Mubo nga Sulat sa Editor: Nalipay ang Pharmaceutical Online sa pagpresentar niining upat ka bahin nga artikulo bahin sa orbital welding sa bioprocess piping sa eksperto sa industriya nga si Barbara Henon sa Arc Machines. Kini nga artikulo gi-adapt gikan sa presentasyon ni Dr. Henon sa ASME conference sa ulahing bahin sa miaging tuig.
Malikayan ang pagkawala sa resistensya sa kaagnasan. Ang taas nga kaputli nga tubig sama sa DI o WFI usa ka agresibo kaayo nga etchant para sa stainless steel. Dugang pa, ang pharmaceutical grade nga WFI gi-cycle sa taas nga temperatura (80°C) aron mapadayon ang sterility. Adunay gamay nga kalainan tali sa pagpaubos sa temperatura nga igo aron masuportahan ang buhing mga organismo nga makamatay sa produkto ug pagpataas sa temperatura nga igo aron mapalambo ang produksiyon sa "rouge". Ang Rouge usa ka brown nga pelikula nga lainlain ang komposisyon nga gipahinabo sa kaagnasan sa mga sangkap sa sistema sa tubo sa stainless steel. Ang hugaw ug iron oxides mahimong mga panguna nga sangkap, apan ang lainlaing mga porma sa iron, chromium ug nickel mahimo usab nga naa. Ang presensya sa rouge makamatay sa pipila ka mga produkto ug ang presensya niini mahimong mosangpot sa dugang nga kaagnasan, bisan kung ang presensya niini sa ubang mga sistema daw dili kaayo delikado.
Ang welding mahimong makaapekto sa resistensya sa kaagnasan. Ang init nga kolor resulta sa oxidizing material nga nadeposito sa mga weld ug HAZ atol sa welding, labi nga makadaot, ug nalangkit sa pagporma sa rouge sa mga sistema sa tubig sa parmasyutiko. Ang pagporma sa chromium oxide mahimong hinungdan sa init nga tint, nga magbilin ug chromium-depleted layer nga daling maagnasan. Ang init nga kolor mahimong matangtang pinaagi sa pag-pickling ug paggaling, pagtangtang sa metal gikan sa ibabaw, lakip ang nagpahiping chromium-depleted layer, ug pagpahiuli sa resistensya sa kaagnasan sa lebel nga duol sa base metal levels. Bisan pa, ang pag-pickling ug paggaling makadaot sa surface finish. Ang passivation sa piping system gamit ang nitric acid o chelating agent formulations gihimo aron mabuntog ang dili maayo nga epekto sa welding ug fabrication sa dili pa gamiton ang piping system. Ang auger electron analysis nagpakita nga ang chelation passivation makapahiuli sa mga pagbag-o sa ibabaw sa distribusyon sa oxygen, chromium, iron, nickel ug manganese nga nahitabo sa weld ug heat affected zone ngadto sa pre-weld state. Bisan pa, ang passivation makaapekto lamang sa gawas nga surface layer ug dili makasulod sa ubos sa 50 angstroms, samtang ang thermal coloration mahimong molugway. 1000 ka angstrom o labaw pa sa ilawom sa nawong.
Busa, aron ma-instalar ang mga sistema sa tubo nga dili madaot sa kaagnasan duol sa mga wala ma-welding nga substrate, importante nga limitahan ang kadaot nga gipahinabo sa welding ug fabrication sa mga lebel nga mahimong mabawi pag-ayo pinaagi sa passivation. Kini nagkinahanglan sa paggamit sa purge gas nga adunay gamay nga oxygen content ug paghatud sa sulod nga diametro sa welded joint nga walay kontaminasyon sa atmospheric oxygen o moisture. Ang tukma nga pagkontrol sa heat input ug paglikay sa overheating atol sa welding importante usab aron malikayan ang pagkawala sa corrosion resistance. Ang pagkontrol sa proseso sa paggama aron makab-ot ang masubli ug makanunayon nga taas nga kalidad nga mga weld, ingon man ang maampingong pagdumala sa mga stainless steel nga tubo ug mga component atol sa paggama aron malikayan ang kontaminasyon, mga importanteng kinahanglanon alang sa usa ka taas nga kalidad nga sistema sa tubo nga makasukol sa kaagnasan ug makahatag og dugay nga produktibong serbisyo.
