Athugasemd ritstjóra: Pharmaceutical Online hefur ánægju af að kynna þessa fjögurra hluta grein um sveigjanlega suðu á lífvinnslupípum eftir sérfræðinginn Barböru Henon frá Arc Machines. Þessi grein er aðlöguð úr fyrirlestri Dr. Henon á ASME ráðstefnunni seint á síðasta ári.
Komið í veg fyrir tap á tæringarþoli. Háhreint vatn eins og DI eða WFI er mjög árásargjarnt etsefni fyrir ryðfrítt stál. Að auki er lyfjafræðilega gæða WFI endurunnið við hátt hitastig (80°C) til að viðhalda dauðhreinsun. Það er lúmskur munur á því að lækka hitastigið nægilega til að styðja við lífverur sem eru banvænar vörunni og að hækka hitastigið nægilega til að stuðla að „rouge“ framleiðslu. Rouge er brún filma af mismunandi samsetningu sem orsakast af tæringu á íhlutum ryðfríu stálpípukerfa. Óhreinindi og járnoxíð geta verið helstu þættirnir, en ýmsar gerðir af járni, krómi og nikkel geta einnig verið til staðar. Nærvera rouge er banvæn fyrir sumar vörur og nærvera þess getur leitt til frekari tæringar, þó að nærvera þess í öðrum kerfum virðist vera frekar skaðlaus.
Suða getur haft neikvæð áhrif á tæringarþol. Heitur litur er afleiðing af oxandi efni sem sest á suðu og hitauppstreymissvæði við suðu, er sérstaklega skaðlegur og tengist myndun rauðs litarefnis í lyfjafræðilegum vatnskerfum. Myndun krómoxíðs getur valdið heitum lit, sem skilur eftir sig krómsnauða lag sem er viðkvæmt fyrir tæringu. Heitan lit er hægt að fjarlægja með súrsun og slípun, fjarlægja málm af yfirborðinu, þar með talið undirliggjandi krómsnauða lagið, og endurheimta tæringarþol niður í stig sem eru nálægt grunnmálmi. Hins vegar eru súrsun og slípun skaðleg fyrir yfirborðsáferðina. Óvirkjun pípulagnakerfisins með saltpéturssýru eða klóbindandi efnum er gerð til að vinna bug á skaðlegum áhrifum suðu og smíði áður en pípulagnakerfið er tekið í notkun. Auger rafeindagreining sýndi að klóvirkjun gæti endurheimt breytingar á yfirborði í dreifingu súrefnis, króms, járns, nikkels og mangans sem áttu sér stað í suðu- og hitaáhrifasvæðinu í ástand fyrir suðu. Hins vegar hefur óvirkjun aðeins áhrif á ytra yfirborðslagið og kemst ekki niður fyrir 50 Ångström, en hitalitun getur náð fram. 1000 ångström eða meira undir yfirborðinu.
Þess vegna, til að setja upp tæringarþolin pípukerfi nálægt ósuðuðum undirlögum, er mikilvægt að reyna að takmarka skemmdir af völdum suðu og smíði við það magn sem hægt er að bæta að verulegu leyti með óvirkjun. Þetta krefst notkunar á hreinsunargasi með lágmarks súrefnisinnihaldi og að það berist að innra þvermáli suðusamskeytisins án mengunar af súrefni eða raka frá andrúmsloftinu. Nákvæm stjórnun á varmainnstreymi og forvarnir gegn ofhitnun við suðu er einnig mikilvægt til að koma í veg fyrir tap á tæringarþoli. Að stjórna framleiðsluferlinu til að ná fram endurteknum og samræmdum hágæða suðusamsetningum, sem og vandleg meðhöndlun á ryðfríu stálpípum og íhlutum við framleiðslu til að koma í veg fyrir mengun, eru nauðsynlegar kröfur fyrir hágæða pípukerfi sem stendst tæringu og veitir langtíma afkastamikla þjónustu.
