संयुक्त तैयारी की ज्यामिति
ग्रूव वेल्ड ज्यामिति
दो टुकड़ों को एक पूर्ण-घातीय बट जॉइंट में वेल्ड किया जाना चाहिए, तो धातु के किनारों को तैयार किया जाना चाहिए: बिलवित: एक ग्रूव बनाना जिस मेटल को वेल्ड मेटल को भरना चाहिए।
इस ग्रूव की ज्यामिति सब कुछ निर्धारित करती है: कितना वेल्ड मेटल की आवश्यकता है, कितना गहन संलग्न होता है, कितनी मजबूत जॉइंट होगी, और कितनी काम की इकाई विकृत होगी।
वी-ग्रूव बट जॉइंट की मुख्य आयामें:
- बिलव कोण: प्रत्येक प्लेट के किनार पर किया गया कोण, सामान्य तौर पर 30° से 37.5° प्रति तरफ।
- सम्मिलित कोण: ग्रूव (दोनों बिलवों को मिलाकर) का कुल कोण। एक सिमेट्रिक वी-ग्रूव के साथ 30° बिलव, सम्मिलित कोण 60° होता है।
- रूट ओपनिंग: ग्रूव के नीचे की दो प्लेटों के बीच की खामी, सामान्य तौर पर 1-3 मिमी। इस खामी को आर्क को पीछे की ओर तक पहुंचने की अनुमति देती है।
- रूट फेस: ग्रूव के नीचे के बिल के ठीक नीचे छोटा सा स्तरित लैंडिंग, सामान्य तौर पर 1-2 मिमी। यह आर्क को खामी से बाहर निकलने से रोकता है।
ग्रूव प्रोफाइल
वी-ग्रूव, जे-ग्रूव, यू-ग्रूव
वी-ग्रूव सरल है: प्रत्येक तरफ सीधे बिलव होते हैं जो मूल के रूट में मिलते हैं। ग्राइंडर या टॉर्च के साथ आसानी से काटा जा सकता है। लेकिन वाइड ओपन वी-शेप को विशेष रूप से मोटे प्लेटों पर वेल्ड मेटल भरने की आवश्यकता होती है।
जे-ग्रूव सtraight बिलव को एक वक्रीय प्रोफाइल (जैसे कि जे के चौराहे के साथ क्रॉस-सेक्शन) में बदल देता है। वक्र को ग्रूव का आयतन कम करता है जबकि मूल तक पहुंच बना रहता है। 1 इंच से अधिक मोटे प्लेटों पर उपयोग किया जाता है।
यू-ग्रूव दोनों ओर वक्र कर देता है (जैसे कि एक यू के चौराहे के साथ क्रॉस-सेक्शन)। सबसे कम वेल्ड मेटल की आवश्यकता होती है, लेकिन सबसे कठिन होता है मशीन। उच्च मूल्य वाले जॉइंट्स पर उपयोग किया जाता है: दबाव भंडारें, न्यूक्लियर पाइपिंग।
सिंगल-वी व डबल-वी: पतले प्लेटों (लगभग 3/4 इंच तक) पर, एक तरफ से बिलव किया जाता है: एक सिंगल-वी (क्रॉस-सेक्शन के साथ जैसे कि एक जे। थिन प्लेटों पर, दोनों ओर से बिलव किया जाता है: एक डबल-वी (क्रॉस-सेक्शन के साथ जैसे कि एक एक्स)। डबल-वी को समान मोटाई पर सिंगल-वी की तुलना में लगभग आधा वेल्ड मेटल का उपयोग करता है, और यह दोनों ओर के बीच वेल्डिंग के ऊष्मा को संतुलित करता है, विकृति को कम करता है।
वेल्ड वॉल्यूम ज्यामितीय रूप से बढ़ता है: एक वी-ग्रूव के लिए, ग्रूव के चौराहे का क्षेत्र लगभग एक त्रिकोण होता है। त्रिकोण का क्षेत्र = ½ × आधार × ऊंचाई। प्लेट की मोटाई दोगुनी होती है, तो दोनों आधार और ऊंचाई दोगुनी होती है, इसलिए वेल्ड वॉल्यूम चार गुना बढ़ जाता है। इसी कारण थिक-प्लेट वेल्डिंग महंगी होती है: लागत ज्यामितीय है, नहीं लाइनर।