Ang mga materyales nga gigamit sa mga high-purity biopharmaceutical stainless steel piping system nakaagi og ebolusyon padulong sa mas maayong resistensya sa kaagnasan sa miaging dekada. Kadaghanan sa stainless steel nga gigamit sa wala pa ang 1980 kay 304 stainless steel tungod kay kini medyo barato ug usa ka kalamboan kon itandi sa tumbaga nga gigamit kaniadto. Sa tinuud, ang 300 series stainless steels medyo dali ra gamiton sa makina, mahimong i-fusion welded nga dili kaayo mawala ang ilang resistensya sa kaagnasan, ug wala magkinahanglan og espesyal nga preheat ug post heat treatments.
Bag-ohay lang, ang paggamit sa 316 stainless steel sa mga aplikasyon sa high-purity piping nagkadaghan. Ang Type 316 parehas og komposisyon sa Type 304, apan dugang sa mga elemento sa chromium ug nickel alloying nga komon sa duha, ang 316 adunay mga 2% nga molybdenum, nga labi nga nagpauswag sa resistensya sa corrosion sa 316. Ang mga Type 304L ug 316L, nga gitawag nga "L" nga mga grado, adunay mas ubos nga sulud sa carbon kaysa sa standard nga mga grado (0.035% vs. 0.08%). Kini nga pagkunhod sa sulud sa carbon gituyo aron makunhuran ang gidaghanon sa carbide precipitation nga mahimong mahitabo tungod sa welding. Kini ang pagporma sa chromium carbide, nga nagpaubos sa mga utlanan sa lugas sa chromium base metal, nga naghimo niini nga dali nga madaot. Ang pagporma sa chromium carbide, nga gitawag og "sensitization," nagdepende sa oras ug temperatura ug usa ka mas dako nga problema kung mag-solder sa kamot. Gipakita namo nga ang orbital welding sa super-austenitic stainless steel AL-6XN naghatag og mas daghang corrosion resistant welds kaysa sa parehas nga mga welds nga gihimo sa kamot. Kini tungod kay ang orbital welding naghatag og tukma nga pagkontrol sa amperage, pulsation ug timing, nga moresulta sa mas ubos ug mas parehas nga heat input kaysa manual welding. Ang orbital welding inubanan sa "L" nga grado 304 ug 316 halos makawagtang sa carbide precipitation isip usa ka hinungdan sa pag-uswag sa corrosion sa mga sistema sa tubo.
Ang kalainan sa kainit-ngadto-sa-kainit sa stainless steel. Bisan tuod ang mga parametro sa welding ug uban pang mga hinungdan mahimong mapadayon sulod sa medyo hugot nga mga tolerance, aduna gihapoy mga kalainan sa input sa kainit nga gikinahanglan aron ma-weld ang stainless steel gikan sa kainit ngadto sa kainit. Ang numero sa kainit mao ang numero sa lote nga gi-assign sa usa ka piho nga stainless steel nga natunaw sa pabrika. Ang eksaktong kemikal nga komposisyon sa matag batch natala sa Factory Test Report (MTR) uban sa pag-ila sa batch o numero sa kainit. Ang puro nga puthaw matunaw sa 1538°C (2800°F), samtang ang mga alloyed metal matunaw sulod sa lain-laing temperatura, depende sa tipo ug konsentrasyon sa matag alloy o trace element nga anaa. Tungod kay walay duha ka kainit sa stainless steel nga adunay parehas nga konsentrasyon sa matag elemento, ang mga kinaiya sa welding magkalahi gikan sa hurno ngadto sa hurno.
Ang SEM sa 316L pipe orbital welds sa AOD pipe (ibabaw) ug EBR material (ubos) nagpakita og dakong kalainan sa hamis sa weld bead.
Samtang ang usa ka pamaagi sa pagwelding mahimong molihok alang sa kadaghanan sa mga heat nga adunay parehas nga OD ug gibag-on sa dingding, ang ubang mga heat nanginahanglan og gamay nga amperage ug ang uban nanginahanglan og mas taas nga amperage kaysa naandan. Tungod niini nga hinungdan, ang pagpainit sa lainlaing mga materyales sa lugar sa trabaho kinahanglan nga bantayan pag-ayo aron malikayan ang mga potensyal nga problema. Kasagaran, ang bag-ong kainit nanginahanglan lamang og gamay nga pagbag-o sa amperage aron makab-ot ang usa ka makatagbaw nga pamaagi sa pagwelding.
