વેલ્ડીંગ ફેબ્રિકેશન ઉદ્યોગમાં એલ્યુમિનિયમના વિકાસ અને ઘણા ઉપયોગો માટે સ્ટીલના ઉત્તમ વિકલ્પ તરીકે તેની સ્વીકૃતિ સાથે, એલ્યુમિનિયમ પ્રોજેક્ટ્સ વિકસાવવા સાથે સંકળાયેલા લોકો માટે આ સામગ્રીના જૂથથી વધુ પરિચિત થવાની આવશ્યકતાઓ વધી રહી છે. એલ્યુમિનિયમને સંપૂર્ણ રીતે સમજવા માટે, એલ્યુમિનિયમ ઓળખ / હોદ્દો સિસ્ટમ, ઉપલબ્ધ ઘણા એલ્યુમિનિયમ એલોય અને તેમની લાક્ષણિકતાઓથી પરિચિત થઈને શરૂઆત કરવાની સલાહ આપવામાં આવે છે.
એલ્યુમિનિયમ એલોય ટેમ્પર અને હોદ્દો સિસ્ટમ- ઉત્તર અમેરિકામાં, એલ્યુમિનિયમ એસોસિએશન ઇન્ક. એલ્યુમિનિયમ એલોયની ફાળવણી અને નોંધણી માટે જવાબદાર છે. હાલમાં 400 થી વધુ ઘડાયેલા એલ્યુમિનિયમ અને ઘડાયેલા એલ્યુમિનિયમ એલોય અને 200 થી વધુ એલ્યુમિનિયમ એલોય કાસ્ટિંગ અને ઇન્ગોટ્સના સ્વરૂપમાં એલ્યુમિનિયમ એસોસિએશન સાથે નોંધાયેલા છે. આ બધા નોંધાયેલા એલોય માટે એલોય રાસાયણિક રચના મર્યાદા એલ્યુમિનિયમ એસોસિએશનનાટીલ બુક"ઘડાયેલા એલ્યુમિનિયમ અને ઘડાયેલા એલ્યુમિનિયમ એલોય માટે આંતરરાષ્ટ્રીય એલોય હોદ્દો અને રાસાયણિક રચના મર્યાદા" શીર્ષક અને તેમનામાંપિંક બુક"કાસ્ટિંગ અને ઇન્ગોટના સ્વરૂપમાં એલ્યુમિનિયમ એલોય માટે હોદ્દાઓ અને રાસાયણિક રચના મર્યાદાઓ" શીર્ષક. વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાઓ વિકસાવતી વખતે અને રસાયણશાસ્ત્ર અને ક્રેક સંવેદનશીલતા સાથે તેના જોડાણને ધ્યાનમાં લેતા આ પ્રકાશનો વેલ્ડીંગ એન્જિનિયર માટે અત્યંત ઉપયોગી થઈ શકે છે.
એલ્યુમિનિયમ એલોયને ચોક્કસ સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓ જેમ કે થર્મલ અને યાંત્રિક સારવારનો પ્રતિભાવ આપવાની ક્ષમતા અને એલ્યુમિનિયમ એલોયમાં ઉમેરવામાં આવતા પ્રાથમિક એલોયિંગ તત્વના આધારે ઘણા જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. જ્યારે આપણે એલ્યુમિનિયમ એલોય માટે વપરાતી નંબરિંગ / ઓળખ સિસ્ટમનો વિચાર કરીએ છીએ, ત્યારે ઉપરોક્ત લાક્ષણિકતાઓ ઓળખવામાં આવે છે. ઘડાયેલા અને કાસ્ટ એલ્યુમિનિયમમાં ઓળખની અલગ અલગ સિસ્ટમો હોય છે. ઘડાયેલા સિસ્ટમ 4-અંકની સિસ્ટમ છે અને કાસ્ટિંગ્સમાં 3-અંક અને 1-દશાંશ સ્થાન સિસ્ટમ હોય છે.
