ലേസർ വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ സംരക്ഷണ വാതക പാരാമീറ്ററുകളുടെ സ്വാധീനം

ലേസർ വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, കുറഞ്ഞ താപ ഇൻപുട്ട്, സമ്പർക്കരഹിത സവിശേഷതകൾ എന്നിവ കാരണം, ആധുനിക കൃത്യതാ നിർമ്മാണത്തിലെ ഒരു പ്രധാന പ്രക്രിയയായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, വെൽഡിംഗ് സമയത്ത് ഉരുകിയ കുളം അന്തരീക്ഷവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നത് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഓക്സീകരണം, പോറോസിറ്റി, മൂലക പൊള്ളൽ തുടങ്ങിയ പ്രശ്നങ്ങൾ വെൽഡ് സീമിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെയും സേവന ജീവിതത്തെയും ഗുരുതരമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നു. വെൽഡിംഗ് പരിസ്ഥിതി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള കോർ മീഡിയം എന്ന നിലയിൽ, സംരക്ഷണ വാതകത്തിന്റെ തരം, ഒഴുക്ക് നിരക്ക്, വീശൽ മോഡ് എന്നിവയുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് മെറ്റീരിയൽ സവിശേഷതകളുമായും (രാസ പ്രവർത്തനം, താപ ചാലകത പോലുള്ളവ) പ്ലേറ്റിന്റെ കനവുമായും സംയോജിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

സംരക്ഷണ വാതകങ്ങളുടെ തരങ്ങൾ

ഷീൽഡിംഗ് വാതകങ്ങളുടെ പ്രധാന ധർമ്മം ഓക്സിജനെ വേർതിരിക്കുക, ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ സ്വഭാവം നിയന്ത്രിക്കുക, ഊർജ്ജ സംയോജനത്തിന്റെ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുക എന്നിവയാണ്. അവയുടെ രാസ ഗുണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഷീൽഡിംഗ് വാതകങ്ങളെ നിഷ്ക്രിയ വാതകങ്ങൾ (ആർഗോൺ, ഹീലിയം), സജീവ വാതകങ്ങൾ (നൈട്രജൻ, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്) എന്നിങ്ങനെ തരംതിരിക്കാം. നിഷ്ക്രിയ വാതകങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന രാസ സ്ഥിരതയുണ്ട്, ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ ഓക്സീകരണം ഫലപ്രദമായി തടയാൻ കഴിയും, എന്നാൽ താപ ഭൗതിക ഗുണങ്ങളിലെ അവയുടെ ഗണ്യമായ വ്യത്യാസങ്ങൾ വെൽഡിംഗ് പ്രഭാവത്തെ സാരമായി ബാധിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ആർഗണിന് (Ar) ഉയർന്ന സാന്ദ്രത (1.784 kg/m³) ഉണ്ട്, ഇത് ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള ആവരണം ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ അതിന്റെ കുറഞ്ഞ താപ ചാലകത (0.0177 W/m·K) ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ മന്ദഗതിയിലുള്ള തണുപ്പിക്കലിനും ആഴം കുറഞ്ഞ വെൽഡ് നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തിനും കാരണമാകുന്നു. ഇതിനു വിപരീതമായി, ഹീലിയത്തിന് (He) ആർഗണിനേക്കാൾ എട്ട് മടങ്ങ് ഉയർന്ന താപ ചാലകത (0.1513 W/m·K) ഉണ്ട്, കൂടാതെ ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ തണുപ്പിക്കൽ ത്വരിതപ്പെടുത്താനും വെൽഡ് നുഴഞ്ഞുകയറ്റം വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും, എന്നാൽ അതിന്റെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത (0.1785 kg/m³) അത് രക്ഷപ്പെടാൻ സാധ്യതയുള്ളതാക്കുന്നു, സംരക്ഷണ പ്രഭാവം നിലനിർത്താൻ ഉയർന്ന ഒഴുക്ക് നിരക്ക് ആവശ്യമാണ്. നൈട്രജൻ (N₂) പോലുള്ള സജീവ വാതകങ്ങൾ ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഖര ലായനി ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ വെൽഡിന്റെ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കും, എന്നാൽ അമിതമായ ഉപയോഗം സുഷിരത്തിനോ പൊട്ടുന്ന ഘട്ടങ്ങളുടെ അവശിഷ്ടത്തിനോ കാരണമാകും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഡ്യൂപ്ലെക്സ് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ വെൽഡിംഗ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ഉരുകിയ പൂളിലേക്ക് നൈട്രജൻ വ്യാപിക്കുന്നത് ഫെറൈറ്റ്/ഓസ്റ്റെനൈറ്റ് ഘട്ട സന്തുലിതാവസ്ഥയെ തടസ്സപ്പെടുത്തിയേക്കാം, ഇത് നാശന പ്രതിരോധം കുറയുന്നതിന് കാരണമാകും.

