Бележка на редактора: Pharmaceutical Online с удоволствие представя тази статия от четири части за орбиталното заваряване на биотехнологични тръбопроводи от експерта в индустрията Барбара Хенън от Arc Machines. Тази статия е адаптирана от презентацията на д-р Хенън на конференцията на ASME в края на миналата година.
Предотвратяване на загуба на устойчивост на корозия. Водата с висока чистота, като деионизирана вода за инжектиране (ДЕ) или вода за инжектиране (WFI), е много агресивен ецващ агент за неръждаема стомана. Освен това, WFI с фармацевтично качество се циклира при висока температура (80°C), за да се поддържа стерилност. Има тънка разлика между понижаването на температурата достатъчно, за да се поддържат живи организми, смъртоносни за продукта, и повишаването на температурата достатъчно, за да се насърчи производството на „червенина“. Червенината е кафяв филм с различен състав, причинен от корозия на компонентите на тръбопроводната система от неръждаема стомана. Замърсявания и железни оксиди могат да бъдат основните компоненти, но могат да присъстват и различни форми на желязо, хром и никел. Наличието на червенина е смъртоносно за някои продукти и може да доведе до по-нататъшна корозия, въпреки че в други системи изглежда сравнително безобидно.
Заваряването може да повлияе неблагоприятно на устойчивостта на корозия. Горещият цвят е резултат от окисляващ материал, отложен върху заварките и зоните с оцветяване на топлината по време на заваряване, особено вреден е и е свързан с образуването на червенина във фармацевтичните водни системи. Образуването на хромов оксид може да причини горещ оттенък, оставяйки след себе си слой, обеднен на хром, който е податлив на корозия. Горещият цвят може да се отстрани чрез ецване и шлайфане, като се отстрани металът от повърхността, включително подлежащия слой, обеднен на хром, и се възстанови устойчивостта на корозия до нива, близки до нивата на основния метал. Ецването и шлайфането обаче са вредни за повърхностното покритие. Пасивацията на тръбопроводната система с азотна киселина или хелатни агенти се извършва, за да се преодолеят неблагоприятните ефекти от заваряването и производството, преди тръбопроводната система да бъде пусната в експлоатация. Ожеровият електронен анализ показа, че хелационната пасивация може да възстанови повърхностните промени в разпределението на кислород, хром, желязо, никел и манган, които са настъпили в заварката и зоната, засегната от топлина, до състоянието преди заваряване. Пасивацията обаче засяга само външния повърхностен слой и не прониква под 50 ангстрьома, докато термичното оцветяване може да се разпростре на 1000... ангстрьоми или повече под повърхността.
Следователно, за да се инсталират корозионноустойчиви тръбопроводни системи в близост до незаварени основи, е важно да се опитаме да ограничим щетите, причинени от заваряване и производство, до нива, които могат да бъдат значително възстановени чрез пасивация. Това изисква използването на продухващ газ с минимално съдържание на кислород и подаване до вътрешния диаметър на заварената връзка без замърсяване с атмосферен кислород или влага. Точният контрол на входящата топлина и избягването на прегряване по време на заваряване също са важни за предотвратяване на загуба на корозионна устойчивост. Контролирането на производствения процес за постигане на повтарящи се и постоянни висококачествени заварки, както и внимателното боравене с тръбите и компонентите от неръждаема стомана по време на производството, за да се предотврати замърсяване, са основни изисквания за висококачествена тръбопроводна система, която е устойчива на корозия и осигурява дългосрочна продуктивна услуга.
Материалите, използвани в тръбопроводните системи от неръждаема стомана с висока чистота за биофармацевтични продукти, са претърпели еволюция към подобрена устойчивост на корозия през последното десетилетие. Повечето неръждаема стомана, използвана преди 1980 г., е била неръждаема стомана 304, тъй като е била сравнително евтина и е била подобрение спрямо медта, използвана преди това. Всъщност, неръждаемите стомани от серия 300 са сравнително лесни за машинна обработка, могат да бъдат заварявани чрез сливане без прекомерна загуба на устойчивост на корозия и не изискват специално предварително нагряване и последваща термична обработка.
