Nodyn y Golygydd: Mae Pharmaceutical Online yn falch o gyflwyno'r erthygl pedair rhan hon ar weldio orbitol pibellau biobroses gan yr arbenigwr diwydiant Barbara Henon o Arc Machines. Mae'r erthygl hon wedi'i haddasu o gyflwyniad Dr. Henon yng nghynhadledd ASME ddiwedd y llynedd.
Atal colli ymwrthedd cyrydiad. Mae dŵr purdeb uchel fel DI neu WFI yn ysgythrydd ymosodol iawn ar gyfer dur di-staen. Yn ogystal, mae WFI gradd fferyllol yn cael ei gylchredeg ar dymheredd uchel (80°C) i gynnal sterileidd-dra. Mae gwahaniaeth cynnil rhwng gostwng y tymheredd yn ddigonol i gynnal organebau byw sy'n angheuol i'r cynnyrch a chodi'r tymheredd yn ddigonol i hyrwyddo cynhyrchu "rouge". Mae rouge yn ffilm frown o gyfansoddiad amrywiol a achosir gan gyrydiad cydrannau system bibellau dur di-staen. Gall baw ac ocsidau haearn fod y prif gydrannau, ond gall gwahanol ffurfiau o haearn, cromiwm a nicel fod yn bresennol hefyd. Mae presenoldeb rouge yn angheuol i rai cynhyrchion a gall ei bresenoldeb arwain at gyrydu pellach, er bod ei bresenoldeb mewn systemau eraill yn ymddangos yn eithaf diniwed.
Gall weldio effeithio'n andwyol ar wrthwynebiad cyrydiad. Mae lliw poeth yn ganlyniad i ddeunydd ocsideiddio a adneuwyd ar weldiadau a HAZs yn ystod weldio, mae'n arbennig o niweidiol, ac mae'n gysylltiedig â ffurfio rouge mewn systemau dŵr fferyllol. Gall ffurfio ocsid cromiwm achosi arlliw poeth, gan adael haen sydd wedi'i disbyddu o gromiwm sy'n agored i gyrydiad. Gellir tynnu lliw poeth trwy biclo a malu, tynnu metel o'r wyneb, gan gynnwys yr haen sydd wedi'i disbyddu o gromiwm oddi tano, ac adfer ymwrthedd cyrydiad i lefelau sy'n agos at lefelau metel sylfaen. Fodd bynnag, mae piclo a malu yn niweidiol i orffeniad yr wyneb. Gwneir goddefu'r system bibellau gydag asid nitrig neu fformwleiddiadau asiant chelating i oresgyn effeithiau andwyol weldio a gwneuthuriad cyn rhoi'r system bibellau ar waith. Dangosodd dadansoddiad electron Auger y gallai goddefu chelation adfer y newidiadau arwyneb yn nosbarthiad ocsigen, cromiwm, haearn, nicel a manganîs a ddigwyddodd yn y weldiad a'r parth yr effeithiwyd arno gan wres i'r cyflwr cyn-weldio. Fodd bynnag, dim ond yr haen wyneb allanol y mae goddefu'n effeithio arno ac nid yw'n treiddio islaw 50 angstrom, tra gall lliwio thermol ymestyn 1000 angstrom neu fwy o dan yr wyneb.
Felly, er mwyn gosod systemau pibellau sy'n gwrthsefyll cyrydiad yn agos at swbstradau heb eu weldio, mae'n bwysig ceisio cyfyngu ar ddifrod a achosir gan weldio a gwneuthuriad i lefelau y gellir eu hadfer yn sylweddol trwy oddefoli. Mae hyn yn gofyn am ddefnyddio nwy puro gyda chynnwys ocsigen lleiaf a'i gyflenwi i ddiamedr mewnol y cymal weldio heb halogiad gan ocsigen atmosfferig na lleithder. Mae rheolaeth gywir ar fewnbwn gwres ac osgoi gorboethi yn ystod weldio hefyd yn bwysig i atal colli ymwrthedd i gyrydiad. Mae rheoli'r broses weithgynhyrchu i gyflawni weldiadau cyson o ansawdd uchel y gellir eu hailadrodd, yn ogystal â thrin pibellau a chydrannau dur di-staen yn ofalus yn ystod gweithgynhyrchu i atal halogiad, yn ofynion hanfodol ar gyfer system bibellau o ansawdd uchel sy'n gwrthsefyll cyrydiad ac yn darparu gwasanaeth cynhyrchiol hirdymor.