ചിത്രം 1. 304L സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്റെ ലേസർ വെൽഡിംഗ് (മുകളിൽ): Ar ഗ്യാസ് ഷീൽഡിംഗ്; (താഴെ): N2 ഗ്യാസ് ഷീൽഡിംഗ്

പ്രോസസ് മെക്കാനിസത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ, ഹീലിയത്തിന്റെ (24.6 eV) ഉയർന്ന അയോണൈസേഷൻ ഊർജ്ജം പ്ലാസ്മ ഷീൽഡിംഗ് പ്രഭാവം അടിച്ചമർത്താനും ലേസർ ഊർജ്ജ ആഗിരണം വർദ്ധിപ്പിക്കാനും അതുവഴി പെനട്രേഷൻ ഡെപ്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും. അതേസമയം, ആർഗണിന്റെ (15.8 eV) കുറഞ്ഞ അയോണൈസേഷൻ ഊർജ്ജം പ്ലാസ്മ മേഘങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് സാധ്യതയുണ്ട്, ഇതിന് ഇടപെടൽ കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഡീഫോക്കസിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ പൾസ് മോഡുലേഷൻ ആവശ്യമാണ്. കൂടാതെ, സജീവ വാതകങ്ങളും ഉരുകിയ പൂളും തമ്മിലുള്ള രാസപ്രവർത്തനം (സ്റ്റീലിൽ Cr മായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്ന നൈട്രജൻ പോലുള്ളവ) വെൽഡ് ഘടനയിൽ മാറ്റം വരുത്തിയേക്കാം, കൂടാതെ മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം തിരഞ്ഞെടുക്കൽ ആവശ്യമാണ്.

മെറ്റീരിയൽ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഉദാഹരണങ്ങൾ:

• സ്റ്റീൽ: നേർത്ത പ്ലേറ്റ് (<3 mm) വെൽഡിങ്ങിൽ, ആർഗണിന് ഉപരിതല ഫിനിഷ് ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയും, 1.5 mm കുറഞ്ഞ കാർബൺ സ്റ്റീൽ വെൽഡ് സീമിന് 0.5 μm മാത്രം കനം ഉള്ള ഓക്സൈഡ് പാളി; കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകൾക്ക് (>10 mm) പെനട്രേഷൻ ഡെപ്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ചെറിയ അളവിൽ ഹീലിയം (He) ചേർക്കേണ്ടതുണ്ട്.

• സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ: 3 മില്ലീമീറ്റർ കട്ടിയുള്ള 304 സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ വെൽഡ് സീമിൽ 18.2% Cr ഉള്ളടക്കം അടിസ്ഥാന ലോഹത്തിന്റെ 18.5% ത്തോട് അടുക്കുമ്പോൾ, ആർഗോൺ സംരക്ഷണം Cr മൂലക നഷ്ടം തടയാൻ കഴിയും; ഡ്യൂപ്ലെക്സ് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്, അനുപാതം സന്തുലിതമാക്കാൻ ഒരു Ar-N₂ മിശ്രിതം (N₂ ≤ 5%) ആവശ്യമാണ്. 8 മില്ലീമീറ്റർ കട്ടിയുള്ള 2205 ഡ്യൂപ്ലെക്സ് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന് Ar-2% N₂ മിശ്രിതം ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഫെറൈറ്റ്/ഓസ്റ്റെനൈറ്റ് അനുപാതം 48:52 ൽ സ്ഥിരതയുള്ളതാണെന്നും 780 MPa എന്ന ടെൻസൈൽ ശക്തിയുണ്ടെന്നും പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഇത് ശുദ്ധമായ ആർഗോൺ സംരക്ഷണത്തേക്കാൾ (720 MPa) മികച്ചതാണ്.

