ٹنگسٹن اور اس کے مرکبات کو گیس ٹونگسٹن آرک ویلڈنگ کے ذریعے کامیابی سے جوڑا جا سکتا ہے،
گیس ٹونگسٹن آرک بریز ویلڈنگ، الیکٹران بیم ویلڈنگ اور کیمیائی بخارات جمع کرنے سے۔

آرک کاسٹنگ، پاؤڈر میٹالرجی، یا کیمیائی بخارات جمع کرنے (CVD) تکنیکوں کے ذریعہ ٹنگسٹن اور اس کے متعدد مرکبات کی ویلڈیبلٹی کا جائزہ لیا گیا۔ استعمال ہونے والے زیادہ تر مواد برائے نام 0.060 انچ موٹی شیٹ تھے۔ جوائننگ کے عمل میں (1) گیس ٹنگسٹن آرک ویلڈنگ، (2) گیس ٹونگسٹن آرک بریز ویلڈنگ، (3) الیکٹران بیم ویلڈنگ اور (4) CVD کے ذریعے شمولیت اختیار کی گئی۔
ٹنگسٹن کو ان تمام طریقوں سے کامیابی کے ساتھ ویلڈنگ کیا گیا تھا لیکن ویلڈز کی مضبوطی بیس اور فلر میٹلز (یعنی پاؤڈر یا آرک کاسٹ مصنوعات) کی اقسام سے بہت متاثر ہوئی تھی۔ مثال کے طور پر، آرک کاسٹ مٹیریل میں ویلڈز تقابلی طور پر پوروسیٹی سے پاک تھے جبکہ پاؤڈر میٹالرجی مصنوعات میں ویلڈز عموماً غیر محفوظ ہوتے ہیں، خاص طور پر فیوژن لائن کے ساتھ۔ 1/1r میں گیس ٹنگسٹن آرک (GTA) ویلڈز کے لیے، بغیر کھوئے ہوئے ٹنگسٹن شیٹ، کم از کم پہلے سے گرم 150 ° C (جو بیس میٹل کا ductileto-brittle ٹرانزیشن ٹمپریچر پایا گیا تھا) نے دراڑوں سے پاک ویلڈز تیار کیے۔ بنیادی دھاتوں کے طور پر، ٹنگسٹن-رینیم مرکب پہلے سے ہیٹ کے بغیر ویلڈیبل تھے، لیکن ٹنگسٹن الائے پاؤڈر مصنوعات کے ساتھ پورسٹی بھی ایک مسئلہ تھا۔ ایسا معلوم ہوتا ہے کہ پہلے سے گرم کرنا ویلڈ کی پورسٹی کو متاثر نہیں کرتا جو بنیادی طور پر بیس میٹل کی قسم کا کام تھا۔
مختلف قسم کے پاؤڈر میٹلرجی ٹنگسٹن میں گیس ٹنگسٹن آرک ویلڈز کے لیے ڈکٹائل سے برٹل ٹرانزیشن ٹرن پرچرز (DBIT) 325 سے 475 ° C تھے، جب کہ بیس میٹل کے لیے 150° C اور الیکٹران بیم ویلڈ کے لیے 425° C کے مقابلے آرک کاسٹ ٹنگسٹن.
مختلف فلر دھاتوں کے ساتھ ٹنگسٹن کی بریز ویلڈنگ نے بظاہر جوائنٹ کے دیگر طریقوں سے بہتر مشترکہ خصوصیات پیدا نہیں کیں۔ ہم نے بریز ویلڈز میں Nb, Ta, W-26% Re, Mo اور Re کو فلر میٹلز کے طور پر استعمال کیا۔ Nb اور Mo نے شدید کریکنگ کا باعث بنا۔