Mae deunyddiau a ddefnyddir mewn systemau pibellau dur di-staen biofferyllol purdeb uchel wedi esblygu tuag at wrthwynebiad cyrydiad gwell dros y degawd diwethaf. Y rhan fwyaf o ddur di-staen a ddefnyddiwyd cyn 1980 oedd dur di-staen 304 oherwydd ei fod yn gymharol rad ac yn welliant dros y copr a ddefnyddiwyd yn flaenorol. Mewn gwirionedd, mae dur di-staen cyfres 300 yn gymharol hawdd i'w peiriannu, gellir eu weldio'n gyfuniad heb golli eu gwrthiant cyrydiad yn ormodol, ac nid oes angen triniaethau cynhesu ac ôl-wres arbennig arnynt.
Yn ddiweddar, mae'r defnydd o ddur di-staen 316 mewn cymwysiadau pibellau purdeb uchel wedi bod ar gynnydd. Mae Math 316 yn debyg o ran cyfansoddiad i Math 304, ond yn ogystal â'r elfennau aloi cromiwm a nicel sy'n gyffredin i'r ddau, mae 316 yn cynnwys tua 2% o folybdenwm, sy'n gwella ymwrthedd cyrydiad 316 yn sylweddol. Mae gan fathau 304L a 316L, y cyfeirir atynt fel graddau "L", gynnwys carbon is na graddau safonol (0.035% vs. 0.08%). Bwriad y gostyngiad hwn mewn cynnwys carbon yw lleihau faint o wlybaniaeth carbid a all ddigwydd oherwydd weldio. Dyma ffurfio cromiwm carbid, sy'n disbyddu ffiniau grawn y metel sylfaen cromiwm, gan ei wneud yn agored i gyrydiad. Mae ffurfio cromiwm carbid, a elwir yn "sensitifeiddio," yn ddibynnol ar amser a thymheredd ac mae'n broblem fwy wrth sodro â llaw. Rydym wedi dangos bod weldio orbitol o ddur di-staen uwch-austenitig AL-6XN yn darparu mwy o weldiadau sy'n gwrthsefyll cyrydiad na weldiadau tebyg a wneir â llaw. Mae hyn oherwydd bod weldio orbitol yn darparu rheolaeth fanwl gywir o amperage, curiad ac amseru, gan arwain at fewnbwn gwres is a mwy unffurf na weldio â llaw. Mae weldio orbitol ar y cyd â graddau “L” 304 a 316 yn dileu gwaddodiad carbid fel ffactor yn natblygiad cyrydiad mewn systemau pibellau.
Amrywiad gwres-i-wres dur di-staen. Er y gellir cadw paramedrau weldio a ffactorau eraill o fewn goddefiannau eithaf tynn, mae gwahaniaethau o hyd yn y mewnbwn gwres sydd ei angen i weldio dur di-staen o wres i wres. Rhif gwres yw'r rhif swp a neilltuir i doddiant dur di-staen penodol yn y ffatri. Cofnodir union gyfansoddiad cemegol pob swp ar yr Adroddiad Prawf Ffatri (MTR) ynghyd â'r rhif adnabod swp neu wres. Mae haearn pur yn toddi ar 1538°C (2800°F), tra bod metelau wedi'u aloi yn toddi o fewn ystod o dymheredd, yn dibynnu ar fath a chrynodiad pob aloi neu elfen olrhain sy'n bresennol. Gan na fydd dau wres o ddur di-staen yn cynnwys yr un crynodiad yn union o bob elfen, bydd nodweddion weldio yn amrywio o ffwrnais i ffwrnais.
Dangosodd SEM o weldiadau orbitol pibell 316L ar bibell AOD (top) a deunydd EBR (gwaelod) wahaniaeth sylweddol yn llyfnder y glein weldio.
Er y gall un weithdrefn weldio weithio ar gyfer y rhan fwyaf o wresau gydag OD a thrwch wal tebyg, mae rhai gwresau angen llai o amperage ac mae rhai angen amperage uwch na'r nodweddiadol. Am y rheswm hwn, rhaid olrhain gwresogi gwahanol ddefnyddiau ar y safle gwaith yn ofalus er mwyn osgoi problemau posibl. Yn aml, dim ond newid bach mewn amperage sydd ei angen ar wres newydd i gyflawni gweithdrefn weldio foddhaol.
