کیا Gr5 ٹائٹینیم ویلڈیڈ پائپ کو کم درجہ حرارت پر استعمال کیا جا سکتا ہے؟

Apr 02, 2024

مختصر جواب ہاں میں ہے، قابلیت کے ساتھ جو اہم ہے۔ گریڈ 5، Ti-6Al-4V الائے، کم درجہ حرارت پر مفید سختی کو برقرار رکھتا ہے کیونکہ ٹائٹینیم میں ہیکساگونل قریبی پیکڈ ڈھانچہ ہوتا ہے اور یہ تیز لچک کو ٹوٹنے والی منتقلی کو نہیں دکھاتا جو فیریٹک اسٹیلز کرتے ہیں۔ جو چیز کولڈ سروس میں ویلڈڈ گریڈ 5 کے پائپ کو محدود کرتی ہے وہ پیرنٹ میٹل نہیں بلکہ اس کے ارد گرد موجود ویلڈ اور بیچوالا مواد ہے۔

کم درجہ حرارت ٹائٹینیم کے ساتھ کیا کرتا ہے۔

جیسے جیسے درجہ حرارت گرتا ہے، ٹائٹینیم طاقت اور سختی حاصل کرتا ہے جبکہ کچھ لچک کھو دیتا ہے۔ مائع نائٹروجن درجہ حرارت پر تناؤ کی طاقت کمرے کے درجہ حرارت کی قدر سے تقریباً نصف ہے، اور اضافہ اچانک ہونے کی بجائے ہموار ہے۔ چارپی ٹرانزیشن ٹمپریچر کا کوئی مساوی نہیں ہے جو کاربن اور کم الائے سٹیل کے انتخاب کو کنٹرول کرتا ہے، لہذا ایک ڈیزائنر کو ٹرانزیشن کریو تلاش کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ اس کے بجائے عملی خدشات ہیں نشان کی حساسیت، ملحقہ سٹیل کے اجزاء کے خلاف تھرمل سنکچن، اور کرائیوجینک سروس میں حرارت کی منتقلی کا رویہ۔

ویلڈ حد کو کیوں کنٹرول کرتا ہے۔

ویلڈیڈ پائپ میں فیوژن زون اور گرمی سے متاثرہ زون ہوتا ہے جس کی ساخت بنیادی دھات سے مختلف ہوتی ہے۔ Ti-6Al-4V میں ویلڈ ایک موٹے تبدیل شدہ ڈھانچے میں ٹھنڈا ہو جاتا ہے، اور چونکہ ویلڈ پول ہوا میں پگھلا ہوا ہے، یہ وہ جگہ بھی ہے جہاں آکسیجن اور نائٹروجن اٹھانے کا زیادہ امکان ہوتا ہے۔ دونوں اثرات سختی کو کم کرتے ہیں۔ محیطی درجہ حرارت پر بہت سے فرائض میں کمی کو برداشت کیا جا سکتا ہے۔ کم درجہ حرارت پر، جہاں لچکدار ریزرو پہلے ہی چھوٹا ہے، یہ حکمرانی کا عنصر بن جاتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ کولڈ سروس کے لیے ویلڈڈ پائپ کو عام طور پر ویلڈنگ کے قابل طریقہ کار، مکمل شیلڈنگ اور کمرے کے درجہ حرارت کی آکسیجن کی حد سے اوپر، پلیٹ کی بجائے ویلڈ پر چیک کرنے کے ساتھ مخصوص کیا جاتا ہے۔

کیمسٹری اور پراپرٹی کی حدیں ASTM B338 تک

عنصر یا خاصیت گریڈ 5 کی حد ASTM B338 تک
ایلومینیم 5.5 سے 6.75 %
وینڈیم 3.5 سے 4.5 %
آکسیجن 0.20% زیادہ سے زیادہ
نائٹروجن 0.03% زیادہ سے زیادہ
کاربن 0.08% زیادہ سے زیادہ
ہائیڈروجن 0.015% زیادہ سے زیادہ
لوہا 0.30% زیادہ سے زیادہ
تناؤ کی طاقت، منٹ 895 MPa (130 ksi)
پیداوار کی طاقت، 0.2% آفسیٹ، منٹ 828 MPa (120 ksi)
لمبائی، منٹ 10 %

