है, तो ताकत में कमी आमतौर पर डिजाइन की ताकत से समझौता करने के लिए पर्याप्त महत्वपूर्ण नहीं होती है।
तालिका: A572 H-बीम के लिए HAZ प्रबंधन अभ्यास
| लक्ष्य | प्राथमिक विधि | मुख्य पैरामीटर/मानक |
|---|---|---|
| हाइड्रोजन क्रैकिंग को रोकें | पहले से गरम और कम -हाइड्रोजन उपभोग्य वस्तुएं | CE और मोटाई के आधार पर AWS D1.1 टेबल्स। |
| HAZ माइक्रोस्ट्रक्चर को नियंत्रित करें | हीट इनपुट को अनुकूलित करें | WPS अधिकतम ताप इनपुट निर्दिष्ट करता है (उदाहरण के लिए, 2.5 kJ/mm)। |
| HAZ कठोरता में सुधार करें | टेंपर बीड तकनीक, पीडब्ल्यूएचटी (यदि निर्दिष्ट हो) | विशेष प्रक्रिया योग्यता. |
| नरमी कम से कम करें | कम ताप इनपुट का उपयोग करें, अत्यधिक PWHT से बचें | सामग्री-विशिष्ट वेल्डिंग दिशानिर्देश। |
निष्कर्षतः, A572 H-बीम का HAZ वेल्डिंग का एक अपरिहार्य परिणाम है, लेकिन इसके संभावित हानिकारक प्रभाव अच्छी तरह से समझे गए हैं और नियंत्रित किए जा सकते हैं। उचित प्रीहीट, नियंत्रित हीट इनपुट और कम -हाइड्रोजन तकनीकों के अनुशासित अनुप्रयोग के माध्यम से, फैब्रिकेटर यह सुनिश्चित करते हैं कि HAZ वेल्डेड संरचनात्मक फ्रेम के समग्र प्रदर्शन को संरक्षित करते हुए पर्याप्त ताकत और क्रूरता बरकरार रखता है।