Problema sa sulfur. Ang elemental sulfur usa ka hugaw nga may kalabutan sa iron ore nga kadaghanan makuha atol sa proseso sa paghimo og asero. Ang AISI Type 304 ug 316 stainless steels gitino nga adunay pinakataas nga sulfur content nga 0.030%. Uban sa pag-uswag sa modernong mga proseso sa pagpino sa asero, sama sa Argon Oxygen Decarburization (AOD) ug dual vacuum melting practices sama sa Vacuum Induction Melting gisundan sa Vacuum Arc Remelting (VIM+VAR), nahimo nang posible ang paghimo og mga asero nga espesyal kaayo sa mosunod nga mga paagi. ang ilang kemikal nga komposisyon. Namatikdan nga ang mga kabtangan sa weld pool mausab kung ang sulfur content sa asero ubos sa mga 0.008%. Kini tungod sa epekto sa sulfur ug sa gamay nga sukod sa ubang mga elemento sa temperature coefficient of surface tension sa weld pool, nga nagtino sa mga kinaiya sa pag-agos sa liquid pool.
Sa ubos kaayo nga konsentrasyon sa sulfur (0.001% – 0.003%), ang pagsulod sa weld puddle mahimong mas lapad kon itandi sa susamang mga weld nga gihimo sa medium nga sulfur content nga mga materyales. Ang mga weld nga gihimo sa low sulfur stainless steel pipe adunay mas lapad nga mga weld, samtang sa mas baga nga wall pipe (0.065 pulgada, o 1.66 mm o labaw pa) adunay mas dako nga tendensya nga makahimo og recess welding. Kung ang welding current igo na aron makahimo og hingpit nga pagsulod sa weld. Kini makapahimo sa mga materyales nga adunay ubos kaayo nga sulfur content nga mas lisud i-weld, labi na sa mas baga nga mga dingding. Sa mas taas nga tumoy sa sulfur concentration sa 304 o 316 stainless steel, ang weld bead lagmit nga dili kaayo fluid ang hitsura ug mas baga kay sa medium nga sulfur materials. Busa, alang sa weldability, ang sulundon nga sulfur content anaa sa range nga gibana-bana nga 0.005% hangtod 0.017%, sama sa gipiho sa ASTM A270 S2 para sa pharmaceutical quality tubing.
Nakamatikod ang mga prodyuser sa electropolished stainless steel pipe nga bisan ang kasarangan nga lebel sa sulfur sa 316 o 316L stainless steel nagpalisod sa pagtubag sa mga panginahanglan sa ilang mga semiconductor ug biopharmaceutical nga kustomer alang sa hamis, walay lungag nga mga interior surface. Ang paggamit sa scanning electron microscopy aron mapamatud-an ang hamis sa tube surface finish nagkadaghan. Ang sulfur sa mga base metal napamatud-an nga nagporma og mga non-metallic inclusions o manganese sulfide (MnS) nga "stringers" nga gikuha atol sa electropolishing ug nagbilin og mga haw-ang sa 0.25-1.0 micron range.
Ang mga tiggama ug mga supplier sa electropolish tubes nagduso sa merkado ngadto sa paggamit sa ultra-low sulfur nga mga materyales aron matubag ang ilang mga kinahanglanon sa surface finish. Bisan pa, ang problema dili limitado sa electropolish tubes, tungod kay sa mga non-electropolish tubes ang mga inclusion gikuha atol sa passivation sa piping system. Ang mga voids napamatud-an nga mas dali nga ma-pitting kaysa sa hamis nga mga surface area. Busa adunay pipila ka balido nga mga rason sa trend ngadto sa low-sulfur, "cleaner" nga mga materyales.
