Welded Joint MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Welded Joint - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सिद्धांत:

टॉर्शन के अधीन फ़िललेट वेल्ड के लिए, टॉर्क क्षमता इस प्रकार दी गई है:

जहाँ, अनुमेय अपरूपण प्रतिबल है, वेल्ड पैर का आकार है, और वेल्ड की लंबाई है।

गणना:

दिया गया है:

अनुमेय अपरूपण प्रतिबल, τ = 90 MPa

वेल्ड आकार, a = 10 मिमी

वेल्ड की लंबाई, b = 1 मीटर = 1000 मिमी

सूत्र में प्रतिस्थापित करें:

kN-m में बदलें:

अब विकल्पों में दिए गए रूप में उत्तर व्यक्त करें:

636.4 kN-m के सबसे निकट मान 150√2 kN-m है

अवधारणा:

संरचनात्मक इस्पात निर्माण में वेल्डिंग:

• संरचनात्मक इस्पात निर्माण में उपयोग की जाने वाली सबसे आम प्रकार की वेल्ड फिललेट वेल्ड है। फिललेट वेल्ड का उपयोग दो धातु के टुकड़ों को समकोण पर जोड़ने या जोड़ को मजबूत और कड़ा करने के लिए किया जाता है। इन्हें क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दोनों तलों पर लगाया जा सकता है और ये अपनी सामर्थ्य और आवेदन में आसानी के लिए जाने जाते हैं।

फिललेट वेल्डिंग:

• फिललेट वेल्डिंग दो धातु के टुकड़ों को एक साथ जोड़ने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है चाहे वे लंबवत हों या कोण पर हों।

फिललेट वेल्ड का आकार फिललेट वेल्ड के त्रिभुज का पक्ष होता है।

जब फिललेट वेल्ड को सदस्य के वर्गाकार किनारे पर लगाया जाता है, तो वेल्ड का अधिकतम आकार किनारे की मोटाई से कम से कम 1.5 मिमी कम होना चाहिए।

Important Points 

जब फिललेट वेल्ड को लुढ़के हुए इस्पात खंडों के गोल पैर पर लगाया जाता है, तो वेल्ड का अधिकतम आकार पैर पर खंड की मोटाई के ¾ से अधिक नहीं होना चाहिए।

जब फिललेट वेल्ड का उपयोग लैप जोड़ के लिए किया जाता है, तो जुड़े हुए सदस्यों का ओवरलैप पतले हिस्से की मोटाई से पाँच गुना कम नहीं होना चाहिए।

व्याख्या:

वेल्डेड जोड़ प्रकार और श्रांति प्रतिरोध

• मैकेनिकल इंजीनियरिंग और संरचनात्मक डिजाइन के संदर्भ में, वेल्डेड जोड़ उन बिंदुओं को संदर्भित करते हैं जहाँ वेल्डिंग द्वारा दो या दो से अधिक धातु के हिस्सों को एक साथ जोड़ा जाता है। अनुप्रयोग, भार की स्थिति और अंतिम असेंबली के वांछित गुणों के आधार पर विभिन्न प्रकार के वेल्डेड जोड़ों का उपयोग किया जाता है।

श्रांति प्रतिरोध:

• श्रांति प्रतिरोध चक्रीय या गतिशील भार के अधीन सामग्री और जोड़ों के लिए एक महत्वपूर्ण गुण है। श्रांति विफलता तब होती है जब किसी सामग्री को बार-बार भारण और अनभारण चक्रों के संपर्क में लाया जाता है, जिससे समय के साथ दरारों की शुरुआत और प्रसार होता है। इसलिए, गतिशील भार के तहत संरचनाओं और घटकों की लंबी आयु और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए बेहतर श्रांति प्रतिरोध के साथ एक वेल्डेड जोड़ प्रकार का चयन करना महत्वपूर्ण है।

