সাধারণ ত্রুটিগুলিঅ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় লেজার ওয়েল্ডিং
লেজার অটোজেনাস ওয়েল্ডিং হোক বালেজার-আর্ক হাইব্রিড ওয়েল্ডিংঅ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়ের জন্য ব্যবহৃত হলেও, কিছু সাধারণ প্রযুক্তিগত সমস্যা রয়েছে, যেমন, প্রসেস প্যারামিটার এবং ওয়েল্ডিং শর্তাবলী ধাতুবিদ্যাগত হলে ত্রুটি দেখা দিতে পারে।অনুপযুক্ত।অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় জোড়ের ত্রুটি প্রধানত দুই প্রকারের হয়ে থাকে: ওয়েল্ড পোরোসিটি এবং ওয়েল্ডিং হট ক্র্যাক। পোরোসিটি এবং হট ক্র্যাক ছাড়াও, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়ের লেজার ওয়েল্ডিং-এ আন্ডারকাট এবং দুর্বল ব্যাকসাইড গঠনের মতো ত্রুটিও দেখা যায়। ওয়েল্ড পোরোসিটির তুলনায়, ওয়েল্ডিং ক্র্যাকের (যা খালি চোখে বা কম বিবর্ধনে দেখা যায়) সম্ভাবনা বেশি নয়। তবে, যেহেতু ক্র্যাক বেশি বিপজ্জনক, তাই JIS Z 3105 অনুযায়ী, কোনো ওয়েল্ডে একবার ক্র্যাক শনাক্ত হলে, ওয়েল্ডটিকে ক্লাস IV হিসেবে গণ্য করা হবে। আন্ডারকাট, দুর্বল ব্যাকসাইড গঠন এবং অন্যান্য ত্রুটিগুলো বেশিরভাগই গুরুতর ত্রুটি, যা অনুপযুক্ত গতি নিয়ন্ত্রণ বা অমিল প্রসেস প্যারামিটারের কারণে ঘটে থাকে। এই ধরনের ত্রুটিগুলো সাধারণত প্রসেস এক্সপ্লোরেশন এবং ডিবাগিং পর্যায়ে দেখা দেয় এবং স্বাভাবিক প্রকৃত উৎপাদন কার্যক্রমে খুব কমই ঘটে। তাই, পোরোসিটি হলো এমন এক ধরনের ত্রুটি যা অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়ের লেজার ওয়েল্ডিং-এ এবং ওয়েল্ড করা কাঠামোর ব্যবহারে বেশি ক্ষতিকর, এবং এটিকে মৌলিকভাবে নির্মূল করা কঠিন।
১. ছিদ্রতা
ছিদ্রযুক্ততা হল সবচেয়ে সাধারণ এবং প্রধান আয়তন ত্রুটিঅ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুর লেজার ঝালাইযার আকার কয়েকশ মাইক্রন থেকে কয়েক মিলিমিটার পর্যন্ত হয়ে থাকে। এর গঠন প্রক্রিয়া এখনও পুরোপুরি স্পষ্ট নয়। ছিদ্রতা কেবল ঝালাইয়ের কার্যকর অংশকেই দুর্বল করে না, বরং পীড়ন কেন্দ্রীভবন ঘটায়, যা ঝালাইকৃত জোড়ের গতিশীল শক্তি এবং ক্লান্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে।
যখন অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ পরিবেশে গলে যায়, তখন এর অভ্যন্তরীণ হাইড্রোজেনের পরিমাণ প্রতি ১০০ গ্রামে ০.৬৯ মিলিলিটারের বেশি হতে পারে, কিন্তু অ্যালয়টি কঠিন হয়ে যাওয়ার পর, সাম্যাবস্থায় এর হাইড্রোজেন দ্রবণীয়তা সর্বোচ্চ প্রতি ১০০ গ্রামে ০.০৩৬ মিলিলিটার হয়। সাধারণত মনে করা হয় যে, লেজার ওয়েল্ডিংয়ের শীতলীকরণ প্রক্রিয়ার সময় হাইড্রোজেনের দ্রবণীয়তা তীব্রভাবে কমে যায় এবং অতি-সম্পৃক্ত হাইড্রোজেনের অধঃক্ষেপণ হাইড্রোজেন পোরোসিটি তৈরি করে। নিম্ন গলনাঙ্ক এবং উচ্চ বাষ্পচাপযুক্ত অ্যালয়িং উপাদানগুলোর বাষ্পীভবনের ফলেও পোরোসিটি হতে পারে, যাকে মেটালারজিক্যাল পোরোসিটি বলা হয়। এছাড়াও, লেজার রশ্মির বিচ্যুতি এবং কীহোলের অস্থিতিশীলতার কারণেও পোরোসিটি তৈরি হতে পারে, কিন্তু এই ধরনের পোরোসিটির আকৃতি অনিয়মিত হয় এবং একে প্রসেস-ইনডিউসড পোরোসিটি বলা যেতে পারে। অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়ের উচ্চ রাসায়নিক সক্রিয়তার কারণে, এর পৃষ্ঠে সহজেই একটি অক্সাইড ফিল্ম তৈরি হয়। ঝালাই করার সময়, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় পৃষ্ঠের অক্সাইড ফিল্ম থেকে বিয়োজিত কেলাস জল এবং সংযুক্ত জল, বাতাসের আর্দ্রতা