Problem sylffwr. Mae sylffwr elfennol yn amhuredd sy'n gysylltiedig â mwyn haearn sy'n cael ei dynnu'n helaeth yn ystod y broses gwneud dur. Mae duroedd di-staen AISI Math 304 a 316 wedi'u pennu gyda chynnwys sylffwr uchaf o 0.030%. Gyda datblygiad prosesau mireinio dur modern, fel Dadgarboneiddio Ocsigen Argon (AOD) ac arferion toddi gwactod deuol fel Toddi Anwythiad Gwactod ac yna Ail-doddi Arc Gwactod (VIM+VAR), mae wedi dod yn bosibl cynhyrchu duroedd sy'n arbennig iawn yn y ffyrdd canlynol. eu cyfansoddiad cemegol. Nodwyd bod priodweddau'r pwll weldio yn newid pan fydd cynnwys sylffwr y dur islaw tua 0.008%. Mae hyn oherwydd effaith sylffwr ac i raddau llai elfennau eraill ar gyfernod tymheredd tensiwn arwyneb y pwll weldio, sy'n pennu nodweddion llif y pwll hylif.
Ar grynodiadau sylffwr isel iawn (0.001% – 0.003%), mae treiddiad y pwll weldio yn dod yn eang iawn o'i gymharu â weldiadau tebyg a wneir ar ddeunyddiau cynnwys sylffwr canolig. Bydd gan weldiadau a wneir ar bibell ddur di-staen sylffwr isel weldiadau lletach, tra ar bibell wal fwy trwchus (0.065 modfedd, neu 1.66 mm neu fwy) bydd tuedd fwy i wneud weldiadau Weldio cilfachau. Pan fydd y cerrynt weldio yn ddigonol i gynhyrchu weldiad wedi'i dreiddio'n llawn. Mae hyn yn gwneud deunyddiau â chynnwys sylffwr isel iawn yn anoddach i'w weldio, yn enwedig gyda waliau mwy trwchus. Ar ben uwch y crynodiad sylffwr mewn dur di-staen 304 neu 316, mae'r glein weldio yn tueddu i fod yn llai hylif o ran ymddangosiad ac yn fwy garw na deunyddiau sylffwr canolig. Felly, ar gyfer weldadwyedd, byddai'r cynnwys sylffwr delfrydol yn yr ystod o tua 0.005% i 0.017%, fel y nodir yn ASTM A270 S2 ar gyfer tiwbiau o ansawdd fferyllol.
Mae cynhyrchwyr pibellau dur di-staen wedi'u electro-sgleinio wedi sylwi bod hyd yn oed lefelau cymedrol o sylffwr mewn dur di-staen 316 neu 316L yn ei gwneud hi'n anodd diwallu anghenion eu cwsmeriaid lled-ddargludyddion a biofferyllol am arwynebau mewnol llyfn, heb byllau. Mae defnyddio microsgopeg electron sganio i wirio llyfnder gorffeniad wyneb y tiwb yn gynyddol gyffredin. Dangoswyd bod sylffwr mewn metelau sylfaen yn ffurfio cynhwysiadau anfetelaidd neu "linynnau" sylffid manganîs (MnS) sy'n cael eu tynnu yn ystod electro-sgleinio ac yn gadael bylchau yn yr ystod 0.25-1.0 micron.
Mae gweithgynhyrchwyr a chyflenwyr tiwbiau electrosgleiniog yn gyrru'r farchnad tuag at ddefnyddio deunyddiau sylffwr isel iawn i fodloni eu gofynion gorffeniad arwyneb. Fodd bynnag, nid yw'r broblem yn gyfyngedig i diwbiau electrosgleiniog, gan fod y cynhwysiadau mewn tiwbiau nad ydynt wedi'u electrosgleinio yn cael eu tynnu yn ystod goddefoli'r system bibellau. Dangoswyd bod gwagleoedd yn fwy tueddol o gael pyllau nag arwynebau llyfn. Felly mae rhai rhesymau dilys dros y duedd tuag at ddeunyddiau sylffwr isel, "glanach".