बट वेल्ड

• बट वेल्ड तब बनाए जाते हैं जब धातु के दो टुकड़ों को अंत से अंत तक जोड़ा जाता है। इस प्रकार के वेल्ड को अन्य वेल्डेड जोड़ प्रकारों की तुलना में इसके बेहतर श्रांति प्रतिरोध के लिए जाना जाता है। बट वेल्ड के बढ़े हुए श्रांति प्रतिरोध के मुख्य कारण हैं:
  • एकसमान प्रतिबल वितरण: बट वेल्ड एक निरंतर और एकसमान अनुप्रस्थ काट प्रदान करते हैं, जो जोड़ पर प्रतिबल को समान रूप से वितरित करने में मदद करता है। यह प्रतिबल सांद्रता को कम करता है, जो चक्रीय भारण के तहत दरार की शुरुआत के लिए सामान्य स्थान हैं।
  • पूर्ण प्रवेश: बट वेल्ड में आमतौर पर पूर्ण प्रवेश वेल्डिंग शामिल होती है, यह सुनिश्चित करती है कि वेल्ड धातु आधार धातुओं के साथ पूरी तरह से जुड़ जाती है। इससे न्यूनतम दोषों के साथ एक मजबूत और समरूप जोड़ बनता है, जिससे श्रांति प्रतिरोध और बढ़ जाता है।
  • चिकनी सतह: ठीक से निष्पादित बट वेल्ड में न्यूनतम नॉच या अनियमितताओं के साथ एक चिकनी सतह परिष्कृति होती है। यह प्रतिबल उद्वाही की संभावना को कम करता है, जिससे बार-बार भारण के तहत दरार की शुरुआत और प्रसार हो सकता है।
  • वेल्ड के बाद उपचार: बट वेल्ड को वेल्ड के बाद के उपचार जैसे पीसने, पॉलिशिंग और प्रतिबल-राहत एनीलिंग के अधीन किया जा सकता है। ये उपचार सतह की खामियों और अवशिष्ट प्रतिबलों को समाप्त करके श्रांति प्रतिरोध को और बेहतर बनाते हैं।
• ऊपर बताए गए कारणों से, बट वेल्ड गतिशील भार के अधीन अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा विकल्प हैं जहाँ श्रांति प्रतिरोध एक महत्वपूर्ण विचार है। एकसमान प्रतिबल वितरण, पूर्ण प्रवेश, चिकनी सतह परिष्कृति और वेल्ड के बाद के उपचार के साथ संगतता प्रदान करने की उनकी क्षमता उन्हें श्रांति प्रदर्शन के मामले में बेहतर बनाती है।

व्याख्या:

एकल अनुप्रस्थ फ़िलेट वेल्ड के सामर्थ्य की गणना निम्न द्वारा की जा सकती है:

F = (h × l) × σavg

व्याख्या:

एक फ़िलेट वेल्ड दो सतहों को एक दूसरे से लगभग समकोण पर जोड़ती है। फ़िलेट वेल्ड कई प्रकार के होते हैं:

• पूर्ण फ़िलेट वेल्ड एक वेल्ड है जहां वेल्ड का आकार वही होता है जो पतली वस्तु की मोटाई एक साथ जुड़ता है।
• कंपित आंतरायिक फ़िलेट वेल्ड एक जोड़ पर आंतरायिक वेल्ड की दो लाइनों को संदर्भित करता है। एक उदाहरण एक टी जोड़ है (नीचे देखें) जहां एक लाइन में होने वाली फ़िलेट वृद्धि दूसरी लाइन की तुलना में कंपित होती है।
• श्रृंखला आंतरायिक फ़िलेट वेल्ड एक लैप जोड़ या टी में आंतरायिक फ़िलेट वेल्ड की दो लाइनों को संदर्भित करता है जहां एक लाइन में वेल्ड दूसरी लाइन में लगभग विपरीत होते हैं।

Additional Information  फ़िलेट वेल्ड से जुड़ी अन्य शर्तों में शामिल हैं:

• बॉक्सिंग एक सदस्य के एक कोने के चारों ओर एक फ़िलेट वेल्ड की निरंतरता को संदर्भित करता है। यह मुख्य वेल्ड का विस्तार है।
• उत्तलता : उत्तल फ़िलेट वेल्ड के पृष्ठ से वेल्ड पाद को मिलाने वाली रेखा तक की अधिकतम लंबवत दूरी को संदर्भित करता है।

खाँचा वेल्ड:

• दूसरा सबसे लोकप्रिय प्रकार का वेल्ड खाँचा वेल्ड है। सात बुनियादी प्रकार के खाँचा वेल्ड हैं, जो चित्र में दिखाए गए हैं।
• खाँचा वेल्ड उन बीड को संदर्भित करता है जो जुड़ने के लिए दो सदस्यों के बीच एक खांचे में जमा होते हैं।

सतह वेल्ड:

• ये वांछित गुण या आयाम प्राप्त करने के लिए एक अखंड सतह पर जमा एक या एक से अधिक स्ट्रिंग्स या बुनाई बीड से बने वेल्ड होते हैं।
• इस प्रकार के वेल्ड का उपयोग सतहों को बनाने या घिसी हुई सतहों पर धातु को बदलने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग बट जोड़ों के साथ भी किया जाता है।