510 سے 560 ° C پر CVD کے ذریعے شامل ہونا

ایک چھوٹی سی مقدار کے سوا تمام کو ختم کر دیا اور ویلڈنگ کے لیے ضروری اعلی درجہ حرارت سے منسلک مسائل کو بھی ختم کر دیا (جیسے ویلڈ اور گرمی سے متاثرہ علاقوں میں بڑے دانے)۔
تعارف
ٹنگسٹن اور ٹنگسٹن بیس اللویز پر متعدد جدید نیوکلیئر اور خلائی ایپلی کیشنز کے لیے غور کیا جا رہا ہے جن میں تھرمیونک کنورژن ڈیوائسز، ری اینٹری گاڑیاں، ہائی ٹمپریچر فیول عناصر اور ری ایکٹر کے دیگر اجزاء شامل ہیں۔ ان مواد کے فوائد ان کے بہت زیادہ پگھلنے والے درجہ حرارت، بلند درجہ حرارت پر اچھی طاقت، اعلی تھرمل اور برقی چالکتا اور بعض ماحول میں سنکنرن کے خلاف مناسب مزاحمت کا مجموعہ ہیں۔ چونکہ ٹوٹ پھوٹ ان کی ساخت کو محدود کرتی ہے، اس لیے سخت سروس کی شرائط کے تحت ساختی اجزاء میں ان مواد کی افادیت کا انحصار ویلڈنگ کے طریقہ کار کی ترقی پر ہوتا ہے تاکہ وہ جوڑ فراہم کیے جا سکیں جو بنیادی دھات سے خصوصیات میں موازنہ کر سکتے ہیں۔ لہٰذا، ان مطالعات کے مقاصد تھے کہ (1) جوڑوں کی میکانکی خصوصیات کا تعین کرنا جو مختلف قسم کے غیر ملاوٹ شدہ اور ملاوٹ والے ٹنگسٹن میں جوڑنے کے مختلف طریقوں سے پیدا ہوتا ہے۔ (2) گرمی کے علاج اور جوائننگ تکنیک میں مختلف تبدیلیوں کے اثرات کا جائزہ لیں؛ اور (3) مخصوص ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ٹیسٹ کے اجزاء بنانے کی فزیبلٹی کا مظاہرہ کریں۔
مواد
غیر ملاوٹ شدہ ٹنگسٹن m叮10 m. موٹی چادریں سب سے زیادہ دلچسپی کا مواد تھا. اس مطالعے میں غیر ملاوٹ شدہ ٹنگسٹن پاؤڈر میٹالرجی، آرک کاسٹنگ اور کیمیائی بخارات جمع کرنے کی تکنیکوں سے تیار کیا گیا تھا۔ جدول 1 پاؤڈر میٹالرجی، سی وی ڈی اور آرک کاسٹ ٹنگسٹن مصنوعات کی ناپاکی کی سطح کو جیسا کہ موصول ہوا دکھاتا ہے۔ زیادہ تر ان حدود میں آتے ہیں جو برائے نام طور پر ٹنگسٹن میں پائے جاتے ہیں۔

لیکن یہ واضح رہے کہ CVD مواد میں نارما] سے زیادہ فلورین کی مقدار ہوتی ہے۔
ٹنگسٹن اور ٹنگسٹن مرکب کے مختلف سائز اور شکلیں موازنہ کے لیے جوڑ دی گئیں۔ ان میں سے زیادہ تر پاؤڈر میٹالرجی پروڈکٹس تھے حالانکہ کچھ آرک کاسٹ مواد کو بھی ویلڈیڈ کیا گیا تھا۔ عمارت کے ڈھانچے اور اجزاء کی فزیبلٹی کا تعین کرنے کے لیے مخصوص کنفیگریشنز کا استعمال کیا گیا۔ CVD ٹنگسٹن کے استثنا کے ساتھ تمام میٹینلز کو مکمل طور پر ٹھنڈے کام کی حالت میں موصول ہوا تھا، جو بطور جمع وصول کیا گیا تھا۔ دوبارہ تشکیل شدہ اور بڑے دانے والے ٹنگسٹن کی بڑھتی ہوئی ٹوٹ پھوٹ کی وجہ سے گرمی سے متاثرہ زون میں اناج کی افزائش کو کم سے کم کرنے کے لیے مواد کو کام کی حالت میں ویلڈ کیا گیا تھا۔ مواد کی زیادہ قیمت اور نسبتاً کم مقدار میں دستیاب ہونے کی وجہ سے، ہم نے ٹیسٹ کے نمونے تیار کیے جن میں مطلوبہ معلومات حاصل کرنے کے لیے مواد کی کم سے کم مقدار کا استعمال کیا گیا۔
طریقہ کار
چونکہ ٹنگسٹن کا ڈکٹائل ٹو برٹل ٹرانزیشن ٹمپریچر (DBTT) کمرے کے درجہ حرارت سے زیادہ ہے، لہٰذا کریکنگ 1 سے بچنے کے لیے ہینڈلنگ اور مشیننگ میں خاص خیال رکھنا چاہیے۔ مونڈنے کی وجہ سے کنارے میں شگاف پڑتے ہیں اور ہم نے پایا ہے کہ پیسنے اور الیکٹرو ڈسچارج مشینی سطح پر حرارت کی جانچ چھوڑتی ہے۔ جب تک کہ انہیں لیپنگ کے ذریعے ہٹایا نہ جائے، یہ دراڑیں ویلڈنگ اور بعد میں استعمال کے دوران پھیل سکتی ہیں۔
ٹنگسٹن، تمام ریفریکٹری دھاتوں کی طرح، انارٹ گیس (گیس ٹنگسٹن آرک پروسیس) یا ویکیوم (الیکٹران بیم پرو:::ess)2 کے انتہائی خالص ماحول میں ویلڈنگ کی جانی چاہیے تاکہ انٹرسٹیشلز کے ذریعے ویلڈ کی آلودگی سے بچا جا سکے۔ چونکہ ٹنگسٹن میں تمام دھاتوں کا سب سے زیادہ پگھلنے کا مقام (3410° C) ہے، اس لیے ویلڈنگ کا سامان اعلی درجہ حرارت کو برداشت کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔

ٹیبل 1

ویلڈنگ کے تین مختلف عمل استعمال کیے گئے: گیس ٹونگسٹن آرک ویلڈنگ، گیس ٹونگسٹن آرک بریز ویلڈنگ اور الیکٹران بیم ویلڈنگ۔ ہر مواد کے لیے کم از کم انرجی ان پٹ پر مکمل پی سی نیٹریشن کے لیے ضروری ویلڈنگ کے حالات کا تعین کیا گیا تھا۔ ویلڈنگ سے پہلے، شیٹ کا مواد 囚in میں تیار کیا جاتا تھا۔ وسیع خالی جگہیں اور ایتھائل الکحل کے ساتھ degreased. مشترکہ ڈیزائن ایک مربع نالی تھی جس کی جڑ نہیں کھلی تھی۔
گیس ٹنگسٹن آرک ویلڈنگ
تمام آٹومیٹی اور دستی گیس ٹنگسٹن آرک ویلڈز ایک ایہامہر میں بنائے گئے تھے جو 5 x I یا سے نیچے برقرار رکھے گئے تھے۔ ٹور تقریباً 1 گھنٹہ کے لیے اور پھر بہت خالص آرگن کے ساتھ بیک فل کیا جاتا ہے۔ جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ ورک پیس کو تانبے کے فکسچر میں رکھا گیا تھا جس میں رابطے کے تمام مقامات پر ٹنگسٹن انسرٹس فراہم کیے گئے تھے تاکہ اسے ویلڈنگ بیٹ کے ذریعے کام میں بریز ہونے سے بچایا جا سکے۔ اس فکسچر کی بنیاد میں الیکٹرک کارٹریج ہیٹر رکھے گئے تھے جو کام کو مطلوبہ درجہ حرارت پر پہلے سے گرم کرتے ہیں، تصویر 1 بی۔ تمام ویلڈز 10 آئی پی ایم پر سفر کی رفتار سے بنائے گئے تھے، تقریباً 350 ایم پی کی یورینٹ اور 10 سے 15 وی وولٹیج .
گیس Tungsten-A『c بریز ویلڈنگ
گیس ٹنگسٹن-آر بریز ویلڈز کو اسی طرح کی تکنیکوں کے ذریعہ ایک غیر فعال ماحول کے ساتھ ایک ایہمبر میں بنایا گیا تھا۔

جو اوپر بیان کیے گئے ہیں۔ ٹنگسٹن اور W—26% ری فلر میٹل کے ساتھ بنے ہوئے بیڈ آن پلیٹ بریز ویلڈز دستی طور پر بنائے گئے تھے۔ تاہم، بٹ بریز ویلڈز کو بٹ جوائنٹ میں فلر میٹل لگانے کے بعد خود بخود ویلڈ کیا جاتا تھا۔
الیکٹران بیم ویلڈنگ
ایلیٹران بیم ویلڈز 150-kV 20-mA مشین میں بنائے گئے تھے۔ ویلڈنگ کے دوران تقریباً 5 x I o-6 ٹور کا ویکیوم برقرار رکھا گیا تھا۔ الیکٹران بیم ویلڈنگ کے نتیجے میں گہرائی اور چوڑائی کے بہت زیادہ تناسب اور گرمی سے متاثرہ ایک تنگ زون ہوتا ہے۔
』کیمیکل وانپ ڈسپوزیشن کے ذریعے آئننگ
ٹنگسٹن جوائنٹ کیمیائی بخارات جمع کرنے کے عمل کے ذریعے غیر منسلک ٹنگسٹن فلر دھات کو جمع کرکے بنائے گئے تھے۔ رد عمل-t کے مطابق ٹنگسٹن ہیکسافلوورائیڈ کی ہائیڈروجن کمی سے ٹنگسٹن جمع کیا گیا تھا۔
گرمی
WFs(g) + 3H,(g)一–+W(s) + 6HF(g)۔
شمولیت کے لیے اس تکنیک کے استعمال کے لیے فکسچر اور ری ایکٹنٹ بہاؤ کی تقسیم میں صرف معمولی تبدیلیوں کی ضرورت تھی۔ شامل ہونے کے زیادہ روایتی طریقوں پر اس عمل کا بنیادی فائدہ یہ ہے کہ چونکہ کم درجہ حرارت (510 سے 650 ° C) استعمال کیا جاتا ہے وہ پگھلنے کے نقطہ سے بہت کم ہے۔