Gwyriad arc. Yn ogystal â gwella weldadwyedd dur di-staen, mae presenoldeb rhywfaint o sylffwr hefyd yn gwella peirianadwyedd. O ganlyniad, mae gweithgynhyrchwyr a gweithgynhyrchwyr yn tueddu i ddewis deunyddiau ar ben uchaf yr ystod cynnwys sylffwr penodedig. Gall weldio tiwbiau â chrynodiadau sylffwr isel iawn i ffitiadau, falfiau neu diwbiau eraill â chynnwys sylffwr uwch greu problemau weldio oherwydd bydd yr arc yn rhagfarnllyd tuag at diwbiau â chynnwys sylffwr isel. Pan fydd gwyriad arc yn digwydd, mae'r treiddiad yn mynd yn ddyfnach ar yr ochr sylffwr isel nag ar yr ochr sylffwr uchel, sef y gwrthwyneb i'r hyn sy'n digwydd wrth weldio pibellau â chrynodiadau sylffwr cyfatebol. Mewn achosion eithafol, gall y glein weldio dreiddio'r deunydd sylffwr isel yn llwyr a gadael tu mewn i'r weldiad heb ei asio'n llwyr (Fihey a Simeneau, 1982). Er mwyn paru cynnwys sylffwr y ffitiadau â chynnwys sylffwr y bibell, mae Adran Dur Carpenter o Gorfforaeth Dechnoleg Carpenter o Pennsylvania wedi cyflwyno stoc bar 316 sylffwr isel (uchafswm o 0.005%) (Math 316L-SCQ) (VIM+VAR)) ar gyfer cynhyrchu ffitiadau ac eraill. cydrannau y bwriedir eu weldio i bibellau sylffwr isel. Mae weldio dau ddeunydd sylffwr isel iawn i'w gilydd yn llawer haws na weldio deunydd sylffwr isel iawn i un sylffwr uwch.
Mae'r newid i ddefnyddio tiwbiau sylffwr isel yn bennaf oherwydd yr angen i gael arwynebau tiwb mewnol electro-sgleiniog llyfn. Er bod gorffeniad wyneb ac electro-sgleinio yn bwysig i'r diwydiant lled-ddargludyddion a'r diwydiant biotechnoleg/fferyllol, nododd SEMI, wrth ysgrifennu manyleb y diwydiant lled-ddargludyddion, fod yn rhaid i diwbiau 316L ar gyfer llinellau nwy proses gael cap sylffwr o 0.004% ar gyfer perfformiad gorau posibl. Pennau arwyneb. Ar y llaw arall, addasodd ASTM eu manyleb ASTM 270 i gynnwys tiwbiau gradd fferyllol sy'n cyfyngu'r cynnwys sylffwr i ystod o 0.005 i 0.017%. Dylai hyn arwain at lai o anawsterau weldio o'i gymharu â sylffwyr ystod is. Fodd bynnag, dylid nodi hyd yn oed o fewn yr ystod gyfyngedig hon, y gall gwyriad arc ddigwydd o hyd wrth weldio pibellau sylffwr isel i bibellau neu ffitiadau sylffwr uchel, a dylai gosodwyr olrhain gwresogi'r deunydd yn ofalus a gwirio cyn ei weithgynhyrchu Cydnawsedd sodr rhwng gwresogi. Cynhyrchu weldiadau.
elfennau hybrin eraill. Canfuwyd bod elfennau hybrin gan gynnwys sylffwr, ocsigen, alwminiwm, silicon a manganîs yn effeithio ar dreiddiad. Mae symiau hybrin o alwminiwm, silicon, calsiwm, titaniwm a chromiwm sy'n bresennol yn y metel sylfaen fel cynhwysiadau ocsid yn gysylltiedig â ffurfio slag yn ystod weldio.
Mae effeithiau'r gwahanol elfennau'n gronnus, felly gall presenoldeb ocsigen wrthbwyso rhai o'r effeithiau sylffwr isel. Gall lefelau uchel o alwminiwm wrthweithio'r effaith gadarnhaol ar dreiddiad sylffwr. Mae manganîs yn anweddu ar dymheredd weldio ac yn dyddodi yn y parth yr effeithir arno gan wres y weldio. Mae'r dyddodion manganîs hyn yn gysylltiedig â cholli ymwrthedd i gyrydiad. (Gweler Cohen, 1997). Ar hyn o bryd mae'r diwydiant lled-ddargludyddion yn arbrofi gyda deunyddiau 316L manganîs isel a hyd yn oed manganîs isel iawn i atal y golled hon o ymwrthedd i gyrydiad.