ઘડાયેલા એલોય હોદ્દો સિસ્ટમ- આપણે પહેલા 4-અંકની ઘડાયેલી એલ્યુમિનિયમ એલોય ઓળખ પ્રણાલીનો વિચાર કરીશું. પહેલો અંક (Xxxx) મુખ્ય એલોયિંગ તત્વ સૂચવે છે, જે એલ્યુમિનિયમ એલોયમાં ઉમેરવામાં આવ્યું છે અને ઘણીવાર એલ્યુમિનિયમ એલોય શ્રેણીનું વર્ણન કરવા માટે વપરાય છે, એટલે કે, 1000 શ્રેણી, 2000 શ્રેણી, 3000 શ્રેણી, 8000 શ્રેણી સુધી (કોષ્ટક 1 જુઓ).
બીજો એક અંક (x)Xxx), જો 0 થી અલગ હોય, તો ચોક્કસ એલોયમાં ફેરફાર સૂચવે છે, અને ત્રીજા અને ચોથા અંકો (xxXX) શ્રેણીમાં ચોક્કસ એલોયને ઓળખવા માટે આપવામાં આવેલા મનસ્વી નંબરો છે. ઉદાહરણ: એલોય 5183 માં, નંબર 5 સૂચવે છે કે તે મેગ્નેશિયમ એલોય શ્રેણીનો છે, 1 સૂચવે છે કે તે 1 છેstમૂળ એલોય 5083 માં ફેરફાર, અને 83 તેને 5xxx શ્રેણીમાં ઓળખે છે.
આ એલોય નંબરિંગ સિસ્ટમનો એકમાત્ર અપવાદ 1xxx શ્રેણીના એલ્યુમિનિયમ એલોય (શુદ્ધ એલ્યુમિનિયમ) છે, જેમાં છેલ્લા 2 અંકો 99% થી વધુ લઘુત્તમ એલ્યુમિનિયમ ટકાવારી પ્રદાન કરે છે, એટલે કે, એલોય 13(૫૦)(99.50% ન્યૂનતમ એલ્યુમિનિયમ).
બનાવટી એલ્યુમિનિયમ એલોય ડિઝાઇન સિસ્ટમ
એલોય શ્રેણી | મુખ્ય મિશ્રધાતુ તત્વ |
૧xxx | ૯૯.૦૦૦% ન્યૂનતમ એલ્યુમિનિયમ |
2xxx | કોપર |
૩xxx | મેંગેનીઝ |
4xxx | સિલિકોન |
૫xxx | મેગ્નેશિયમ |
૬xxx | મેગ્નેશિયમ અને સિલિકોન |
7xxx | ઝીંક |
૮xxx | અન્ય તત્વો |
કોષ્ટક 1
કાસ્ટ એલોય હોદ્દો- કાસ્ટ એલોય ડેઝિગ્નેશન સિસ્ટમ 3 અંક-વત્તા દશાંશ ડેઝિગ્નેશન xxx.x (એટલે કે 356.0) પર આધારિત છે. પ્રથમ અંક (Xxx.x) મુખ્ય એલોયિંગ તત્વ દર્શાવે છે, જે એલ્યુમિનિયમ એલોયમાં ઉમેરવામાં આવ્યું છે (કોષ્ટક 2 જુઓ).
કાસ્ટ એલ્યુમિનિયમ એલોય ડિઝિગ્નેશન સિસ્ટમ
એલોય શ્રેણી | મુખ્ય મિશ્રધાતુ તત્વ |
૧xx.x | ૯૯.૦૦૦% ન્યૂનતમ એલ્યુમિનિયમ |
૨xx.x | કોપર |
૩xx.x | સિલિકોન પ્લસ કોપર અને/અથવા મેગ્નેશિયમ |
૪xx.x | સિલિકોન |
૫xx.x | મેગ્નેશિયમ |
૬xx.x | ન વપરાયેલ શ્રેણી |
૭xx.x | ઝીંક |
૮xx.x | ટીન |
૯xx.x | અન્ય તત્વો |
કોષ્ટક 2
બીજા અને ત્રીજા અંકો (x)XX.x) એ શ્રેણીમાં ચોક્કસ એલોયને ઓળખવા માટે આપવામાં આવેલા મનસ્વી નંબરો છે. દશાંશ બિંદુ પછીનો નંબર સૂચવે છે કે એલોય કાસ્ટિંગ (.0) છે કે ઇનગોટ (.1 અથવા .2) છે. મોટા અક્ષરનો ઉપસર્ગ ચોક્કસ એલોયમાં ફેરફાર સૂચવે છે.