वेल्ड वॉल्यूम की गणना
एक वेल्डर दो 1-इंच मोटी प्लेटों पर एक सिंगल-V बट जॉइंट की तैयारी कर रहा है। प्रत्येक प्लेट को 30° प्रति तरफ (60° समाविष्ट कोण) बेवेल किया गया है। रूट खोलिंग 2 मिमी (लगभग 0.08 इंच) है, और रूट फेस 2 मिमी (0.08 इंच) है।
जॉइंट 12 इंच लंबी है।
जाँघें, गलवाहें और त्रिकोण
फिलेट वेल्ड जियोमेट्री
दो कोणीय सतहों को जोड़ता है: सबसे अधिक तौर पर एक T-जॉइंट या एक 90° के साथ एक लैप जॉइंट। फिलेट वेल्ड का क्रॉस-सेक्शन लगभग एक सही त्रिकोण है।
मुख्य आयाम:
- जाँघ का आकार: तिरछे त्रिकोण के आधार धातु को छूते हुए प्रत्येक ओर की लंबाई। एक स्टैंडर्ड समान-जाँघ वाले फिलेट के लिए, दोनों जाँघें समान लंबाई की होती हैं।
- थ्रोट की मोटाई: रूट (आंतरिक कोन) से फेस (हाइपोटेन्यूज़) तक की लंबाई। एक समान-जाँघ वाले फिलेट वेल्ड के लिए, थ्रोट = जाँघ × cos(45°) = जाँघ × 0.707।
थ्रोट की मोटाई का वेल्ड की शक्ति पर निर्भरता होती है: यह वेल्ड के भीतर सबसे पतली सेक्शन होती है, और यह वह जगह है जहाँ लोड के तहत विफलता होती है।
उदाहरण: एक 3/8 इंच के फिलेट वेल्ड का सैद्धांतिक थ्रोट 3/8 × 0.707 = **0.265 इंच होता है।
कोनभूत और कोणभूत प्रोफाइल्स
एक घनत्वक फिलेट वेल बाहर की ओर निकलता है और फ्लैट हाइपोटेन्यूस के पार होता है। इसमें अधिक वेल्ड मेटल (अधिक सामग्री) होता है लेकिन हाइपोटेन्यूस के टू (जहां वेल्ड बेस मेटल के साथ मिलता है) पर धमनियों के कारण तन्यांकांक की संभावना होती है।
एक घरघराते फिलेट वेल की ओर की ओर झुकता है। इसमें कम वेल्ड मेटल (लाइटर, सस्ता) होता है और टू पर ज्यादा भिन्न भूगोलीय परिवर्तन: तन्यांकांक की कम संभावना। लेकिन गलवे की मोटाई थिनर होती है: इसलिए वेल्ड कमजोर हो सकता है।
सूखा प्रोफ़ाइल सीधा से थोड़ा घनत्वक होना चाहिए: पर्याप्त गलवे की मोटाई के लिए शक्ति, थोड़ा का घनत्वक टू के लिए थकान प्रतिरोधी।
गलवे की मोटाई और वेल्ड स्ट्रेंथ
एक संरचनात्मक अभियंता एक T-जॉइंट पर एक फिलेट वेल्ड के लिए न्यूनतम गलवे की मोटाई 5 मिलीमीटर निर्दिष्ट करता है।
उष्णांश संकुचन और भौगोलिक भ्रष्टाचार
क्यों वेल्डिंग भ्रष्टाचार पैदा करती है
वेल्डिंग 1500°C से अधिक के तापमान पर मोल्टन मेटल जमा करती है। जब वेल्ड ठंडा होता है, तो वह संकुचित होता है: और यह संकुचन काम के टुकड़े को झुकाने के लिए लेता है।
भ्रष्टाचार के मापदंड भौगोलिक और संगत हैं:
- अनुदिशीय संकुचन: वेल्ड बीन के लंबाई के साथ काम करता है जब यह ठंडा होता है। 10 फुट वेल्ड में लंबाई में 1-3 मिमी संकुचित हो सकता है।
- परस्पर संकुचन: वेल्ड दो प्लेटों को V-ग्रोव बट वेल्ड में 2-5 मिमी के निर्देशांक के करीब लेता है। मूल फिट-अप के बजाय।
- एंगल्युलर डिस्टोर्शन: वेल्ड (वी ग्रूव के चौड़ा हिस्सा) की ऊपरी सतह पर वेल्ड मेटल अधिक होता है। अधिक धातु ऊपरी ओर शrinkage का मतलब है। परिणाम: प्लेटें वेल्ड की ओर ऊपर की ओर घूमती हैं, जो वी आकार की दूरी बनाती हैं। डिस्टोर्शन का कोण ग्रूव जियोमेट्री और पासेज की संख्या पर निर्भर करता है।
रोकथाम की रणनीतियाँ
प्रत्येक रोकथाम की रणनीति जियोमेट्रिक है:
- संतुलित वेल्डिंग सीक्वेंस: डबल-वी जॉइंट के दोनों ओर वेल्ड पासेज को बराबर करके सिकुड़न के बलों को समान करें।
- प्री-बेंडिंग (प्री-सेटिंग): वेल्डिंग से पहले प्लेटों को सिकुड़न की अपेक्षित दिशि के विपरीत मोड़ें। वेल्डिंग के बाद सिकुड़न, प्लेटों को सीधा खींचती है।
- बैक-स्टेपिंग: बाएं से दाएं वेल्ड करने के बजाय, एक साथ लंबी पासेज के बजाय वापस दिशा में छोटे अंशों में वेल्ड करें। यह गर्मी को समान रूप से वितरित करता है और कुल मिलाकर लंबवत सिकुड़न को कम करता है।
- वेल्डिंग सीक्वेंस प्लानिंग: जटिल असेंबलियों पर, केंद्र से बाहर की ओर वेल्ड करें (न कि एक से दूसरे की ओर) ताकि सिकुड़न सिमेट्रिकली वितरित हो सके।
डिस्टोर्शन की भविष्यवाणी और रोकथाम
एक फैब्रिकेटर एक टी-जॉइंट बना रहा है, जिसमें एक क्षैतिज आधार प्लेट को लंबवत प्लेट के साथ फिलेट वेल्ड कर रहा है। फिलेट वेल्ड दोनों ओर लंबवत प्लेट के साथ चलता है: एक डबल-साइडेड फिलेट वेल्ड।
यदि वे पहले एक तरफ पूरी तरह से वेल्ड करते हैं और फिर दूसरी तरफ, आधार प्लेट पहले वेल्ड की गई ओर ऊपर की ओर झुक जाएगी क्योंकि एंगल्युलर डिस्टोर्शन होता है।
गणितीय सटीकता आर्क के हमले से पहले
फिट-अप: जॉइंट के लिए वेल्डिंग से पहले भौगोलिक समन्वय
एक वेल्ड की गुणवत्ता मुख्यतः वेल्डर आर्क से संपर्क करने से पहले निर्धारित होती है। फिट-अप वेल्डिंग से पहले जॉइंट का भौगोलिक समन्वय है, और इसके पास सटीक सीमा हैं।
वह फिट-अप आयाम:
- रूट खुलापन: जॉइंट के रूट में दो टुकड़ों के बीच की खामी। अधिकांश कोड काम के लिए ±1 मिलीमीटर। बहुत संकरा: आर्क नहीं पहुंच सकता है पीछे की ओर। बहुत व्यापक: वेल्ड मेटल गिर जाता है।
- असंगति (ही-लो): जब दो प्लेटों के सतहें स्तरीय नहीं होती हैं: एक दूसरे से ऊर्ध्वगत रूप से ऑफसेट होती है। अधिकतम अनुमत: आमतौर पर 1.5 मिलीमीटर या प्लेट की मोटाई का 10%, जो भी कम हो।