Ffurfiant slag. Mae ynysoedd slag yn ymddangos weithiau ar y glein dur di-staen ar gyfer rhai gwresiadau. Mae hwn yn fater deunydd yn ei hanfod, ond weithiau gall newidiadau mewn paramedrau weldio leihau hyn, neu gall newidiadau yn y cymysgedd argon/hydrogen wella'r weldiad. Canfu Pollard fod y gymhareb alwminiwm i silicon yn y metel sylfaen yn effeithio ar ffurfio slag. Er mwyn atal ffurfio slag tebyg i blac diangen, mae'n argymell cadw'r cynnwys alwminiwm ar 0.010% a'r cynnwys silicon ar 0.5%. Fodd bynnag, pan fydd y gymhareb Al/Si uwchlaw'r lefel hon, gall slag sfferig ffurfio yn hytrach na'r math plac. Gall y math hwn o slag adael pyllau ar ôl electro-sgleinio, sy'n annerbyniol ar gyfer cymwysiadau purdeb uchel. Gall ynysoedd slag sy'n ffurfio ar OD y weldiad achosi treiddiad anwastad i'r llwybr ID a gall arwain at dreiddiad annigonol. Gall yr ynysoedd slag sy'n ffurfio ar y glein weldio ID fod yn agored i gyrydiad.
Weldio rhediad sengl gyda phwlsiad. Mae weldio tiwbiau orbitol awtomatig safonol yn weldiad pas sengl gyda cherrynt pwlsiedig a chylchdro cyflymder cyson parhaus. Mae'r dechneg hon yn addas ar gyfer pibellau â diamedrau allanol o 1/8″ i tua 7″ a thrwch wal o 0.083″ ac islaw. Ar ôl cyn-lanhau amseredig, mae bwa yn digwydd. Cyflawnir treiddiad wal y tiwb yn ystod oedi amseredig lle mae bwa yn bresennol ond nid oes unrhyw gylchdro yn digwydd. Ar ôl yr oedi cylchdro hwn, mae'r electrod yn cylchdroi o amgylch y cymal weldio nes bod y weldiad yn ymuno â neu'n gorgyffwrdd â rhan gychwynnol y weldiad yn ystod yr haen olaf o weldio. Pan fydd y cysylltiad wedi'i gwblhau, mae'r cerrynt yn lleihau mewn gostyngiad amseredig.
Modd cam (“weldio cydamserol”). Ar gyfer weldio asio deunyddiau â waliau mwy trwchus, sydd fel arfer yn fwy na 0.083 modfedd, gellir defnyddio'r ffynhonnell pŵer weldio asio mewn modd cydamserol neu gam. Mewn modd cydamserol neu gam, mae'r pwls cerrynt weldio wedi'i gydamseru â'r strôc, felly mae'r rotor yn llonydd ar gyfer y treiddiad mwyaf yn ystod pylsau cerrynt uchel ac yn symud yn ystod pylsau cerrynt isel. Mae technegau cydamserol yn defnyddio amseroedd pwls hirach, tua 0.5 i 1.5 eiliad, o'i gymharu â'r degfed neu'r ganfed o eiliad o amser pwls ar gyfer weldio confensiynol. Gall y dechneg hon weldio pibell wal denau 40 mesurydd 0.154″ neu 6″ o drwch yn effeithiol gyda thrwch wal 0.154″ neu 6″. Mae'r dechneg gam yn cynhyrchu weldiad ehangach, gan ei gwneud yn oddefgar i fai ac yn ddefnyddiol ar gyfer weldio rhannau afreolaidd fel ffitiadau pibellau i bibellau lle gall fod gwahaniaethau mewn goddefiannau dimensiwn, rhywfaint o gamliniad neu anghydnawsedd thermol deunydd. Mae'r math hwn o weldio angen tua dwywaith yr amser arc o weldio confensiynol ac mae'n llai addas ar gyfer cymwysiadau purdeb uwch-uchel (UHP) oherwydd y lletach, garwach. sêm.
Newidynnau rhaglenadwy. Mae'r genhedlaeth gyfredol o ffynonellau pŵer weldio yn seiliedig ar ficrobroseswyr ac yn storio rhaglenni sy'n pennu gwerthoedd rhifiadol ar gyfer paramedrau weldio ar gyfer diamedr penodol (OD) a thrwch wal y bibell i'w weldio, gan gynnwys amser purgo, cerrynt weldio, cyflymder teithio (RPM)), nifer yr haenau ac amser fesul haen, amser pwls, amser i lawr y rhos, ac ati. Ar gyfer weldiadau tiwb orbitol gyda gwifren llenwi wedi'i hychwanegu, bydd paramedrau'r rhaglen yn cynnwys cyflymder bwydo gwifren, osgled osgiliad y fflam ac amser aros, AVC (rheolaeth foltedd arc i ddarparu bwlch arc cyson), ac i fyny'r rhos. I berfformio weldio ymasiad, gosodwch y pen weldio gyda'r mewnosodiadau electrod a chlamp pibell priodol ar y bibell a galw'r amserlen neu'r rhaglen weldio yn ôl o gof y ffynhonnell bŵer. Cychwynnir y dilyniant weldio trwy wasgu botwm neu allwedd panel pilen ac mae'r weldio yn parhau heb ymyrraeth gweithredwr.