Pagtipas sa arko. Gawas pa sa pagpauswag sa pagka-weld sa stainless steel, ang presensya sa pipila ka sulfur nagpauswag usab sa pagka-machinable. Tungod niini, ang mga tiggama ug mga tiggama lagmit nga mopili sa mga materyales sa mas taas nga tumoy sa gitakdang sulfur content range. Ang pag-welding sa mga tubo nga adunay ubos kaayo nga konsentrasyon sa sulfur ngadto sa mga fitting, balbula o uban pang mga tubo nga adunay mas taas nga sulfur content mahimong makamugna og mga problema sa welding tungod kay ang arko mo-bias ngadto sa mga tubo nga adunay ubos nga sulfur content. Kung mahitabo ang arc deflection, ang pagsulod mahimong mas lawom sa low-sulfur nga bahin kaysa sa high-sulfur nga bahin, nga sukwahi sa kung unsa ang mahitabo kung mag-welding sa mga tubo nga adunay parehas nga konsentrasyon sa sulfur. Sa grabe nga mga kaso, ang weld bead hingpit nga makasulod sa low-sulfur nga materyal ug magbilin sa sulod sa weld nga hingpit nga wala ma-fuse (Fihey ug Simeneau, 1982). Aron ipahiangay ang sulfur content sa mga fitting sa sulfur content sa tubo, ang Carpenter Steel Division sa Carpenter Technology Corporation sa Pennsylvania nagpaila sa usa ka low sulfur (0.005% max) 316 bar stock (Type 316L-SCQ) (VIM+VAR)) para sa paggama. sa mga fitting ug uban pang mga sangkap nga gituyo nga i-weld sa mga tubo nga ubos ang sulfur. Ang pag-weld sa duha ka materyales nga ubos kaayo ang sulfur sa usag usa mas sayon ​​​​kay sa pag-weld sa usa ka materyal nga ubos kaayo ang sulfur ngadto sa usa nga mas taas og sulfur.
Ang pagbalhin ngadto sa paggamit sa mga low-sulfur tubes kasagaran tungod sa panginahanglan nga makakuha og hamis nga electropolish inner tube surfaces. Samtang ang surface finish ug electropolishing importante sa industriya sa semiconductor ug sa industriya sa biotech/pharmaceutical, ang SEMI, sa pagsulat sa semiconductor industry specification, nagtino nga ang 316L tubing para sa process gas lines kinahanglan adunay 0.004% sulfur cap para sa labing maayong performance. Ang mga Surface end. Ang ASTM, sa laing bahin, nag-usab sa ilang ASTM 270 specification aron ilakip ang pharmaceutical-grade tubing nga naglimite sa sulfur content ngadto sa range nga 0.005 ngadto sa 0.017%. Kini moresulta sa mas gamay nga kalisud sa welding kon itandi sa lower range sulfurs. Bisan pa, kinahanglan nga matikdan nga bisan sulod niining limitado nga range, ang arc deflection mahimo gihapon nga mahitabo kung mag-welding sa mga low-sulfur pipe ngadto sa mga high-sulfur pipe o fittings, ug ang mga installer kinahanglan nga mag-amping sa pagsubay sa pagpainit sa materyal ug susihon sa dili pa ang paghimo. Pagkaangay sa solder tali sa pagpainit. Produksyon sa mga weld.
ubang mga trace elements. Ang mga trace elements lakip ang sulfur, oxygen, aluminum, silicon ug manganese nakit-an nga makaapekto sa penetration. Ang gamay nga gidaghanon sa aluminum, silicon, calcium, titanium ug chromium nga anaa sa base metal isip oxide inclusions nalangkit sa pagporma sa slag atol sa welding.
Ang mga epekto sa nagkalain-laing elemento kay natipon, busa ang presensya sa oksiheno makabawi sa pipila ka mga epekto sa ubos nga sulfur. Ang taas nga lebel sa aluminum makasumpo sa positibo nga epekto sa pagsulod sa sulfur. Ang manganese moalisngaw sa temperatura sa welding ug mga deposito sa welding heat-affected zone. Kini nga mga deposito sa manganese nalangkit sa pagkawala sa resistensya sa kaagnasan. (Tan-awa ang Cohen, 1997). Ang industriya sa semiconductor karon nag-eksperimento sa ubos nga manganese ug bisan sa ultra-low manganese 316L nga mga materyales aron mapugngan kini nga pagkawala sa resistensya sa kaagnasan.