Efni sem notuð eru í pípulögnum úr ryðfríu stáli með mikilli hreinleika fyrir líftækni og lyfjafyrirtæki hafa þróast í átt að bættri tæringarþol á síðasta áratug. Flest ryðfrítt stál sem notað var fyrir 1980 var 304 ryðfrítt stál vegna þess að það var tiltölulega ódýrt og framför miðað við koparinn sem áður var notaður. Reyndar er 300 serían ryðfrítt stál tiltölulega auðvelt í vinnslu, hægt er að bræða það saman án þess að það tapi óhóflega tæringarþoli og þarfnast ekki sérstakrar forhitunar og eftirhitunar.
Undanfarið hefur notkun 316 ryðfríu stáli í pípulögnum með mikilli hreinleika aukist. Tegund 316 er svipuð að samsetningu og gerð 304, en auk króm- og nikkelblönduþáttanna sem eru sameiginleg báðum, inniheldur 316 um 2% mólýbden, sem bætir tæringarþol 316 verulega. Tegundirnar 304L og 316L, kallaðar „L“ gæðaflokkar, hafa lægra kolefnisinnihald en venjulegir gæðaflokkar (0,035% á móti 0,08%). Þessi minnkun á kolefnisinnihaldi er ætluð til að draga úr magni karbíðútfellingar sem getur orðið vegna suðu. Þetta er myndun krómkarbíðs, sem rýrir kornamörk krómgrunnmálmsins, sem gerir það viðkvæmt fyrir tæringu. Myndun krómkarbíðs, kölluð „næming“, er tíma- og hitastigsháð og er stærra vandamál við handlóðun. Við höfum sýnt fram á að sveigssuða á ofur-austenítískum ryðfríu stáli AL-6XN veitir tæringarþolnari suðu en svipaðar suður gerðar í höndunum. Þetta er vegna þess að sveigssuða veitir nákvæma stjórn á straumstyrk, Púlsun og tímasetning, sem leiðir til minni og jafnari hitainnstreymis en handvirk suðu. Orbital suðu í samsetningu við „L“ gæðaflokkana 304 og 316 útrýmir nánast útfellingu karbíðs sem þátt í þróun tæringar í pípulögnum.
Breytileiki milli hita í ryðfríu stáli. Þó að suðubreytur og aðrir þættir geti verið innan nokkuð þröngra vikmarka, þá er samt munur á hitainntaki sem þarf til að suða ryðfrítt stál milli hita. Hitanúmer er lotunúmerið sem úthlutað er tiltekinni bráðnun úr ryðfríu stáli í verksmiðjunni. Nákvæm efnasamsetning hverrar lotu er skráð í verksmiðjuprófunarskýrslunni (MTR) ásamt lotuauðkenni eða hitanúmeri. Hreint járn bráðnar við 1538°C (2800°F), en málmblöndur bráðna innan hitastigsbils, allt eftir gerð og styrk hverrar málmblöndu eða snefilefnis sem er til staðar. Þar sem engar tvær hitaeiningar úr ryðfríu stáli innihalda nákvæmlega sama styrk hvers frumefnis, eru suðueiginleikar mismunandi eftir ofnum.
SEM-greining á suðusamsetningum á 316L pípum á AOD pípu (efst) og EBR efni (neðst) sýndi marktækan mun á sléttleika suðupunktsins.
Þó að ein suðuaðferð geti virkað fyrir flesta hitaeiningar með svipaða ytri þvermál og veggþykkt, þá þurfa sumar hitaeiningar minni straumstyrk og aðrar hærri straumstyrk en venjulega. Þess vegna verður að fylgjast vandlega með upphitun mismunandi efna á vinnustaðnum til að forðast hugsanleg vandamál. Oft þarf aðeins lítilsháttar breytingu á straumstyrk til að ná fullnægjandi suðuaðferð þegar nýr hiti er notaður.
