টাইটানিয়ামএকটি অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু যা উচ্চ তাপমাত্রায় অক্সিজেন, হাইড্রোজেন এবং নাইট্রোজেনের মতো গ্যাসগুলির জন্য একটি শক্তিশালী সখ্যতা প্রদর্শন করে; বিশেষ করে টাইটানিয়াম ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন ঢালাইয়ের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে এই সম্পর্ক আরও বেশি স্পষ্ট হয়ে ওঠে। বাস্তব অভিজ্ঞতায় দেখা গেছে যে যদি টাইটানিয়াম দ্বারা অক্সিজেন, হাইড্রোজেন এবং নাইট্রোজেনের মতো গ্যাসের শোষণ এবং দ্রবীভূতকরণ ঢালাইয়ের সময় নিয়ন্ত্রিত না হয়, তবে এটি নিঃসন্দেহে টাইটানিয়াম ঢালাইযুক্ত জয়েন্টগুলির তৈরিতে উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ তৈরি করবে।
I. ভূমিকা
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, অর্থনৈতিক উন্নয়নের সাথে-এবং বিশেষ করে সংস্কারের ক্রমাগত গভীরতা এবং উন্মুক্তকরণের সাথে-চীনের অর্থনৈতিক নির্মাণে ব্যাপক অগ্রগতি হয়েছে৷ একই সময়ে, চীন পাইপলাইনের মতো ইঞ্জিনিয়ারিং প্রকল্পগুলির জন্য ঢালাইয়ের ক্ষেত্রেও উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি করেছে। টাইটানিয়াম ঢালাই একটি অপেক্ষাকৃত সাধারণ ধরনের ঢালাই, এবং প্রক্রিয়া চলাকালীন কার্যকর মান নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করা টাইটানিয়াম ওয়েল্ডের রঙের উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। টাইটানিয়াম ঢালাই রঙের চাক্ষুষ প্রকৃতি দেওয়া, ঢালাই রঙ এবং ঢালাই মানের মধ্যে সম্পর্কের গবেষণা উল্লেখযোগ্য গুরুত্ব রাখে। এই গবেষণাপত্রে, লেখক এই ক্ষেত্রে গবেষণায় অবদান রাখার আশায় টাইটানিয়াম ঢালাইয়ের ঢালাইয়ের গুণমান এবং ওয়েল্ড রঙের মধ্যে সম্পর্ক অন্বেষণ করতে টাইটানিয়াম ঢালাই মান নিয়ন্ত্রণ এবং প্রক্রিয়া প্রযুক্তিতে গবেষণা এবং বাস্তব অভিজ্ঞতার উপর আঁকেন।
২. টাইটানিয়াম ঢালাই উপর টাইটানিয়াম এর বৈশিষ্ট্য প্রভাব
1. অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের প্রভাব
অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন আন্তঃস্থায়ীভাবে টাইটানিয়ামে দ্রবীভূত হয়, যার ফলে জালির বিকৃতি ঘটে। এটি বিকৃতির প্রতিরোধ বাড়ায়, সেইসাথে শক্তি এবং কঠোরতা, কিন্তু প্লাস্টিকতা এবং কঠোরতা হ্রাস করে। ওয়েল্ডে অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের উপস্থিতি অবাঞ্ছিত এবং এড়ানো উচিত।
2. হাইড্রোজেনের প্রভাব
হাইড্রোজেনের বৃদ্ধি টাইটানিয়াম ওয়েল্ড ধাতুর প্রভাব দৃঢ়তা একটি তীক্ষ্ণ পতন ঘটায়, যখন প্লাস্টিকতা সামান্য হ্রাস পায়; হাইড্রাইড জয়েন্টে ভঙ্গুরতা সৃষ্টি করতে পারে।
3. কার্বনের প্রভাব
ঘরের তাপমাত্রায়, কার্বন আন্তঃস্থায়ীভাবে টাইটানিয়ামে দ্রবীভূত হয়, শক্তি বৃদ্ধি করে এবং প্লাস্টিকতা হ্রাস করে, যদিও অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের মতো উল্লেখযোগ্যভাবে নয়। যখন কার্বনের পরিমাণ দ্রবণীয়তার সীমা অতিক্রম করে, তখন শক্ত এবং ভঙ্গুর TiC গঠিত হয়। এই TiC প্যাটার্নের মতো একটি নেটওয়ার্কে বিতরণ করে-এবং ক্র্যাকিং প্রবণ। চাইনিজ জাতীয় মান নির্ধারণ করে যে টাইটানিয়াম এবং এর মিশ্রণে কার্বনের পরিমাণ 0.1% এর বেশি হওয়া উচিত নয়। ঢালাইয়ের সময়, ওয়ার্কপিস এবং ওয়েল্ডিং তারে তেল দূষণ কার্বনের পরিমাণ বাড়াতে পারে; অতএব, ঢালাই করার আগে পুঙ্খানুপুঙ্খ পরিস্কার করা প্রয়োজন।