ٹنگسٹن (3410 ° C)، دوبارہ کرسٹلائزیشن اور گڑھے ہوئے ٹنگسٹن بیس میٹل کی نجاست یا اناج کی نشوونما کے ذریعہ مزید cmbrittlement کو کم سے کم کیا جاتا ہے۔
بٹ اور ٹیوب اینڈ بندش سمیت کئی مشترکہ ڈیزائن من گھڑت تھے۔ جمع کو تانبے کے مینڈرل کی مدد سے انجام دیا گیا تھا جو فکسچر، سیدھ کے ٹکڑے اور سبسٹریٹ کے طور پر استعمال ہوتا تھا۔ جمع کرنے کے بعد، ایپر مینڈریل کو اینچنگ کے ذریعے ہٹا دیا گیا تھا۔ چونکہ دوسرے کام" سے یہ ظاہر ہوا ہے کہ CVD ٹنگسٹن پیچیدہ بقایا تناؤ کا حامل ہے جیسا کہ جمع کیا گیا ہے، یہ جوڑ مشینی یا جانچ سے پہلے 1000 ° سے 1600 ° C پر تناؤ relicvcd I hr تھے۔
معائنہ اور جانچ
جوڑوں کا معائنہ کرنے سے پہلے ان کا بصری طور پر معائنہ کیا گیا اور مائع داخل کرنے والے اور ریڈیو گرافی کے ذریعے۔ عام ویلڈز کا کیمیائی طور پر آکسیجن اور نائٹروجن (ٹیبل 2) کے لیے تجزیہ کیا گیا اور پورے مطالعے میں وسیع پیمانے پر میٹالوگرافک امتحانات کیے گئے۔
اس کی موروثی سادگی اور چھوٹے نمونوں کے لیے موافقت کی وجہ سے، موڑ ٹیسٹ کو مشترکہ سالمیت اور عمل کی یکسوئی کے لیے بنیادی معیار کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا۔ ڈکٹائل ٹوبرٹل منتقلی کے درجہ حرارت کا تعین تین نکاتی موڑنے والے اپریٹس کے ساتھ کیا گیا تھا جو کہ ویلڈیڈ اور عمر بڑھنے کے بعد دونوں جوڑوں کے لیے۔ موڑ ٹیسٹوں کا بنیادی نمونہ طول البلد تھا۔

چہرے کا موڑ، 24t لمبا x 12t چوڑا، جہاں t نمونہ کی موٹائی ہے۔ نمونوں کو 15t اسپین پر سہارا دیا گیا تھا اور 0.5 ipm کی شرح سے رداس 4t کے پلنجر کے ساتھ جھکا ہوا تھا۔ یہ جیومیٹری مواد کی مختلف موٹائیوں پر حاصل کردہ ڈیٹا کو معمول پر لانے کا رجحان رکھتی ہے۔ ویلڈ، گرمی سے متاثرہ زون اور بیس میٹل کی یکساں اخترتی فراہم کرنے کے لیے نمونوں کو عام طور پر ویلڈ سیون (طول بلد موڑ نمونہ) کی طرف موڑا جاتا تھا۔ تاہم، موازنہ کے لیے چند نمونے ویلڈ سیون (ٹرانسورس موڑ نمونہ) کے ساتھ جھکے ہوئے تھے۔ تفتیش کے ابتدائی حصوں میں چہرے کے موڑ کا استعمال کیا گیا تھا۔ تاہم، پگھلی ہوئی دھات کے وزن کی وجہ سے زیادہ تر ویلڈز کے فیز پر پائے جانے والے معمولی نشان کی وجہ سے، بعد کے ٹیسٹوں میں جڑوں کے موڑ کو بدل دیا گیا۔ شیٹ کے نمونوں کی موڑ جانچ سے متعلق میٹریلز ایڈوائزری بورڈ 6 کی سفارشات پر ہر ممکن حد تک قریب سے عمل کیا گیا۔ محدود مواد کی وجہ سے، سب سے چھوٹے مشورے کے نمونوں کا انتخاب کیا گیا۔
موڑ کی منتقلی کے درجہ حرارت کا تعین کرنے کے لیے، موڑنے والے آلات کو ایک بھٹی میں بند کیا گیا تھا جو درجہ حرارت کو تیزی سے 500 ° C تک بڑھانے کے قابل تھا۔ 90 سے 105 ڈگری کے موڑ کو مکمل موڑ کے طور پر سمجھا جاتا تھا۔ ڈی بی ٹی ٹی کو سب سے کم درجہ حرارت کے طور پر بیان کیا گیا تھا جس پر اسپیمین بغیر کسی کریکنگ کے مکمل طور پر جھک جاتا ہے۔ اگرچہ ٹیسٹ ہوا میں کیے گئے تھے، نمونوں کی رنگت اس وقت تک واضح نہیں تھی جب تک کہ ٹیسٹ کا درجہ حرارت 400 ° C تک نہ پہنچ جائے۔