Brennisteinsvandamál. Frumefnisbrennisteinn er óhreinindi sem tengjast járngrýti og eru að mestu leyti fjarlægð við stálframleiðslu. Ryðfrítt stál af gerðinni AISI 304 og 316 er tilgreint með hámarks brennisteinsinnihaldi upp á 0,030%. Með þróun nútíma stálhreinsunarferla, svo sem argon súrefnisafkolnunar (AOD) og tvöfaldri lofttæmisbræðslu eins og lofttæmisbræðslu og síðan lofttæmisbogabræðslu (VIM+VAR), hefur orðið mögulegt að framleiða stál sem er mjög sérstakt á eftirfarandi hátt. efnasamsetning þeirra. Það hefur komið fram að eiginleikar suðulaugarinnar breytast þegar brennisteinsinnihald stálsins er undir um það bil 0,008%. Þetta er vegna áhrifa brennisteins og í minna mæli annarra þátta á hitastigsstuðul yfirborðsspennu suðulaugarinnar, sem ákvarðar flæðiseiginleika vökvalaugarinnar.
Við mjög lágan brennisteinsstyrk (0,001% – 0,003%) verður suðupúðinn mjög breiður samanborið við svipaðar suðusömur sem gerðar eru á efnum með miðlungs brennisteinsinnihaldi. Suður sem gerðar eru á ryðfríu stálpípum með lágu brennisteinsinnihaldi munu hafa breiðari suðusömur, en á pípum með þykkari veggjum (0,065 tommur, eða 1,66 mm eða meira) verður meiri tilhneiging til að mynda innfellda suðu. Þegar suðustraumurinn er nægur til að framleiða fullkomlega innfellda suðu. Þetta gerir efni með mjög lágt brennisteinsinnihald erfiðara að suða, sérstaklega með þykkari veggjum. Við hærri enda brennisteinsstyrks í 304 eða 316 ryðfríu stáli hefur suðuperlan tilhneigingu til að vera minna fljótandi í útliti og grófari en efni með miðlungs brennisteinsinnihaldi. Þess vegna, fyrir suðuhæfni, væri kjörbrennisteinsinnihald á bilinu um það bil 0,005% til 0,017%, eins og tilgreint er í ASTM A270 S2 fyrir rör af lyfjafræðilegum gæðum.
Framleiðendur rafpóleraðra ryðfría stálpípa hafa tekið eftir því að jafnvel hóflegt magn brennisteins í 316 eða 316L ryðfríu stáli gerir það erfitt að uppfylla þarfir viðskiptavina sinna í hálfleiðurum og líftæknifyrirtækjum um slétt, holulaust innra yfirborð. Notkun rafeindasmásjár til að staðfesta sléttleika yfirborðs rörsins er sífellt algengari. Sýnt hefur verið fram á að brennisteinn í grunnmálmum myndar ómálmkennda innfellingar eða mangansúlfíð (MnS) „strengi“ sem eru fjarlægð við rafpólun og skilja eftir holrúm á bilinu 0,25-1,0 míkron.
Framleiðendur og birgjar rafpóleraðra röra eru að ýta markaðnum í átt að notkun efna með mjög lágu brennisteinsinnihaldi til að uppfylla kröfur sínar um yfirborðsáferð. Vandamálið takmarkast þó ekki við rafpólerað rör, þar sem í ópóleruðum rörum eru innifalin fjarlægð við óvirkjun pípulagnakerfisins. Sýnt hefur verið fram á að holrými eru líklegri til að mynda holur en slétt yfirborð. Það eru því nokkrar gildar ástæður fyrir þróuninni í átt að „hreinni“ efnum með lágu brennisteinsinnihaldi.