ઉદાહરણ: એલોય – A356.0 કેપિટલ A (Axxx.x) એલોય 356.0 માં ફેરફાર દર્શાવે છે. નંબર 3 (A)3xx.x) દર્શાવે છે કે તે સિલિકોન વત્તા કોપર અને/અથવા મેગ્નેશિયમ શ્રેણીનું છે. 56 ઇંચ (એક્સ56.0) 3xx.x શ્રેણીમાં એલોય અને .0 (Axxx) ને ઓળખે છે.0) સૂચવે છે કે તે અંતિમ આકારનું કાસ્ટિંગ છે અને પિંડ નહીં.
એલ્યુમિનિયમ ટેમ્પર હોદ્દો સિસ્ટમ -જો આપણે એલ્યુમિનિયમ એલોયની વિવિધ શ્રેણીઓનો વિચાર કરીએ, તો આપણે જોઈશું કે તેમની લાક્ષણિકતાઓ અને તેના પરિણામે ઉપયોગમાં નોંધપાત્ર તફાવત છે. ઓળખ પ્રણાલીને સમજ્યા પછી, પ્રથમ મુદ્દો એ છે કે ઉપરોક્ત શ્રેણીમાં બે અલગ અલગ પ્રકારના એલ્યુમિનિયમ છે. આ હીટ ટ્રીટેબલ એલ્યુમિનિયમ એલોય (જે ગરમીના ઉમેરા દ્વારા શક્તિ મેળવી શકે છે) અને નોન-હીટ ટ્રીટેબલ એલ્યુમિનિયમ એલોય છે. આ બે પ્રકારની સામગ્રી પર આર્ક વેલ્ડીંગની અસરોને ધ્યાનમાં લેતી વખતે આ તફાવત ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે.
1xxx, 3xxx, અને 5xxx શ્રેણીના ઘડાયેલા એલ્યુમિનિયમ એલોય ગરમીથી સારવાર કરી શકાતા નથી અને ફક્ત સ્ટ્રેન સખત હોય છે. 2xxx, 6xxx, અને 7xxx શ્રેણીના ઘડાયેલા એલ્યુમિનિયમ એલોય ગરમીથી સારવાર કરી શકાય તેવા છે અને 4xxx શ્રેણીમાં ગરમીથી સારવાર કરી શકાય તેવા અને ગરમીથી સારવાર ન કરી શકાય તેવા બંને પ્રકારના એલોયનો સમાવેશ થાય છે. 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x અને 7xx.x શ્રેણીના કાસ્ટ એલોય ગરમીથી સારવાર કરી શકાય તેવા છે. સ્ટ્રેન સખતતા સામાન્ય રીતે કાસ્ટિંગ પર લાગુ થતી નથી.
ગરમીથી સારવાર કરી શકાય તેવા એલોય થર્મલ ટ્રીટમેન્ટની પ્રક્રિયા દ્વારા તેમના શ્રેષ્ઠ યાંત્રિક ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરે છે, જેમાં સૌથી સામાન્ય થર્મલ ટ્રીટમેન્ટ સોલ્યુશન હીટ ટ્રીટમેન્ટ અને આર્ટિફિશિયલ એજિંગ છે. સોલ્યુશન હીટ ટ્રીટમેન્ટ એ એલોયને ઊંચા તાપમાને (લગભગ 990 ડિગ્રી ફેરનહીટ) ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા છે જેથી એલોયિંગ તત્વો અથવા સંયોજનોને દ્રાવણમાં મૂકી શકાય. આ પછી ઓરડાના તાપમાને સુપરસેચ્યુરેટેડ દ્રાવણ ઉત્પન્ન કરવા માટે સામાન્ય રીતે પાણીમાં ક્વેન્ચિંગ કરવામાં આવે છે. સોલ્યુશન હીટ ટ્રીટમેન્ટ પછી સામાન્ય રીતે એજિંગ થાય છે. એજિંગ એ ઇચ્છનીય ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરવા માટે સુપરસેચ્યુરેટેડ દ્રાવણમાંથી તત્વો અથવા સંયોજનોના એક ભાગનો વરસાદ છે.