এবং সুরক্ষামূলক গ্যাসের সাথে মিলিত হয়ে লেজারের প্রভাবে উচ্চ-তাপমাত্রার অঞ্চলে সরাসরি বিয়োজিত হয়ে হাইড্রোজেন উৎপন্ন করে। এই হাইড্রোজেন গ্যাসগুলো হয় গলিত অংশের শীতলীকরণ ও কঠিনীভবনের সময় অধঃক্ষিপ্ত হয়ে বুদবুদ তৈরি করে, অথবা সরাসরি অসম্পূর্ণভাবে গলিত অক্সাইড ফিল্মের উপর বুদবুদ তৈরি করে। অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়ের আপেক্ষিক গুরুত্ব কম হওয়ায়, গলিত অংশে বুদবুদের উপরে ওঠার গতি ধীর হয়। এছাড়াও, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়ের তাপ পরিবাহিতা বেশি, এবং গলিত অংশের শীতলীকরণ ও কঠিনীভবনের গতি অত্যন্ত দ্রুত। কিছু বুদবুদ সময়মতো বের হতে পারে না এবং ঝালাইয়ের মধ্যে থেকে যায়, ফলে ধাতব ছিদ্র তৈরি হয়। গবেষণায় দেখা গেছে যে, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় ঝালাইয়ের ছিদ্রের প্রধান গ্যাস হলো হাইড্রোজেন, তাই অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় ঝালাইয়ের এই ছিদ্রকে কখনও কখনও হাইড্রোজেন ছিদ্রও বলা হয়। স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের নিচে ছিদ্রের ফাটল পর্যবেক্ষণ করলে দেখা যায়, ছিদ্রটি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে গোলাকার আকৃতির হয়, যেখানে ডেনড্রাইটিক ক্রিস্টালের ডেনড্রাইট প্রান্তগুলো ঘনভাবে সজ্জিত থাকে এবং এর ভেতরের দেয়াল মসৃণ, পরিষ্কার ও জারণের চিহ্নমুক্ত থাকে। ছিদ্রের উপস্থিতি কেবল ঝালাইয়ের দৃঢ়তা এবং জোড়ের ভারবহন ক্ষমতাই কমায় না, বরং জোড়ের শক্তি এবং নমনীয়তাও বিভিন্ন মাত্রায় হ্রাস করে।
২. গরম ফাটল
হট ক্র্যাক (যার মধ্যে সলিডিফিকেশন ক্র্যাক এবং লিকুয়েশন ক্র্যাক অন্তর্ভুক্ত) গলিত পুল মেটালের কঠিনীভবন প্রক্রিয়ার সময় তৈরি হয় এবং এটি অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়ের লেজার ওয়েল্ডিং-এর একটি সাধারণ ত্রুটি। সলিডিফিকেশন ক্র্যাকের ফ্র্যাকচার মরফোলজির সবচেয়ে সুস্পষ্ট বৈশিষ্ট্য হলো, এর ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠটি একটি বৃহৎ এলাকা জুড়ে মসৃণ কিন্তু অসম দানাদার কোবলস্টোন বা আলুর মতো কাঠামো দ্বারা গঠিত এবং এই পৃষ্ঠে প্রায়শই আন্তঃকণা নিম্ন-গলনাঙ্কের ইউটেক্টিক বা লিকুইড ফিল্ম ফোল্ড, সেইসাথে ডেনড্রাইটের ভঙ্গুর ফ্র্যাকচারের চিহ্ন বিদ্যমান থাকে। লিকুয়েশন ক্র্যাকের ফ্র্যাকচার মরফোলজি সলিডিফিকেশন ক্র্যাকের মতোই, তবে এতে উচ্চ-তাপমাত্রার আন্তঃকণা ফ্র্যাকচার বা সলিডিফিকেশন ফ্র্যাকচারের বৈশিষ্ট্য থাকে। ফ্যাটিগ লোডিং-এর অধীনে ফিউশন-ওয়েল্ডেড জয়েন্টের ফ্যাটিগ ফ্র্যাকচারের ক্ষেত্রে, এই ধরনের হট ক্র্যাক দ্বারা সৃষ্ট ফ্যাটিগ ক্র্যাকের উৎসও সাধারণ। অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়ের লেজার ওয়েল্ডিং-এ হট ক্র্যাকের কারণগুলি প্রধানত তাদের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য এবং ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত। অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতু কঠিনীভবনের সময় উচ্চ হারে সংকুচিত হয় (৫% পর্যন্ত), যার ফলে ঝালাইয়ের সময় উচ্চ পীড়ন এবং বিকৃতি ঘটে; এছাড়াও, ঝালাই ধাতুর কঠিনীভবনের সময় দানার সীমানা বরাবর নিম্ন গলনাঙ্কের ইউটেক্টিক কাঠামো গঠিত হয়, যা দানার সীমানার বন্ধন শক্তিকে দুর্বল করে দেয়, ফলে টান পীড়নের প্রভাবে উত্তপ্ত ফাটল তৈরি হয়। এছাড়াও, অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুর লেজার ঝালাইয়ের ক্ষেত্রে ফাটলের ধরনকে নিম্নলিখিত শ্রেণীতে ভাগ করা যায়: ঝালাই কেন্দ্রের ফাটল; ঝালাই গলন রেখার ফাটল; ঝালাইয়ের মধ্যে আন্তঃদানাদার ফাটল; তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলের তরলীকরণ ফাটল; অক্সাইড ফিল্মের কারণে সৃষ্ট ফাটল; এবং আন্তঃদানাদার ক্ষুদ্র ফাটল।
