Redaktor qeydi: Pharmaceutical Online, Arc Machines şirkətinin sənaye mütəxəssisi Barbara Henonun bioproses borularının orbital qaynağı haqqında bu dörd hissəli məqaləsini təqdim etməkdən məmnunluq duyur. Bu məqalə Dr. Henonun ötən ilin sonlarında ASME konfransındakı təqdimatından götürülmüşdür.
Korroziyaya davamlılığın itirilməsinin qarşısını alın. DI və ya WFI kimi yüksək təmizlikli su paslanmayan polad üçün çox aqressiv aşındırıcıdır. Bundan əlavə, əczaçılıq dərəcəli WFI sterilliyi qorumaq üçün yüksək temperaturda (80°C) dövriyyəyə buraxılır. Məhsul üçün ölümcül olan canlı orqanizmləri dəstəkləmək üçün temperaturu kifayət qədər aşağı salmaqla "qızıl" istehsalını təşviq etmək üçün kifayət qədər temperaturu artırmaq arasında incə bir fərq var. Qızıl, paslanmayan polad boru sistemi komponentlərinin korroziyasından qaynaqlanan müxtəlif tərkibli qəhvəyi bir təbəqədir. Kir və dəmir oksidləri əsas komponentlər ola bilər, lakin müxtəlif formalı dəmir, xrom və nikel də mövcud ola bilər. Qızılın olması bəzi məhsullar üçün ölümcüldür və onun olması daha da korroziyaya səbəb ola bilər, baxmayaraq ki, digər sistemlərdə olması kifayət qədər zərərsiz görünür.
Qaynaq korroziyaya davamlılığa mənfi təsir göstərə bilər. İsti rəng qaynaq zamanı qaynaq və HAZ-lara çökən oksidləşdirici materialın nəticəsidir, xüsusilə zərərlidir və əczaçılıq su sistemlərində qırmızı ləkələrin əmələ gəlməsi ilə əlaqələndirilir. Xrom oksidinin əmələ gəlməsi isti bir rəngə səbəb ola bilər və korroziyaya həssas olan xrom tükənmiş təbəqə qoyur. İsti rəng turşulama və üyütmə ilə aradan qaldırıla bilər, metalı səthdən, o cümlədən altındakı xrom tükənmiş təbəqədən çıxarmaq və korroziyaya davamlılığı əsas metal səviyyələrinə yaxın səviyyələrə bərpa etmək olar. Bununla belə, turşulama və üyütmə səthin görünüşünə zərərlidir. Boru sisteminin azot turşusu və ya xelatlayıcı maddələrlə passivləşdirilməsi, boru sistemi istifadəyə verilməzdən əvvəl qaynaq və istehsalın mənfi təsirlərini aradan qaldırmaq üçün edilir. Şnekli elektron analizi göstərdi ki, xelat passivasiyası qaynaqda və istilikdən təsirlənən zonada baş verən oksigen, xrom, dəmir, nikel və manqanın paylanmasında səth dəyişikliklərini qaynaqdan əvvəlki vəziyyətə qaytara bilər. Lakin passivasiya yalnız xarici səth təbəqəsinə təsir göstərir və 50 anqstremdən aşağı nüfuz etmir, istilik rənglənməsi isə... səthdən 1000 angstrem və ya daha çox aşağıya doğru uzanır.
Buna görə də, qaynaqlanmamış substratlara yaxın korroziyaya davamlı boru sistemlərinin quraşdırılması üçün qaynaq və istehsal nəticəsində yaranan zədələnməni passivləşdirmə yolu ilə əhəmiyyətli dərəcədə bərpa edilə bilən səviyyələrlə məhdudlaşdırmağa çalışmaq vacibdir. Bu, minimal oksigen tərkibli təmizləyici qazın istifadəsini və atmosfer oksigeni və ya nəm ilə çirklənmədən qaynaqlanmış birləşmənin daxili diametrinə çatdırılmasını tələb edir. Korroziyaya davamlılığın itirilməsinin qarşısını almaq üçün istilik girişinin dəqiq idarə olunması və qaynaq zamanı həddindən artıq istiləşmənin qarşısının alınması da vacibdir. Təkrarlana bilən və ardıcıl yüksək keyfiyyətli qaynaqlara nail olmaq üçün istehsal prosesinə nəzarət etmək, eləcə də çirklənmənin qarşısını almaq üçün istehsal zamanı paslanmayan polad boruların və komponentlərin diqqətlə işlənməsi korroziyaya davamlı və uzunmüddətli məhsuldar xidmət göstərən yüksək keyfiyyətli boru sistemi üçün vacib tələblərdir.
