जहाज निर्माण के क्षेत्र में, मोटी प्लेट वेल्डिंग जोड़ों की गुणवत्ता सीधे जहाज संरचना की सुरक्षा, स्थायित्व और थकान प्रतिरोध को प्रभावित करती है। मोटी प्लेट वेल्डिंग (जैसे कि जहाज के खंडों की बड़ी असेंबली, मजबूत डेक और प्रमुख भागों में साइड टॉप बल्कहेड्स) के लिए मुख्य प्रक्रिया के रूप में डबल-पक्षीय वेल्डिंग रूट सफाई और गठन तकनीक, डबल-पक्षीय वेल्डिंग करके और रूट दोषों को पूरी तरह से हटाकर वेल्ड सीम की पूर्ण पैठ और आंतरिक दोषों की अनुपस्थिति सुनिश्चित करती है। यह चीनी वर्गीकरण सोसायटी (सीसीएस) द्वारा निर्धारित जहाज वेल्डिंग गुणवत्ता के लिए अनिवार्य आवश्यकताओं में से एक है। यह लेख 'स्टील मर्चेंट शिप क्लासिफिकेशन रूल्स' (2021), 'जहाजों के लिए वेल्डिंग टेस्ट' और 'स्टील वेल्डेड एटमॉस्फेरिक प्रेशर वेसल्स' (एनबी/टी 47015) जैसे मानकों के संयोजन में, डबल-साइड वेल्डिंग रूट क्लीनिंग और फॉर्मिंग तकनीक की विशिष्ट आवश्यकताओं, प्रक्रिया प्रमुख बिंदुओं और इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करता है।

I. जड़ हटाने के लिए दो तरफा वेल्डिंग का तकनीकी सार और मानक स्थिति

डबल-पक्षीय वेल्डिंग रूट-क्लियरिंग फॉर्मिंग तकनीक, वेल्ड सीम की जड़ में गैर-पिघलने, स्लैग और गैस छिद्र दोष को हटाने के लिए यांत्रिक या थर्मल तरीकों के माध्यम से फ्रंट वेल्ड सीम की वेल्डिंग को पूरा करने के बाद, और फिर बैक-साइड रूट-क्लियरिंग वेल्डिंग करने के बाद, डबल-पक्षीय वेल्डिंग विधियों (जैसे जलमग्न आर्क वेल्डिंग, सीओ₂ गैस शील्ड वेल्डिंग इत्यादि) का उपयोग करने की पूरी प्रक्रिया को संदर्भित करती है। इसका मुख्य उद्देश्य यह सुनिश्चित करना है कि वेल्ड सीम पूरी तरह से प्रवेश कर गया है और इसमें कोई आंतरिक दोष नहीं है, जो सीसीएस द्वारा आवश्यक वेल्ड गुणवत्ता ग्रेड (जैसे ए ग्रेड, बी ग्रेड) को पूरा करता है। सीसीएस के भाग 3 के अध्याय 2 के अनुच्छेद 2.2.4 के अनुसार, ''स्टील शिप क्लासिफिकेशन स्पेसिफिकेशंस'', ''महत्वपूर्ण संरचनाओं (जैसे पतवार बीम, मजबूत फ्रेम, साइड बाहरी प्लेट इत्यादि) के बट वेल्ड के लिए जो स्थिर या गतिशील भार सहन करते हैं, जब प्लेट की मोटाई मानक में निर्दिष्ट एकल-पक्षीय वेल्डिंग की प्रभावी मोटाई से अधिक हो जाती है, तो डबल-पक्षीय वेल्डिंग या डबल-पक्षीय वेल्डिंग के बराबर पूर्ण प्रवेश वेल्डिंग को अपनाया जाना चाहिए।'' उनमें, 'रूट-क्लियरिंग फॉर्मिंग' 'पूर्ण प्रवेश' प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण कदम है, और इसकी गुणवत्ता सीधे वेल्ड सीम की असर क्षमता और दरार प्रसार प्रतिरोध को प्रभावित करती है।

द्वितीय. दो तरफा वेल्डिंग रूट सफाई के लिए सीसीएस विशिष्टताओं की तकनीकी आवश्यकताएँ

सीसीएस ने डबल-पक्षीय वेल्डिंग रूट क्लीयरेंस फॉर्मिंग तकनीक के लिए एक व्यवस्थित विनिर्देश का प्रस्ताव दिया है, जिसमें सामग्री चयन, बेवल डिजाइन, सफाई प्रक्रिया, निरीक्षण मानकों और पुन: कार्य नियंत्रण जैसे पहलुओं को शामिल किया गया है। मुख्य बिंदु इस प्रकार हैं: 1. सामग्री और वेल्डिंग सामग्री के लिए आवश्यकताएँ: डबल-पक्षीय वेल्डिंग रूट क्लीयरेंस जहाज संरचनाओं (जैसे एएच 32, डीएच 36, ईएच 36, आदि, उच्च शक्ति स्टील्स) के लिए सीसीएस नियमों में निर्दिष्ट संरचनात्मक स्टील्स पर लागू होता है, और 'जहाजों के लिए स्ट्रक्चरल स्टील' की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। 30 मिमी से अधिक मोटाई वाली प्लेटों के लिए, यह सुनिश्चित करने के लिए अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी) पुन: निरीक्षण की आवश्यकता होती है कि कोई प्रदूषण, समावेशन या अन्य दोष नहीं हैं ('जहाजों के वर्गीकरण के लिए इस्पात नियमों' के अनुच्छेद 3.2.1)।