Напоследък употребата на неръждаема стомана 316 в тръбопроводи с висока чистота се увеличава. Тип 316 е подобен по състав на тип 304, но в допълнение към легиращите елементи хром и никел, общи за двете, 316 съдържа около 2% молибден, което значително подобрява устойчивостта на корозия на 316. Типовете 304L и 316L, наричани марки „L“, имат по-ниско съдържание на въглерод от стандартните марки (0,035% спрямо 0,08%). Това намаляване на съдържанието на въглерод е предназначено да намали количеството карбидни утайки, които могат да възникнат поради заваряване. Това е образуването на хромов карбид, който намалява границите на зърната на основния хромов метал, правейки го податлив на корозия. Образуването на хромов карбид, наречено „сенсибилизация“, зависи от времето и температурата и е по-голям проблем при ръчно запояване. Показахме, че орбиталното заваряване на супераустенитна неръждаема стомана AL-6XN осигурява по-устойчиви на корозия заварки от подобни заварки, извършени на ръка. Това е така, защото орбиталното заваряване осигурява прецизен контрол на... ампераж, пулсация и време, което води до по-ниско и по-равномерно подаване на топлина в сравнение с ръчното заваряване. Орбиталното заваряване в комбинация с марки „L“ 304 и 316 на практика елиминира отлагането на карбиди като фактор за развитието на корозия в тръбопроводните системи.
Разлика в температурите на заваряване на неръждаема стомана от топлина до топлина. Въпреки че параметрите на заваряване и други фактори могат да се поддържат в рамките на доста строги допустими отклонения, все още има разлики в необходимото количество топлина за заваряване на неръждаема стомана от топлина до топлина. Номерът на плавката е партидният номер, присвоен на конкретна стопилка от неръждаема стомана във фабриката. Точният химичен състав на всяка партида се записва в протокола от фабрично изпитване (MTR) заедно с идентификацията на партидата или номера на плавката. Чистото желязо се топи при 1538°C (2800°F), докато легираните метали се топят в диапазон от температури, в зависимост от вида и концентрацията на всяка сплав или микроелемент. Тъй като няма две плавки от неръждаема стомана, които да съдържат точно еднаква концентрация на всеки елемент, характеристиките на заваряване ще варират от пещ до пещ.
SEM на орбитални заварки от тръби 316L върху тръби с AOD (отгоре) и EBR (отдолу) показа значителна разлика в гладкостта на заваръчния шев.
Въпреки че една заваръчна процедура може да работи за повечето плавки с подобен външен диаметър и дебелина на стената, някои плавки изискват по-малък ампераж, а други изискват по-висок ампераж от типичния. Поради тази причина нагряването на различни материали на работната площадка трябва да се следи внимателно, за да се избегнат потенциални проблеми. Често новата плавка изисква само малка промяна в ампеража, за да се постигне задоволителна заваръчна процедура.
Проблем със сярата. Елементарната сяра е примес, свързан с желязната руда, който до голяма степен се отстранява по време на процеса на производство на стомана. Неръждаемите стомани AISI тип 304 и 316 са специфицирани с максимално съдържание на сяра от 0,030%. С развитието на съвременните процеси на рафиниране на стомана, като например аргоно-кислородно обезвъглеродяване (AOD) и практики за двойно вакуумно топене, като например вакуумно индукционно топене, последвано от вакуумно дъгово претопяване (VIM+VAR), стана възможно производството на стомани, които са много специални по следните начини. техния химичен състав. Забелязано е, че свойствата на заваръчната вана се променят, когато съдържанието на сяра в стоманата е под около 0,008%. Това се дължи на влиянието на сярата и в по-малка степен на други елементи върху температурния коефициент на повърхностно напрежение на заваръчната вана, който определя характеристиките на течливост на течната вана.