ગરમીથી સારવાર ન કરી શકાય તેવા એલોય સ્ટ્રેન હાર્ડનિંગ દ્વારા તેમના શ્રેષ્ઠ યાંત્રિક ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરે છે. સ્ટ્રેન હાર્ડનિંગ એ કોલ્ડ વર્કિંગના ઉપયોગ દ્વારા તાકાત વધારવાની પદ્ધતિ છે.T6, 6063-T4, ૫૦૫૨-એચ32, ૫૦૮૩-એચ૧૧૨.
મૂળભૂત સ્વભાવના હોદ્દા
પત્ર | અર્થ |
F | ફેબ્રિકેટ તરીકે - રચના પ્રક્રિયાના ઉત્પાદનો પર લાગુ પડે છે જેમાં થર્મલ અથવા સ્ટ્રેન સખ્તાઇની સ્થિતિઓ પર કોઈ ખાસ નિયંત્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો નથી. |
O | એનિલ કરેલ - એવી પ્રોડક્ટ પર લાગુ પડે છે જેને નમ્રતા અને પરિમાણીય સ્થિરતા સુધારવા માટે સૌથી ઓછી તાકાતની સ્થિતિ ઉત્પન્ન કરવા માટે ગરમ કરવામાં આવી હોય. |
H | સ્ટ્રેન કઠણ - કોલ્ડ-વર્કિંગ દ્વારા મજબૂત બનાવવામાં આવતા ઉત્પાદનો પર લાગુ પડે છે. સ્ટ્રેન કઠણ થયા પછી પૂરક થર્મલ ટ્રીટમેન્ટનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, જે તાકાતમાં થોડો ઘટાડો લાવે છે. "H" હંમેશા બે અથવા વધુ અંકો દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે (નીચે H ટેમ્પરના પેટાવિભાગો જુઓ) |
W | દ્રાવણ ગરમી-સારવાર - એક અસ્થિર તાપમાન જે ફક્ત એવા મિશ્રધાતુઓને લાગુ પડે છે જે દ્રાવણ ગરમી-સારવાર પછી ઓરડાના તાપમાને સ્વયંભૂ વૃદ્ધ થાય છે. |
T | થર્મલી ટ્રીટેડ - F, O, અથવા H સિવાયના સ્થિર ટેમ્પર ઉત્પન્ન કરવા માટે. સ્થિર ટેમ્પર ઉત્પન્ન કરવા માટે ગરમીથી સારવાર કરાયેલ ઉત્પાદન પર લાગુ પડે છે, ક્યારેક પૂરક સ્ટ્રેન-સખ્તાઇ સાથે. "T" હંમેશા એક અથવા વધુ અંકો દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે (નીચે T ટેમ્પરના પેટાવિભાગો જુઓ) |
કોષ્ટક 3
મૂળભૂત ટેમ્પર હોદ્દા ઉપરાંત, બે પેટાવિભાગ શ્રેણીઓ છે, એક "H" ટેમ્પરને સંબોધિત કરે છે - સ્ટ્રેન હાર્ડનિંગ, અને બીજી "T" ટેમ્પર - થર્મલી ટ્રીટેડ હોદ્દાને સંબોધિત કરે છે.
H ટેમ્પરના પેટાવિભાગો - સ્ટ્રેન કઠણ
H પછીનો પહેલો અંક મૂળભૂત કામગીરી દર્શાવે છે:
H૧- ફક્ત કઠણ તાણ.
H2- તાણ કઠણ અને આંશિક રીતે એનિલ થયેલ.
H3- તાણ કઠણ અને સ્થિર.
H૪– ગાળણ કઠણ અને રોગાનવાળું અથવા રંગેલું.
H પછીનો બીજો અંક તાણ સખ્તાઇની ડિગ્રી દર્શાવે છે:
HX2- ક્વાર્ટર હાર્ડ HX4- હાફ હાર્ડ HX6- ત્રણ-ક્વાર્ટર મુશ્કેલ
HX8- ફુલ હાર્ડ HX9- અતિ મુશ્કેલ
ટી ટેમ્પરના પેટાવિભાગો - થર્મલી ટ્રીટેડ
T1- એક્સટ્રુડિંગ જેવી ઊંચા તાપમાને આકાર આપવાની પ્રક્રિયામાંથી ઠંડુ થયા પછી કુદરતી રીતે વૃદ્ધ.