وہ minima کمرے کے درجہ حرارت پر لاگو ہوتے ہیں، جیسا کہ تمام معیاری تصریح کی قدریں ہوتی ہیں۔ یہ آرڈر کرنے کے لیے صحیح بنیاد ہیں، لیکن یہ کم درجہ حرارت کے رویے کی ضمانت نہیں ہیں، جسے الگ سے قائم کرنا ہوگا۔

کم درجہ حرارت پر بیچوالا، ہائیڈروجن اور لچک

عنصر اثر کولڈ سروس کے لیے ایکشن
آکسیجن طاقت بڑھاتا ہے اور سختی کو کم کرتا ہے؛ کم درجہ حرارت کی لچک پر سب سے مضبوط واحد اثر سب سے کم آکسیجن مواد آرڈر کریں جس کی گریڈ اجازت دیتا ہے اور اسے سرٹیفکیٹ پر چیک کریں۔
نائٹروجن اگر ویلڈنگ میں اٹھایا جائے تو غیر متناسب اثر کے ساتھ مضبوط بیچوالا مضبوط کرنے والا ویلڈنگ کے دوران مکمل انرٹ گیس شیلڈنگ اور ویلڈ کلر چیک
ہائیڈروجن ٹھوس حل پذیری کی حد سے تجاوز کرنے کے بعد ٹوٹنے والا ہائیڈرائیڈ بنتا ہے۔ زیادہ سے زیادہ 0.015 % تک رکھیں اور تیزاب کی صفائی سے بچیں جو پک اپ کو فروغ دیتا ہے۔
لوہا بیٹا سٹیبلائزر جو فیز بیلنس کو زیادہ مواد پر منتقل کرتا ہے۔ ٹریس عنصر کے طور پر علاج کرنے کے بجائے تصریح کی حد کے طور پر کنٹرول کریں۔

جہاں سرد ترین ڈیوٹی کی توقع کی جاتی ہے، عام طور پر کھوٹ کا اضافی کم بیچوالا ورژن منتخب کیا جاتا ہے۔ آکسیجن کو 0.20 فیصد سے بہت کم سطح تک کم کرنے سے درجہ حرارت میں سختی میں واضح طور پر بہتری آتی ہے، اور کرائیوجینک اور طبی کام کے لیے استعمال ہونے والے ELI گریڈز کے پیچھے بالکل یہی منطق ہے۔

کولڈ سروس کے درجات کا موازنہ کرنا

گریڈ کیمسٹری کی بنیاد سرد خدمت سلوک
گریڈ 1 غیر ملاوٹ شدہ ٹائٹینیم، 0.18٪ زیادہ سے زیادہ آکسیجن کم درجہ حرارت پر بہترین لچک، کم طاقت
گریڈ 2 بغیر ملاوٹ شدہ ٹائٹینیم، 0.25% زیادہ سے زیادہ آکسیجن اچھی لچک، عام مقصد کے بغیر انتخاب
گریڈ 5 Ti-6Al-4V، 0.20% زیادہ سے زیادہ آکسیجن برقرار سختی کے ساتھ اعلی طاقت؛ ویلڈ رویے کو اہل ہونا ضروری ہے
گریڈ 5 ELI Ti-6Al-4V اضافی کم انٹرسٹیشلز کے ساتھ کم درجہ حرارت پر طاقت اور سختی کا بہترین امتزاج
گریڈ 12 ٹائٹینیم 0.3% molybdenum اور 0.8% نکل کے ساتھ اعتدال پسند درجہ حرارت پر بہتر سنکنرن مزاحمت، استعمال کیا جاتا ہے جہاں میڈیا کو کم کرنا شامل ہے