- कोणीय असंगति: जब दो प्लेटें इरादे के अनुसार नहीं होती हैं: वे कोण पर मिलते हैं। अधिकतम: अधिकांश कोड काम के लिए आमतौर पर 5°।
हर विकृति का भौगोलिक संकेत होता है
- पenetration की कमी: रूट खुलापन बहुत संकरा: आर्क पीछे की ओर नहीं पहुंच सका। भौगोलिक परिणाम: रूट में अपरिमित धातु, छिपी हुई क्रैक-जैसी विकृति।
- अत्यधिक समर्थन: प्लेट की सतह के ऊपर बहुत अधिक वेल्ड मेटल बनाया गया। भौगोलिक परिणाम: वेल्ड कैप के टो के टो के तनाव का केंद्र।
- Undercut: प्लेट के टो के साथ आधार धातु में एक ग्रोव मेल्ट किया गया, जिसे वेल्ड मेटल से भरा नहीं गया। भौगोलिक परिणाम: ग्लास पर एक स्क्रेच की तरह तनाव को केंद्रित करता है, यह क्रैक के लिए शुरुआती बिंदु बन जाता है।
- Porosity: वेल्ड मेटल में हवा के बुलबुले। भौगोलिक परिणाम: वेल्ड थ्रोट थिकनेस के प्रभावी मोटाई को कम करता है।
गणितीय विकृतियों का निदान
एक वेल्ड इन्स्पेक्टर एक पूरा किया गया वी-ग्रोove बट वेल्ड देखता है और पाता है:
1. वेल्ड रेफोर्समेंट कैप 3 मिलीमीटर (अधिकतम अनुमत 5 मिलीमीटर) प्लेट की सतह से ऊपर है।
2. बाईं टो के वेल्ड के साथ 1 मिलीमीटर गहरा ग्रोव है।
3. एक्स-रे से एक रेखा जॉइंट के रूट में अपरिमित धातु पाता है।
वेल्डिंग भौगोलिक: सारांश
आप क्या सीखे हैं
वेल्डिंग संरचनात्मक परिणामों के साथ लागू भौगोलिक है:
- बेवेल भौगोलिक: वी-ग्रोove, जी-ग्रोove, यू-ग्रोove प्रोफ़ाइल। बेवेल कोण, जड़ की खोल, जड़ का चेहरा। वेल्ड वॉल्यूम प्लेट की मोटाई के वर्ग के बराबर होता है: मोटाई को दोगुना कर दें, वेल्ड मेटल की जरूरत चार गुणा हो जाती है।
- फिलेट भौगोलिक: घुटन का व्यास = पैर का व्यास × 0.707। घुटन: नहीं, पैर: वेल्ड स्ट्रेंथ को निर्धारित करता है क्योंकि यह वेल्ड के माध्यम से सबसे कम क्रॉस-सेक्शन होता है। वक्र प्रोफ़ाइल मेटल जोड़ती हैं लेकिन टो के पास तनाव पैदा करती हैं।
- विकृति भौगोलिक: लंबवत् संकुचन, चापाकशैल संकुचन, कोणीय विकृति। हर प्रतिरोध विधि (पूर्व-बिंदु, वैकल्पिक क्रम, पीछे की चाल) एक असंतुलित तापांश संकोचन के लिए भौगोलिक विरोधी उपाय हैं।
- संयोजन सहनशीलता: जड़ की खोल ±1 मिमी, ही-लो ≤ 1.5 मिमी, कोणीय भिन्नता ≤ 5°। हर वेल्ड विकृति का भौगोलिक संकेतक होता है: नोकें, खाली, और अपरफ्यूज प्लेन तनाव को कonzentrates करते हैं।
भौगोलिक सटीक है क्योंकि गलती होने पर इसके परिणाम संरचनात्मक विफलता होती है। 1 मिमी का कटाव या 2 मिमी की भिन्नता एक जोड़ी को दशकों तक चलने वाली और पहले लोड साइकल के तहत क्रैक होने वाली जॉइन्ट के बीच अंतर कर सकती है।