Yüksək təmizlikli biofarmasevtik paslanmayan polad boru sistemlərində istifadə olunan materiallar son on ildə korroziyaya davamlılığın artırılması istiqamətində təkamül keçirmişdir. 1980-ci ildən əvvəl istifadə edilən paslanmayan poladın əksəriyyəti 304 paslanmayan polad idi, çünki nisbətən ucuz idi və əvvəllər istifadə edilən misdən daha yaxşı idi. Əslində, 300 seriyalı paslanmayan poladlar emal etmək nisbətən asandır, korroziyaya davamlılığını həddindən artıq itirmədən əridilmiş şəkildə qaynaq edilə bilər və xüsusi əvvəlcədən qızdırma və istilik sonrası emal tələb etmir.
Son zamanlar yüksək təmizlikli boru kəmərləri tətbiqlərində 316 paslanmayan poladdan istifadə artmaqdadır. 316 tipi 304 tipinə bənzərdir, lakin hər ikisinə xas olan xrom və nikel ərinti elementlərinə əlavə olaraq, 316 təxminən 2% molibden ehtiva edir ki, bu da 316-nın korroziyaya davamlılığını əhəmiyyətli dərəcədə artırır. "L" dərəcələri adlandırılan 304L və 316L tipləri standart dərəcələrə nisbətən daha aşağı karbon tərkibinə malikdir (0,035% vs. 0,08%). Karbon tərkibindəki bu azalma qaynaq səbəbindən baş verə biləcək karbid çöküntüsünün miqdarını azaltmaq məqsədi daşıyır. Bu, xrom əsas metalının dənə sərhədlərini tükəndirən və onu korroziyaya həssas edən xrom karbidin əmələ gəlməsidir. "Sensibilizasiya" adlanan xrom karbidin əmələ gəlməsi zamandan və temperaturdan asılıdır və əl ilə lehimləmə zamanı daha böyük problemdir. Biz göstərdik ki, super-austenitik paslanmayan polad AL-6XN-in orbital qaynağı əl ilə edilən oxşar qaynaqlara nisbətən daha çox korroziyaya davamlı qaynaq təmin edir. Bunun səbəbi orbital qaynaqdır. amperaj, pulsasiya və vaxtlamanın dəqiq idarə olunmasını təmin edir və nəticədə əl ilə qaynaqla müqayisədə daha aşağı və daha vahid istilik girişi yaranır. Orbital qaynaq, "L" dərəcəli 304 və 316 ilə birlikdə, boru sistemlərində korroziyanın inkişafında bir amil kimi karbid çöküntüsünü faktiki olaraq aradan qaldırır.
Paslanmayan poladın istidən istiyə dəyişməsi. Qaynaq parametrləri və digər amillər kifayət qədər sərt tolerantlıqlar daxilində saxlanıla bilsə də, paslanmayan poladı istidən istiyə qaynaq etmək üçün tələb olunan istilik girişində hələ də fərqlər mövcuddur. İstilik nömrəsi, fabrikdə müəyyən bir paslanmayan polad əriməsinə təyin edilmiş partiya nömrəsidir. Hər partiyanın dəqiq kimyəvi tərkibi, partiyanın identifikasiyası və ya istilik nömrəsi ilə birlikdə Zavod Sınaq Hesabatında (MTR) qeyd olunur. Saf dəmir 1538°C (2800°F) temperaturda əriyir, ərintili metallar isə mövcud olan hər bir ərinti və ya iz elementinin növündən və konsentrasiyasından asılı olaraq müxtəlif temperatur diapazonunda əriyir. Paslanmayan poladın heç bir iki istiliyi hər elementin eyni konsentrasiyasını ehtiva etmədiyindən, qaynaq xüsusiyyətləri sobadan sobaya dəyişəcək.
AOD borusunda (üst) və EBR materialında (alt) 316L boru orbital qaynaqlarının SEM-i, qaynaq muncuğunun hamarlığında əhəmiyyətli bir fərq göstərdi.
Oxşar OD və divar qalınlığına malik əksər qızdırmalar üçün tək bir qaynaq proseduru işləyə bilsə də, bəzi qızdırmalar daha az amperaj, bəziləri isə adi haldan daha yüksək amperaj tələb edir. Bu səbəbdən, potensial problemlərin qarşısını almaq üçün iş yerində müxtəlif materialların qızdırılması diqqətlə izlənilməlidir. Çox vaxt yeni istilik qənaətbəxş bir qaynaq proseduruna nail olmaq üçün amperajda yalnız kiçik bir dəyişiklik tələb edir.