Bogabeygja. Auk þess að bæta suðuhæfni ryðfríu stáli, bætir nærvera brennisteins einnig vinnsluhæfni. Fyrir vikið hafa framleiðendur tilhneigingu til að velja efni í hærri enda tilgreinds brennisteinsinnihaldsbils. Að suða rör með mjög lágum brennisteinsþéttni á tengi, loka eða aðrar rör með hærra brennisteinsinnihaldi getur skapað suðuvandamál þar sem boginn verður hallaður að rörum með lágu brennisteinsinnihaldi. Þegar bogabeygja á sér stað verður ídrátturinn dýpri á hliðinni með lágu brennisteinsinnihaldi en á hliðinni með háu brennisteinsinnihaldi, sem er hið gagnstæða af því sem gerist þegar suðaðar eru rör með samsvarandi brennisteinsþéttni. Í öfgafullum tilfellum getur suðuperlan farið alveg í gegnum lágbrennisteinsefnið og skilið innra suðulagið eftir alveg óbrædt (Fihey og Simeneau, 1982). Til að passa brennisteinsinnihald tengihlutanna við brennisteinsinnihald rörsins hefur Carpenter Steel Division hjá Carpenter Technology Corporation í Pennsylvaníu kynnt lágbrennisteins (0,005% hámark) 316 stöng (gerð 316L-SCQ) (VIM+VAR)) til framleiðslu á tengihlutum og öðrum... Íhlutir sem ætlaðir eru til að vera suðaðir við rör með lágu brennisteinsinnihaldi. Það er mun auðveldara að suða tvö efni með mjög lágu brennisteinsinnihaldi saman en að suða efni með mjög lágu brennisteinsinnihaldi saman við efni með hærra brennisteinsinnihaldi.
Sú breyting að notkun á lágbrennisteinsrörum er að miklu leyti vegna þess að þörfin er á að fá slétt rafpólerað innri yfirborð röranna. Þó að yfirborðsáferð og rafpólun séu mikilvæg bæði fyrir hálfleiðaraiðnaðinn og líftækni-/lyfjaiðnaðinn, þá tilgreindi SEMI, þegar það skrifaði forskrift fyrir hálfleiðaraiðnaðinn, að 316L rör fyrir ferlisgasleiðslur verði að hafa 0,004% brennisteinslok til að hámarka afköst. Yfirborðsendanir eru bestar. ASTM breytti hins vegar ASTM 270 forskrift sinni til að innihalda lyfjafræðilega rör sem takmarka brennisteinsinnihaldið við bilið 0,005 til 0,017%. Þetta ætti að leiða til minni suðuerfiðleika samanborið við lægri brennisteinsrör. Hins vegar skal tekið fram að jafnvel innan þessa takmarkaða bils getur bogabeggja samt komið fram þegar lágbrennisteinsrör eru suðað á pípur eða tengi með miklu brennisteinsinnihaldi, og uppsetningarmenn ættu að fylgjast vandlega með upphitun efnisins og athuga fyrir smíði lóðsamrýmanleika milli upphitunar. Framleiðsla á suðu.
Önnur snefilefni. Snefilefni eins og brennisteinn, súrefni, ál, kísill og mangan hafa reynst hafa áhrif á gegndræpi. Snefilmagn af áli, kísill, kalsíum, títan og krómi sem eru til staðar í grunnmálminum sem oxíðinnfellingar tengjast myndun gjalls við suðu.
Áhrif hinna ýmsu frumefna eru uppsöfnuð, þannig að nærvera súrefnis getur vegað upp á móti sumum áhrifum lágs brennisteins. Hátt magn áls getur unnið gegn jákvæðum áhrifum á brennisteinsgegndræpi. Mangan gufar upp við suðuhita og sest saman á hitasvæðinu sem suðuáhrifin verða fyrir. Þessar manganútfellingar tengjast minnkun á tæringarþoli. (Sjá Cohen, 1997). Hálfleiðaraiðnaðurinn er nú að gera tilraunir með 316L efnum með lágu mangan- og jafnvel mjög lágu mangan-innihaldi til að koma í veg fyrir þetta tap á tæringarþoli.