تصویر 1

Unalloyed Tungsten کے نتائج
جنرل ویلڈیبلٹی
Gas Turzgstea-Arc Welding - 1乍in کی گیس ٹنگسٹن آرک ویلڈنگ میں۔ موٹی unalloyed شیٹ، کام کو کافی حد تک پہلے سے گرم کیا جانا چاہئے تاکہ تھرمل جھٹکے سے پیدا ہونے والے تناؤ میں ٹوٹنے والی ناکامی کو روکا جا سکے۔ شکل 2 ایک عام فریکچر کو دکھاتا ہے جو پہلے سے گرم کیے بغیر ویلڈنگ سے پیدا ہوتا ہے۔ فریکچر میں ویلڈ اور گرمی سے متاثرہ زون کا بڑا دانوں کا سائز اور شکل واضح ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت سے 540 ° C تک پہلے سے گرم کرنے والے ٹرن پرچرز کی تحقیقات سے پتہ چلتا ہے کہ ون پاس بٹ ویلڈز کی مستقل پیداوار کے لیے کم از کم 150 ° C پر پہلے سے گرم کرنا ضروری تھا جو کہ شگاف سے پاک ہوں۔ یہ درجہ حرارت بیس میٹل کے DBTI سے مساوی ہے۔ زیادہ درجہ حرارت پر پہلے سے گرم کرنا ان ٹیسٹوں میں ضروری معلوم نہیں ہوتا تھا لیکن زیادہ DBTI والا مواد، یا ایسی تشکیلات جن میں زیادہ شدید تناؤ کے ارتکاز یا زیادہ بڑے حصے شامل ہوتے ہیں، کو زیادہ درجہ حرارت پر پہلے سے گرم کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔
ویلڈمنٹ کے معیار کا انحصار بنیادی دھاتوں کو بنانے میں استعمال ہونے والے طریقہ کار پر ہوتا ہے۔ آرک کاسٹ ٹنگسٹن میں آٹوجینس ویلڈ بنیادی طور پر پوروسیٹی سے پاک ہوتے ہیں، تصویر۔
3A، لیکن پاؤڈر میٹالرجی ٹنگسٹن میں ویلڈز کی خصوصیت مجموعی پوروسیٹی، تصویر 3 (b) سے ہوتی ہے، خاص طور پر فیوژن لائن کے ساتھ۔ اس پورسٹی کی مقدار، تصویر 3B، خاص طور پر 3C کے ساتھ، ایک ملکیتی، کم پوروسیٹی پروڈکٹ (جی ای-15 جو جنرل الیکٹرک کمپنی، کلیولینڈ کے ذریعہ تیار کردہ) میں بنائے گئے ویلڈز میں۔
CVD ٹنگسٹن میں گیس ٹنگسٹن آرک ویلڈز میں اناج کی ساخت 0£بیس میٹا ایف کی وجہ سے غیر معمولی گرمی سے متاثرہ زون ہوتے ہیں۔ شکل 4 اس طرح کے گیس ٹنگسٹن آرک بٹ ویلڈ کا چہرہ اور متعلقہ کراس سیکشن دکھاتا ہے۔ نوٹ کریں کہ سبسٹریٹ کی سطح پر باریک دانے ویلڈنگ کی گرمی کی وجہ سے بڑھے ہیں۔ بڑے کالم کی ترقی کی کمی بھی واضح ہے

اناج کالم کے دانوں میں گیس ہوتی ہے۔
fluorme نجاست کی وجہ سے اناج کی حدود پر bubb_les 8۔ اس کے نتیجے میں، اگر
ویلڈنگ سے پہلے باریک دانوں کی سبسٹریٹ کی سطح کو ہٹا دیا جاتا ہے، ویلڈمنٹ میں میٹالوگرافی سے قابل شناخت گرمی سے متاثرہ زون نہیں ہوتا ہے۔ بلاشبہ، کام شدہ CVD میٹریل میں (جیسے باہر نکالی گئی یا کھینچی ہوئی نلیاں) ویلڈ کے گرمی سے متاثرہ زون میں عام طور پر دوبارہ تیار شدہ اناج کی ساخت ہوتی ہے۔
CVD ٹنگسٹن میں کئی ویلڈز کے RAZ میں کالم اناج کی حدود میں دراڑیں پائی گئیں۔ یہ کریکنگ، جو کہ تصویر 5 میں دکھائی گئی ہے، اعلی درجہ حرارت9 پر دانوں کی حدود میں بلبلوں کی تیزی سے تشکیل اور نشوونما کی وجہ سے ہوئی ہے۔ ویلڈنگ میں شامل اعلی درجہ حرارت پر، بلبلے اناج کی حد کے زیادہ تر علاقے کو استعمال کرنے کے قابل تھے۔ یہ، ٹھنڈک کے دوران پیدا ہونے والے تناؤ کے ساتھ مل کر، ایک شگاف بنانے کے لیے اناج کی حدود کو الگ کر دیتا ہے۔ گرمی کے علاج کے دوران ٹنگسٹن اور دیگر دھاتی ذخائر میں بلبلے کی تشکیل کا مطالعہ ظاہر کرتا ہے کہ بلبلے دھاتوں میں 0.3 Tm سے نیچے جمع ہوتے ہیں (ہومولوجس پگھلنے کا درجہ حرارت)۔ اس مشاہدے سے پتہ چلتا ہے کہ اینیلنگ کے دوران پھنسی ہوئی خالی جگہوں اور گیسوں کے اتحاد سے گیس کے بلبلے بنتے ہیں۔ CVD ٹنگسٹن کے معاملے میں، گیس شاید فلورین یا فلورائیڈ مرکب ہے
الیکٹران بیم ویلڈنگ—غیر الائیڈ ٹنگسٹن الیکٹران بیم کو پہلے سے ہیٹنگ کے ساتھ اور بغیر ویلڈ کیا گیا تھا۔ پہلے سے گرم کرنے کی ضرورت نمونے کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔ دراڑوں سے پاک ویلڈ کو یقینی بنانے کے لیے، کم از کم بیس میٹل کے DBTT پر پہلے سے گرم کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔ پاؤڈر میٹالرجی مصنوعات میں الیکٹران بیم ویلڈز میں بھی ویلڈ پورسٹی ہوتی ہے جس کا پہلے ذکر کیا گیا ہے۔