T2- ઊંચા તાપમાને આકાર આપવાની પ્રક્રિયામાંથી ઠંડુ થયા પછી કોલ્ડ વર્ક કરવામાં આવ્યું અને પછી કુદરતી રીતે વૃદ્ધ થયું.
T3- દ્રાવણ ગરમીથી સારવાર કરાયેલ, ઠંડુ કામ કરેલું અને કુદરતી રીતે વૃદ્ધ.
T4- ગરમીથી સારવાર કરાયેલ અને કુદરતી રીતે વૃદ્ધ દ્રાવણ.
T5- ઊંચા તાપમાને આકાર આપવાની પ્રક્રિયામાંથી ઠંડુ થયા પછી કૃત્રિમ રીતે વૃદ્ધ.
T6- ગરમીથી સારવાર કરાયેલ અને કૃત્રિમ રીતે વૃદ્ધ દ્રાવણ.
T7- ગરમીથી સારવાર કરાયેલ અને સ્થિર (વધુ પડતું) દ્રાવણ.
T8- દ્રાવણ ગરમીથી સારવાર કરાયેલ, ઠંડુ કામ કરેલું અને કૃત્રિમ રીતે વૃદ્ધ.
T9- દ્રાવણ ગરમીથી સારવાર પામેલ, કૃત્રિમ રીતે વૃદ્ધ અને ઠંડુ કામ કરેલું.
ટી૧૦- ઊંચા તાપમાને આકાર આપવાની પ્રક્રિયામાંથી ઠંડુ થયા પછી અને પછી કૃત્રિમ રીતે વૃદ્ધ થયા પછી કોલ્ડ વર્ક કરવામાં આવ્યું.
વધારાના અંકો તણાવ રાહત દર્શાવે છે.
ઉદાહરણો:
TX51અથવા TXX51- સ્ટ્રેચિંગથી તણાવ દૂર થાય છે.
TX52અથવા TXX52- કોમ્પ્રેસ કરવાથી તણાવ દૂર થાય છે.
એલ્યુમિનિયમ એલોય અને તેમની લાક્ષણિકતાઓ- જો આપણે ઘડાયેલા એલ્યુમિનિયમ એલોયની સાત શ્રેણીઓનો વિચાર કરીએ, તો આપણે તેમના તફાવતોની પ્રશંસા કરીશું અને તેમના ઉપયોગો અને લાક્ષણિકતાઓને સમજીશું.
1xxx શ્રેણીના એલોય– (નોન-હીટ ટ્રીટેબલ – 10 થી 27 ksi ની અંતિમ તાણ શક્તિ સાથે) આ શ્રેણીને ઘણીવાર શુદ્ધ એલ્યુમિનિયમ શ્રેણી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં 99.0% લઘુત્તમ એલ્યુમિનિયમ હોવું જરૂરી છે. તેઓ વેલ્ડ કરી શકાય તેવા છે. જો કે, તેમની સાંકડી ગલન શ્રેણીને કારણે, સ્વીકાર્ય વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાઓ ઉત્પન્ન કરવા માટે તેમને ચોક્કસ વિચારણાઓની જરૂર છે. જ્યારે ફેબ્રિકેશન માટે વિચારણા કરવામાં આવે છે, ત્યારે આ એલોય મુખ્યત્વે તેમના શ્રેષ્ઠ કાટ પ્રતિકાર માટે પસંદ કરવામાં આવે છે જેમ કે વિશિષ્ટ રાસાયણિક ટાંકીઓ અને પાઇપિંગમાં, અથવા બસ બાર એપ્લિકેશન્સમાં તેમની ઉત્તમ વિદ્યુત વાહકતા માટે. આ એલોયમાં પ્રમાણમાં નબળા યાંત્રિક ગુણધર્મો હોય છે અને સામાન્ય માળખાકીય એપ્લિકેશનો માટે ભાગ્યે જ ધ્યાનમાં લેવામાં આવશે. આ બેઝ એલોય ઘણીવાર મેચિંગ ફિલર સામગ્રી સાથે અથવા એપ્લિકેશન અને કામગીરીની જરૂરિયાતો પર આધારિત 4xxx ફિલર એલોય સાથે વેલ્ડ કરવામાં આવે છે.