Gjallmyndun. Gjalleyjar birtast stundum á ryðfríu stálperlunni við sumar hitaleiðir. Þetta er í eðli sínu efnislegt vandamál, en stundum geta breytingar á suðubreytum lágmarkað þetta, eða breytingar á argon/vetnisblöndunni geta bætt suðuna. Pollard komst að því að hlutfall áls og kísils í grunnmálminum hefur áhrif á gjallmyndun. Til að koma í veg fyrir myndun óæskilegs gjalls af gerðinni „plakka“ mælir hann með að halda álinnihaldinu við 0,010% og kísillinnihaldinu við 0,5%. Hins vegar, þegar Al/Si hlutfallið er yfir þessu stigi, getur kúlulaga gjall myndast frekar en „plakka“ gerð. Þessi tegund af gjalli getur skilið eftir holur eftir rafpólun, sem er óásættanlegt fyrir notkun með mikla hreinleika. Gjalleyjar sem myndast á ytri brún suðunnar geta valdið ójafnri íferð innri suðuleiðarinnar og geta leitt til ófullnægjandi íferðar. Gjalleyjarnar sem myndast á innri suðuperlunni geta verið viðkvæmar fyrir tæringu.
Einhliða suða með púlsun. Staðlað sjálfvirkt sveiflusuðukerfi fyrir rör er einhliða suða með púlsstraumi og stöðugum snúningshraða. Þessi tækni hentar fyrir rör með ytra þvermál frá 1/8″ til um það bil 7″ og veggþykkt 0,083″ og minna. Eftir tímasetta forhreinsun á sér stað ljósbogamyndun. Rörveggurinn fer í gegnum rörið með tímasettri seinkun þar sem ljósbogamyndun er til staðar en enginn snúningur á sér stað. Eftir þessa snúningsseinkun snýst rafskautið umhverfis suðusamskeytin þar til suðan tengist eða skarast við upphafshluta suðunnar á síðasta suðulaginu. Þegar tengingunni er lokið minnkar straumurinn í tímasettri lækkun.
Stigssuðustilling („samstillt“). Fyrir bræðslusuðu á þykkari veggjum, yfirleitt stærri en 0,083 tommur, er hægt að nota bræðslusuðuaflgjafann í samstilltri eða stigssuðustillingu. Í samstilltri eða stigssuðustillingu er suðustraumspúlsinn samstilltur við slaglengdina, þannig að snúningsrotorinn er kyrrstæður fyrir hámarks innrás við púlsa með miklum straumi og hreyfist við púlsa með lágum straumi. Samstilltar aðferðir nota lengri púlstíma, um 0,5 til 1,5 sekúndur, samanborið við tíunda eða hundraðasta hluta sekúndu púlstíma við hefðbundna suðu. Þessi aðferð getur á áhrifaríkan hátt soðið 0,154″ eða 6″ þykkar 40 gauge 40 þunnveggja rör með 0,154″ eða 6″ veggþykkt. Stigssuðuaðferðin framleiðir breiðari suðu, sem gerir hana bilanaþolna og gagnlega til að suða óreglulega hluti eins og píputengi við rör þar sem getur verið munur á víddarþoli, einhver misræmi eða hitaósamrýmanleiki efnisins. Þessi tegund suðu krefst um það bil tvöfaldrar bogatíma en hefðbundin suðu og hentar síður fyrir notkun með ofurhreinleika (UHP) vegna breiðari og grófari suðu. saumur.
