क्या वेल्डिंग के बाद होने वाली समग्र तनाव-निवारक थर्मल उपचार प्रक्रिया, कवर के ठंडे रूप में आकार देने के बाद होने वाली थर्मल उ

प्रदर्शन एवं मानकों के हिसाब से, यह व्यवहार्य है।

ठंडे रूप में आकार दिए गए अंडाकार आकार के हेडों के लिए थर्मल उपचार, GB25198 मानक की धारा 6.4.5.1 के प्रावधानों के अनुसार ही किया जाना चाहिए।

यह तय करने हेतु कि क्या थर्मल ट्रीटमेंट की आवश्यकता है या नहीं, GB25198 मानक के धारा 6.4.5.1 के प्रावधानों का उपयोग किया जा सकता है। लेकिन यदि इस उपकरण पर वेल्डिंग के बाद ही समग्र रूप से स्ट्रेस-रिलीफ थर्मल ट्रीटमेंट किया जा चुका है, तो GB25198 मानक के धारा 6.4.5.1 के अनुसार आवश्यक ऐसी प्रक्रिया को वेल्डिंग के बाद किए जाने वाले समग्र थर्मल ट्रीटमेंट द्वारा ही पूरा किया जा सकता है। बेशक, ऐसे समग्र थर्मल ट्रीटमेंट से उपकरण के कवरिंग हिस्सों में मौजूद स्ट्रेस भी दूर हो जाना चाहिए।

इस कंटेनर की ऊपरी सतह की नाममात्रा मोटाई 20 मिमी है; लेकिन वास्तविक मोटाई 22 मिमी होती है। ऐसी स्थिति में ठंडे रूप में आकार देने से 5% से अधिक विरूपण हो जाता है, इसलिए प्रदर्शन को बहाल करने हेतु थर्मल ट्रीटमेंट आवश्यक हो जाता है। GB150 के नियमों के अनुसार, वेल्डिंग के बाद होने वाला थर्मल ट्रीटमेंट, प्रदर्शन सुधार हेतु किए जाने वाले थर्मल ट्रीटमेंट का विकल्प नहीं हो सकता तुलनात्मक रूप से, इस हेड को थर्मल फॉर्मिंग के बाद ऑर्थनिंग प्रक्रिया से या कोल्ड फॉर्मिंग के बाद परफॉरमेंस सुधार हेतु थर्मल ट्रीटमेंट से गुजारने से लागत पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

कई विनिर्माण कारखाने ऐसा ही करते हैं; वे पूर्ण तापीय उपचार का उपयोग करते हैं, बजाय सामान्य तापीय उपचार के। वास्तव में, इन दोनों थर्मल ट्रीटमेंटों के कार्य अलग-अलग हैं, एवं इनके द्वारा प्राप्त होने वाले परिणाम भी अलग-अलग हैं। समग्र ऊष्मा-उपचार, वास्तव में एक ठंडा-करने वाला उपचार है; इसका उद्देश्य वेल्डिंग के कारण उत्पन्न होने वाले अवशिष्ट तनावों को दूर करना है। इसमें धातु को भट्टी में ही ठंडा किया ； ऑर्थनिंग, यह सामग्री के यांत्रिक गुणों को पुनः प्राप्त करने हेतु किया जाने वाला एक उपचार ह

ठंडे रूप में आकार दिए गए कवरों में, उनके मुहाने पर विकृति की मात्रा काफी अधिक होती है; इसमें आंतरिक तनाव भी होता है, साथ ही प्रसंस्करण के कारण कठोरता भी उत्पन्न हो जाती है! जब मूल सामग्री या आकार दिए गए कवर की मजबूती अधिक होती है, एवं उस पर तनाव भी अधिक होता है, तो ऐसी स्थिति में ट्यूब से इसका वेल्डिंग करने पर विकृति, दरारें आदि समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं। इसलिए, कवर को आकार देने के बाद इसे अनिलीकरण प्रक्रिया से गुजारने की सलाह दी जाती है। Q245R सामग्री के मामले में, पहले बताए गए समस्याओं की मात्रा काफी कम हो जाती है। यदि हेड फॉर्मिंग एवं उपकरण निर्माण के बीच का समय बहुत कम हो, तो लागत बचाने हेतु थर्मल ट्रीटमेंट को एक साथ ही करने की सलाह दी जाती है।

1. यदि यह कोल्ड फॉर्मिंग विधि से बनाया गया है, तो हेड के थर्मल ट्रीटमेंट के बजाय अंतिम चरण में समग्र थर्मल ट्रीटमेंट किया जा सकता है।； 2. यदि थर्मोफॉर्मिंग का उपयोग किया जा रहा है, तो इसके लिए आवश्यक है कि थर्मोफॉर्मिंग का तापमान कितना है। यदि यह ऑर्थनलाइजेशन के तापमान से अधिक है, तो कवरिंग के लिए सामग्री की गुणवत्ता को बहाल करने हेतु अलग से ऑर्थनलाइजेशन प्रक्रिया आवश्यक है। ； यदि थर्मोफॉर्मिंग का तापमान ऑर्थनलाइजेशन के तापमान से कम हो, तो उपकरण पर केवल एक बार ही समग्र ऊष्मा-उपचार करना पर्याप्त होगा।