زیرو سے نیچے ویلڈیڈ گریڈ 5 پائپ استعمال کرنے سے پہلے کیا تصدیق کرنی ہے۔

سرٹیفکیٹ کے خلاف ڈیلیور کردہ بیچوالا مواد کی تصدیق کریں، ویلڈنگ کے طریقہ کار کی اہلیت اور ویلڈ کلر قبولیت کا ریکارڈ حاصل کریں، اور چیک کریں کہ آیا ڈرائنگ کو پوسٹ- ویلڈ اینیل یا تناؤ سے نجات کی ضرورت ہے۔ سپورٹ سپیسنگ اور کسی بھی سٹیل کے اجزاء کا جائزہ لیں جو ٹائٹینیم لائن سے مختلف طریقے سے سکڑیں گے۔ آخر میں، ڈیزائن کے درجہ حرارت کے بارے میں واضح کریں اور آیا کم درجہ حرارت کی ڈیوٹی مسلسل ہے یا صرف ایک آغاز اور شٹ ڈاؤن عارضی ہے، کیونکہ دونوں صورتیں اہلیت کی مختلف سطحوں کا جواز پیش کرتی ہیں۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

Q:کیا ویلڈیڈ گریڈ 5 ٹائٹینیم پائپ کو کم درجہ حرارت پر استعمال کیا جا سکتا ہے؟
A: جی ہاں، بہت سے فرائض میں. Ti-6Al-4V مفید سختی کو برقرار رکھتا ہے کیونکہ ٹائٹینیم ٹوٹنے والی منتقلی کے لیے تیز نرمی کی نمائش نہیں کرتا، لیکن ویلڈ زون اور انٹرسٹیشل مواد کو کنٹرول کیا جانا چاہیے اور ایپلیکیشن کوالیفائی کرنا چاہیے۔

Q:کیا ٹائٹینیم کاربن سٹیل کی طرح کم درجہ حرارت پر ٹوٹنے والا ہو جاتا ہے؟
A: نہیں، ہیکساگونل کلوز پیکڈ ڈھانچے کا مطلب ہے کہ کوئی اچانک منتقلی نہیں ہوتی، اس لیے درجہ حرارت گرنے کے ساتھ ہی طاقت آسانی سے بڑھ جاتی ہے جب کہ نرمی بتدریج کم ہوتی ہے۔

Q:کم درجہ حرارت پر ویلڈیڈ Gr5 پائپ کا سب سے کمزور نقطہ کیا ہے؟
A: فیوژن زون اور گرمی سے متاثرہ زون، جس کا ڈھانچہ موٹا ہوتا ہے اور ویلڈنگ کے دوران کسی بھی آکسیجن یا نائٹروجن کو اٹھایا جاتا ہے۔ جفاکشی بنیادی دھات کے مقابلے میں کم ہے.

Q:سرد ترین سروس کے لیے کون سا گریڈ ترجیح دی جاتی ہے؟
A: ایک ہی الائے کا ایک اضافی کم بیچوالا گریڈ، کیونکہ آکسیجن کو کم کرنے سے کم درجہ حرارت پر سختی میں واضح طور پر بہتری آتی ہے جبکہ غیر ملاوٹ شدہ ٹائٹینیم پر طاقت کا فائدہ محفوظ رہتا ہے۔

Q:مل سرٹیفکیٹ پر کیا چیک کیا جانا چاہئے؟
A: آکسیجن، نائٹروجن، ہائیڈروجن اور آئرن کا مواد، تیار شدہ پائپ کی ہیٹ ٹریٹمنٹ کی حالت، اور ویلڈنگ کے طریقہ کار کی اہلیت ایک ساتھ ویلڈ کلر کی منظوری کے ریکارڈ کے ساتھ۔