Forritanlegar breytur. Núverandi kynslóð suðuaflgjafa er örgjörvabyggð og geymir forrit sem tilgreina töluleg gildi fyrir suðubreytur fyrir ákveðið þvermál (OD) og veggþykkt pípunnar sem á að suða, þar á meðal hreinsunartíma, suðustraum, ferðahraða (RPM)), fjölda laga og tíma á hvert lag, púlstíma, niðurhallatíma o.s.frv. Fyrir sveiflusuðu með fylliefni munu forritsbreytur innihalda vírmatarhraða, sveifluvídd og dvalartíma brennarans, AVC (bogaspennustýring til að tryggja stöðugt bogabil) og upphalla. Til að framkvæma bræðslusuðu skal setja suðuhausinn með viðeigandi rafskauti og pípuklemmuinnleggjum á pípuna og kalla fram suðuáætlunina eða forritið úr minni aflgjafans. Suðuröðin er hafin með því að ýta á hnapp eða himnuhnapp og suða heldur áfram án íhlutunar notanda.
Óforritanlegar breytur. Til að ná stöðugt góðum suðugæðum verður að stjórna suðubreytunum vandlega. Þetta er náð með nákvæmni suðuaflgjafans og suðuforritsins, sem er safn leiðbeininga sem eru færðar inn í aflgjafann, sem samanstendur af suðubreytum, fyrir suðu af ákveðinni stærð af pípu eða röri. Einnig verður að vera til virkt safn suðustaðla, sem tilgreina viðmið um suðuviðurkenningu og einhvers konar suðueftirlits- og gæðaeftirlitskerfi til að tryggja að suða uppfylli samþykkta staðla. Hins vegar verður einnig að stjórna ákveðnum þáttum og aðferðum öðrum en suðubreytum vandlega. Þessir þættir fela í sér notkun góðs undirbúningsbúnaðar fyrir enda, góðar þrif- og meðhöndlunarvenjur, góð víddarþol slöngna eða annarra hluta sem eru suðuðir, samræmd wolframgerð og stærð, mjög hreinsuð óvirk lofttegundir og nákvæma athygli á efnisbreytingum. - hár hiti.
Undirbúningskröfur fyrir pípuendasuðu eru mikilvægari fyrir sveigssuðu en handsuðu. Sveigðar samskeyti fyrir sveigssuðu á pípum eru venjulega ferkantaðar stubbsamskeyti. Til að ná þeirri endurtekningarnákvæmni sem æskileg er í sveigssuðu er krafist nákvæmrar, samræmdrar og vélrænnar undirbúnings á endum. Þar sem suðustraumurinn er háður veggþykkt verða endarnir að vera ferkantaðir án skurða eða skáhalla á ytri eða innri þvermáli (YD eða ID), sem myndi leiða til mismunandi veggþykktar.
Pípuendarnir verða að passa saman í suðuhausnum þannig að ekkert sjáanlegt bil sé á milli endanna á ferkantaðri stubbsamskeyti. Þó að hægt sé að ná fram suðusamskeytum með litlum bilum getur gæði suðunnar orðið fyrir neikvæðum áhrifum. Því stærra sem bilið er, því líklegra er að vandamál komi upp. Léleg samsetning getur leitt til algjörs bilunar í lóðuninni. Pípusagir frá George Fischer og fleirum sem skera pípuna og snúa að pípuendum í sömu aðgerð, eða flytjanlegar rennibekkir eins og þær frá Protem, Wachs og fleirum, eru oft notaðar til að búa til sléttar sveigssuður sem henta til vinnslu. Höggsagir, járnsagir, bandsagir og rörskerar eru ekki hentugar í þessum tilgangi.
Auk suðubreytanna sem leggja inn afl til suðu eru aðrar breytur sem geta haft djúpstæð áhrif á suðu, en þær eru ekki hluti af raunverulegu suðuferlinu. Þetta felur í sér gerð og stærð wolframs, gerð og hreinleika gassins sem notað er til að verja bogann og hreinsa innra suðusamskeyti, gasflæði sem notað er til hreinsunar, gerð suðuhauss og aflgjafa sem notaður er, stilling samskeytisins og allar aðrar viðeigandi upplýsingar. Við köllum þessar „óforritanlegar“ breytur og skráum þær á suðuáætlunina. Til dæmis er tegund gassins talin nauðsynleg breyta í suðuferlislýsingunni (WPS) til að suðuferli séu í samræmi við ASME kafla IX um katla og þrýstihylki. Breytingar á gasgerð eða prósentum gasblöndu, eða útrýming á ID-hreinsun krefjast endurnýjunar á suðuferlinu.