Gas Tungsten-Arc Braze Welding一یہ معلوم کرنے کی کوشش میں کہ آیا بریز ویلڈنگ کو فائدہ پہنچانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، ہم نے پاؤڈر میٹلرجی ٹنگسٹن شیٹ پر بریز ویلڈز بنانے کے لیے گیس ٹنگسٹنارک کے عمل کے ساتھ تجربہ کیا、 بریز ویلڈز کو فلر میٹل کے ساتھ پہلے سے رکھ کر بنایا گیا تھا۔ ویلڈنگ سے پہلے بٹ جوائنٹ۔ بریز ویلڈز کو فلر میٹلز کے طور پر بغیر کھوئے ہوئے Nb، Ta، Mo، Re، اور W-26% Re کے ساتھ تیار کیا گیا تھا۔ جیسا کہ توقع کی گئی تھی، تمام جوڑوں کے میٹالوگرافک سیکشنز (تصویر 6) میں فیوژن لائن پر پورسٹی تھی کیونکہ بیس میٹلز پاؤڈر میٹالرجی مصنوعات تھیں۔ نیوبیم اور مولیبڈینم فلر دھاتوں سے بنے ویلڈز پھٹے ہوئے ہیں۔
ویلڈز اور بریز ویلڈز کی سختی کا موازنہ بیڈ آن پلیٹ ویلڈز کے مطالعہ کے ذریعے کیا گیا جو بغیر اللوائے ٹنگسٹن اور W一26% Re کو فلر میٹلز کے ساتھ بنایا گیا تھا۔ گیس ٹنگسٹنارک ویلڈز اور بریز ویلڈز کو دستی طور پر بغیر کھوئے ہوئے ٹنگسٹن پاؤڈر دھات کاری کی مصنوعات (کم پورسٹی، پروپرائٹری (GE-15) گریڈ اور ایک عام کمرشل گریڈ) پر بنایا گیا تھا۔ ہر مواد میں ویلڈز اور بریز ویلڈز کی عمریں 900، 1200، 1600 اور 2000 ° C پر l، 10، 100 اور 1000 گھنٹے کے لیے تھیں۔ نمونوں کی جانچ دھاتی طور پر کی گئی، اور سختی کے راستے کو ویلڈ، ہیٹ سے متاثرہ زون، اور بیس میٹل میں ویلڈ کے طور پر اور ہیٹ ٹریٹمنٹ کے بعد لیا گیا۔