При много ниски концентрации на сяра (0,001% – 0,003%), проникването на заваръчната вана става много широко в сравнение с подобни заварки, направени върху материали със средно съдържание на сяра. Заварките, направени върху тръби от неръждаема стомана с ниско съдържание на сяра, ще имат по-широки заварки, докато върху тръби с по-дебели стени (0,065 инча или 1,66 мм или повече), ще има по-голяма тенденция за образуване на заварки. Заваряване с вдлъбнатина. Когато заваръчният ток е достатъчен за получаване на напълно проникнал заваръчен шев. Това прави материалите с много ниско съдържание на сяра по-трудни за заваряване, особено при по-дебели стени. При по-високия край на концентрацията на сяра в неръждаема стомана 304 или 316, заваръчният шев е по-малко течен на вид и по-грапав от материалите със средно съдържание на сяра. Следователно, за заваряемост, идеалното съдържание на сяра би било в диапазона от приблизително 0,005% до 0,017%, както е посочено в ASTM A270 S2 за тръби с фармацевтично качество.
Производителите на електрополирани тръби от неръждаема стомана са забелязали, че дори умерените нива на сяра в неръждаемата стомана 316 или 316L затрудняват задоволяването на нуждите на техните клиенти от полупроводници и биофармацевтика за гладки, без вдлъбнатини вътрешни повърхности. Използването на сканираща електронна микроскопия за проверка на гладкостта на повърхностното покритие на тръбите е все по-често срещано. Доказано е, че сярата в неблагородните метали образува неметални включвания или „струни“ от манганов сулфид (MnS), които се отстраняват по време на електрополирането и оставят кухини в диапазона 0,25-1,0 микрона.
Производителите и доставчиците на електрополирани тръби насочват пазара към използването на материали с ултра ниско съдържание на сяра, за да отговорят на изискванията си за повърхностна обработка. Проблемът обаче не се ограничава само до електрополираните тръби, тъй като при неелектрополираните тръби включванията се отстраняват по време на пасивацията на тръбопроводната система. Доказано е, че кухините са по-склонни към точкова корозия, отколкото гладките повърхности. Така че има някои основателни причини за тенденцията към по-чисти материали с ниско съдържание на сяра.
Отклонение на дъгата. В допълнение към подобряването на заваряемостта на неръждаемата стомана, наличието на известно количество сяра подобрява и обработваемостта. В резултат на това производителите са склонни да избират материали в горния край на определения диапазон на съдържание на сяра. Заваряването на тръби с много ниски концентрации на сяра към фитинги, клапани или други тръби с по-високо съдържание на сяра може да създаде проблеми при заваряване, тъй като дъгата ще бъде насочена към тръби с ниско съдържание на сяра. Когато възникне отклонение на дъгата, проникването става по-дълбоко от страната с ниско съдържание на сяра, отколкото от страната с високо съдържание на сяра, което е обратното на това, което се случва при заваряване на тръби със съответстващи концентрации на сяра. В екстремни случаи заваръчният шев може напълно да проникне в материала с ниско съдържание на сяра и да остави вътрешността на заваръчния шев напълно неслепена (Fihey and Simeneau, 1982). За да се съобрази съдържанието на сяра във фитингите със съдържанието на сяра в тръбата, Carpenter Steel Division на Carpenter Technology Corporation of Pennsylvania въведе нискосернист (0,005% макс.) прътов материал 316L-SCQ (VIM+VAR) за производството на фитинги и... други компоненти, предназначени за заваряване към тръби с ниско съдържание на сяра. Заваряването на два материала с много ниско съдържание на сяра един към друг е много по-лесно от заваряването на материал с много ниско съдържание на сяра към такъв с по-високо съдържание на сяра.