Kükürd problemi. Elementar kükürd, polad istehsalı prosesində əsasən xaric olan dəmir filizi ilə əlaqəli bir çirkdir. AISI Tip 304 və 316 paslanmayan poladlar maksimum kükürd miqdarı 0,030% olaraq təyin olunur. Argon Oksigen Dekarburizasiyası (AOD) kimi müasir polad emalı proseslərinin və Vakuum İnduksiya Əriməsi və Vakuum Qövs Yenidən Əriməsi (VIM+VAR) kimi ikili vakuum əritmə təcrübələrinin inkişafı ilə aşağıdakı yollarla çox xüsusi olan poladlar istehsal etmək mümkün olmuşdur. Onların kimyəvi tərkibi. Qeyd edilmişdir ki, poladın kükürd miqdarı təxminən 0,008% -dən aşağı olduqda qaynaq hovuzunun xüsusiyyətləri dəyişir. Bu, kükürdün və daha az dərəcədə digər elementlərin qaynaq hovuzunun səth gərginliyinin temperatur əmsalına təsiri ilə əlaqədardır ki, bu da maye hovuzunun axın xüsusiyyətlərini müəyyən edir.
Çox aşağı kükürd konsentrasiyalarında (0,001% – 0,003%), orta kükürd tərkibli materiallarda hazırlanmış oxşar qaynaqlarla müqayisədə qaynaq gölməçəsinin nüfuz etməsi çox geniş olur. Az kükürdlü paslanmayan polad boruda hazırlanmış qaynaqlarda daha geniş qaynaqlar olacaq, daha qalın divar borularında (0,065 düym və ya 1,66 mm və ya daha çox) isə qaynaqların daha çox açılı qaynaqlara meylli olacaq. Qaynaq cərəyanı tam nüfuzlu qaynaq yaratmaq üçün kifayət etdikdə. Bu, çox aşağı kükürd tərkibli materialların, xüsusən də daha qalın divarlarda qaynaq edilməsini daha çətinləşdirir. 304 və ya 316 paslanmayan poladda kükürd konsentrasiyasının daha yüksək ucunda qaynaq muncuğu görünüşcə daha az maye və orta kükürdlü materiallara nisbətən daha kobud olmağa meyllidir. Buna görə də, qaynaqlanma qabiliyyəti üçün ideal kükürd tərkibi ASTM A270 S2-də əczaçılıq keyfiyyətli borular üçün göstərildiyi kimi təxminən 0,005% ilə 0,017% arasında olmalıdır.
Elektro cilalanmış paslanmayan polad boru istehsalçıları, 316 və ya 316L paslanmayan poladda hətta orta səviyyəli kükürdün belə, yarımkeçirici və biofarmasevtik müştərilərinin hamar, çuxursuz daxili səthlərə olan ehtiyaclarını ödəməyi çətinləşdirdiyini müşahidə ediblər. Borunun səth örtüyünün hamarlığını yoxlamaq üçün skanedici elektron mikroskopiyasından istifadə getdikcə daha çox yayılır. Əsas metallardakı kükürdün elektro cilalama zamanı çıxarılan və 0,25-1,0 mikron aralığında boşluqlar qoyan qeyri-metal daxilolmalar və ya manqan sulfid (MnS) "stringerləri" əmələ gətirdiyi göstərilmişdir.
Elektro cilalanmış boruların istehsalçıları və təchizatçıları bazarı səth örtüyü tələblərini ödəmək üçün ultra aşağı kükürdlü materiallardan istifadəyə yönəldirlər. Lakin problem yalnız elektro cilalanmış borularla məhdudlaşmır, çünki elektro cilalanmamış borularda boru sisteminin passivləşdirilməsi zamanı daxilolmalar çıxarılır. Boşluqların hamar səth sahələrinə nisbətən çuxur əmələ gəlməsinə daha çox meylli olduğu göstərilmişdir. Beləliklə, az kükürdlü, "daha təmiz" materiallara meyl üçün bəzi əsaslı səbəblər var.