Pagporma sa slag. Usahay makita ang mga slag island sa stainless steel bead para sa pipila ka mga heat. Kini usa ka materyal nga isyu, apan usahay ang mga pagbag-o sa mga parameter sa welding mahimong makapakunhod niini, o ang mga pagbag-o sa argon/hydrogen mixture makapaayo sa weld. Nakaplagan ni Pollard nga ang ratio sa aluminum ngadto sa silicon sa base metal makaapekto sa pagporma sa slag. Aron mapugngan ang pagporma sa dili gusto nga plaque-type slag, girekomenda niya nga ipadayon ang aluminum content sa 0.010% ug ang silicon content sa 0.5%. Bisan pa, kung ang Al/Si ratio labaw niini nga lebel, ang spherical slag mahimong maporma imbes nga ang plaque type. Kini nga klase sa slag mahimong magbilin og mga lungag human sa electropolishing, nga dili madawat para sa mga high-purity application. Ang mga slag island nga maporma sa OD sa weld mahimong hinungdan sa dili patas nga pagsulod sa ID pass ug mahimong moresulta sa dili igo nga pagsulod. Ang mga slag island nga maporma sa ID weld bead mahimong dali nga madaot.
Single-run weld nga adunay pulsation. Ang standard automatic orbital tube welding usa ka single pass weld nga adunay pulsed current ug padayon nga constant speed rotation. Kini nga teknik angay alang sa tubo nga adunay outside diameters gikan sa 1/8″ hangtod sa gibana-bana nga 7″ ug gibag-on sa dingding nga 0.083″ ug ubos pa. Human sa timed pre-purge, mahitabo ang arcing. Ang penetration sa bungbong sa tubo mahimo atol sa timed delay diin adunay arcing apan walay rotation nga mahitabo. Human niining rotational delay, ang electrode molibot sa weld joint hangtod nga ang weld moapil o mosapaw sa inisyal nga bahin sa weld atol sa katapusang layer sa welding. Kung makompleto na ang koneksyon, ang kuryente mohinay sa usa ka timed drop.
Step mode (“synchronized” welding). Para sa fusion welding sa mas baga nga mga materyales nga adunay bungbong, kasagaran mas dako kay sa 0.083 pulgada, ang fusion welding power source magamit sa synchronous o step mode. Sa synchronous o step mode, ang welding current pulse gi-synchronize sa stroke, mao nga ang rotor dili molihok para sa maximum penetration atol sa high current pulses ug molihok atol sa low current pulses. Ang synchronous techniques mogamit og mas taas nga pulse times, sa han-ay nga 0.5 ngadto sa 1.5 segundos, kon itandi sa ikanapulo o ika-gatos sa usa ka segundo nga pulse time para sa conventional welding. Kini nga teknik epektibong maka-weld og 0.154″ o 6″ nga gibag-on nga 40 gauge 40 thin wall pipe nga adunay 0.154″ o 6″ nga gibag-on sa bungbong. Ang stepped technique makamugna og mas lapad nga weld, nga naghimo niini nga fault tolerant ug makatabang sa pag-weld sa dili regular nga mga parte sama sa pipe fittings ngadto sa mga tubo diin mahimong adunay mga kalainan sa dimensional tolerances, pipila ka misalignment o Material thermal incompatibility. Kini nga matang sa welding nagkinahanglan og gibana-bana nga doble sa arc time sa conventional welding ug dili kaayo angay para sa ultra-high-purity (UHP) nga mga aplikasyon tungod sa... ngadto sa mas lapad ug mas bagis nga tinahian.
Mga programmable nga variable. Ang kasamtangang henerasyon sa mga tinubdan sa kuryente sa welding kay mga programa nga nakabase sa microprocessor ug nagtipig nga nagtino sa mga numerical value para sa mga parameter sa welding para sa usa ka piho nga diametro (OD) ug gibag-on sa dingding sa tubo nga i-welding, lakip ang oras sa paglimpyo, karon sa welding, katulin sa pagbiyahe (RPM)), gidaghanon sa mga layer ug oras matag layer, oras sa pulso, oras sa pag-ubos, ug uban pa. Para sa mga orbital tube welds nga adunay gidugang nga filler wire, ang mga parameter sa programa maglakip sa katulin sa feed sa wire, amplitude sa oscillation sa torch ug oras sa pagpabilin, AVC (arc voltage control aron makahatag og kanunay nga arc gap), ug upslope. Aron mahimo ang fusion welding, i-install ang welding head nga adunay angay nga electrode ug pipe clamp inserts sa tubo ug i-recall ang iskedyul sa welding o programa gikan sa memorya sa tinubdan sa kuryente. Ang han-ay sa welding gisugdan pinaagi sa pagpindot sa buton o membrane panel key ug ang welding nagpadayon nga wala’y interbensyon sa operator.