इस पोस्ट को अंतिम बार thinker21 द्वारा 2016-12-28 15:53 पर संपादित किया गया।

मैंने अपने सभी मित्रों के उत्तरों को ध्यान से देखा; सभी उत्तर बहुत ही तर्कसंगत लगे। इसके बाद मैंने मानकों को फिर से देखा, ताकि इस समस्या को और अच्छी तरह समझ सकूँ।
1. GB/T25198-2010 “प्रेशर कंटेनर हेड” में दिए गए नियमों के अनुसार (6.4.5.1): ठोस प्लेटों से बने, या पहले प्लेटों को जोड़कर फिर आकार दिए गए स्टील से बने गोलाकार, अंडाकार, डिस्काकार, या समतल आकार के हेडों को ठंडे रूप में आकार देने के बाद उन्हें गर्मी के उपचार से गुजारना आवश्यक है। यहाँ, मानकों में यह स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं किया गया है कि किस प्रकार का थर्मल ट्रीटमेंट उपयोग में आना चाहिए; हमारी पहले की समझ यह रही है कि यहाँ “स्ट्रेस-रिलीफ थर्मल ट्रीटमेंट” ही उप द्वितीय, GB150-2011 में दिए गए 8.1.1 नियम के अनुसार, जब ठोस धातु प्लेटों से बने दबाव-सहन करने वाले घटक, नीचे दिए गए a) से e) में से किसी भी शर्त को पूरा करते हों, एवं उनका विरूपण-दर, तालिका 4 में दी गई सीमा से अधिक हो (कार्बन स्टील, कम-मिश्र धातुओं एवं अन्य सामग्रियों के लिए विरूपण-दर 5% से अधिक हो), तो आकार देने के बाद उन सामग्रियों के गुणों को पुनः सुधारने हेतु उचित उपचार किया जाना आवश्यक है। अ) ऐसे कंटेनर, जिनमें अत्यंत या उच्च स्तर की विषाक्तता वाले पदार्थ होते हैं। ； ख) चित्र में ऐसे कंटेनरों को दर्शाया गया है, जिनमें तनाव-क्षय हुआ है। ； ग) कार्बन स्टील, कम-मिश्र धातु वाले स्टील, जिनकी मोटाई आकार देने से पहले 16 मिमी से अधिक हो। ； घ) कार्बन स्टील एवं कम-मिश्रधातु वाले स्टील के मामले में, आकार देने के बाद उनकी मोटाई में 10% से अधिक की कमी हो जाती है।
ङ) (1# सुधार-तालिका में इसे हटा दिया गया है।)
III. GB150-2011 मानक की व्याख्या – धारा 8.1.1 के अनुसार:
1. ठंडे रूप में आकार दिए गए दबाव-प्रतिरोधी घटकों में, विरूपण-दर के आधार पर ही ठंडे रूप में होने वाले कठोरीकरण का मापन किया जाता है। जब विभिन्न सामग्रियों से बने ऐसे घटकों में विरूपण-दर निर्धारित मान तक पहुँच जाती है, तो आकार देने के बाद उनके गुणों को पुनः सुधारने हेतु ऊष्मा-उपचार किया जाना आवश्यक है।
नोट: यहाँ “सामग्री के गुणों को पुनः सुधारने हेतु ऊष्मा-उपचार” से तात्पर्य है –
अ) कार्बन स्टील एवं कम-मिश्रधातु वाले स्टील के मामले में, पुनर्स्फटिकीकरण तापमान पर एनीलिंग करके शेष तनावों एवं विरूपण-कठोरीकरण जैसे नकारात्मक प्रभावों को दूर किया जाता है। पुनर्स्फटिकीकरण तब होता है, जब एनीलिंग का तापमान पर्याप्त रूप से उच्च हो, एवं समय भी पर्याप्त हो; ऐसी स्थिति में विरूपित धातुओं या मिश्रधातुओं की सूक्ष्म संरचना में बिना किसी तनाव के नए स्फटिक बन जाते हैं – ये ही पुनर्स्फटिकीकरण के केंद्र होते हैं। नए क्रिस्टल लगातार बड़े होते जाते हैं, जब तक कि मूल विकृत संरचना पूरी तरह से नष्ट न हो जाए। इस प्रक्रिया में धातु या मिश्रधातु के गुणों में भी महत्वपूर्ण परिवर्तन हो जाता है। इस प्रक्रिया को “पुनर्स्फटिकीकरण” कहा जाता है। इनमें, नए क्रिस्टलों के निर्माण की शुरुआत होने वाला तापमान “पुनर्स्फटिकीकरण का आरंभिक तापमान” कहलाता है; जबकि संपूर्ण सूक्ष्मसंरचना नए क्रिस्टलों से भर जाने वाला तापमान “पुनर्स्फटिकीकरण