प्लग वेल्ड:

• प्लग वेल्ड एक लैप या टी जोड़ के एक सदस्य के माध्यम से बने वृत्ताकार वेल्ड होते हैं जो उस सदस्य को दूसरे में शामिल करते हैं।
• पहले सदस्य में एक छिद्र के माध्यम से वेल्ड बनाया जा सकता है या नहीं; यदि एक छिद्र का उपयोग किया जाता है, तो दीवारें समानांतर हो सकती हैं या नहीं भी हो सकती हैं और छिद्र आंशिक रूप से या पूरी तरह से वेल्ड धातु से भरा हो सकता है।

स्लॉट वेल्ड:

• यह एक लैप या टी जोड़ के एक सदस्य में एक लम्बी छिद्र में बनाया गया एक वेल्ड है जो उस सदस्य को दूसरे सदस्य की सतह से जोड़ता है जो छिद्र के माध्यम से उजागर होता है।

• यह छिद्र एक छोर पर खुला हो सकता है और आंशिक रूप से या पूरी तरह से वेल्ड धातु से भरा हो सकता है।

फ्लैश वेल्ड:

• फ्लैश वेल्ड को एक प्रतिरोध वेल्ड प्रक्रिया के रूप में संदर्भित किया जाता है, जहां संपूर्ण सटे हुए सतह पर संलयन का उत्पादन होता है।
• ऊष्मा दो सतहों के बीच वर्तमान प्रवाह के प्रतिरोध और तापन के बाद दबाव के अनुप्रयोग से अधिकतर पूर्ण होती है।
• चमकती धातु के जोड़ से निष्कासन के साथ होती है।

सीवन वेल्ड:

• एक वेल्ड आर्क सीवन या प्रतिरोध सीवन वेल्डिंग द्वारा बनाया जाता है जहां वेल्डिंग प्रक्रिया निर्दिष्ट नहीं होती है।
• यह शब्द प्रतिरोध सीम वेल्ड का अनुमान लगाता है।

स्पॉट वेल्ड:

• स्पॉट वेल्ड आर्क स्पॉट या प्रतिरोध स्पॉट वेल्ड द्वारा बनाया गया वेल्ड है जहां वेल्ड प्रक्रिया निर्दिष्ट नहीं है।
• यह शब्द एक प्रतिरोध स्पॉट वेल्ड का अनुमान लगाता है।

अपसेट वेल्ड:

• एक अपसेट वेल्ड एक प्रतिरोध वेल्ड प्रक्रिया है जहां संलयन पूरी तरह से सटे हुए सतह के जोड़ के साथ उत्तरोत्तर होता है।
• तापन से पहले दबाव के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है और  हीटिंग  अवधि के दौरान होती है।

वर्णन:

वेल्ड किया गया जोड़ व्यावर्तन आघूर्ण के अधीन है:

हम जानते हैं कि व्यावर्तन आघूर्ण द्वारा प्रेरित अपरूपण प्रतिबल 

जहाँ,

T = मरोड़ आघूर्ण, Zp = वेल्ड अनुभाग का अनुभागीय मापांक 

J_p = Ixx + Iyy = वेल्ड अनुभाग का ध्रुवीय जड़त्वाघूर्ण

I_xx, I_yy = x-x और y-y दिशा के साथ जड़त्वाघूर्ण,

d = 2r = छड़ का व्यास

कुंडलाकार पट्टिका के जड़त्वाघूर्ण को निम्न के छोटे तत्व को लेकर प्राप्त किया गया है:

δA = छोटे अनुभाग का क्षेत्रफल = rdθ × t

δI_xx = y² δA

उपरोक्त समीकरण का समाकलन करने पर हमें x-x तल में जड़त्वाघूर्ण प्राप्त होता है

Ixx = Iyy = πtr3

J_p = I_xx + I_yy = πtr³ + πtr³ = 2πtr³

सूचना: परीक्षा में अपने समय की बचत करने के लिए वृत्ताकार पट्टिका के लिए ध्रुवीय जड़त्वाघूर्ण (J_p) के सूत्र को याद रखिए।

अवधारणा:

वेल्ड जोड़: वेल्ड जोड़ एक स्थानीयकृत स्थायी जोड़ है जिसे ऊष्मा के अनुप्रयोग के साथ या बिना, दबाव के अनुप्रयोग के साथ या बिना या केवल दबाव के साथ और दबाव के अनुप्रयोग के साथ या बिना उत्पादित किया जा सकता है। 