2xxx શ્રેણીના એલોય– (ગરમીથી સારવાર કરી શકાય તેવું – 27 થી 62 ksi ની અંતિમ તાણ શક્તિ સાથે) આ એલ્યુમિનિયમ / કોપર એલોય છે (0.7 થી 6.8% સુધીના તાંબાના ઉમેરણો), અને ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ પ્રદર્શન એલોય છે જેનો ઉપયોગ ઘણીવાર એરોસ્પેસ અને એરક્રાફ્ટ એપ્લિકેશનો માટે થાય છે. તેમની પાસે તાપમાનની વિશાળ શ્રેણીમાં ઉત્તમ શક્તિ છે. આમાંના કેટલાક એલોયને ગરમ ક્રેકીંગ અને તાણ કાટ ક્રેકીંગ પ્રત્યે સંવેદનશીલતાને કારણે આર્ક વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા બિન-વેલ્ડીંગ માનવામાં આવે છે; જો કે, અન્યને યોગ્ય વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાઓ સાથે ખૂબ જ સફળતાપૂર્વક આર્ક વેલ્ડીંગ કરવામાં આવે છે. આ બેઝ મટિરિયલ્સને ઘણીવાર તેમના પ્રદર્શન સાથે મેળ ખાતી ઉચ્ચ શક્તિ 2xxx શ્રેણી ફિલર એલોય સાથે વેલ્ડ કરવામાં આવે છે, પરંતુ કેટલીકવાર એપ્લિકેશન અને સેવા આવશ્યકતાઓ પર આધાર રાખીને, સિલિકોન અથવા સિલિકોન અને કોપર ધરાવતા 4xxx શ્રેણી ફિલર્સ સાથે વેલ્ડ કરી શકાય છે.
3xxx શ્રેણીના એલોય– (નોન-હીટ ટ્રીટેબલ – ૧૬ થી ૪૧ ksi ની અંતિમ તાણ શક્તિ સાથે) આ એલ્યુમિનિયમ / મેંગેનીઝ એલોય છે (૦.૦૫ થી ૧.૮% સુધીના મેંગેનીઝ ઉમેરણો) અને મધ્યમ શક્તિના છે, સારા કાટ પ્રતિકાર, સારી રચનાક્ષમતા ધરાવે છે અને ઊંચા તાપમાને ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે. તેમના પ્રથમ ઉપયોગોમાંનો એક પોટ્સ અને પેન હતો, અને તે આજે વાહનો અને પાવર પ્લાન્ટમાં હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ માટે મુખ્ય ઘટક છે. જોકે, તેમની મધ્યમ શક્તિ ઘણીવાર માળખાકીય એપ્લિકેશનો માટે તેમના વિચારણાને બાકાત રાખે છે. આ બેઝ એલોયને 1xxx, 4xxx અને 5xxx શ્રેણીના ફિલર એલોયથી વેલ્ડ કરવામાં આવે છે, જે તેમની ચોક્કસ રસાયણશાસ્ત્ર અને ચોક્કસ એપ્લિકેશન અને સેવા આવશ્યકતાઓ પર આધાર રાખે છે.
4xxx શ્રેણીના એલોય– (ગરમી સારવાર યોગ્ય અને ગરમી સારવાર ન કરી શકાય તેવી – 25 થી 55 ksi ની અંતિમ તાણ શક્તિ સાથે) આ એલ્યુમિનિયમ / સિલિકોન એલોય છે (0.6 થી 21.5% સુધીના સિલિકોન ઉમેરાઓ) અને એકમાત્ર શ્રેણી છે જેમાં ગરમી સારવાર યોગ્ય અને ગરમી સારવાર ન કરી શકાય તેવી બંને એલોય હોય છે. સિલિકોન, જ્યારે એલ્યુમિનિયમમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તે તેના ગલનબિંદુને ઘટાડે છે અને પીગળતી વખતે તેની પ્રવાહીતામાં સુધારો કરે છે. આ લાક્ષણિકતાઓ ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ અને બ્રેઝિંગ બંને માટે વપરાતી ફિલર સામગ્રી માટે ઇચ્છનીય છે. પરિણામે, આ શ્રેણીના એલોય મુખ્યત્વે ફિલર સામગ્રી તરીકે જોવા મળે છે. સિલિકોન, સ્વતંત્ર રીતે એલ્યુમિનિયમમાં, ગરમી સારવાર ન કરી શકાય તેવી છે; જો કે, આમાંના ઘણા સિલિકોન એલોય મેગ્નેશિયમ અથવા કોપરના ઉમેરાઓ માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, જે તેમને સોલ્યુશન હીટ ટ્રીટમેન્ટ માટે અનુકૂળ પ્રતિસાદ આપવાની ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. સામાન્ય રીતે, આ ગરમી સારવાર યોગ્ય ફિલર એલોયનો ઉપયોગ ફક્ત ત્યારે જ થાય છે જ્યારે વેલ્ડેડ ઘટકને પોસ્ટ વેલ્ડ થર્મલ ટ્રીટમેન્ટને આધિન કરવાનો હોય.