Newidynnau na ellir eu rhaglennu. Er mwyn cael ansawdd weldio cyson da, rhaid rheoli'r paramedrau weldio yn ofalus. Cyflawnir hyn trwy gywirdeb y ffynhonnell pŵer weldio a'r rhaglen weldio, sef set o gyfarwyddiadau a roddir i'r ffynhonnell pŵer, sy'n cynnwys paramedrau weldio, ar gyfer weldio maint penodol o bibell neu bibell. Rhaid bod set effeithiol o safonau weldio hefyd, sy'n nodi meini prawf derbyn weldio a rhywfaint o system arolygu a rheoli ansawdd weldio i sicrhau bod weldio yn bodloni'r safonau y cytunwyd arnynt. Fodd bynnag, rhaid rheoli rhai ffactorau a gweithdrefnau heblaw paramedrau weldio yn ofalus hefyd. Mae'r ffactorau hyn yn cynnwys defnyddio offer paratoi diwedd da, arferion glanhau a thrin da, goddefiannau dimensiynol da o diwbiau neu rannau eraill sy'n cael eu weldio, math a maint twngsten cyson, nwyon anadweithiol wedi'u puro'n fawr, a sylw gofalus i amrywiadau deunydd. - tymheredd uchel.
Mae'r gofynion paratoi ar gyfer weldio pen pibellau yn bwysicach ar gyfer weldio orbitol na weldio â llaw. Fel arfer, cymalau weldio ar gyfer weldio pibellau orbitol yw cymalau pen-ôl sgwâr. Er mwyn cyflawni'r ailadroddadwyedd a ddymunir mewn weldio orbitol, mae angen paratoi pennau peiriannu manwl gywir, cyson. Gan fod y cerrynt weldio yn dibynnu ar drwch y wal, rhaid i'r pennau fod yn sgwâr heb unrhyw ffyrnau na bevelau ar yr OD neu'r ID (OD neu ID), a fyddai'n arwain at wahanol drwch wal.
Rhaid i bennau'r pibellau ffitio gyda'i gilydd yn y pen weldio fel nad oes bwlch amlwg rhwng pennau'r cymal pen-ôl sgwâr. Er y gellir cyflawni cymalau weldio gyda bylchau bach, gall ansawdd y weldio gael ei effeithio'n andwyol. Po fwyaf yw'r bwlch, y mwyaf tebygol yw y bydd problem. Gall cydosod gwael arwain at fethiant llwyr y sodro. Llifiau pibellau a wneir gan George Fischer ac eraill sy'n torri'r bibell ac yn wynebu pennau'r bibell yn yr un llawdriniaeth, neu durnau paratoi pennau cludadwy fel y rhai a wneir gan Protem, Wachs, ac eraill, a ddefnyddir yn aml i wneud weldiadau orbitol pen llyfn sy'n addas ar gyfer peiriannu. Nid yw llifiau torri, llifiau hac, llifiau band a thorwyr tiwbiau yn addas at y diben hwn.
Yn ogystal â'r paramedrau weldio sy'n mewnbynnu pŵer i weldio, mae newidynnau eraill a all gael effaith ddofn ar weldio, ond nid ydynt yn rhan o'r weithdrefn weldio wirioneddol. Mae hyn yn cynnwys math a maint twngsten, math a phurdeb y nwy a ddefnyddir i gysgodi'r arc a phuro tu mewn i'r cymal weldio, cyfradd llif y nwy a ddefnyddir ar gyfer puro, math y pen a'r ffynhonnell pŵer a ddefnyddir, ffurfweddiad y cymal, ac unrhyw wybodaeth berthnasol arall. Rydym yn galw'r rhain yn newidynnau "anrhaglenadwy" ac yn eu cofnodi ar yr amserlen weldio. Er enghraifft, ystyrir bod y math o nwy yn newidyn hanfodol yn y Fanyleb Gweithdrefn Weldio (WPS) ar gyfer gweithdrefnau weldio i gydymffurfio â Chod Boeleri a Llestri Pwysedd Adran IX ASME. Mae newidiadau yn y math o nwy neu ganrannau cymysgedd nwy, neu ddileu puro ID, yn gofyn am ail-ddilysu'r weithdrefn weldio.