Mga dili-maprograma nga mga baryable. Aron makakuha og makanunayon nga maayo nga kalidad sa weld, ang mga parameter sa welding kinahanglan nga maampingong kontrolon. Kini makab-ot pinaagi sa katukma sa tinubdan sa kuryente sa welding ug sa programa sa welding, nga usa ka hugpong sa mga instruksyon nga gisulod sa tinubdan sa kuryente, nga gilangkoban sa mga parameter sa welding, alang sa pag-welding sa usa ka piho nga gidak-on sa tubo o tubo. Kinahanglan usab nga adunay usa ka epektibo nga hugpong sa mga sumbanan sa welding, nga nagtino sa mga criteria sa pagdawat sa welding ug pipila ka inspeksyon sa welding ug sistema sa pagkontrol sa kalidad aron masiguro nga ang welding makatuman sa gikasabutan nga mga sumbanan. Bisan pa, ang pipila ka mga hinungdan ug pamaagi gawas sa mga parameter sa welding kinahanglan usab nga maampingong kontrolon. Kini nga mga hinungdan naglakip sa paggamit sa maayong kagamitan sa pag-andam sa katapusan, maayong mga pamaagi sa pagpanglimpyo ug pagdumala, maayong mga tolerance sa dimensiyon sa tubing o uban pang mga bahin nga gi-welding, makanunayon nga tipo ug gidak-on sa tungsten, taas nga pagkaputli nga mga inert gas, ug maampingong pagtagad sa mga kalainan sa materyal. - taas nga temperatura.
Ang mga kinahanglanon sa pagpangandam alang sa pipe end welding mas kritikal alang sa orbital welding kaysa manual welding. Ang mga welded joint alang sa orbital pipe welding kasagaran square butt joints. Aron makab-ot ang gusto nga pagkasubli sa orbital welding, gikinahanglan ang tukma, makanunayon, ug machined nga pagpangandam sa katapusan. Tungod kay ang welding current nagdepende sa gibag-on sa dingding, ang mga tumoy kinahanglan nga kuwadrado nga walay burrs o bevels sa OD o ID (OD o ID), nga moresulta sa lainlaing gibag-on sa dingding.
Kinahanglan nga mohaom ang mga tumoy sa tubo sa weld head aron walay makitang kal-ang tali sa mga tumoy sa square butt joint. Bisan tuod mahimo ang mga welded joint nga adunay gagmay nga mga kal-ang, ang kalidad sa weld mahimong maapektuhan. Kon mas dako ang kal-ang, mas dako ang posibilidad nga adunay problema. Ang dili maayo nga pag-assemble mahimong moresulta sa hingpit nga pagkapakyas sa soldering. Ang mga pipe saw nga gihimo ni George Fischer ug uban pa nga nagputol sa tubo ug nag-atubang sa mga tumoy sa tubo sa parehas nga operasyon, o mga portable end preparation lathes sama sa gihimo sa Protem, Wachs, ug uban pa, nga kanunay gigamit sa paghimo og hamis nga end orbital welds nga angay alang sa machining. Ang mga chop saw, hacksaw, band saw ug tubing cutters dili angay alang niini nga katuyoan.
Gawas pa sa mga parameter sa welding nga nag-input sa gahum sa pag-weld, adunay uban pang mga variable nga mahimong adunay dakong epekto sa pag-weld, apan dili kini bahin sa aktuwal nga pamaagi sa pag-weld. Naglakip kini sa tipo ug gidak-on sa tungsten, ang tipo ug kaputli sa gas nga gigamit sa pagpanalipod sa arko ug paglimpyo sa sulod sa weld joint, ang rate sa pag-agos sa gas nga gigamit alang sa purging, ang tipo sa ulo ug gigikanan sa kuryente nga gigamit, ang pagkahan-ay sa joint, ug bisan unsang uban pang may kalabutan nga impormasyon. Gitawag namo kini nga mga variable nga "dili ma-program" ug girekord kini sa iskedyul sa welding. Pananglitan, ang tipo sa gas giisip nga usa ka hinungdanon nga variable sa Welding Procedure Specification (WPS) alang sa mga pamaagi sa pag-weld aron motuman sa ASME Section IX Boiler and Pressure Vessel Code. Ang mga pagbag-o sa porsyento sa tipo sa gas o sagol nga gas, o pagwagtang sa ID purging nanginahanglan og pag-usab sa pamaagi sa pag-weld.
