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.
కోల్డు వెల్డింగు
లోహాలను అతకడం అనే ప్రక్రియ అధునాతనమైనది కాదు. పురాతనమైనది. మానవుడు ముడి ఖనిజంనుండి లోహంలను తయారుచెయ్యడం కనుగొన్నతరువాత, వాటి వాడకం అనివారమై, వాటినుండి ఆయుధాలు, వినియోగ వస్తువులను తయారుచెయ్యడం, లోహంలను అతకడం తెలియడం వలనే సాధ్యమైనది.ఇంచుమించు క్రీ.పూ.300 సంవత్సరాలనాటికే మానవుడు సుత్తులతో దుక్క ఇనుము లోహాలపై బలంగా మోది అతికినట్లుగా లభించిన ఆధారాలను బట్టి తెలుస్తున్నది. బ్రిటను పురాతన త్రవ్వకాలలో లభించిన బంగారు ఆభరణాలు, బంగారు మందసాలు (పెట్టెలు, కోల్డు వెల్డింగుతో చెయ్యబడినవని, అవి కంచుయుగపు చివరికాలం, అనగా క్రీ.పూ.700 నాటివని గుర్తించారు.
కోల్డు వెల్డింగు ప్రక్రియను ఘనస్థితి అనగా solid state వెల్డింగు.అనగామెటల్ ఆర్కు వెల్డింగు, గ్యాసు వెల్డింగు, స్పాట్ వెల్డింగు, సిమ్‍ వెల్డింగు వంటి లోహాలను అతుకు విధానాలలో ఉష్ణోగ్రతమరియు వత్తిడి లేదా బాహ్యా బలప్రయోగం అవసరం.ఆర్కు వెల్డింగు మరియు గ్యాసు వెల్డింగులో అతుక వలసిన లోహ అంచులను ఉష్ణోగ్రత ద్వారా ద్రవీకరణ స్థితికి తెచ్చి, ద్రవీకరణ స్థితిలో రెండు లోహాలు సమ్మేళనం చెందేలా చేసి అతికెదరు.ఆర్కు వెల్డింగులో విద్యుత్తు ప్రవాహం ద్వారా లోహాలను వేడిచెయ్యగా, గ్యాసు వెల్డింగులో వాయువులను మండించి వెలువడు ఉష్ణశక్తిని ఉపయోగించి అతుకవలసిన లోహాలను వేడిచెయ్యుదురు.ఇక రెసిస్టన్సు వెల్డింగు (స్పాట్, మరియు సిమ్‌ వెల్డింగు వంటివి) లో లోహలకున్న ఒక భౌతిక గుణమైన విద్యుత్తు వాహక నిరోధక తత్వాన్ని ఆసరా చేసుకొని లోహాలను అతికెదరు.
కాని కోల్డు వెల్డింగులో లోహాల సాగే/తాంతవ (Ductile) గుణం ఆధారంగా ఒక లోహానికి మరొక లోహాన్ని మాములు సాధారణ ఉష్ణోగ్రత వద్దనే జోడించం జరుగుతుంది. చాలా లోహాలమీద బలంగా బాహ్యాబలాన్ని ప్రయోగించినప్పుడు అవి సాగుతాయి.
అధునాతన, శాస్త్రీయమైన కోల్డు వెల్డింగు విధానాన్ని1724 లో రెవ.జె.ఐ.డెసగులైర్స్ (Reverend J I Desaguliers) కనుగొన్నాడు.తాను కనుగొన్న వెల్డింగు విధానాన్నిరాయలు సొసైటిలో ప్రదర్శించాడు మరియుతన పరిశోధన ఫలితాలను శాస్త్రీయ వార్తా పత్రికలలో ప్రచురించాడు.ఆయన 25సెం.మీ వ్యాసం వున్న రెండు సీసపు గోళాలమీద ఈ ప్రయోగం చేశాడు
కోల్డు వెల్డింగు పద్ధతిలో లోహాలను వేడి చెయ్యకుండ, కేవలం అతుకు లోహాల మీద వత్తిడి ప్రయోగం ద్వారా అతకడం జరుగుతుంది. ఇది లోహాలకు ఉన్న సాగేడి గుణం వలన సాధ్యం. అందు వలన కోల్డు వెల్డింగు పద్ధతిలో ఎదైన రెండు లోహాలను అతుకవలెనన్న అందులో ఒక లోహం ఎక్కువ సాగే (ductile) లక్షణాన్ని కలిగివుండాలి. లోహాల ఉపరితలం మాములుగా కంటితో చూచినప్పుడు నునుపుగా కనిపించును. కాని వాటి ఉపరితలాన్ని ఏదైన భూతద్దం లేదా దుర్భిణి (Magnifier) ద్వారా చూచినప్పుడు ఉపరితలం పైన అనేక మిట్టపల్లాలు/హెచ్చుతగ్గులు వుండును. లోహ పలకల లేదా లోహ వస్తువుల ఉపరితలం ఇలా మిట్టపల్లాలు కలిగి వుండటమే కోల్డు వెల్డింగు చెయ్యుటకు అనుకూలమైన అంశం .ఒక లోహ పలకపై మరొక లోహ పలకను వుంచి ఒక అచ్చు/ముద్రిక (die) ని గట్టిగా దానిమీద వత్తడం వలన, వత్తిడి వలన పలక సాగి రెండో పలకతో కలసిపోవును. అతుకబడు ఉపరితలంభాగాలను భాగా శుభ్రపరచి వుంఛాలి.వీలున్నంత వరకు ఉపరితలం గరుకుగా వున్నచో, అతుకు బలిష్టంగా వుండును.