5xxx શ્રેણીના એલોય– (નોન-હીટ ટ્રીટેબલ – 18 થી 51 ksi ની અંતિમ તાણ શક્તિ સાથે) આ એલ્યુમિનિયમ / મેગ્નેશિયમ એલોય છે (0.2 થી 6.2% સુધીના મેગ્નેશિયમ ઉમેરણો) અને નોન-હીટ ટ્રીટેબલ એલોયની સૌથી વધુ તાકાત ધરાવે છે. વધુમાં, આ એલોય શ્રેણી સરળતાથી વેલ્ડ કરી શકાય તેવી છે, અને આ કારણોસર તેનો ઉપયોગ જહાજ નિર્માણ, પરિવહન, દબાણ જહાજો, પુલ અને ઇમારતો જેવા વિવિધ કાર્યક્રમો માટે થાય છે. મેગ્નેશિયમ બેઝ એલોય ઘણીવાર ફિલર એલોયથી વેલ્ડ કરવામાં આવે છે, જે બેઝ મટિરિયલની મેગ્નેશિયમ સામગ્રી અને વેલ્ડેડ ઘટકની એપ્લિકેશન અને સેવાની સ્થિતિને ધ્યાનમાં લીધા પછી પસંદ કરવામાં આવે છે. 3.0% થી વધુ મેગ્નેશિયમવાળા આ શ્રેણીના એલોયને 150 ડિગ્રી F થી ઉપરના એલિવેટેડ તાપમાન સેવા માટે ભલામણ કરવામાં આવતી નથી કારણ કે તેમની સંવેદનશીલતા અને ત્યારબાદ તાણ કાટ ક્રેકીંગની સંવેદનશીલતા માટે સંભાવના છે. આશરે 2.5% કરતા ઓછા મેગ્નેશિયમવાળા બેઝ એલોય ઘણીવાર 5xxx અથવા 4xxx શ્રેણી ફિલર એલોય સાથે સફળતાપૂર્વક વેલ્ડ કરવામાં આવે છે. બેઝ એલોય 5052 ને સામાન્ય રીતે મહત્તમ મેગ્નેશિયમ સામગ્રીવાળા બેઝ એલોય તરીકે ઓળખવામાં આવે છે જેને 4xxx શ્રેણીના ફિલર એલોય સાથે વેલ્ડ કરી શકાય છે. યુટેક્ટિક ગલન સાથે સંકળાયેલી સમસ્યાઓ અને સંકળાયેલ નબળા એઝ-વેલ્ડેડ યાંત્રિક ગુણધર્મોને કારણે, આ એલોય શ્રેણીમાં સામગ્રીને વેલ્ડ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી, જેમાં 4xxx શ્રેણીના ફિલર્સ સાથે મેગ્નેશિયમની માત્રા વધુ હોય છે. ઉચ્ચ મેગ્નેશિયમ બેઝ સામગ્રીને ફક્ત 5xxx ફિલર એલોય સાથે વેલ્ડ કરવામાં આવે છે, જે સામાન્ય રીતે બેઝ એલોય રચના સાથે મેળ ખાય છે.