welding gas. Ang stainless steel dili maapektuhan sa atmospheric oxygen oxidation sa temperatura sa kwarto. Kung kini ipainit hangtod sa melting point niini (1530°C o 2800°F para sa puro nga iron) dali kini ma-oxidize. Ang inert argon kasagarang gigamit isip shielding gas ug para sa paglimpyo sa internal welded joints pinaagi sa orbital GTAW process. Ang kaputli sa gas relatibo sa oxygen ug moisture ang nagtino sa gidaghanon sa oxidation-induced discoloration nga mahitabo sa o duol sa weld human sa welding. Kung ang purge gas dili taas og kalidad o kung ang purge system dili hingpit nga walay leak nga gamay ra ang hangin nga mogawas sa purge system, ang oxidation mahimong light teal o bluish. Siyempre, walay pagpanglimpyo nga moresulta sa crusty black surface nga kasagarang gitawag nga "sweetened". Ang welding grade argon nga gihatag sa mga cylinder kay 99.996-99.997% pure, depende sa supplier, ug adunay 5-7 ppm nga oxygen ug uban pang mga impurities, lakip ang H2O, O2, CO2, hydrocarbons, ug uban pa, para sa total nga 40 ppm a maximum. Ang high-purity argon sa usa ka silindro o liquid argon sa usa ka Dewar mahimong 99.999% pure o 10 ppm total impurities, nga adunay maximum nga 2 ppm oxygen. PAHINUMDOM: Ang mga gas purifier sama sa Nanochem o Gatekeeper mahimong gamiton atol sa purging aron makunhuran ang lebel sa kontaminasyon ngadto sa parts per billion (ppb) range.
sinagol nga komposisyon. Ang mga sagol nga gas sama sa 75% helium/25% argon ug 95% argon/5% hydrogen mahimong gamiton isip shielding gases para sa espesyal nga mga aplikasyon. Ang duha ka sagol nakamugna og mas init nga mga weld kay sa gihimo ubos sa parehas nga mga setting sa programa sama sa argon. Ang mga sagol nga helium labi nga angay alang sa labing taas nga pagsulod pinaagi sa fusion welding sa carbon steel. Usa ka consultant sa industriya sa semiconductor nagpasiugda sa paggamit sa mga sagol nga argon/hydrogen isip shielding gases para sa mga aplikasyon sa UHP. Ang mga sagol nga hydrogen adunay daghang mga bentaha, apan adunay usab pipila ka seryoso nga mga disbentaha. Ang bentaha mao nga kini nagpatungha og mas basa nga puddle ug usa ka mas hapsay nga weld surface, nga sulundon alang sa pagpatuman sa mga ultra-high pressure gas delivery system nga adunay labing hamis nga inner surface kutob sa mahimo. Ang presensya sa hydrogen naghatag og reducing atmosphere, busa kung adunay mga timailhan sa oxygen sa sagol nga gas, ang resulta nga weld tan-awon nga mas limpyo nga adunay gamay nga pagkausab sa kolor kaysa sa parehas nga konsentrasyon sa oxygen sa puro nga argon. Kini nga epekto labing maayo sa mga 5% nga sulud sa hydrogen. Ang uban naggamit og 95/5% nga sagol nga argon/hydrogen isip ID purge aron mapaayo ang hitsura sa internal weld bead.
Ang weld bead nga naggamit og hydrogen mixture isip shielding gas mas pig-ot, gawas nga ang stainless steel adunay ubos kaayo nga sulfur content ug makamugna og dugang kainit sa weld kaysa sa parehas nga current setting sa wala gisagol nga argon. Usa ka dakong disbentaha sa argon/hydrogen mixtures mao nga ang arc dili kaayo lig-on kaysa puro nga argon, ug adunay tendensiya nga ang arc mo-drift, nga igo na ka grabe aron hinungdan sa misfusion. Ang arc drift mahimong mawala kung gamiton ang lahi nga mixed gas source, nga nagsugyot nga kini mahimong tungod sa kontaminasyon o dili maayo nga pagsagol. Tungod kay ang kainit nga namugna sa arc managlahi uban sa konsentrasyon sa hydrogen, ang kanunay nga konsentrasyon hinungdanon aron makab-ot ang masubli nga mga weld, ug adunay mga kalainan sa pre-mixed bottled gas. Laing disbentaha mao nga ang lifetime sa tungsten mubo kaayo kung gamiton ang hydrogen mixture. Samtang ang hinungdan sa pagkadaot sa tungsten gikan sa mixed gas wala pa matino, gitaho nga ang arc mas lisud ug ang tungsten mahimong kinahanglan nga ilisan pagkahuman sa usa o duha ka weld. Ang argon/hydrogen mixtures dili magamit sa pag-weld sa carbon steel o titanium.