Преминаването към използване на тръби с ниско съдържание на сяра се дължи до голяма степен на необходимостта от получаване на гладки електрополирани вътрешни повърхности на тръбите. Докато повърхностната обработка и електрополирането са важни както за полупроводниковата индустрия, така и за биотехнологичната/фармацевтичната индустрия, SEMI, когато пише спецификацията за полупроводниковата индустрия, уточнява, че тръбите 316L за технологични газови линии трябва да имат капачка от 0,004% сяра за оптимална производителност на повърхностните краища. ASTM, от друга страна, модифицира своята спецификация ASTM 270, за да включи тръби с фармацевтичен клас, които ограничават съдържанието на сяра до диапазон от 0,005 до 0,017%. Това би трябвало да доведе до по-малко трудности при заваряване в сравнение със сярата с по-нисък диапазон. Трябва да се отбележи обаче, че дори в този ограничен диапазон, отклонение на дъгата може да възникне при заваряване на тръби с ниско съдържание на сяра към тръби или фитинги с високо съдържание на сяра и монтажниците трябва внимателно да проследяват нагряването на материала и да проверяват преди производството съвместимостта на спойката между нагряванията. Производство на заваръчни шевове.
други микроелементи. Установено е, че микроелементи, включително сяра, кислород, алуминий, силиций и манган, влияят на проникването. Следови количества алуминий, силиций, калций, титан и хром, присъстващи в основния метал като оксидни включвания, са свързани с образуването на шлака по време на заваряване.
Ефектите на различните елементи са кумулативни, така че наличието на кислород може да компенсира някои от ефектите на ниското съдържание на сяра. Високите нива на алуминий могат да противодействат на положителния ефект върху проникването на сяра. Манганът се изпарява при температура на заваряване и се отлага в зоната, засегната от топлината на заваряване. Тези манганови отлагания са свързани със загуба на корозионна устойчивост. (Вижте Cohen, 1997). Полупроводниковата индустрия в момента експериментира с материали 316L с ниско съдържание на манган и дори ултра ниско съдържание на манган, за да предотврати тази загуба на корозионна устойчивост.
Образуване на шлака. Понякога по заваръчния шев от неръждаема стомана при някои плавки се появяват шлакови острови. Това е по своята същност проблем с материала, но понякога промените в параметрите на заваряване могат да го сведат до минимум или промените в сместа аргон/водород могат да подобрят заварката. Полард установява, че съотношението алуминий към силиций в основния метал влияе върху образуването на шлака. За да се предотврати образуването на нежелана шлака от типа на плака, той препоръчва съдържанието на алуминий да се поддържа на 0,010%, а съдържанието на силиций - на 0,5%. Когато обаче съотношението Al/Si е над това ниво, може да се образува сферична шлака, а не плакова. Този тип шлака може да остави вдлъбнатини след електрополиране, което е неприемливо за приложения с висока чистота. Шлаковите острови, които се образуват по външния диаметър на заваръчния шев, могат да причинят неравномерно проникване на вътрешния проход и да доведат до недостатъчно проникване. Шлаковите острови, които се образуват по вътрешния заваръчен шев, могат да бъдат податливи на корозия.
Еднопроходно заваряване с пулсация. Стандартното автоматично орбитално заваряване на тръби е еднопроходно заваряване с импулсен ток и непрекъснато въртене с постоянна скорост. Тази техника е подходяща за тръби с външни диаметри от 1/8″ до приблизително 7″ и дебелини на стената от 0,083″ и по-малко. След предварително продухване с определено време се получава дъга. Проникването на стената на тръбата се осъществява по време на закъснение, при което има дъга, но не се получава въртене. След това закъснение на въртене електродът се върти около заваръчната шевка, докато заваръчният шев се съедини или припокрие началната част на заваръчния шев по време на последния слой заваряване. Когато връзката е завършена, токът намалява с определено време.