nwy weldio. Mae dur di-staen yn gallu gwrthsefyll ocsideiddio ocsigen atmosfferig ar dymheredd ystafell. Pan gaiff ei gynhesu i'w bwynt toddi (1530°C neu 2800°F ar gyfer haearn pur) mae'n hawdd ei ocsideiddio. Defnyddir argon anadweithiol amlaf fel nwy amddiffynnol ac ar gyfer puro cymalau weldio mewnol trwy'r broses GTAW orbitol. Mae purdeb y nwy o'i gymharu ag ocsigen a lleithder yn pennu faint o afliwio a achosir gan ocsideiddio sy'n digwydd ar neu ger y weldiad ar ôl weldio. Os nad yw'r nwy puro o'r ansawdd uchaf neu os nad yw'r system puro yn gwbl rhydd o ollyngiadau fel bod ychydig bach o aer yn gollwng i'r system puro, gall yr ocsideiddio fod yn laswyrdd golau neu'n las. Wrth gwrs, ni fydd unrhyw lanhau yn arwain at yr wyneb du cramenog y cyfeirir ato'n gyffredin fel "melys". Mae argon gradd weldio a gyflenwir mewn silindrau yn 99.996-99.997% pur, yn dibynnu ar y cyflenwr, ac mae'n cynnwys 5-7 ppm o ocsigen ac amhureddau eraill, gan gynnwys H2O, O2, CO2, hydrocarbonau, ac ati, am gyfanswm o 40 ppm a uchafswm. Gall argon purdeb uchel mewn silindr neu argon hylif mewn Dewar fod yn 99.999% pur neu'n gyfanswm o 10 ppm o amhureddau, gydag uchafswm o 2 ppm o ocsigen. NODYN: Gellir defnyddio puro nwy fel Nanochem neu Gatekeeper yn ystod puro i leihau lefelau halogiad i'r ystod rhannau fesul biliwn (ppb).
cyfansoddiad cymysg. Gellir defnyddio cymysgeddau nwy fel 75% heliwm/25% argon a 95% argon/5% hydrogen fel nwyon cysgodi ar gyfer cymwysiadau arbennig. Cynhyrchodd y ddau gymysgedd weldiadau poethach na'r rhai a wnaed o dan yr un gosodiadau rhaglen ag argon. Mae cymysgeddau heliwm yn arbennig o addas ar gyfer treiddiad mwyaf trwy weldio ymasiad ar ddur carbon. Mae ymgynghorydd diwydiant lled-ddargludyddion yn argymell defnyddio cymysgeddau argon/hydrogen fel nwyon cysgodi ar gyfer cymwysiadau UHP. Mae gan gymysgeddau hydrogen sawl mantais, ond hefyd rai anfanteision difrifol. Y fantais yw ei fod yn cynhyrchu pwll gwlypach ac arwyneb weldio llyfnach, sy'n ddelfrydol ar gyfer gweithredu systemau cyflenwi nwy pwysedd uwch-uchel gydag arwyneb mewnol mor llyfn â phosibl. Mae presenoldeb hydrogen yn darparu awyrgylch lleihau, felly os oes olion o ocsigen yn bresennol yn y cymysgedd nwy, bydd y weldiad sy'n deillio o hyn yn edrych yn lanach gyda llai o afliwio na chrynodiad ocsigen tebyg mewn argon pur. Mae'r effaith hon yn optimaidd ar oddeutu 5% o gynnwys hydrogen. Mae rhai yn defnyddio cymysgedd argon/hydrogen 95/5% fel puro ID i wella ymddangosiad y glein weldio mewnol.
Mae'r glein weldio sy'n defnyddio cymysgedd hydrogen fel y nwy amddiffynnol yn gulach, ac eithrio bod gan y dur di-staen gynnwys sylffwr isel iawn ac mae'n cynhyrchu mwy o wres yn y weldiad na'r un gosodiad cerrynt gydag argon heb ei gymysgu. Anfantais sylweddol cymysgeddau argon/hydrogen yw bod yr arc yn llawer llai sefydlog nag argon pur, ac mae tuedd i'r arc ddrifftio, yn ddigon difrifol i achosi camgymeriad. Gall drifft arc ddiflannu pan ddefnyddir ffynhonnell nwy gymysg wahanol, gan awgrymu y gallai fod wedi'i achosi gan halogiad neu gymysgu gwael. Gan fod y gwres a gynhyrchir gan yr arc yn amrywio gyda chrynodiad yr hydrogen, mae crynodiad cyson yn hanfodol i gyflawni weldiadau ailadroddadwy, ac mae gwahaniaethau mewn nwy potel wedi'i gymysgu ymlaen llaw. Anfantais arall yw bod oes twngsten yn cael ei fyrhau'n fawr pan ddefnyddir cymysgedd hydrogen. Er nad yw'r rheswm dros ddirywiad twngsten o'r nwy cymysg wedi'i bennu, adroddwyd bod yr arc yn anoddach ac efallai y bydd angen disodli'r twngsten ar ôl un neu ddau weldiad. Ni ellir defnyddio cymysgeddau argon/hydrogen i weldio dur carbon na ditaniwm.
