మెటల్ ఆర్కు వెల్డింగు
మెటల్ ఆర్కు వెల్డింగు (Metal Arc Welding) అనగా ఒక సన్నని నిడుపాటి లోహకడ్దిని ఎలక్ట్రోడుగా, పూరక లోహంగా ఉపయోగించి, ఆర్కు వలన ఏర్పడిన ఉష్ణోగ్రతతో పూరకలోహాన్ని, లోహాల రెండు అంచులను కరగించి అతుకు ప్రక్రియ[1]. రష్యాకు చెందిన విజ్ఞానశాస్త్రవేత్త వసిలె పెట్రొవ్ ఒక సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించాడు. ఒక సజీవ విద్యుత్తు వలయంలో ఏనోడు (ధనధ్రువము), మరియు కాథోడు (ఋణధ్రువము) ల మధ్య ఆర్కును (తేజోవంతమైన ఉష్ణకాంతి వలయము) ను ఏర్పరచినప్పుడు ఉత్పన్నమగు ఉష్ణం నుండి లోహాలను కరగించివచ్చునని, రెండు లోహాల అంచులను ఏకీకృతంగా (coalescence) అతుకవచ్చుననేది ఆయన ప్రతిపాదించాడు. ఈ సిద్ధాంతమును సాకారం చేస్తూ 1881-82లో రష్యాకు చెందిన మరోశాస్త్రవేత్త నికొలై బెనర్డొస్ రాగి తొడుగు కలిగిన కర్బనపు కడ్దిని కాథోడుగా నుపయోగించి లోహాలాంచులను కరగించి (fusion) అతికి, మొదటి ఆర్కు వెల్డింగ్ విధానమును ప్రపంచానికి అందించాడు. అటు తరువాత ఈ విధనానికన్న మెరుగైన ఆర్కు వెల్డింగు విధానమైన, లోహకడ్డిని ఎలక్ట్రోడుగా ఉపయోగించి లోహాలను అతుకు మెటల్ ఆర్కు వెల్డింగు ను 1888లో రష్యాకు చెందిన నికొలై స్లావ్యనోవ్ , మరియు అమెరికాకు చెందినా సి.ఎల్.కోఫిన్ (1890) కనుగొన్నారు. ఈ వెల్దింగు విధానములో A.C.మరియు D.C విద్య్త్తుత్తు నుపయోగించి వెల్దింగు చెయ్యవచ్చును. పూరకలోహకడ్దినే ఎలక్ట్రోడుగా ఉపయోగించడం వలన వెల్డింగు మరింత సులభతరమైనది. కార్బను ఆర్కువెల్డింగులో పూరకలోహం విద్యుత్తు వలయంలో భాగంగా వుండదు. కార్బను ఆర్కు వెల్డింగులో విద్యుత్తు వలయం కర్బనపు ఎలక్ట్రోడు మరియు అతుకవలసిన లోహాల మధ్య మాత్రమే ఏర్పరచబడుతుంది. కాని మెటల్ ఆర్కు వెల్డింగులో పూరక లోహాన్నే (Filler metal) ఎలక్ట్రోడుగా వాడటం వలన, ఈ విధానంలో అతుకవలసిన లోహాలు, మరియు అతుకు లోహాం విద్యుత్తు వలయం నేర్పరచును. మెటల్ ఆర్కు వెల్డింగులో కార్బను ఆర్కు వెల్డింగు పద్ధతిలో లా ప్రత్యేకంగా పూరకకడ్దిని, స్రావకాన్ని ఉపయోగించ నవసరము లేదు.
ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగు
ప్లాస్మా ఆర్కు వెల్డింగు అను వెల్డింగు ప్రక్రియ, ఒకవిధంగా అభివృద్ధిపరచిన టిగ్ వెల్డింగు వంటిందే.ఈ రెండు వెల్డింగు పద్ధతులకు పోలికలు ఎక్కువ. రెండు విధానాలలోను టంగ్‌స్టను లేదా దానియొక్క మిశ్రమలోహాం ఎలక్ట్రోడుగా పనిచేస్తుంది. రెండింటిలోను రక్షణవాయువులను అతుకుసమయంలో వినియోగిస్తారు. టిగ్ వెల్డింగులో ఒకరక్షణవాయువును మాత్రమే వాడగా, ప్లాస్మా వెల్డింగులో రెండు రక్షకవాయువులను ఉపయోగిస్తారు. ప్లాస్మా వెల్డింగులో ఒక రక్షక/జడవాయువును ప్లాస్మాఆర్కు ఏర్పరచుటకు, మరియొక జడవాయువును అతుకుభాగం ఆక్సీకరణ చెందకుండ నిరోధించు రక్షకవాయువుగాను ఉపయోగిస్తారు. ప్లాస్మా మరియు టిగ్ వెల్డింగు పద్ధతిలో లోహాలను అతుకుటకై ఏకముఖ విద్యుత్తును ఉపయోగిస్తారు. రెండింటిని స్వయంనియంత్రణ (automated) లేదా వ్యక్తిగతంగా (manually) చేయవచ్చును.ప్లాస్మా వెల్డింగును ఉపయోగించి లోహాలను రెండుముక్కలుగా కత్తిరించవచ్చును. సాధారణంగా ఉక్కువంటి లోహాలను ఆక్సి-అసిలిటిన్ గ్యాసు ద్వారా కత్తిరించడం (cutting) చేస్తుంటారు. తుప్పుపట్టనిఉక్కు (stainless steel) ను ఆక్సి-అసిలిటిన్ గ్యాసు పద్ధతిద్వారా కత్తిరించడం సాధ్యంకాదు. అటువంటిలోహాలను మెటల్ ఆర్కువెల్డింగు పద్ధతిలో కత్తిరించిన్నప్పటికి, కత్తిరింపబడిన అంచులు సమంగా ఉండవు. కాని ప్లాస్మా వెల్డింగు ద్వారా అటువంటిలోహాలను కత్తరించిన, అంచులు సమంగా ఉండును.