Qövs əyilməsi. Paslanmayan poladın qaynaq qabiliyyətini artırmaqla yanaşı, müəyyən miqdarda kükürdün olması da emal qabiliyyətini artırır. Nəticədə, istehsalçılar və istehsalçılar müəyyən edilmiş kükürd tərkibi diapazonunun daha yüksək ucundakı materialları seçməyə meyllidirlər. Çox aşağı kükürd konsentrasiyalı boruları fitinqlərə, klapanlara və ya daha yüksək kükürd tərkibli digər borulara qaynaq etmək qaynaq problemləri yarada bilər, çünki qövs aşağı kükürd tərkibli borulara doğru meylli olacaq. Qövs əyilməsi baş verdikdə, nüfuzetmə yüksək kükürdlü tərəfə nisbətən aşağı kükürdlü tərəfdə daha dərinləşir ki, bu da uyğun kükürd konsentrasiyalı boruları qaynaq edərkən baş verənlərin əksidir. Həddindən artıq hallarda, qaynaq muncuğu aşağı kükürdlü materiala tamamilə nüfuz edə və qaynağın içini tamamilə əridilməmiş qoya bilər (Fihey və Simeneau, 1982). Fitinqlərin kükürd tərkibini borunun kükürd tərkibinə uyğunlaşdırmaq üçün Pensilvaniya ştatının Car-penter Technology Corporation şirkətinin Carpenter Steel şöbəsi aşağı kükürdlü (maksimum 0,005%) 316 bar (Tip 316L-SCQ) (VIM+VAR) təqdim etmişdir. az kükürdlü borulara qaynaq edilməsi nəzərdə tutulan fitinqlərin və digər komponentlərin istehsalı üçün. İki çox az kükürdlü materialı bir-birinə qaynaq etmək, çox az kükürdlü materialı daha yüksək kükürdlü boruya qaynaq etməkdən daha asandır.
Az kükürdlü boruların istifadəsinə keçid əsasən hamar elektro cilalanmış daxili boru səthlərinin əldə edilməsi ehtiyacından irəli gəlir. Səthin işlənməsi və elektro cilalanması həm yarımkeçirici sənayesi, həm də biotexnologiya/əczaçılıq sənayesi üçün vacib olsa da, SEMI, yarımkeçirici sənayesi spesifikasiyasını yazarkən, proses qaz xətləri üçün 316L boruların optimal performans üçün 0,004% kükürd qapağına malik olmasını tələb etdi. Səth ucları. Digər tərəfdən, ASTM, kükürd tərkibini 0,005 ilə 0,017% arasında məhdudlaşdıran əczaçılıq dərəcəli boruları daxil etmək üçün ASTM 270 spesifikasiyasını dəyişdirdi. Bu, aşağı diapazonlu kükürdlərlə müqayisədə daha az qaynaq çətinliklərinə səbəb olmalıdır. Bununla belə, qeyd etmək lazımdır ki, bu məhdud diapazon daxilində belə, az kükürdlü boruları yüksək kükürdlü borulara və ya armaturlara qaynaq edərkən qövs əyilməsi hələ də baş verə bilər və quraşdırıcılar materialın istiləşməsini diqqətlə izləməli və istehsaldan əvvəl yoxlamalıdırlar. İstilik arasında lehim uyğunluğu. Qaynaqların istehsalı.
digər iz elementləri. Kükürd, oksigen, alüminium, silisium və manqan da daxil olmaqla iz elementlərinin nüfuzetməyə təsir etdiyi aşkar edilmişdir. Əsas metalda oksid daxilolmaları kimi mövcud olan iz miqdarı alüminium, silisium, kalsium, titan və xrom qaynaq zamanı şlak əmələ gəlməsi ilə əlaqələndirilir.
Müxtəlif elementlərin təsirləri kümülatifdir, buna görə də oksigenin olması kükürdün az olması ilə bağlı bəzi təsirləri kompensasiya edə bilər. Yüksək səviyyəli alüminium kükürdün nüfuz etməsinə müsbət təsir göstərə bilər. Manqan qaynaq temperaturunda buxarlanır və qaynaq istiliyindən təsirlənən zonada çöküntü əmələ gətirir. Bu manqan çöküntüləri korroziyaya davamlılığın itirilməsi ilə əlaqələndirilir. (Bax: Cohen, 1997). Yarımkeçirici sənayesi hazırda bu korroziyaya davamlılığın itirilməsinin qarşısını almaq üçün aşağı manqan və hətta ultra aşağı manqan 316L materialları ilə təcrübələr aparır.
Şlak əmələ gəlməsi. Paslanmayan polad muncuqda bəzən bəzi istiliklər üçün şlak adaları görünür. Bu, mahiyyət etibarilə material problemidir, lakin bəzən qaynaq parametrlərindəki dəyişikliklər bunu minimuma endirə bilər və ya argon/hidrogen qarışığındakı dəyişikliklər qaynağı yaxşılaşdıra bilər. Pollard əsas metaldakı alüminiumun silikona nisbətinin şlak əmələ gəlməsinə təsir etdiyini aşkar etdi. İstənməyən lövhə tipli şlakın əmələ gəlməsinin qarşısını almaq üçün o, alüminium tərkibini 0,010%, silikon tərkibini isə 0,5% səviyyəsində saxlamağı tövsiyə edir. Lakin, Al/Si nisbəti bu səviyyədən yuxarı olduqda, lövhə növü əvəzinə sferik şlak əmələ gələ bilər. Bu tip şlak elektrocilalamadan sonra çuxurlar buraxa bilər ki, bu da yüksək təmizlik tətbiqləri üçün qəbuledilməzdir. Qaynağın OD-də əmələ gələn şlak adaları ID keçidinin qeyri-bərabər nüfuz etməsinə səbəb ola bilər və kifayət qədər nüfuz etməməyə səbəb ola bilər. ID qaynaq muncuğunda əmələ gələn şlak adaları korroziyaya həssas ola bilər.