جدول 2

شکل 2

چونکہ اس مطالعے میں استعمال ہونے والے مواد پاؤڈر میٹالرجی مصنوعات تھے، اس لیے ویلڈ اور بریز ویلڈ کے ذخائر میں پورسٹی کی مختلف مقدار موجود تھی۔ ایک بار پھر، عام پاؤڈر میٹالرجی ٹنگسٹن بیس میٹل کے ساتھ بنائے گئے جوڑوں میں کم پوروسیٹی، ملکیتی ٹنگسٹن کے ساتھ بنائے گئے جوڑوں سے زیادہ پوروسیٹی تھی۔ W—26% ری فلر میٹل کے ساتھ بنائے گئے بریز ویلڈز میں غیر اللوائے ٹنگسٹن فلر میٹل کے ساتھ بنائے گئے ویلڈز سے کم پوروسیٹی تھی۔
فلر میٹل کے طور پر غیر اللوائے ٹنگسٹن کے ساتھ بنائے گئے ویلڈز کی سختی پر وقت یا درجہ حرارت کا کوئی اثر نہیں دیکھا گیا۔ جیسا کہ ویلڈ کیا جاتا ہے، ویلڈ اور بیس میٹلز کی سختی کی پیمائش بنیادی طور پر مستقل تھی اور عمر بڑھنے کے بعد تبدیل نہیں ہوئی۔ تاہم، W—26% ری فلر میٹل کے ساتھ بنے بریز ویلڈز بیس میٹل (تصویر 7) کے مقابلے میں کافی سخت تھے۔ شاید W-Re br立e ویلڈ ڈپازٹ کی زیادہ سختی ٹھوس محلول کی سختی اور/یا ٹھوس ڈھانچے میں باریک طریقے سے تقسیم ہونے والے er مرحلے کی موجودگی کی وجہ سے تھی۔ ٹنگسٹنرینیم فیز ڈایاگرام 11 سے پتہ چلتا ہے کہ تیز رفتار ٹھنڈک کے دوران اعلی رینیم مواد کے مقامی علاقے واقع ہو سکتے ہیں اور اس کے نتیجے میں انتہائی الگ الگ ڈھانچے میں سخت، ٹوٹنے والے مرحلے کی تشکیل ہوتی ہے۔ ممکنہ طور پر er مرحلہ اناج یا اناج کی حدود میں باریک بکھرا ہوا تھا، حالانکہ کوئی بھی اتنا بڑا نہیں تھا جس کی شناخت میٹالوگرافک امتحان یا ایکس رے کے پھیلاؤ سے ہو سکے۔
تصویر 7A میں عمر کے مختلف درجہ حرارت کے لیے بریز ویلڈ سینٹر لائن سے دوری کے فنکشن کے طور پر سختی کی منصوبہ بندی کی گئی ہے۔ اچانک تبدیلی کو نوٹ کریں۔

فیوژن لائن پر سختی میں۔ بڑھتی عمر کے درجہ حرارت کے ساتھ، بریز ویلڈ کی سختی اس وقت تک کم ہو گئی جب تک کہ J 600 ° C پر 100 گھنٹے کے بعد، سختی وہی تھی جو کہ غیر ملاوٹ شدہ ٹنگسٹن بیس میٹل کی تھی۔ بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ سختی میں کمی کا یہ رجحان تمام عمر رسیدہ اوقات کے لیے درست ہے۔ مستقل درجہ حرارت پر وقت میں اضافہ سختی میں سمی جار کی کمی کا باعث بھی بنتا ہے، جیسا کہ تصویر 7B میں 1200° C کے بڑھاپے کے درجہ حرارت کے لیے دکھایا گیا ہے۔
کیمیکل وانپ ڈپوزیشن کے ذریعے شامل ہونا — CVD تکنیکوں کے ذریعے ٹنگسٹن میں شامل ہونے کو مختلف نمونوں کے ڈیزائنوں میں ویلڈز تیار کرنے کے طریقے کے طور پر جانچا گیا۔ مناسب فکسچر اور ماسک کے استعمال سے مطلوبہ جگہوں پر جمع ہونے کو محدود کرنے کے لیے، CVD اور پاؤڈر میٹالرجی ٹنگسٹن شیٹس کو جوڑ دیا گیا اور نلیاں پر اختتامی بندیاں تیار کی گئیں۔ تقریباً 90 ڈگری کے شامل زاویہ کے ساتھ بیول میں جمع ہونے سے کریکنگ پیدا ہوتی ہے، تصویر 8A، بیول کے ایک چہرے اور سبسٹریٹ سے اگنے والے کالم دانوں کے چوراہے پر (جو کھدی ہوئی تھی)۔ تاہم، ہائی انٹیگریٹی جوڑوں کو بغیر کسی شگاف کے یا مجموعی طور پر ناپاکیوں کے جمع ہونے کے حاصل کیے گئے تھے، تصویر 8B، جب جوائنٹ کنفیگریشن کو بیس میٹل کے چہرے کو پیس کر 飞in کے رداس میں تبدیل کیا گیا تھا۔ ویلڈ کی جڑ سے ٹینجنٹ۔ ایندھن کے عناصر کی تشکیل میں اس عمل کے عام استعمال کو ظاہر کرنے کے لیے، ٹنگسٹن ٹیوبوں میں کچھ سرے بند کیے گئے تھے۔ ہیلیم ماس اسپیکٹرر: ایٹر لیک ڈیٹیکٹر کے ساتھ تجربہ کرنے پر یہ جوڑ لیک تنگ تھے۔