Usa ka talagsaong bahin sa proseso sa TIG mao nga dili kini mokonsumo og mga electrodes. Ang Tungsten adunay pinakataas nga melting point sa bisan unsang metal (6098°F; 3370°C) ug usa ka maayong electron emitter, nga naghimo niini nga labi ka angay gamiton isip usa ka non-consumable electrode. Ang mga kabtangan niini gipauswag pinaagi sa pagdugang og 2% sa pipila ka rare earth oxides sama sa ceria, lanthanum oxide o thorium oxide aron mapaayo ang arc starting ug arc stability. Ang puro nga tungsten talagsa ra gamiton sa GTAW tungod sa labaw nga mga kabtangan sa cerium tungsten, labi na alang sa mga aplikasyon sa orbital GTAW. Ang Thorium tungsten gigamit nga dili kaayo gigamit kaysa kaniadto tungod kay kini medyo radioactive.
Ang mga electrode nga adunay pinasinaw nga finish mas parehas ang gidak-on. Mas maayo kanunay ang hamis nga nawong kaysa sa bagis o dili makanunayon nga nawong, tungod kay ang pagkaparehas sa geometry sa electrode hinungdanon alang sa makanunayon ug parehas nga mga resulta sa welding. Ang mga electron nga gipagawas gikan sa tumoy (DCEN) nagbalhin sa kainit gikan sa tumoy sa tungsten ngadto sa weld. Ang mas pino nga tumoy nagtugot sa pagpadayon sa taas nga densidad sa karon, apan mahimong moresulta sa mas mubo nga kinabuhi sa tungsten. Alang sa orbital welding, importante nga mekanikal nga galingon ang tumoy sa electrode aron masiguro ang pagkasubli sa geometry sa tungsten ug pagkasubli sa weld. Ang blunt tip nagpugos sa arko gikan sa weld ngadto sa parehas nga lugar sa tungsten. Ang diametro sa tumoy nagkontrol sa porma sa arko ug ang gidaghanon sa pagsulod sa usa ka partikular nga kuryente. Ang anggulo sa taper makaapekto sa mga kinaiya sa karon/boltahe sa arko ug kinahanglan nga ipiho ug kontrolon. Ang gitas-on sa tungsten importante tungod kay ang usa ka nahibal-an nga gitas-on sa tungsten magamit aron itakda ang arc gap. Ang arc gap alang sa usa ka piho nga kantidad sa karon ang nagtino sa boltahe ug busa ang gahum nga gigamit sa weld.
Ang gidak-on sa electrode ug ang diametro sa tumoy niini gipili sumala sa kusog sa welding current. Kung ang current taas ra kaayo para sa electrode o sa tumoy niini, mahimong mawala ang metal gikan sa tumoy, ug ang paggamit sa mga electrode nga adunay diametro sa tumoy nga dako ra kaayo para sa current mahimong hinungdan sa arc drift. Gitino namo ang diametro sa electrode ug tip pinaagi sa gibag-on sa dingding sa weld joint ug gigamit ang 0.0625 nga diametro para sa halos tanan hangtod sa 0.093″ nga gibag-on sa dingding, gawas kung ang paggamit gidisenyo nga gamiton uban ang 0.040″ nga diametro nga mga electrode para sa pag-welding sa gagmay nga mga sangkap nga may katukma. Para sa pagkasubli sa proseso sa pag-welding, ang tipo ug pagkahuman sa tungsten, gitas-on, anggulo sa taper, diametro, diametro sa tumoy ug gintang sa arc kinahanglan nga ipiho ug kontrolon. Para sa mga aplikasyon sa tube welding, ang cerium tungsten kanunay nga girekomenda tungod kay kini nga tipo adunay mas taas nga kinabuhi sa serbisyo kaysa sa ubang mga tipo ug adunay maayo kaayo nga mga kinaiya sa arc ignition. Ang Cerium tungsten dili radioactive.
Alang sa dugang nga impormasyon, palihug kontaka si Barbara Henon, Technical Publications Manager, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331. Telepono: 818-896-9556. Fax: 818-890-3724.