Pulsasiya ilə tək ötürücülü qaynaq. Standart avtomatik orbital boru qaynağı, impulslu cərəyan və davamlı sabit sürətlə fırlanma ilə tək ötürücülü qaynaqdır. Bu texnika xarici diametri 1/8 düymdən təxminən 7 düym arasında və divar qalınlığı 0,083 düym və daha aşağı olan borular üçün uyğundur. Zamanla əvvəlcədən təmizləmədən sonra qövsləmə baş verir. Boru divarının nüfuz etməsi, qövsün mövcud olduğu, lakin fırlanmanın baş vermədiyi zamanla gecikmə zamanı həyata keçirilir. Bu fırlanma gecikməsindən sonra, elektrod qaynaq son qaynaq təbəqəsi zamanı qaynağın ilkin hissəsinə birləşənə və ya üst-üstə düşənə qədər qaynaq birləşməsinin ətrafında fırlanır. Birləşmə tamamlandıqda, cərəyan zamanla azalır.
Addımlı rejim (“sinxronlaşdırılmış” qaynaq). Adətən 0,083 düymdən çox qalın divarlı materialların ərinti qaynağı üçün ərinti qaynağı enerji mənbəyi sinxron və ya addımlı rejimdə istifadə edilə bilər. Sinxron və ya addımlı rejimdə qaynaq cərəyanının impulsu vuruşla sinxronlaşdırılır, buna görə də rotor yüksək cərəyan impulsları zamanı maksimum nüfuzetmə üçün sabitdir və aşağı cərəyan impulsları zamanı hərəkət edir. Sinxron üsullar ənənəvi qaynaq üçün ikinci impuls vaxtının onda biri və ya yüzdə biri ilə müqayisədə 0,5 ilə 1,5 saniyə arasında daha uzun impuls vaxtlarından istifadə edir. Bu üsul 0,154 düym və ya 6 düym qalınlığında 40 ölçülü 40 ölçülü nazik divarlı boruları 0,154 düym və ya 6 düym divar qalınlığı ilə effektiv şəkildə qaynaq edə bilər. Addımlı üsul daha geniş bir qaynaq yaradır ki, bu da onu xətaya davamlı edir və boru armaturları kimi nizamsız hissələri borulara qaynaq etmək üçün faydalıdır, burada ölçü tolerantlıqlarında fərqlər, bəzi uyğunsuzluqlar və ya Materialın istilik uyğunsuzluğu ola bilər. Bu qaynaq növü ənənəvi qaynaqdan təxminən iki dəfə çox qövs vaxtı tələb edir və ultra yüksək təmizlik (UHP) tətbiqləri üçün daha az uyğundur, çünki... daha geniş, daha kobud tikiş.
Proqramlaşdırıla bilən dəyişənlər. Qaynaq enerji mənbələrinin hazırkı nəsli, mikroprosessor əsaslı və qaynaq ediləcək borunun müəyyən bir diametri (OD) və divar qalınlığı üçün qaynaq parametrləri üçün ədədi dəyərləri, o cümlədən təmizləmə müddəti, qaynaq cərəyanı, hərəkət sürəti (RPM), təbəqələrin sayı və hər təbəqə üçün vaxt, impuls müddəti, eniş vaxtı və s. göstərən saxlama proqramlarıdır. Doldurucu teli əlavə edilmiş orbital boru qaynaqları üçün proqram parametrlərinə telin qidalanma sürəti, məşəl salınım amplitudası və dayanma müddəti, AVC (sabit qövs boşluğu təmin etmək üçün qövs gərginliyi nəzarəti) və yuxarı yamac daxil olacaq. Ərinti qaynağı aparmaq üçün qaynaq başlığını boruya müvafiq elektrod və boru sıxacları ilə quraşdırın və qaynaq cədvəlini və ya proqramını enerji mənbəyi yaddaşından geri çağırın. Qaynaq ardıcıllığı düyməni və ya membran paneli düyməsini basmaqla başlayır və qaynaq operatorun müdaxiləsi olmadan davam edir.