1. वेल्डिंग सामग्री प्रमाणन: वेल्डिंग सामग्री (वेल्डिंग रॉड, वेल्डिंग तार, वेल्डिंग फ्लक्स) को सीसीएस उत्पादों (जैसे कि 'जहाज वेल्डिंग सामग्री पहचान के लिए परीक्षण नियम') द्वारा अनुमोदित किया जाना चाहिए, और उनकी ताकत आधार सामग्री से मेल खाना चाहिए। उदाहरण के लिए, EH36 स्टील को वेल्डिंग करते समय, कम-हाइड्रोजन क्षारीय वेल्डिंग छड़ें (जैसे J507RH) या उच्च-क्रूरता वाले जलमग्न आर्क वेल्डिंग तार (जैसे ER50-6) का चयन यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाना चाहिए कि वेल्ड धातु की ताकत, कठोरता और दरार प्रतिरोध आधार सामग्री से कम नहीं है।

2. ग्रूव डिजाइन और प्री-ट्रीटमेंट ग्रूव फॉर्म: प्लेट की मोटाई और संरचनात्मक स्थिति के आधार पर, सीसीएस एक्स-आकार या डबल वी-आकार के ग्रूव्स (चित्रा 1) का उपयोग करने की सिफारिश करता है। दो तरफा वेल्डिंग के लिए, जड़ अपूर्ण संलयन के जोखिम को कम किया जा सकता है। ग्रूव कोण α आमतौर पर 60° से 70° होता है, फ़िलेट त्रिज्या p ≤ 2mm (प्लेट मोटाई ≤ 25mm के लिए) या p ≤ 3mm (प्लेट मोटाई > 25mm के लिए), और रूट गैप b ≤ 2mm ('शिप स्ट्रक्चर के लिए वेल्डिंग ग्रूव्स' के अनुसार)।

प्रीप्रोसेसिंग आवश्यकताएँ: वेल्डिंग से पहले, तेल, जंग और ऑक्साइड स्केल जैसी अशुद्धियों को हटाने के लिए दोनों तरफ के खांचे और 20 मिमी क्षेत्र को साफ करने की आवश्यकता होती है ('शिप वेल्डिंग प्रक्रिया अनुमोदन परीक्षण' का अनुच्छेद 5.2.1); उच्च शक्ति वाले स्टील (जैसे EH36) के लिए, वेल्ड सीम की शीतलन गति को कम करने और ठंडी दरारों को रोकने के लिए फ्लेम प्रीहीटिंग (≥ 100℃ के प्रीहीटिंग तापमान के साथ) की आवश्यकता होती है।

3. जड़ सफाई प्रक्रिया और परिचालन विशिष्टताएं जड़ सफाई विधि: सीसीएस द्वारा अनुमत जड़ सफाई विधियों में कार्बन आर्क गॉजिंग (सीजेपी), मिलिंग या प्लाज्मा कटिंग शामिल है। कार्बन आर्क गॉजिंग पसंदीदा तरीका है (इसकी कम लागत और उच्च दक्षता के कारण), लेकिन कार्बराइज्ड परतों या तांबे के धब्बों (जो बाद की वेल्डिंग गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं) के गठन से बचने के लिए गैस काटने के मापदंडों को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए (वर्तमान 180-250A, संपीड़ित वायु दबाव 0.5-0.6MPa)।

जड़ निकासी की गहराई और आकार: जड़ निकासी के बाद, धातु की सतह को धातु की चमक के साथ उजागर किया जाना चाहिए, और जड़ में अधूरा संलयन या स्लैग समावेशन जैसे कोई दोष नहीं होना चाहिए; बेवल की जड़ की त्रिज्या r ≥ 2mm (X-आकार के बेवल के लिए) या r ≥ 1.5mm (V-आकार के बेवल के लिए), और फ़िलेट किनारा p ≤ 1mm (GB/T 19868-2005 के अनुसार)। 30 मिमी से अधिक प्लेट मोटाई वाले वेल्ड के लिए, दो चरणों में रूट क्लीयरेंस करने की सिफारिश की जाती है (पहले चरण में पिछली सतह से 2-3 मिमी तक साफ, और दूसरे चरण में पूरी तरह से साफ) ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि पिछला वेल्ड सुचारू रूप से बना है।