Nodwedd nodedig o'r broses TIG yw nad yw'n defnyddio electrodau. Twngsten sydd â'r pwynt toddi uchaf o unrhyw fetel (6098°F; 3370°C) ac mae'n allyrrydd electronau da, gan ei wneud yn arbennig o addas i'w ddefnyddio fel electrod na ellir ei ddefnyddio. Mae ei briodweddau'n cael eu gwella trwy ychwanegu 2% o ocsidau daear prin penodol fel ceria, ocsid lantanwm neu ocsid thoriwm i wella cychwyn arc a sefydlogrwydd arc. Anaml y defnyddir twngsten pur mewn GTAW oherwydd priodweddau uwch twngsten ceriwm, yn enwedig ar gyfer cymwysiadau GTAW orbitol. Defnyddir twngsten thoriwm yn llai nag yn y gorffennol oherwydd eu bod braidd yn ymbelydrol.
Mae electrodau â gorffeniad caboledig yn fwy unffurf o ran maint. Mae arwyneb llyfn bob amser yn well nag arwyneb garw neu anghyson, gan fod cysondeb mewn geometreg electrod yn hanfodol ar gyfer canlyniadau weldio cyson ac unffurf. Mae electronau a allyrrir o'r domen (DCEN) yn trosglwyddo gwres o domen y twngsten i'r weldiad. Mae domen fwy mân yn caniatáu i'r dwysedd cerrynt gael ei gadw'n uchel iawn, ond gall arwain at oes twngsten fyrrach. Ar gyfer weldio orbitol, mae'n bwysig malu domen yr electrod yn fecanyddol i sicrhau ailadroddadwyedd geometreg y twngsten ac ailadroddadwyedd y weldiad. Mae'r domen ddi-fin yn gorfodi'r arc o'r weldiad i'r un fan ar y twngsten. Mae diamedr y domen yn rheoli siâp yr arc a faint o dreiddiad ar gerrynt penodol. Mae'r ongl tapr yn effeithio ar nodweddion cerrynt/foltedd yr arc a rhaid ei nodi a'i reoli. Mae hyd y twngsten yn bwysig oherwydd gellir defnyddio hyd hysbys o dwngsten i osod bwlch yr arc. Mae bwlch yr arc ar gyfer gwerth cerrynt penodol yn pennu'r foltedd ac felly'r pŵer a roddir i'r weldiad.
Dewisir maint yr electrod a'i ddiamedr blaen yn ôl dwyster y cerrynt weldio. Os yw'r cerrynt yn rhy uchel ar gyfer yr electrod neu'i flaen, gall golli metel o'r blaen, a gall defnyddio electrodau â diamedr blaen sy'n rhy fawr ar gyfer y cerrynt achosi drifft arc. Rydym yn nodi diamedrau'r electrod a'r blaen yn ôl trwch wal y cymal weldio ac yn defnyddio diamedr o 0.0625 ar gyfer bron popeth hyd at drwch wal o 0.093″, oni bai bod y defnydd wedi'i gynllunio i'w ddefnyddio gydag electrodau â diamedr o 0.040″ ar gyfer weldio Cydrannau manwl gywirdeb bach. Er mwyn ailadroddadwyedd y broses weldio, rhaid nodi a rheoli math a gorffeniad twngsten, hyd, ongl tapr, diamedr, diamedr y domen a bwlch arc. Ar gyfer cymwysiadau weldio tiwbiau, argymhellir twngsten ceriwm bob amser oherwydd bod gan y math hwn oes gwasanaeth llawer hirach na mathau eraill ac mae ganddo nodweddion tanio arc rhagorol. Nid yw twngsten ceriwm yn ymbelydrol.
Am ragor o wybodaeth, cysylltwch â Barbara Henon, Rheolwr Cyhoeddiadau Technegol, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331. Ffôn: 818-896-9556. Ffacs: 818-890-3724.