• അലുമിനിയം അലോയ്: നേർത്ത പ്ലേറ്റ് (<3 mm): അലുമിനിയം അലോയ്കളുടെ ഉയർന്ന പ്രതിഫലനശേഷി കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ആഗിരണ നിരക്കിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഉയർന്ന അയോണൈസേഷൻ ഊർജ്ജമുള്ള (24.6 eV) ഹീലിയത്തിന് പ്ലാസ്മയെ സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. ഗവേഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് 2 mm കട്ടിയുള്ള 6061 അലുമിനിയം അലോയ് ഹീലിയത്താൽ സംരക്ഷിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, നുഴഞ്ഞുകയറ്റ ആഴം 1.8 mm ൽ എത്തുന്നു, ആർഗണുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 25% വർദ്ധിക്കുന്നു, കൂടാതെ പോറോസിറ്റി നിരക്ക് 1% ൽ താഴെയാണ്. കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകൾക്ക് (>5 mm): അലുമിനിയം അലോയ് കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകൾക്ക് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഇൻപുട്ട് ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ഒരു ഹീലിയം-ആർഗൺ മിശ്രിതം (He:Ar = 3:1) നുഴഞ്ഞുകയറ്റ ആഴവും ചെലവും സന്തുലിതമാക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, 8 mm കട്ടിയുള്ള 5083 പ്ലേറ്റുകൾ വെൽഡിംഗ് ചെയ്യുമ്പോൾ, മിശ്രിത വാതക സംരക്ഷണത്തിൽ നുഴഞ്ഞുകയറ്റ ആഴം 6.2 mm ൽ എത്തുന്നു, ശുദ്ധമായ ആർഗൺ വാതകവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 35% വർദ്ധിക്കുന്നു, വെൽഡിംഗ് ചെലവ് 20% കുറയുന്നു.

കുറിപ്പ്: മൂല വാചകത്തിൽ ചില പിശകുകളും പൊരുത്തക്കേടുകളും ഉണ്ട്. നൽകിയിരിക്കുന്ന വിവർത്തനം വാചകത്തിന്റെ ശരിയാക്കിയതും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ പതിപ്പിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

ആർഗോൺ വാതക പ്രവാഹ നിരക്കിന്റെ സ്വാധീനം

ആർഗോൺ വാതക പ്രവാഹ നിരക്ക് വാതക കവറേജ് ശേഷിയെയും ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ ദ്രാവക ചലനാത്മകതയെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. ഒഴുക്ക് നിരക്ക് അപര്യാപ്തമാകുമ്പോൾ, വാതക പാളിക്ക് വായുവിനെ പൂർണ്ണമായും ഒറ്റപ്പെടുത്താൻ കഴിയില്ല, കൂടാതെ ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ അരികിൽ ഓക്സീകരണത്തിനും വാതക സുഷിരങ്ങൾ രൂപപ്പെടുന്നതിനും സാധ്യതയുണ്ട്; ഒഴുക്ക് നിരക്ക് വളരെ കൂടുതലാകുമ്പോൾ, അത് പ്രക്ഷുബ്ധതയ്ക്ക് കാരണമായേക്കാം, ഇത് ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ ഉപരിതലം കഴുകുകയും വെൽഡ് ഡിപ്രഷൻ അല്ലെങ്കിൽ സ്പാറ്ററിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യും. റെയ്നോൾഡ്സ് നമ്പർ ഫ്ലൂയിഡ് മെക്കാനിക്സിന്റെ (Re = ρvD/μ) അനുസരിച്ച്, ഒഴുക്ക് നിരക്കിലെ വർദ്ധനവ് വാതക പ്രവാഹ വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കും. Re > 2300 ആകുമ്പോൾ, ലാമിനാർ പ്രവാഹം പ്രക്ഷുബ്ധമായ പ്രവാഹമായി മാറുന്നു, ഇത് ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ സ്ഥിരതയെ നശിപ്പിക്കും. അതിനാൽ, നിർണായക പ്രവാഹ നിരക്കിന്റെ നിർണ്ണയം പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെയോ സംഖ്യാ സിമുലേഷനുകളിലൂടെയോ (CFD പോലുള്ളവ) വിശകലനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.