6XXX શ્રેણીના એલોય– (ગરમીથી સારવાર કરી શકાય તેવું – ૧૮ થી ૫૮ ksi ની અંતિમ તાણ શક્તિ સાથે) આ એલ્યુમિનિયમ / મેગ્નેશિયમ – સિલિકોન એલોય છે (લગભગ ૧.૦% મેગ્નેશિયમ અને સિલિકોન ઉમેરાઓ) અને વેલ્ડીંગ ફેબ્રિકેશન ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે જોવા મળે છે, જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે એક્સટ્રુઝનના સ્વરૂપમાં થાય છે, અને ઘણા માળખાકીય ઘટકોમાં સમાવિષ્ટ થાય છે. એલ્યુમિનિયમમાં મેગ્નેશિયમ અને સિલિકોન ઉમેરવાથી મેગ્નેશિયમ-સિલિસાઇડનું સંયોજન ઉત્પન્ન થાય છે, જે આ સામગ્રીને સુધારેલી શક્તિ માટે દ્રાવણ ગરમીથી સારવાર લેવાની ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. આ એલોય કુદરતી રીતે ઘનકરણ ક્રેક સંવેદનશીલ હોય છે, અને આ કારણોસર, તેમને આર્ક વેલ્ડિંગ આપમેળે (ફિલર સામગ્રી વિના) ન કરવા જોઈએ. આર્ક વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન પૂરતા પ્રમાણમાં ફિલર સામગ્રીનો ઉમેરો બેઝ મટિરિયલને મંદ કરવા માટે જરૂરી છે, જેનાથી હોટ ક્રેકીંગ સમસ્યાને અટકાવી શકાય છે. તેમને એપ્લિકેશન અને સેવા જરૂરિયાતો પર આધાર રાખીને 4xxx અને 5xxx બંને ફિલર સામગ્રીથી વેલ્ડ કરવામાં આવે છે.
7XXX શ્રેણીના એલોય– (ગરમીથી સારવાર કરી શકાય તેવું – 32 થી 88 ksi ની અંતિમ તાણ શક્તિ સાથે) આ એલ્યુમિનિયમ / ઝીંક એલોય છે (0.8 થી 12.0% સુધીના ઝીંક ઉમેરણો) અને તેમાં કેટલાક ઉચ્ચતમ શક્તિવાળા એલ્યુમિનિયમ એલોયનો સમાવેશ થાય છે. આ એલોયનો ઉપયોગ ઘણીવાર વિમાન, એરોસ્પેસ અને સ્પર્ધાત્મક રમતગમતના સાધનો જેવા ઉચ્ચ પ્રદર્શન કાર્યક્રમોમાં થાય છે. 2xxx શ્રેણીના એલોયની જેમ, આ શ્રેણીમાં એવા એલોયનો સમાવેશ થાય છે જે આર્ક વેલ્ડીંગ માટે અયોગ્ય ઉમેદવારો માનવામાં આવે છે, અને અન્ય, જે ઘણીવાર સફળતાપૂર્વક આર્ક વેલ્ડીંગ કરવામાં આવે છે. આ શ્રેણીમાં સામાન્ય રીતે વેલ્ડેડ એલોય, જેમ કે 7005, મુખ્યત્વે 5xxx શ્રેણીના ફિલર એલોય સાથે વેલ્ડ કરવામાં આવે છે.
સારાંશ- આજના એલ્યુમિનિયમ એલોય, તેમના વિવિધ સ્વભાવ સાથે, ઉત્પાદન સામગ્રીની વિશાળ અને બહુમુખી શ્રેણી ધરાવે છે. શ્રેષ્ઠ ઉત્પાદન ડિઝાઇન અને સફળ વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા વિકાસ માટે, ઉપલબ્ધ ઘણા એલોય અને તેમની વિવિધ કામગીરી અને વેલ્ડેબિલિટી લાક્ષણિકતાઓ વચ્ચેના તફાવતોને સમજવું મહત્વપૂર્ણ છે. આ વિવિધ એલોય માટે આર્ક વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાઓ વિકસાવતી વખતે, વેલ્ડ કરવામાં આવતા ચોક્કસ એલોયને ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે. ઘણીવાર એવું કહેવામાં આવે છે કે એલ્યુમિનિયમનું આર્ક વેલ્ડીંગ મુશ્કેલ નથી, "તે ફક્ત અલગ છે". મારું માનવું છે કે આ તફાવતોને સમજવાનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ એ છે કે વિવિધ એલોય, તેમની લાક્ષણિકતાઓ અને તેમની ઓળખ પ્રણાલીથી પરિચિત થવું.
પોસ્ટ સમય: જૂન-૧૬-૨૦૨૧