Suðugas. Ryðfrítt stál er ónæmt fyrir oxun súrefnis í andrúmsloftinu við stofuhita. Þegar það er hitað upp í bræðslumark (1530°C eða 2800°F fyrir hreint járn) oxast það auðveldlega. Óvirkt argon er oftast notað sem hlífðargas og til að hreinsa innri suðusamskeyti með svigrúmssuðuferlinu (GTAW). Hreinleiki gassins miðað við súrefni og raka ákvarðar magn oxunarframkallaðrar mislitunar sem á sér stað á eða nálægt suðu eftir suðu. Ef hreinsunargasið er ekki af hæsta gæðaflokki eða ef hreinsunarkerfið er ekki alveg lekalaust þannig að lítið magn af lofti lekur inn í hreinsunarkerfið, getur oxunin verið ljósgræn eða bláleit. Að sjálfsögðu mun engin hreinsun leiða til þess að yfirborðið verður skorpið og svart, almennt kallað „sætara“. Suðuargon sem fæst í strokkum er 99,996-99,997% hreint, allt eftir birgja, og inniheldur 5-7 ppm af súrefni og öðrum óhreinindum, þar á meðal H2O, O2, CO2, kolvetni o.s.frv., samtals 40 ppm á ári. Hámark. Háhreint argon í strokk eða fljótandi argon í Dewar-könnu getur verið 99,999% hreint eða 10 ppm óhreinindi í heild, með hámarki 2 ppm súrefni. ATH: Hægt er að nota gashreinsitæki eins og Nanochem eða Gatekeeper við hreinsun til að draga úr mengunarstigi niður í hluta á milljarð (ppb).
Blönduð samsetning. Gasblöndur eins og 75% helíum/25% argon og 95% argon/5% vetni geta verið notaðar sem hlífðargas fyrir sérstök verkefni. Blöndurnar tvær gáfu heitari suðu en þær sem gerðar voru með sömu stillingum og argon. Helíumblöndur eru sérstaklega hentugar fyrir hámarks gegndræpi með bræðslusuðu á kolefnisstáli. Ráðgjafi í hálfleiðaraiðnaðinum mælir með notkun argon/vetnisblöndu sem hlífðargas fyrir UHP notkun. Vetnisblöndur hafa nokkra kosti, en einnig alvarlega galla. Kosturinn er að þær framleiða rakari poll og sléttari suðuyfirborð, sem er tilvalið til að útfæra gasflutningskerfi með ofurháum þrýstingi með eins sléttu innra yfirborði og mögulegt er. Nærvera vetnis veitir minnkandi andrúmsloft, þannig að ef snefilmagn af súrefni er til staðar í gasblöndunni, mun suðan sem myndast líta hreinni út með minni mislitun en svipuð súrefnisþéttni í hreinu argoni. Þessi áhrif eru best við um 5% vetnisinnihald. Sumir nota 95/5% argon/vetnisblöndu sem innri hreinsun til að bæta útlit innri suðuperlunnar.
Suðustrengurinn sem notar vetnisblöndu sem hlífðargas er þrengri, nema hvað ryðfrítt stál hefur mjög lágt brennisteinsinnihald og myndar meiri hita í suðunni en sama straumstilling með óblönduðu argoni. Mikilvægur ókostur við argon/vetnisblöndur er að boginn er mun óstöðugri en hreint argon og það er tilhneiging til að boginn reki, nógu alvarlegt til að valda misræmi í samsuðu. Bogarek getur horfið þegar önnur blandað gas er notuð, sem bendir til þess að það geti stafað af mengun eða lélegri blöndun. Vegna þess að hitinn sem myndast af boganum er breytilegur með vetnisþéttni er stöðugur styrkur nauðsynlegur til að ná endurteknum suðunum og það er munur á forblönduðu flöskugasi. Annar ókostur er að líftími wolframs styttist verulega þegar vetnisblanda er notuð. Þó að ástæðan fyrir hnignun wolframs úr blönduðu gasi hafi ekki verið ákvörðuð, hefur verið greint frá því að boginn sé erfiðari og wolfram gæti þurft að skipta út eftir eina eða tvær suður. Argon/vetnisblöndur er ekki hægt að nota til að suða kolefnisstál eða títan.