Стъпков режим („синхронизирано“ заваряване). За заваряване чрез сливане на материали с дебели стени, обикновено по-големи от 0,083 инча, източникът на захранване за заваряване чрез сливане може да се използва в синхронен или стъпков режим. В синхронния или стъпков режим импулсът на заваръчния ток е синхронизиран с хода, така че роторът е неподвижен за максимално проникване по време на импулси с висок ток и се движи по време на импулси с нисък ток. Синхронните техники използват по-дълги времена на импулсите, от порядъка на 0,5 до 1,5 секунди, в сравнение с десетата или стотната от секундата време на импулса при конвенционалното заваряване. Тази техника може ефективно да заварява тръби с тънки стени 40 калибър с дебелина 0,154″ или 6″ и дебелина на стената 0,154″ или 6″. Стъпковата техника създава по-широк заваръчен шев, което го прави устойчив на грешки и полезен за заваряване на неправилни части, като например тръбни фитинги, към тръби, където може да има разлики в размерните допуски, известно несъответствие или термична несъвместимост на материала. Този тип заваряване изисква приблизително два пъти по-дълго време на дъгата от конвенционалното заваряване и е по-малко подходящ за приложения с ултрависока чистота (UHP) поради по-широката и по-груба... шев.
Програмируеми променливи. Настоящото поколение заваръчни захранващи източници са базирани на микропроцесори и съхраняват програми, които определят числови стойности за параметрите на заваряване за специфичен диаметър (OD) и дебелина на стената на тръбата, която ще се заварява, включително време за продухване, заваръчен ток, скорост на движение (RPM)), брой слоеве и време на слой, време на импулс, време на спускане и др. За орбитални заварки на тръби с добавена запълваща тел, програмните параметри ще включват скорост на подаване на телта, амплитуда на трептене на горелката и време на задържане, AVC (контрол на напрежението на дъгата за осигуряване на постоянна междина на дъгата) и наклон нагоре. За да извършите заваряване чрез стопяване, инсталирайте заваръчната глава с подходящ електрод и вложки за скоба за тръба върху тръбата и извикайте графика или програмата за заваряване от паметта на захранващия източник. Последователността на заваряване се инициира чрез натискане на бутон или клавиш на мембранния панел и заваряването продължава без намеса на оператора.
Непрограмируеми променливи. За да се получи постоянно добро качество на заваряване, параметрите на заваряване трябва да бъдат внимателно контролирани. Това се постига чрез точността на източника на захранване за заваряване и програмата за заваряване, която представлява набор от инструкции, въведени в източника на захранване, състоящи се от параметри на заваряване, за заваряване на тръба или тръбопровод с определен размер. Трябва да има и ефективен набор от стандарти за заваряване, определящи критериите за приемане на заваряване и някаква система за инспекция и контрол на качеството на заваряване, за да се гарантира, че заваряването отговаря на договорените стандарти. Въпреки това, някои фактори и процедури, различни от параметрите на заваряване, също трябва да бъдат внимателно контролирани. Тези фактори включват използването на добро оборудване за подготовка на краищата, добри практики за почистване и обработка, добри размерни допуски на тръбите или други заварявани части, постоянен вид и размер на волфрам, високо пречистени инертни газове и внимателно внимание към вариациите в материала. - висока температура.
Изискванията за подготовка за заваряване на краищата на тръбите са по-критични за орбиталното заваряване, отколкото за ръчното заваряване. Заварените съединения за орбитално заваряване на тръби обикновено са квадратни челни съединения. За да се постигне желаната повторяемост при орбиталното заваряване, е необходима прецизна, постоянна и машинно обработена подготовка на краищата. Тъй като заваръчният ток зависи от дебелината на стената, краищата трябва да са квадратни, без грапавини или скосявания по външния или вътрешния диаметър (Външния или вътрешния диаметър), което би довело до различна дебелина на стената.
Краищата на тръбите трябва да пасват един на друг в заваръчната глава, така че да няма забележима празнина между краищата на квадратното челно съединение. Въпреки че могат да се постигнат заварени съединения с малки празнини, качеството на заварката може да бъде неблагоприятно повлияно. Колкото по-голяма е празнината, толкова по-вероятно е да има проблем. Лошият монтаж може да доведе до пълна повреда на запояването. Тръбни триони, произведени от George Fischer и други, които режат тръбата и обръщат краищата на тръбите в една и съща операция, или преносими стругове за подготовка на краищата, като тези, произведени от Protem, Wachs и други, често се използват за направата на орбитални заварки с гладки краища, подходящи за машинна обработка. Режещи триони, ножовки, лентови триони и резачки за тръби не са подходящи за тази цел.