का अंतिम तापमान” या “पूर्ण पुनर्स्फटिकीकरण का तापमान” कहलाता है। पुनर्स्फटिकीकरण प्रक्रिया हेतु आवश्यक तापमान सीमा, मिश्रधातु की संरचना, विरूपण की मात्रा, मूल क्रिस्टल आकार, एवं अन्य कारकों से प्रभावित होती है। व्यावहारिक उपयोग में, धातु या मिश्रधातु की ऊष्मीय स्थिरता को मापने हेतु पुनर्स्फटिकीकरण की शुरुआत होने वाले तापमान एवं इसके समाप्त होने वाले तापमान के गुणनफल का औसत मान ही उपयोग में आता है; इसे ही “पुनर्स्फटिकीकरण तापमान” कहा जाता है। ख) उच्च मिश्र धातुओं वाले स्टीलों, जैसे ऑस्टेनाइट, फेराइट, डुअल-पहचान वाले स्टेनलेस स्टील आदि के मामले में, ठंडे रूपांतरण प्रक्रिया के दौरान उनके विरूपण दर के आधार पर उनकी संरचना में भी परिवर्तन हो जाता है। ऐसी स्थिति में, केवल सामान्य तनाव-निवारण हीट ट्रीटमेंट से ही सामग्री के गुणों को पुनः प्राप्त करना संभव नहीं है (जैसे यांत्रिक गुण, जंग-प्रतिरोधकता आदि)। इसलिए, सामग्री के गुणों को पुनः प्राप्त करने हेतु आमतौर पर कच्चे माल की अवस्था में ही हीट ट्रीटमेंट करना आवश्यक होता है। संक्षेप में:
1. यदि कवरिंग का विरूपण-अनुपात 5% से कम है (कार्बन स्टील एवं कम-मिश्रधातु वाले स्टील के मामले में), तो GB150 के अनुसार इसके गुणों को पुनः सुधारने हेतु थर्मल ट्रीटमेंट आवश्यक नहीं है। लेकिन GB/T25198 के अनुसार ऐसी थर्मल ट्रीटमेंट आवश्यक है। मेरी समझ में, स्ट्रेस-रिलीफ थर्मल ट्रीटमेंट ही पर्याप्त है। यदि उपकरण के लिए वेल्डिंग के बाद पूरे उपकरण पर स्ट्रेस-रिलीफ थर्मल ट्रीटमेंट आवश्यक है, तो कोल्ड-फॉर्मिंग द्वारा बनी कवरिंगों पर किए जाने वाले थर्मल ट्रीटमेंट की जगह वेल्डिंग के बाद किया जाने वाला स्ट्रेस-रिलीफ थर्मल ट्रीटमेंट ही उपयुक्त है। 2. यदि कवरिंग का आकार-परिवर्तन-दर 5% से अधिक हो, (कार्बन स्टील एवं कम-मिश्रधातु वाले स्टील में), एवं सामग्री की मोटाई 16 मिमी से अधिक हो, या दीवारों की मोटाई 10% से अधिक कम हो जाए, तो GB150 के नियमों के अनुसार पुनर्स्फटिकीकरण हेतु एनीलिंग आवश्यक है। इसका मुख्य उद्देश्य ठंडे रूप में आकार देने के बाद होने वाली सामग्री की कठोरता को कम करना, एवं तनावों को भी दूर करना है। ऐसी स्थिति में, कवरिंग की मूल सामग्री के लिए परीक्षण हेतु नमूने आवश्यक हैं। ऐसी स्थिति में, उपकरणों पर वेल्डिंग के बाद किया गया तनाव-ह्रास उपचार, हेडर के ठंडे आकार देने के बाद किए गए पुनःक्रिस्टलीकरण उपचार का विकल्प नहीं हो सकता। 3. इस समय, एक और सवाल उठता है – आखिर मानकों का पालन इतने लंबे समय तक क्यों किया जा रहा है? लोग पुनर्स्फटिकीकरण तापमान संबंधी अनुप्रयोगों को क्यों महत्व नहीं दे रहे हैं, एवं उन्हें इसका अर्थ क्यों नहीं समझ रहे हैं?

इस पोस्ट को अंतिम बार zxhslm द्वारा 30-12-2016 को 08:54 बजे संपादित किया गया। ठंडी प्रक्रियाओं के कारण होने वाली सामग्री की गुणवत्ता में कमी को दूर करने हेतु उष्मीय उपचार किया जाता है। ली शीयू द्वारा लिखित “प्रेशर वेसल डिज़ाइन इंजीनियरिंग” नामक पुस्तक में बताया गया है कि तनाव दूर करने हेतु एनीलिंग का उपयोग किया जा सकता है; या फिर ऑर्थनिंग या ऑर्थनिंग + रिटर्निंग का भी उपयोग किया जा सकता है। देश में ज्यादातर जगहों पर तनाव दूर करने हेतु एनीलिंग ही उपयोग में आती है। मुझे लगता है कि पोस्ट करने वाले का सुझाव व्यवहार्य ह