Proqramlaşdırıla bilməyən dəyişənlər. Ardıcıl olaraq yaxşı qaynaq keyfiyyəti əldə etmək üçün qaynaq parametrləri diqqətlə idarə olunmalıdır. Bu, qaynaq güc mənbəyinin dəqiqliyi və qaynaq proqramı vasitəsilə əldə edilir. Bu proqram müəyyən bir ölçülü boru və ya borunu qaynaq etmək üçün enerji mənbəyinə daxil edilmiş təlimatlar toplusudur. Qaynaqın qəbul meyarlarını və qaynağın razılaşdırılmış standartlara cavab verdiyini təmin etmək üçün bəzi qaynaq yoxlaması və keyfiyyətə nəzarət sistemini müəyyən edən effektiv qaynaq standartları dəsti də olmalıdır. Bununla belə, qaynaq parametrlərindən başqa müəyyən amillər və prosedurlar da diqqətlə idarə olunmalıdır. Bu amillərə yaxşı hazırlıq avadanlığının istifadəsi, yaxşı təmizləmə və işləmə təcrübələri, boruların və ya qaynaq edilən digər hissələrin yaxşı ölçülü tolerantlıqları, sabit volfram növü və ölçüsü, yüksək təmizlənmiş inert qazlar və material dəyişikliklərinə diqqət yetirmək daxildir. - yüksək temperatur.
Boru uclarının qaynağı üçün hazırlıq tələbləri əl ilə qaynaqdan daha çox orbital qaynaq üçün daha vacibdir. Orbital boru qaynağı üçün qaynaqlanmış birləşmələr adətən kvadrat bud birləşmələridir. Orbital qaynaqda istənilən təkrarlanmaya nail olmaq üçün dəqiq, ardıcıl, emal olunmuş uc hazırlığı tələb olunur. Qaynaq cərəyanı divarın qalınlığından asılı olduğundan, uclar OD və ya ID (OD və ya ID) üzərində əyriliklər və ya əyriliklər olmadan kvadrat olmalıdır ki, bu da fərqli divar qalınlıqlarına səbəb olardı.
Boru ucları qaynaq başlığında bir-birinə uyğun olmalıdır ki, kvadrat butt birləşməsinin ucları arasında nəzərəçarpacaq boşluq olmasın. Kiçik boşluqlarla qaynaq birləşmələri əldə edilə bilsə də, qaynaq keyfiyyətinə mənfi təsir göstərə bilər. Boşluq nə qədər böyükdürsə, problemin yaranma ehtimalı bir o qədər yüksəkdir. Zəif yığılma lehimləmənin tamamilə sıradan çıxmasına səbəb ola bilər. Eyni əməliyyatla borunu kəsən və boru uclarına baxan George Fisher və başqaları tərəfindən istehsal olunan boru mişarları və ya Protem, Wachs və başqaları tərəfindən istehsal olunan portativ uc hazırlama tornaları, tez-tez emal üçün uyğun hamar uclu orbital qaynaqlar hazırlamaq üçün istifadə olunur. Doğrama mişarları, mişarlar, lent mişarları və boru kəsiciləri bu məqsəd üçün uyğun deyil.
Qaynaq üçün güc daxil edən qaynaq parametrlərinə əlavə olaraq, qaynaq prosesinə dərin təsir göstərə biləcək digər dəyişənlər də mövcuddur, lakin onlar faktiki qaynaq prosedurunun bir hissəsi deyil. Buraya volframın növü və ölçüsü, qövsü qorumaq və qaynaq birləşməsinin içini təmizləmək üçün istifadə edilən qazın növü və təmizliyi, təmizləmə üçün istifadə edilən qaz axını sürəti, istifadə edilən başlıq və enerji mənbəyinin növü, birləşmənin konfiqurasiyası və digər müvafiq məlumatlar daxildir. Biz bu dəyişənləri "proqramlaşdırılmayan" adlandırırıq və onları qaynaq cədvəlində qeyd edirik. Məsələn, qazın növü, qaynaq prosedurlarının ASME IX Bölmə Qazan və Təzyiq Gəmisi Koduna uyğun olması üçün Qaynaq Proseduru Spesifikasiyasında (WPS) vacib dəyişən hesab olunur. Qaz növündə və ya qaz qarışığı faizlərində dəyişikliklər və ya ID təmizləməsinin aradan qaldırılması qaynaq prosedurunun yenidən təsdiqlənməsini tələb edir.