=ప్లాస్మా ఆర్కు =
ప్లాస్మా వెల్డింగుఅను అతుకు విధానం ఒకరకంగా టిగ్ వెల్డింగు వంటిదే, ప్లాస్మా వెల్డింగులో రక్షణవాయువుతో (జడవాయువు) పాటు అదనంగా ప్లాస్మా వాయువును ఉపయోగిస్తారు. ప్లాస్మా అనుపదానికి జీవశాస్త్రంలోని అర్థానికి భిన్నమైన అర్థం వెల్డింగ్ (భౌతిక శాస్త్రం ) లో ఉంది.ఇక్కడ ప్లాస్మా అనగా ఏదైన ఒకవాయువును తాత్కాలికంగా అయనీకరణ స్థితిలో ఉంచడం. అయనీకరణ అనగా ఒకవాయువును విద్యుత్తు ఆవేశితంగావించి, వాయువులోని అణువులను విద్యుత్తు ఆవేశంతో ఉద్రిక్తపరచి వాయువులోని అణువులోని పరమాణువులను ఎలక్ట్రానులు/కెటయాన్ (ఋణ అవేశితం), మరియు ఆయానులు (Ions) గా (ధన అవేశితాలు) విడగొట్టడం. ఈ అయనీకరణ అనునది సంపూర్ణంకావొచ్చు లేదా పాక్షికం కావొచ్చు. ఈఅయనీకరణ స్థాయి, ఉపయోగించు విద్యుత్తు బలం (విద్యుత్తు వోల్టేజి మరియు అంపియర్లు (కరెంటు) యొక్క ప్రమాణానికి అనుగుణంగా సంపూర్ణం కావొచ్చు లేదా పాక్షికం అయిఉండవచ్చు. కనుక వాయువుయొక్క అయనీకరణ అనేది ప్రయోగించిన విద్యుత్తు శక్తిననుసరించి 1%-100% వరకు ఉండ వచ్చును. ప్లాస్మా ఆర్కు వెల్డింగుకై వాయువును పాక్షిక అయనీకరణ చెందించెదరు. ప్లాస్మావాయువును సంపీడనం చేసి (constricted), తక్కువ వ్యాసంగల రంధ్రం (orifice) ద్వారా ప్రసరింపచేసిన అత్యధిక ఉష్ణోగ్రతతో ప్లాస్మా బయటకు ప్రవహించును. ఈ ఉష్ణోగ్రత త్రీవత 27వేలనుండి55వేల డిగ్రీల (సెంటిగ్రేడు) వరకు ఉండును. అంతియే కాక అయనీకరణ చెందిన ప్లాస్మా ఉత్తమ విద్యుత్తు వాహకంగా పనిచేయును.ప్లాస్మా ఆర్కు వెల్డింగు విధానంలో ప్లాస్మాఆర్కును రెండు రకములుగా సృష్టించడంజరుగుతుంది.ఒకవిధానంలో పాస్మాఆర్కును వెల్డింగు టార్చులోని టంగుస్టను ఎలక్ట్రోడు మరియు, వెల్డింగు టార్చుయొక్క నాజిలు (nozzle) అంచుమధ్య ఏర్పడునట్లుచేసి, ఏర్పడు ప్రకాశవంతమైన, అధిక ఉష్ణోగ్రతగల్గిన ప్లాస్మాఆర్కు ద్వారా వెల్డింగు చెయ్యడం.ఇందులో టంగుస్టను ఎలక్ట్రోడుగాను (-ఋణధ్రువం) పనిచేయును.రెండో విధానంలో వెల్డింగుటార్చులోని టంగుస్టను లోహకడ్దిని ఎలక్త్రొడుగాను, అతుకులోహఫలకలను ఆనోడుగాను చేసి ప్లాస్మా ఆర్కును టంగుస్టనుఎలక్ట్రొడు, మరియు లోహఫలకమధ్య సృష్టింఛి వెల్డింగు చెయ్యడం జరుగుతుంది.