ചിത്രം 2. വെൽഡ് സീമിൽ വ്യത്യസ്ത വാതക പ്രവാഹ നിരക്കുകളുടെ ഫലങ്ങൾ

മെറ്റീരിയൽ താപ ചാലകത, പ്ലേറ്റ് കനം എന്നിവയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഫ്ലോ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ക്രമീകരിക്കണം:

• സ്റ്റീലിനും സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിനും: നേർത്ത സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റുകൾക്ക് (1-2 മില്ലീമീറ്റർ), ഫ്ലോ റേറ്റ് 10-15 ലിറ്റർ/മിനിറ്റ് ആണ് അഭികാമ്യം. കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റുകൾക്ക് (> 6 മില്ലീമീറ്റർ), ടെയിൽ ഓക്സീകരണം അടിച്ചമർത്താൻ ഇത് 18-22 ലിറ്റർ/മിനിറ്റ് ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കണം. ഉദാഹരണത്തിന്, 6 മില്ലീമീറ്റർ കട്ടിയുള്ള 316 ലിറ്റർ സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്റെ ഫ്ലോ റേറ്റ് 20 ലിറ്റർ/മിനിറ്റ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ, HAZ കാഠിന്യത്തിന്റെ ഏകത 30% മെച്ചപ്പെടുന്നു.

• അലുമിനിയം അലോയ്യ്ക്ക്: ഉയർന്ന താപ ചാലകതയ്ക്ക് സംരക്ഷണ സമയം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന ഫ്ലോ റേറ്റ് ആവശ്യമാണ്. 3 മില്ലീമീറ്റർ കട്ടിയുള്ള 7075 അലുമിനിയം അലോയ്ക്ക്, ഫ്ലോ റേറ്റ് 25-30 L/min ആയിരിക്കുമ്പോൾ പോറോസിറ്റി നിരക്ക് ഏറ്റവും താഴ്ന്നതാണ് (0.3%). എന്നിരുന്നാലും, അൾട്രാ-തിക്ക് പ്ലേറ്റുകൾക്ക് (> 10 മില്ലീമീറ്റർ), ടർബുലൻസ് ഒഴിവാക്കാൻ സംയുക്ത ബ്ലോയിംഗുമായി സംയോജിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.

ഊതുന്ന ഗ്യാസ് മോഡിന്റെ സ്വാധീനം

വാതക പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശയും വിതരണവും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് രീതിയെയും വൈകല്യ അടിച്ചമർത്തൽ ഫലത്തെയും വീശുന്ന വാതക മോഡ് നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. ഉപരിതല പിരിമുറുക്ക ഗ്രേഡിയന്റും മരങ്കോണി പ്രവാഹവും (മരങ്കോണി പ്രവാഹം) മാറ്റുന്നതിലൂടെ ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് വീശുന്ന വാതക മോഡ് നിയന്ത്രിക്കുന്നു. വശങ്ങളിലേക്ക് വീശുന്നത് ഉരുകിയ കുളത്തെ ഒരു പ്രത്യേക ദിശയിലേക്ക് ഒഴുകാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുകയും സുഷിരങ്ങളും സ്ലാഗ് ഉൾപ്പെടുത്തലും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും; മൾട്ടി-ദിശാസൂചന വാതക പ്രവാഹത്തിലൂടെ ഊർജ്ജ വിതരണം സന്തുലിതമാക്കുന്നതിലൂടെ സംയോജിത വീശൽ വെൽഡ് രൂപീകരണത്തിന്റെ ഏകത മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

പ്രധാന ഊതൽ രീതികളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• കോക്സിയൽ ബ്ലോയിംഗ്: ലേസർ ബീമുമായി കോക്സിയൽ ആയി വാതക പ്രവാഹം ഔട്ട്പുട്ട് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഉരുകിയ പൂളിനെ സമമിതിയായി മൂടുന്നു, ഇത് അതിവേഗ വെൽഡിങ്ങിന് അനുയോജ്യമാണ്. ഉയർന്ന പ്രോസസ് സ്ഥിരതയാണ് ഇതിന്റെ ഗുണം, പക്ഷേ വാതക പ്രവാഹം ലേസർ ഫോക്കസിംഗിനെ തടസ്സപ്പെടുത്തിയേക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഗാൽവാനൈസ്ഡ് സ്റ്റീൽ ഷീറ്റിൽ (1.2 മില്ലീമീറ്റർ) കോക്സിയൽ ബ്ലോയിംഗ് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, വെൽഡിംഗ് വേഗത 40 മില്ലീമീറ്റർ/സെക്കൻഡായി വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ സ്പാറ്റർ നിരക്ക് 0.1 ൽ താഴെയുമാണ്.