Einkennandi fyrir TIG-ferlið er að það notar ekki rafskaut. Wolfram hefur hæsta bræðslumark allra málma (6098°F; 3370°C) og gefur frá sér góða rafeindageisla, sem gerir það sérstaklega hentugt til notkunar sem óbrjótanlegt rafskaut. Eiginleikar þess eru bættir með því að bæta við 2% af ákveðnum sjaldgæfum jarðefnaoxíðum eins og ceríumoxíði, lantanoxíði eða þóríumoxíði til að bæta ræsingu og stöðugleika bogans. Hreint wolfram er sjaldan notað í GTAW vegna yfirburða eiginleika ceríumwolframs, sérstaklega fyrir sporbrautar GTAW forrit. Þóríumwolfram er notað minna en áður vegna þess að það er nokkuð geislavirkt.
Rafskaut með fægðri áferð eru jafnari að stærð. Slétt yfirborð er alltaf betra en hrjúft eða ósamræmi yfirborð, þar sem samræmi í rafskautslögun er mikilvæg fyrir samræmdar og einsleitar suðuniðurstöður. Rafeindir sem losna frá oddinum (DCEN) flytja hita frá wolframoddinum að suðunni. Fínni oddi gerir kleift að halda straumþéttleikanum mjög háum, en getur leitt til styttri endingartíma wolframsins. Fyrir sveigsuðu er mikilvægt að slípa rafskautsoddinn vélrænt til að tryggja endurtekningarnákvæmni wolframlögunarinnar og endurtekningarnákvæmni suðunnar. Sljói oddin þvingar bogann frá suðunni að sama stað á wolframinu. Þvermál oddinsins stýrir lögun bogans og magni gegndræpis við tiltekinn straum. Keilulaga hornið hefur áhrif á straum-/spennueiginleika bogans og verður að tilgreina og stjórna því. Lengd wolframsins er mikilvæg vegna þess að þekkt lengd wolframs er hægt að nota til að stilla bogabilið. Bogabilið fyrir tiltekið straumgildi ákvarðar spennuna og þar með aflið sem beitt er á suðuna.
Stærð rafskautsins og þvermál oddins eru valin í samræmi við styrk suðustraumsins. Ef straumurinn er of mikill fyrir rafskautið eða oddin, getur það misst málm úr oddinum, og notkun rafskauta með oddiþvermál sem er of stórt fyrir strauminn getur valdið bogahreyfingu. Við tilgreinum þvermál rafskautsins og oddins eftir veggþykkt suðusamskeytisins og notum 0,0625 þvermál fyrir næstum allt upp að 0,093″ veggþykkt, nema notkunin sé hönnuð til notkunar með rafskautum með 0,040″ þvermál til að suða smáa nákvæmnihluta. Til að endurtaka suðuferlið verður að tilgreina og stjórna gerð og áferð wolframs, lengd, keiluhorni, þvermáli, oddiþvermáli og bogabili. Fyrir rörsuðu er alltaf mælt með seríum wolfram því þessi gerð hefur mun lengri endingartíma en aðrar gerðir og hefur framúrskarandi bogakveikjueiginleika. Seríum wolfram er ekki geislavirkt.
Frekari upplýsingar veitir Barböru Henon, framkvæmdastjóra tæknilegra útgáfu, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331. Sími: 818-896-9556. Fax: 818-890-3724.