III. টাইটানিয়ামের ওয়েল্ডেবিলিটি বিশ্লেষণ
টাইটানিয়ামের ভাল ওয়েল্ডেবিলিটি রয়েছে। এর কম তাপ পরিবাহিতা (0.041 ক্যাল/ডিগ্রী · সেমি·সে) কারণে, টাইটানিয়াম ধাতু শুধুমাত্র আর্ক জোনের মধ্যেই গলে যায় এবং ভাল তরলতা প্রদর্শন করে; অধিকন্তু, এটিতে তাপ সম্প্রসারণের একটি কম সহগ রয়েছে (8.6 × 10⁻⁶/ ডিগ্রী, কার্বন স্টিলের তুলনায় অনেক কম), যা উল্লেখযোগ্যভাবে টাইটানিয়াম ধাতুর ঢালাইযোগ্যতা বাড়ায়।
IV টাইটানিয়াম ঢালাইয়ে ঢালাই রঙ এবং ঢালাই গুণমানের মধ্যে সম্পর্ক
1. টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম অ্যালয় টিউবের ওয়েল্ডে রঙের পরিবর্তন এবং ত্রুটি গঠনের প্রক্রিয়া
টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম অ্যালয় টিউবগুলির ত্রুটিগুলি এবং তাদের গঠনের প্রক্রিয়াগুলি নিম্নরূপ: টাইটানিয়াম টিউবগুলির ঢালাইয়ের সময়, টিআইজি টর্চ দ্বারা গঠিত আর্গন গ্যাস শিল্ড শুধুমাত্র বাতাসের ক্ষতিকারক প্রভাব থেকে ওয়েল্ড পুলকে রক্ষা করতে পারে; এটি ঢালাই এবং এর আশেপাশের অঞ্চলগুলির জন্য কোন সুরক্ষা প্রদান করে না যা ইতিমধ্যে শক্ত হয়ে গেছে কিন্তু উচ্চ তাপমাত্রায় রয়ে গেছে। যাইহোক, এই রাজ্যে টাইটানিয়াম পাইপ ঢালাই এবং তাদের আশেপাশের এলাকায় এখনও বায়ু থেকে নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন শোষণ করার শক্তিশালী ক্ষমতা রয়েছে। অক্সিজেন শোষণ শুরু হয় 400 ডিগ্রী থেকে, এবং নাইট্রোজেন শোষণ শুরু হয় 600 ডিগ্রী থেকে, যখন বাতাসে নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন উভয়ই প্রচুর পরিমাণে থাকে।
অক্সিডেশনের মাত্রা ধীরে ধীরে বৃদ্ধির সাথে সাথে টাইটানিয়াম পাইপ ওয়েল্ডের রঙ পরিবর্তিত হয় এবং ওয়েল্ডের নমনীয়তা হ্রাস পায়। সিলভার-সাদা (কোন জারণ নেই); সোনালি হলুদ (TiO; টাইটানিয়াম প্রায় 250 ডিগ্রিতে হাইড্রোজেন শোষণ করতে শুরু করে; সামান্য অক্সিডেশন); নীল (Ti₂O₃; মাঝারিভাবে গুরুতর জারণ); ধূসর (TiO₂; গুরুতর জারণ)।
2. টাইটানিয়াম ওয়েল্ডের গুণমান তাদের পৃষ্ঠের রঙের উপর ভিত্তি করে মূল্যায়ন করা যেতে পারে।
টাইটানিয়াম ওয়েল্ডের বিভিন্ন রং এবং কঠোরতা স্তরের পরীক্ষা নীচের চিত্রে চিত্রিত করা হয়েছে
(I) পরীক্ষায় প্রমাণিত হয়েছে যে ঢালাইয়ের রঙ যত গাঢ় হয়-অর্থাৎ অক্সিডেশনের মাত্রা বাড়ার সাথে সাথে -ওয়েল্ডের কঠোরতাও বাড়ে। সমবয়সীদের দ্বারা পরিচালিত পরীক্ষা অনুসারে, টাইটানিয়ামের কঠোরতা বাড়ার সাথে সাথে ওয়েল্ডে অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের মতো ক্ষতিকারক পদার্থের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, যা ঢালাইয়ের গুণমানকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।