• വശങ്ങളിലേക്ക് ഊതൽ: ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ വശത്ത് നിന്നാണ് വാതക പ്രവാഹം കൊണ്ടുവരുന്നത്, ഇത് പ്ലാസ്മയോ അടിഭാഗത്തെ മാലിന്യങ്ങളോ ദിശാസൂചനയോടെ നീക്കം ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് ആഴത്തിലുള്ള പെനട്രേഷൻ വെൽഡിങ്ങിന് അനുയോജ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, 12 മില്ലീമീറ്റർ കട്ടിയുള്ള Q345 സ്റ്റീലിൽ 30° കോണിൽ ഊതുമ്പോൾ, വെൽഡ് പെനട്രേഷൻ 18% വർദ്ധിക്കുകയും അടിഭാഗത്തെ പോറോസിറ്റി നിരക്ക് 4% ൽ നിന്ന് 0.8% ആയി കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.

• കോമ്പോസിറ്റ് ബ്ലോയിംഗ്: കോക്സിയൽ, സൈഡ്‌വേയ്‌സ് ബ്ലോയിംഗ് എന്നിവ സംയോജിപ്പിച്ച്, ഇതിന് ഒരേസമയം ഓക്‌സിഡേഷനും പ്ലാസ്മ ഇടപെടലും അടിച്ചമർത്താൻ കഴിയും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇരട്ട നോസൽ രൂപകൽപ്പനയുള്ള 3 മില്ലീമീറ്റർ കട്ടിയുള്ള 6061 അലുമിനിയം അലോയ്‌ക്ക്, പോറോസിറ്റി നിരക്ക് 2.5% ൽ നിന്ന് 0.4% ആയി കുറയുന്നു, കൂടാതെ ടെൻസൈൽ ശക്തി അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയലിന്റെ 95% വരെ എത്തുന്നു.

വെൽഡിംഗ് ഗുണനിലവാരത്തിൽ ഷീൽഡിംഗ് വാതകത്തിന്റെ സ്വാധീനം അടിസ്ഥാനപരമായി ഊർജ്ജ കൈമാറ്റം, ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ താപവൈദ്യശാസ്ത്രം, രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്നിവയുടെ നിയന്ത്രണത്തിൽ നിന്നാണ്:

1. ഊർജ്ജ കൈമാറ്റം: ഹീലിയത്തിന്റെ ഉയർന്ന താപ ചാലകത ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ തണുപ്പിക്കൽ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് താപ ബാധിത മേഖലയുടെ (HAZ) വീതി കുറയ്ക്കുന്നു; ആർഗണിന്റെ കുറഞ്ഞ താപ ചാലകത ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ നിലനിൽപ്പ് സമയം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് നേർത്ത പ്ലേറ്റുകളുടെ ഉപരിതല രൂപീകരണത്തിന് ഗുണം ചെയ്യും.

2. ഉരുകിയ പൂൾ സ്ഥിരത: വാതക പ്രവാഹം ഷിയർ ഫോഴ്‌സിലൂടെ ഉരുകിയ പൂളിന്റെ ഒഴുക്കിനെ ബാധിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഉചിതമായ ഒഴുക്ക് നിരക്ക് സ്പാറ്ററിനെ അടിച്ചമർത്താൻ കഴിയും; അമിതമായ ഒഴുക്ക് നിരക്ക് വോർട്ടക്സിന് കാരണമാകും, ഇത് വെൽഡ് വൈകല്യങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കും.

3. രാസ സംരക്ഷണം: നിഷ്ക്രിയ വാതകങ്ങൾ ഓക്സിജനെ വേർതിരിക്കുകയും അലോയ് മൂലകങ്ങളുടെ (Cr, Al പോലുള്ളവ) ഓക്സീകരണം തടയുകയും ചെയ്യുന്നു; സജീവ വാതകങ്ങൾ (N₂ പോലുള്ളവ) ഖര ലായനി ശക്തിപ്പെടുത്തൽ അല്ലെങ്കിൽ സംയുക്ത രൂപീകരണം വഴി വെൽഡ് ഗുണങ്ങളെ മാറ്റുന്നു, പക്ഷേ സാന്ദ്രത കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കേണ്ടതുണ്ട്.