4. वेल्डिंग और पोस्ट-हीटिंग उपचार के दौरान बैकसाइड वेल्डिंग: जड़ की सफाई के बाद, बैकसाइड वेल्डिंग को तुरंत उसी वेल्डिंग सामग्री और प्रक्रियाओं का उपयोग करके किया जाना चाहिए जो सामने की तरफ होती है (उदाहरण के लिए, जलमग्न आर्क वेल्डिंग में, करंट 180-220A है, वोल्टेज 28-32V है, और गति 35-45 सेमी / मिनट है)। सुनिश्चित करें कि दो तरफा वेल्ड सीम की मोटाई एक समान है और कोई अंडरकट नहीं है (अंडरकट की गहराई ≤ 0.5 मिमी होनी चाहिए और लंबाई वेल्ड सीम की कुल लंबाई का ≤ 10% होनी चाहिए)।

पोस्ट-हीटिंग और इन्सुलेशन: उच्च शक्ति वाले स्टील्स (जैसे ईएच 36) के लिए या जब परिवेश का तापमान 5 ℃ से कम होता है, वेल्डिंग पूरा होने के बाद, वेल्डिंग के अवशिष्ट तनाव को खत्म करने और हाइड्रोजन-प्रेरित दरारों को रोकने के लिए पोस्ट-हीटिंग उपचार (200 ~ 300 ℃ के तापमान पर, 1 ~ 2 घंटे के इन्सुलेशन समय के साथ) की आवश्यकता होती है (सीसीएस 'स्टील शिप वर्गीकरण विशिष्टता' 3.3.4 के अनुसार)।

5. गुणवत्ता निरीक्षण और स्वीकृति मानक - गैर-विनाशकारी परीक्षण (एनडीटी): दो तरफा वेल्डिंग के वेल्ड सीम के लिए 100% रेडियोग्राफिक परीक्षण (आरटी) आयोजित किया जाना चाहिए। आरटी जीबी/टी 3323-2005 ''मेटल फ्यूजन वेल्डिंग में वेल्डेड जोड़ों का रेडियोग्राफिक परीक्षण'' के अनुसार किया जाएगा, और इसे बी स्तर पर योग्य माना जाता है (दोष ग्रेड स्तर II से अधिक नहीं होने पर)। (यूटी भी किया जा सकता है, लेकिन मुझे इसके बारे में ज्यादा जानकारी नहीं है। जब मेरे पास समय होगा तो मैं निश्चित रूप से इस बारे में और अध्ययन करूंगा कि यूटी निरीक्षण कैसे करता है।)

उपस्थिति निरीक्षण: वेल्ड सीम की सतह दरार, छिद्र या स्लैग समावेशन के बिना चिकनी और निर्बाध होनी चाहिए। अतिरिक्त ऊंचाई 0 से 3 मिमी (एक्स-आकार की नाली के लिए) या 0 से 4 मिमी (वी-आकार की नाली के लिए) होनी चाहिए। चौड़ाई को खांचे की तुलना में प्रत्येक तरफ 2 मिमी से अधिक नहीं बढ़ाया जाना चाहिए ('स्टील जहाजों के वर्गीकरण के लिए कोड' का परिशिष्ट 1)।

6. गुणवत्ता नियंत्रण और बचने के लिए सामान्य मुद्दों के लिए मुख्य बिंदु: अपर्याप्त जड़ सफाई: इसके परिणामस्वरूप जड़ में अधूरा संलयन हो सकता है। यूटी पुन: निरीक्षण (≥ प्लेट की मोटाई का 80%) के माध्यम से सफाई की गहराई की पुष्टि करना और विशेष गेज (जैसे ग्रूव गेज) का उपयोग करके आकार की जांच करना आवश्यक है।

हाइड्रोजन-प्रेरित दरारें: उच्च शक्ति वाले स्टील को वेल्डिंग करते समय, ठंडी दरारों से बचने के लिए प्रीहीटिंग तापमान (≥100℃) और इंटरलेयर तापमान (≤250℃) को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है।

पुन: कार्य नियंत्रण: यदि निरीक्षण के दौरान दोष पाए जाते हैं, तो पुन: कार्य सीसीएस 'जहाजों के लिए वेल्डिंग प्रक्रिया योग्यता परीक्षण' की आवश्यकताओं के अनुसार किया जाना चाहिए (एक ही क्षेत्र के लिए पुन: कार्य समय की संख्या 2 गुना से अधिक नहीं होगी)। पुनः कार्य के बाद, यूटी/आरटी परीक्षण फिर से आयोजित किए जाने चाहिए।

निष्कर्ष

दो तरफा वेल्डिंग रूट-क्लियरिंग फॉर्मिंग प्रक्रिया के लिए चाइना क्लासिफिकेशन सोसाइटी द्वारा निर्धारित तकनीकी विशिष्टताएँ जहाज निर्माण की गुणवत्ता के लिए 'कड़ी बाधाएँ' हैं। सामग्री मिलान, ग्रूव अनुकूलन, रूट-क्लीयरिंग प्रक्रिया के नियंत्रण और सख्त निरीक्षण के माध्यम से, वेल्ड सीम की पूर्ण पैठ को प्रभावी ढंग से सुनिश्चित करना संभव है, जिससे जहाज संरचना की सुरक्षा और विश्वसनीयता बढ़ जाती है।