В допълнение към параметрите на заваряване, които влагат мощност за заваряване, има и други променливи, които могат да окажат силно влияние върху заваряването, но те не са част от действителната процедура на заваряване. Това включва вида и размера на волфрама, вида и чистотата на газа, използван за защита на дъгата и продухване на вътрешността на заваръчния шев, дебита на газа, използван за продухване, вида на използваната глава и източник на захранване, конфигурацията на шева и всяка друга важна информация. Ние наричаме тези „непрограмируеми“ променливи и ги записваме в графика за заваряване. Например, видът газ се счита за съществена променлива в Спецификацията на процедурата за заваряване (WPS), за да отговарят процедурите за заваряване на ASME Section IX Code за котли и съдове под налягане. Промените във вида газ или процентите на газовата смес или премахването на продухването на външно налягане изискват повторно валидиране на процедурата за заваряване.
заваръчен газ. Неръждаемата стомана е устойчива на окисление от атмосферен кислород при стайна температура. Когато се нагрее до точката си на топене (1530°C или 2800°F за чисто желязо), тя лесно се окислява. Инертният аргон най-често се използва като защитен газ и за продухване на вътрешни заварени съединения чрез орбитален GTAW процес. Чистотата на газа спрямо кислорода и влагата определя количеството на предизвиканото от окислението обезцветяване, което се получава върху или близо до заварката след заваряване. Ако продухващият газ не е с най-високо качество или ако системата за продухване не е напълно без течове, така че малко количество въздух прониква в системата за продухване, окислението може да е светлозелено или синкаво. Разбира се, никакво почистване няма да доведе до черна повърхност с коричка, обикновено наричана „подсладена“. Заваръчният аргон, доставян в бутилки, е с чистота 99,996-99,997%, в зависимост от доставчика, и съдържа 5-7 ppm кислород и други примеси, включително H2O, O2, CO2, въглеводороди и др., за общо 40 ppm максимум. Аргон с висока чистота В цилиндър или течен аргон в съд с Дюар може да бъде с чистота 99,999% или 10 ppm общи примеси, с максимум 2 ppm кислород. ЗАБЕЛЕЖКА: Пречистватели на газ като Nanochem или Gatekeeper могат да се използват по време на продухване, за да се намалят нивата на замърсяване до диапазона от части на милиард (ppb).
смесен състав. Газови смеси като 75% хелий/25% аргон и 95% аргон/5% водород могат да се използват като защитни газове за специални приложения. Двете смеси произвеждат по-горещи заварки от тези, направени при същите програмни настройки като аргона. Хелиевите смеси са особено подходящи за максимално проникване чрез заваряване със стопяване на въглеродна стомана. Консултант в полупроводниковата индустрия препоръчва използването на аргоново-водородни смеси като защитни газове за UHP приложения. Водородните смеси имат няколко предимства, но и някои сериозни недостатъци. Предимството е, че те създават по-влажна локва и гладка заваръчна повърхност, което е идеално за прилагане на системи за подаване на газ под ултрависоко налягане с възможно най-гладка вътрешна повърхност. Наличието на водород осигурява редуцираща атмосфера, така че ако в газовата смес има следи от кислород, получената заварка ще изглежда по-чиста с по-малко обезцветяване, отколкото подобна концентрация на кислород в чист аргон. Този ефект е оптимален при около 5% съдържание на водород. Някои използват 95/5% аргоново-водородна смес като вътрешна продувка, за да подобрят външния вид на вътрешната заваръчна шевна ...