Qaynaq qazı. Paslanmayan polad otaq temperaturunda atmosfer oksigen oksidləşməsinə davamlıdır. Ərimə nöqtəsinə (təmiz dəmir üçün 1530°C və ya 2800°F) qədər qızdırıldıqda asanlıqla oksidləşir. İnert arqon ən çox qoruyucu qaz kimi və orbital GTAW prosesi vasitəsilə daxili qaynaqlanmış birləşmələri təmizləmək üçün istifadə olunur. Qazın oksigen və nəmə nisbətən təmizliyi qaynaqdan sonra qaynaqda və ya onun yaxınlığında baş verən oksidləşmə nəticəsində yaranan rəng dəyişikliyinin miqdarını müəyyən edir. Təmizləyici qaz ən yüksək keyfiyyətli deyilsə və ya təmizləmə sistemi az miqdarda havanın təmizləmə sisteminə sızması üçün tamamilə sızmadan azad deyilsə, oksidləşmə açıq firuzəyi və ya mavimsi ola bilər. Əlbəttə ki, heç bir təmizləmə ümumiyyətlə "şirinləşdirilmiş" adlandırılan qabıqlı qara səthə səbəb olmayacaq. Silindrlərdə təchiz edilən qaynaq dərəcəli arqon, təchizatçıdan asılı olaraq 99.996-99.997% təmizdir və 5-7 ppm oksigen və H2O, O2, CO2, karbohidrogenlər və s. daxil olmaqla digər çirkləri ehtiva edir, ümumilikdə 40 ppm. maksimum. Silindrdəki yüksək təmizlikli arqon və ya Dewardakı maye arqon 99.999% təmiz və ya 10 ppm ümumi çirk, maksimum 2 ppm oksigen ola bilər. QEYD: Çirklənmə səviyyəsini milyard başına düşən hissələrə (ppb) endirmək üçün təmizləmə zamanı Nanochem və ya Gatekeeper kimi qaz təmizləyicilərindən istifadə etmək olar.
qarışıq tərkib. 75% helium/25% argon və 95% argon/5% hidrogen kimi qaz qarışıqları xüsusi tətbiqlər üçün qoruyucu qazlar kimi istifadə edilə bilər. İki qarışıq argonla eyni proqram parametrləri altında edilən qaynaqlardan daha isti qaynaqlar yaratdı. Helium qarışıqları, xüsusilə karbon polad üzərində ərimə qaynağı ilə maksimum nüfuzetmə üçün uyğundur. Yarımkeçirici sənaye məsləhətçisi UHP tətbiqləri üçün qoruyucu qazlar kimi argon/hidrogen qarışıqlarının istifadəsini müdafiə edir. Hidrogen qarışıqlarının bir neçə üstünlüyü, eyni zamanda bəzi ciddi çatışmazlıqları var. Üstünlüyü ondan ibarətdir ki, daha nəm gölməçə və daha hamar bir qaynaq səthi yaradır ki, bu da mümkün qədər hamar daxili səthə malik ultra yüksək təzyiqli qaz çatdırılma sistemlərinin tətbiqi üçün idealdır. Hidrogenin olması azaldıcı atmosfer təmin edir, buna görə də qaz qarışığında oksigen izləri varsa, nəticədə yaranan qaynaq təmiz argonda oxşar oksigen konsentrasiyasına nisbətən daha təmiz və daha az rəng dəyişikliyi ilə daha təmiz görünəcək. Bu təsir təxminən 5% hidrogen tərkibində optimaldır. Bəziləri görünüşü yaxşılaşdırmaq üçün 95/5% argon/hidrogen qarışığından ID təmizləyicisi kimi istifadə edirlər. daxili qaynaq muncuğunun.
Hidrogen qarışığından qoruyucu qaz kimi istifadə edilən qaynaq muncuğu daha dardır, lakin paslanmayan poladın çox aşağı kükürd tərkibi var və qaynaqda qarışdırılmamış arqonla eyni cərəyan parametrindən daha çox istilik yaradır. Arqon/hidrogen qarışıqlarının əhəmiyyətli bir çatışmazlığı, qövsün təmiz arqondan daha az sabit olması və qövsün sürüşməsi meyli olmasıdır ki, bu da yanlış əriməyə səbəb olacaq qədər güclüdür. Qövs sürüşməsi fərqli bir qarışıq qaz mənbəyi istifadə edildikdə yox ola bilər ki, bu da bunun çirklənmə və ya zəif qarışdırma nəticəsində yarana biləcəyini göstərir. Qövsün yaratdığı istilik hidrogen konsentrasiyası ilə dəyişdiyindən, təkrarlana bilən qaynaqlara nail olmaq üçün sabit bir konsentrasiya vacibdir və əvvəlcədən qarışdırılmış şişelenmiş qazda fərqlər var. Digər bir çatışmazlıq, hidrogen qarışığı istifadə edildikdə volframın ömrünün xeyli qısalmasıdır. Qarışıq qazdan volframın pisləşməsinin səbəbi müəyyən edilməsə də, qövsün daha çətin olduğu və bir və ya iki qaynaqdan sonra volframın dəyişdirilməsinin lazım ola biləcəyi bildirilir. Arqon/hidrogen qarışıqları karbon poladını və ya titanı qaynaq etmək üçün istifadə edilə bilməz.