वेल्ड जोड़ मुख्य रूप से दो प्रकार के होते हैं:

1. पट्टिका जोड़ 
2. बट जोड़ 

पट्टिका वेल्ड जोड़: यह प्लेटों के अतिआच्छादन द्वारा प्राप्त होता है और फिर प्लेटों के किनारों का वेल्डन किया जाता है। 

बट वेल्ड जोड़: बट जोड़ प्लेटों को किनारे से किनारे तक रखकर प्राप्त किया जाता है। 

पट्टिका वेल्ड को आगे दो श्रेणियों में विभाजित किया जाता है:

• समानांतर पट्टिका वेल्ड
• अनुप्रस्थ पट्टिका वेल्ड 

समानांतर पट्टिका वेल्ड जोड़ का डिज़ाइन:

जब भार वेल्ड की लम्बाई के समानांतर क्रिया करता है, तो वेल्ड को समानांतर पट्टिका वेल्ड कहा जाता है। समानांतर पट्टिका वेल्ड को अपरूपण दृढ़ता के लिए डिज़ाइन किया जाता है। 

चित्र समानांतर पट्टिका वेल्ड

थ्रोट क्षेत्रफल A = 0.707hL के समानांतर पट्टिका वेल्ड पर विचार करें, जहां h और l वेल्ड के आकार और लंबाई हैं। तन्य भार P के अधीन समानांतर पट्टिका वेल्ड के लिए, अपरूपण प्रतिबल निम्न द्वारा दिया जाता है:

स्पष्टीकरण:

अनुप्रस्थ फिलेट​ वेल्ड:

माना कि t कंठ लंबाई और h वेल्ड की मोटाई है।

Ps = P sin θ

अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड के लिए अधिकतम अपरुपण प्रतिबल वाले समतल की स्थिति θ = 67.5 ° है।

उपरोक्त समीकरण में  रखने पर

हमें मिलता है

​​

व्याख्या:

वेल्डिंग प्रतीक:

• वेल्डिंग प्रतीक का तीर उस बिंदु को इंगित करता है जिस पर वेल्ड बनाया जाना है और तीर को संदर्भ रेखा से जोड़ने वाली रेखा हमेशा एक कोण पर होती है।
• जब भी मूल वेल्ड प्रतीक को संदर्भ रेखा के नीचे रखा जाता है, तो वेल्ड को उस तरफ बनाया जाता है जहां तीर इंगित करता है (जिसे तीर पक्ष कहा जाता है)।
• जब भी मूल चिन्ह को संदर्भ रेखा के ऊपर रखा जाता है, तो जोड़ के दूसरी तरफ वेल्ड बनाना होता है।
• पट्टिका वेल्ड का प्रतीक है . 

• चित्र: (a) संदर्भ रेखा के नीचे की ओर दिखाए गए पट्टिका वेल्ड प्रतीक इंगित करते हैं कि वेल्ड उसी स्थिति में स्थित है जहां तीर इंगित करता है।
• चित्र: () संदर्भ रेखा के ऊपरी तरफ दिखाए गए पट्टिका वेल्ड प्रतीक इंगित करते हैं कि वेल्ड विपरीत दिशा में है जहां तीर इंगित करता है।

∵ तीर पक्ष या दूसरी तरफ के बारे में कुछ भी उल्लेख नहीं है,

∴ एकल पट्टिका वेल्ड आवश्यक उत्तर होगा।

Additional Information

कुछ सामान्य वेल्डिंग चिन्ह नीचे दिए गए हैं।

वेल्ड या कंठ क्षेत्रफल का न्यूनतम क्षेत्रफल,

यदि वेल्ड धातु के लिए स्वीकार्य तनन प्रतिबल  है, तो एकल फिलेट वेल्ड के लिए संधि का तनन सामर्थ्य,

जहां s लेग (पद) या वेल्ड का आकार है; t कंठ की मोटाई है; l वेल्ड की लंबाई है =1cm=10mm

अवधारणा:

समानांतर फिलेट वेल्ड

अधिकतम अपरूपण प्रतिबल वाला तल:

समानांतर फिलेट वेल्ड के लिए अधिकतम अपरूपण प्रतिबल वाले तल की स्थिति θ = 45° है। इसलिए,

समानांतर फिलेट वेल्ड में अधिकतम अपरूपण प्रतिबल:

∴ स्वीकार्य भार: Pall = 0.707 hl τmax

संकल्पना:

वेल्डित संधि: 

• वेल्डित संधि एक स्थानीयकृत स्थायी संधि है जिसे ऊष्मा के अनुप्रयोग के साथ या बिना, दबाव के अनुप्रयोग के साथ या बिना या अकेले दबाव के साथ और दबाव के अनुप्रयोग के साथ या बिना उत्पादित किया जा सकता है।

वेल्डित संधियां मुख्य रूप से दो प्रकार की होती हैं:

1. फिलेट वेल्ड
2. बट वेल्ड

फिलेट वेल्ड संधि:  यह प्लेटों को अतिव्यापित करके और फिर प्लेटों के किनारों को वेल्डिंग करके प्राप्त किया जाता है।

बट वेल्ड संधि: प्लेटों को किनारे से किनारे रखकर बट संधि प्राप्त की जाती है।

फिलेट वेल्ड को आगे दो श्रेणियों में बांटा गया है:

• समानांतर फिलेट वेल्ड
• अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड

समानांतर फिलेट वेल्ड संधि का डिज़ाइन:

• जब भार वेल्ड की लंबाई के समानांतर कार्य करता है, तो वेल्ड को समानांतर फिलेट वेल्ड कहा जाता है। समानांतर फिलेट वेल्ड अपरूपण सामर्थ्य के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
• अधिकतम अपरूपण प्रतिबल वाला तल:

• समानांतर फिलेट वेल्ड के लिए अधिकतम अपरूपण प्रतिबल वाले तल की शर्त θ = 45° है। इसलिए,
• समानांतर फिलेट वेल्ड में अधिकतम अपरूपण प्रतिबल:
• ∴ स्वीकार्य भार: Pall = 0.707 hl τmax

अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड संधि का डिज़ाइन:

• जब भार वेल्ड की लंबाई के लंबवत कार्य करता है, तो वेल्ड को अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड कहा जाता है। अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड तनन सामर्थ्य के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

• अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड के लिए अधिकतम अपरूपण प्रतिबल वाले तल की शर्त θ = 67.5° है।
• अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड में अधिकतम अपरूपण प्रतिबल:
• ∴ स्वीकार्य भार
• एक अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड दोनों सामान्य और साथ ही अपरूपण प्रतिबल के अधीन है और समानांतर फिलेट वेल्ड केवल अपरूपण प्रतिबल के अधीन है, लेकिन अनुप्रस्थ और समानांतर फिलेट  वेल्ड केवल अपरूपण के कारण विफल हो जाती है क्योंकि अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड अपरूपण में कमजोर होती है।
• अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड का सामर्थ्य अपरूपण में समानांतर फिलेट वेल्ड के सामर्थ्य का 1.17 गुना है।

स्पष्टीकरण:

वेल्डेड जोड़: वेल्डेड जोड़ एक स्थानीयकृत स्थायी जोड़ है जिसे ऊष्मा के साथ या उसके बिना, दाब लागू करके या उसके बिना, या अकेले दाब के साथ और दाब लागू करके या  उसके बिना उत्पादित किया जा सकता है।

वेल्डेड जोड़ मुख्य रुप से दो प्रकार के होते हैं:

1. फिलेट वेल्ड
2. बट वेल्ड

फिलेट वेल्ड जोड़: यह प्लेटों को आच्छादित करके और फिर प्लेटों के किनारों को वेल्डिंग करके प्राप्त किया जाता है।

बट वेल्ड जोड़: प्लेट के किनारे को किनारे पर रखकर बट जोड़ प्राप्त किया जाता है।

फिलेट वेल्ड जोड़ को आगे निम्न दो में वर्गीकृत किया जाता है:

• समानांतर फिलेट वेल्ड
• अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड

समानांतर फिलेट वेल्ड जोड़ का डिजाइन:

जब भार वेल्ड की लंबाई के समानांतर कार्य करता है, तो वेल्ड को समानांतर फिलेट वेल्ड कहा जाता है। समानांतर फिलेट वेल्ड अपरूपण सामर्थ्य के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

अधिकतम अपरूपण प्रतिबल के साथ समतल:

अधिकतम अपरूपण प्रतिबल वाले समतल के लिए शर्त θ = 45° समानांतर फिलेट वेल्ड के लिए है। इसलिए,

समानांतर फिलेट वेल्ड में अधिकतम अपरूपण प्रतिबल:

∴ अनुमत भार: Pall = 0.707 hl τmax