Заваръчният шев, използващ водородна смес като защитен газ, е по-тесен, с изключение на това, че неръждаемата стомана има много ниско съдържание на сяра и генерира повече топлина в заваръчния шев, отколкото същата настройка на тока с несмесен аргон. Значителен недостатък на аргоново-водородните смеси е, че дъгата е далеч по-нестабилна от чистия аргон и има тенденция дъгата да се отклонява, достатъчно силна, за да причини неправилно сваряване. Отклонението на дъгата може да изчезне, когато се използва различен източник на смесен газ, което предполага, че може да е причинено от замърсяване или лошо смесване. Тъй като топлината, генерирана от дъгата, варира в зависимост от концентрацията на водород, постоянната концентрация е от съществено значение за постигане на повтарящи се заварки и има разлики в предварително смесения бутилиран газ. Друг недостатък е, че животът на волфрама е значително съкратен, когато се използва водородна смес. Въпреки че причината за влошаването на волфрама от смесения газ не е определена, съобщава се, че дъгата е по-трудна и волфрамът може да се нуждае от подмяна след една или две заварки. Аргоново-водородните смеси не могат да се използват за заваряване на въглеродна стомана или титан.
Отличителна черта на TIG процеса е, че той не консумира електроди. Волфрамът има най-високата точка на топене от всички метали (6098°F; 3370°C) и е добър емитер на електрони, което го прави особено подходящ за употреба като неконсумируем електрод. Свойствата му се подобряват чрез добавяне на 2% от някои редкоземни оксиди, като церий, лантанов оксид или ториев оксид, за да се подобри запалването и стабилността на дъгата. Чистият волфрам рядко се използва в GTAW поради превъзходните свойства на цериевия волфрам, особено за орбитални GTAW приложения. Ториевият волфрам се използва по-малко от преди, тъй като е донякъде радиоактивен.
Електродите с полирано покритие са по-равномерни по размер. Гладката повърхност винаги е за предпочитане пред грапава или неравномерна повърхност, тъй като постоянството в геометрията на електрода е от решаващо значение за постоянни и равномерни резултати при заваряване. Електроните, излъчвани от върха (DCEN), пренасят топлина от волфрамовия връх към заваръчния шев. По-фин връх позволява плътността на тока да се поддържа много висока, но може да доведе до по-кратък живот на волфрамовия връх. За орбитално заваряване е важно механично да се шлайфа върха на електрода, за да се осигури повторяемост на геометрията на волфрамовия връх и повторяемост на заваръчния шев. Тъпият връх принуждава дъгата от заваръчния шев да се премести на едно и също място върху волфрамовия връх. Диаметърът на върха контролира формата на дъгата и количеството на проникване при определен ток. Ъгълът на конусност влияе върху характеристиките на тока/напрежението на дъгата и трябва да бъде определен и контролиран. Дължината на волфрамовия връх е важна, защото известна дължина на волфрамовия връх може да се използва за задаване на междинната междина на дъгата. Междинната междина на дъгата за определена стойност на тока определя напрежението и по този начин мощността, приложена към заваръчния шев.
Размерът на електрода и диаметърът на върха му се избират според интензитета на заваръчния ток. Ако токът е твърде висок за електрода или неговия връх, той може да загуби метал от върха, а използването на електроди с диаметър на върха, който е твърде голям за тока, може да причини отклонение на дъгата. Ние определяме диаметрите на електрода и върха според дебелината на стената на заваръчния шев и използваме диаметър 0,0625 за почти всичко до дебелина на стената 0,093″, освен ако употребата не е предназначена за използване с електроди с диаметър 0,040″ за заваряване на малки прецизни компоненти. За повторяемост на заваръчния процес, видът и покритието на волфрама, дължината, ъгълът на конусност, диаметърът, диаметърът на върха и междинната междина на дъгата трябва да бъдат посочени и контролирани. За приложения за заваряване на тръби, винаги се препоръчва церий-волфрам, тъй като този вид има много по-дълъг експлоатационен живот от другите видове и има отлични характеристики на запалване на дъгата. Церий-волфрамът е нерадиоактивен.
За повече информация, моля, свържете се с Барбара Хенън, мениджър „Технически публикации“, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331. Телефон: 818-896-9556. Факс: 818-890-3724.