এছাড়াও, ওয়েল্ডিংয়ের সময় দুর্বল সুরক্ষার কারণে ওয়েল্ড মেটাল বাতাসের গ্যাসের সাথে বিক্রিয়া করে এবং গঠিত ইনক্লুশনগুলোও ফাটলের সম্ভাব্য উৎস হয়ে ওঠে। অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় ওয়েল্ডিংয়ের সময় হট ক্র্যাকিং প্রবণতার উপর অ্যালয়িং উপাদানগুলোর ধরন এবং পরিমাণের ব্যাপক প্রভাব রয়েছে। সাধারণত, Al-Si এবং Al-Mn সিরিজের অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলোর ওয়েল্ডেবিলিটি ভালো এবং এগুলোতে সহজে হট ক্র্যাক তৈরি হয় না; অন্যদিকে Al-Mg, Al-Cu এবং Al-Zn সিরিজের অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলোর হট ক্র্যাকিং প্রবণতা তুলনামূলকভাবে বেশি। হিটিং এবং কুলিং রেট নিয়ন্ত্রণ করার জন্য ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার প্যারামিটারগুলো সমন্বয় করে হট ক্র্যাকিং প্রবণতা কমানো যেতে পারে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, লেজার-আর্ক হাইব্রিড ওয়েল্ডিংয়ের হট ক্র্যাকিং প্রবণতা লেজার ফিলার ওয়্যার ওয়েল্ডিংয়ের চেয়ে ভালো এবং লেজার ফিলার ওয়্যার ওয়েল্ডিংয়ের হট ক্র্যাকিং প্রবণতা লেজার অটোজেনাস ওয়েল্ডিংয়ের চেয়ে ভালো।
৩. আন্ডারকাট এবং বার্ন-থ্রু
অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলির আয়নীকরণ শক্তি কম, এবং ওয়েল্ডিংয়ের সময় ফটো-ইনডিউসড প্লাজমা অতিরিক্ত উত্তপ্ত ও প্রসারিত হওয়ার প্রবণতা দেখায়, যার ফলে ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়াটি অস্থিতিশীল হয়ে পড়ে। এছাড়াও, তরল অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলির প্রবাহ ক্ষমতা ভালো এবং পৃষ্ঠটান কম। পেনিট্রেশন উন্নত করার জন্য প্রায়শই একটি বৃহত্তর প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস প্রবাহের হার এবং লেজার আউটপুট পাওয়ারের প্রয়োজন হয়, যা ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার স্থিতিশীলতা নষ্ট করে, চাপের অধীনে গলিত পুলকে প্রচণ্ডভাবে ওঠানামা করায় এবং সহজেই আন্ডারকাট ও বার্ন-থ্রু-এর মতো ত্রুটির কারণ হয়। ওয়েল্ডের পিছনে একটি জল-শীতল তামার প্লেট স্থাপন করে লেজার-ওয়েল্ড করা অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় প্লেটের পিছনের দিকের গঠনযোগ্যতা কার্যকরভাবে উন্নত করা যেতে পারে।
৪. স্ল্যাগ অন্তর্ভুক্তি
গাড়ির বডি ওয়েল্ডিং-এ প্রায়শই ঘটে এমন আরেকটি ত্রুটি হলো ওয়েল্ড স্ল্যাগ ইনক্লুশন। গবেষণায় দেখা গেছে যে, স্ল্যাগ ইনক্লুশন প্রধানত ওয়েল্ডমেন্ট এবং ওয়েল্ডিং ওয়্যারের পৃষ্ঠের অক্সাইড এবং অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় উপাদানের স্থানীয়করণের অস্থিতিশীল প্রক্রিয়া থেকে আসে। তাই, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় উপাদান প্রস্তুতকারকদের উচিত প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন জোরদার করা এবং ঢালাই প্রক্রিয়া উন্নত করা, যাতে কাঁচামালের মধ্যে থাকা অশুদ্ধি ও হাইড্রোজেনের পরিমাণ কমানো যায় এবং পণ্যের গুণগত স্থিতিশীলতা বাড়ানো যায়।
পোস্ট করার সময়: আগস্ট-০৫-২০২৫