(2) টাইটানিয়ামের ওয়েল্ডেবিলিটি এর রাসায়নিক এবং ভৌত বৈশিষ্ট্যের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। যাইহোক, মূল সমস্যা হল যে উচ্চ তাপমাত্রায়, টাইটানিয়ামের উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতা এটিকে বায়ুমণ্ডলীয় দূষণের জন্য সংবেদনশীল করে তোলে। গরম করার সময়, এর দানাগুলি প্রসারিত হয় এবং ঢালাই করা জয়েন্টটি ঠান্ডা হওয়ার সাথে সাথে এটি ভঙ্গুর পর্যায়গুলির গঠনের দিকে পরিচালিত করে। টাইটানিয়ামের একটি খুব উচ্চ গলনাঙ্ক রয়েছে, যা 1668 ± 10 ডিগ্রিতে পৌঁছেছে, যার জন্য ওয়েল্ডিং স্টিলের চেয়ে আরও বেশি শক্তি প্রয়োজন। একই সময়ে, টাইটানিয়াম রাসায়নিকভাবে খুব প্রতিক্রিয়াশীল এবং 600 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রায় দ্রুত রাসায়নিক প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে ইস্পাতের তুলনায় O এবং H এর সাথে অনেক বেশি সহজে বিক্রিয়া করে। এটি 100 ডিগ্রির মধ্যেই প্রচুর পরিমাণে H এবং O শোষণ করে, স্টিলের চেয়ে হাজার হাজার গুণ বেশি হাইড্রোজেন দ্রবণীয়তা সহ, যা টাইটানিয়াম হাইড্রাইড গঠনের দিকে পরিচালিত করে এবং শক্ততাতে তীব্র পতন ঘটায়। গ্যাসীয় অমেধ্য ঠান্ডা ফাটল এবং বিলম্বিত ফাটল, সেইসাথে খাঁজ সংবেদনশীলতার সংবেদনশীলতা বাড়ায়। অতএব, ঢালাইয়ের জন্য ব্যবহৃত আর্গনের বিশুদ্ধতা 99.99% এর কম হওয়া উচিত নয়, আর্দ্রতার পরিমাণ 0.039% এর বেশি হওয়া উচিত নয় এবং ওয়েল্ডিং তারের হাইড্রোজেন সামগ্রী 0.002% এর নিচে হওয়া উচিত। টাইটানিয়ামের তাপ স্থানান্তর সহগ ইস্পাতের অর্ধেক। একটি -থেকে- ফেজ রূপান্তর 882 ডিগ্রিতে ঘটে; উচ্চ তাপমাত্রায়, দানাগুলি দ্রুত, ধাপে-বৃদ্ধির মতো হয়, যা বৈশিষ্ট্যগুলির একটি উল্লেখযোগ্য অবনতি ঘটায়। অতএব, তাপমাত্রা অবশ্যই কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে, বিশেষ করে ঢালাই তাপ চক্রের সময় উচ্চ তাপমাত্রায় থাকার সময়। যদিও টাইটানিয়াম ঢালাই করার সময় গরম ক্র্যাকিং এবং আন্তঃগ্রান্যুলার ক্র্যাকিং সমস্যা হয় না, ছিদ্র ঘটতে পারে, বিশেষ করে যখন ঢালাই + অ্যালয়।
V. টাইটানিয়াম ঢালাই জন্য সতর্কতা
উপরের গবেষণার উপর ভিত্তি করে, টাইটানিয়াম ঢালাই করার সময় নিম্নলিখিত সমস্যাগুলি সমাধান করা আবশ্যক:
1. টাইটানিয়াম ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন, ওয়েল্ড জোন এবং পোস্ট-ওয়েল্ড হিট-প্রভাবিত জোনকে অবশ্যই কড়াভাবে সুরক্ষিত রাখতে হবে যাতে বাতাসকে ঢালাই এবং তাপ প্রভাবিত অঞ্চলে প্রবেশ করতে না পারে-, যা ওয়েল্ডের গুণমানকে মারাত্মকভাবে আপস করতে পারে৷ অতএব, 99.99% বিশুদ্ধ আর্গন এবং একটি ট্রেলিং শিল্ড অপরিহার্য।
2. ঢালাই খাঁজ মেশিন করা আবশ্যক (নাকাল অনুমোদিত নয়);
3. ট্যাকিং এড়ানো উচিত, এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি আর্ক ইনিশিয়েশন ব্যবহার করা উচিত।
4. পোস্ট-ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট এড়ানো উচিত; যদি পোস্ট-ওয়েল্ড তাপ চিকিত্সা প্রয়োজন হয়, তাপ চিকিত্সা তাপমাত্রা 650 ডিগ্রির নিচে হওয়া উচিত।
VI. উপসংহার
টাইটানিয়াম ঢালাইয়ের গুণমান নিয়ন্ত্রণ ওয়েল্ড বিডের রঙের উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে; একই সময়ে, জোড়ের গুণমান তার রঙের উপর ভিত্তি করে মূল্যায়ন করা যেতে পারে। এই দুটি কারণের মধ্যে একটি খুব গুরুত্বপূর্ণ সম্পর্ক রয়েছে।
ই-মেইল:garychen3215@hotmail.com
ঠিকানা: No.35, Baoti Rd, Baoji city, Shaanxi Province, China
যোগাযোগ: মিঃ গ্যারি চেন
ফোন: +86-917-8883215
মোবাইল/হোয়াটসঅ্যাপ: +86 13092900605