تصویر 3

تصویر 4

تصویر 5

مکینیکل پراپرٹیز
فیوژن ویلڈز کے بینڈ ٹیسٹ 一ڈکٹائل سے ٹوٹنے والی منتقلی کے منحنی خطوط کا تعین غیر ملاوٹ شدہ ٹنگسٹن میں مختلف جوڑوں کے لیے کیا گیا تھا۔ تصویر 9 کے منحنی خطوط سے پتہ چلتا ہے کہ دو پاؤڈر میٹلرجی بیس میٹلز کا DBTT تقریباً I 50° C تھا۔ عام طور پر، DBTT (سب سے کم درجہ حرارت جس پر 90 سے 105 ڈگری کا موڑ بنایا جا سکتا ہے) ویلڈنگ کے بعد بہت زیادہ بڑھ گیا۔ . منتقلی کا درجہ حرارت عام پاؤڈر میٹالرجی ٹنگسٹن کے لیے تقریباً 175° C کی قدر میں 325° C تک بڑھ گیا اور کم پوروسیٹی، ملکیتی مواد کے لیے تقریباً 235° C کی قدر 385° C تک بڑھ گیا۔ ویلڈڈ اور غیر ویلڈڈ مواد کے DBTTs میں فرق کو بڑے اناج کے سائز اور ویلڈز اور گرمی سے متاثرہ زونوں کی نجاست کی ممکنہ دوبارہ تقسیم سے منسوب کیا گیا تھا۔ ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ عام پاؤڈر میٹالرجی ٹنگسٹن ویلڈز کا DBTT ملکیتی مواد سے کم تھا، حالانکہ مؤخر الذکر میں کم پوروسیٹی تھی۔ کم پوروسیٹی ٹنگسٹن میں ویلڈ کا زیادہ DBTT اس کے قدرے بڑے اناج کے سائز، تصویر 3A اور 3C کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔
بے ترتیب ٹنگسٹن میں متعدد جوڑوں کے لیے ڈی بی ٹی ٹی کے تعین کے لیے کی جانے والی تحقیقات کے نتائج کا خلاصہ جدول 3 میں دیا گیا ہے۔ موڑ کے ٹیسٹ جانچ کے طریقہ کار میں ہونے والی تبدیلیوں کے لیے کافی حساس تھے۔ جڑوں کے جھکنے چہرے کے جھکنے سے زیادہ نرم دکھائی دیتے ہیں۔ ویلڈنگ کے بعد مناسب طریقے سے منتخب کردہ تناؤ سے نجات DBTT کو کافی حد تک کم کرتی دکھائی دیتی ہے۔ CVD ٹنگسٹن میں، ویلڈنگ کے طور پر، سب سے زیادہ DBTT (560℃)؛ لیکن جب اسے ویلڈنگ کے بعد 1000℃ کا 1 گھنٹے کا تناؤ ریلیف دیا گیا، تو اس کا DBTT 350℃ تک گر گیا۔ ویلڈنگ کے بعد 1000 ° C کے تناؤ سے نجات، اس کا DBTT 350° C تک گر گیا۔ آرک ویلڈڈ پاؤڈر میٹلرجی ٹنگسٹن کے 1 گھنٹے کے لئے 18000 C پر تناؤ سے نجات نے اس مواد کے DBTT کو اس کے لئے مقرر کردہ قدر سے تقریباً 100° C تک کم کر دیا۔ ویلڈیڈ CVD طریقوں سے بنائے گئے جوائنٹ پر 1000 ° C پر 1 گھنٹے کے تناؤ سے نجات نے سب سے کم DBTT (200 ° C) پیدا کیا۔ واضح رہے کہ جب کہ یہ ٹرانزیشن ٹرن پرچر اس مطالعے میں طے شدہ کسی بھی دوسرے ٹرانزیشن درجہ حرارت سے کافی کم تھا، یہ بہتری شاید CVD جوڑوں پر ٹیسٹوں میں استعمال ہونے والے کم تناؤ کی شرح (0.1 بمقابلہ 0.5 آئی پی ایم) سے متاثر ہوئی تھی۔

Nb کے ساتھ بنے ہوئے بریز ویلڈز-گیس ٹنگسٹن-آرک بریز ویلڈز کا بینڈ ٹیسٹ۔ Ta, Mo, Re، اور W-26% Re کو فلر میٹلز کے طور پر بھی بینڈ ٹیسٹ کیا گیا اور نتائج کا خلاصہ ٹیبل 4 میں دیا گیا ہے۔ سب سے زیادہ نرمی رینیم بریز ویلڈ سے حاصل کی گئی۔

اگرچہ اس سرسری مطالعہ کے نتائج سے ظاہر ہوتا ہے کہ مختلف فلر دھات ٹنگسٹن میں یکساں ویلڈز کے اندرونی حصے میں میکانکی خصوصیات کے ساتھ جوڑ پیدا کر سکتی ہے، لیکن ان فلر دھاتوں میں سے کچھ عملی طور پر مفید ہو سکتی ہیں۔

Tungsten Alloys کے نتائج۔