TIG prosesinin fərqləndirici xüsusiyyəti elektrodları istehlak etməməsidir. Volfram istənilən metalın ən yüksək ərimə nöqtəsinə malikdir (6098°F; 3370°C) və yaxşı elektron emitteridir, bu da onu istehlak olunmayan elektrod kimi istifadə üçün xüsusilə əlverişli edir. Onun xüsusiyyətləri qövsün başlanğıcını və qövs sabitliyini yaxşılaşdırmaq üçün serium, lantan oksidi və ya torium oksidi kimi müəyyən nadir torpaq oksidlərinin 2%-i əlavə edilməklə yaxşılaşdırılır. Serium volframının üstün xüsusiyyətlərinə görə, xüsusən də orbital GTAW tətbiqləri üçün təmiz volfram GTAW-da nadir hallarda istifadə olunur. Torium volframı əvvəlkindən daha az istifadə olunur, çünki onlar bir qədər radioaktivdir.
Cilalanmış örtüyə malik elektrodlar ölçü baxımından daha vahiddir. Hamar səth həmişə kobud və ya uyğunsuz səthə nisbətən üstünlük təşkil edir, çünki elektrod həndəsəsindəki tutarlılıq ardıcıl, vahid qaynaq nəticələri üçün vacibdir. Ucdan (DCEN) yayılan elektronlar volfram ucundan qaynağa istiliyi ötürür. Daha incə uc cərəyan sıxlığının çox yüksək səviyyədə saxlanmasına imkan verir, lakin volfram ömrünün qısalmasına səbəb ola bilər. Orbital qaynaq üçün volfram həndəsəsinin təkrarlanmasını və qaynaq təkrarlanmasını təmin etmək üçün elektrod ucunu mexaniki olaraq üyütmək vacibdir. Küt uc qövsü qaynaqdan volframdakı eyni nöqtəyə məcbur edir. Uc diametri qövsün formasını və müəyyən bir cərəyanda nüfuzetmə miqdarını idarə edir. Konus bucağı qövsün cərəyan/gərginlik xüsusiyyətlərinə təsir göstərir və təyin olunmalı və idarə olunmalıdır. Volframın uzunluğu vacibdir, çünki məlum bir volfram uzunluğu qövs boşluğunu təyin etmək üçün istifadə edilə bilər. Müəyyən bir cərəyan dəyəri üçün qövs boşluğu gərginliyi və beləliklə qaynağa tətbiq olunan gücü müəyyən edir.
Elektrodun ölçüsü və ucunun diametri qaynaq cərəyanının intensivliyinə uyğun olaraq seçilir. Əgər cərəyan elektrod və ya ucu üçün çox yüksəkdirsə, ucundan metal itirə bilər və ucu diametri cərəyan üçün çox böyük olan elektrodların istifadəsi qövs sürüşməsinə səbəb ola bilər. Elektrod və uc diametrlərini qaynaq birləşməsinin divar qalınlığı ilə təyin edirik və kiçik dəqiqlikli komponentləri qaynaq etmək üçün 0,040 düym diametrli elektrodlarla istifadə üçün nəzərdə tutulmayıbsa, demək olar ki, 0,093 düym divar qalınlığına qədər hər şey üçün 0,0625 diametrdən istifadə edirik. Qaynaq prosesinin təkrarlanması üçün volfram növü və bitişi, uzunluğu, konus bucağı, diametri, uc diametri və qövs boşluğu hamısı göstərilməli və nəzarət edilməlidir. Boru qaynaq tətbiqləri üçün serium volfram həmişə tövsiyə olunur, çünki bu növ digər növlərə nisbətən daha uzun xidmət müddətinə malikdir və əla qövs alovlanma xüsusiyyətlərinə malikdir. Serium volfram radioaktiv deyil.
Daha ətraflı məlumat üçün xahiş edirik, Texniki Nəşrlər Meneceri Barbara Henon ilə əlaqə saxlayın, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331. Telefon: 818-896-9556. Faks: 818-890-3724.