Nota Editor: Farmaseutikal Dalam Talian dengan sukacitanya membentangkan artikel empat bahagian mengenai kimpalan orbit paip bioproses oleh pakar industri Barbara Henon dari Arc Machines. Artikel ini diadaptasi daripada pembentangan Dr. Henon pada persidangan ASME akhir tahun lepas.
Cegah kehilangan rintangan kakisan.Air ketulenan tinggi seperti DI atau WFI ialah etsa yang sangat agresif untuk keluli tahan karat.Selain itu, WFI gred farmaseutikal dikitar pada suhu tinggi (80°C) untuk mengekalkan kemandulan.Terdapat perbezaan yang ketara antara menurunkan suhu yang cukup untuk menyokong organisma hidup yang boleh membawa maut kepada produk dan "menaikkan suhu filem yang berubah-ubah" dengan cukup untuk menggalakkan penghasilan filem yang berubah-ubah. kakisan komponen sistem paip keluli tahan karat.Kotoran dan oksida besi mungkin merupakan komponen utama, tetapi pelbagai bentuk besi, kromium dan nikel juga mungkin ada. Kehadiran rouge boleh membawa maut kepada sesetengah produk dan kehadirannya boleh menyebabkan kakisan selanjutnya, walaupun kehadirannya dalam sistem lain nampaknya agak jinak.
Kimpalan boleh memberi kesan buruk terhadap rintangan kakisan.Warna panas adalah hasil daripada bahan pengoksidaan yang dimendapkan pada kimpalan dan HAZ semasa kimpalan, amat memudaratkan, dan dikaitkan dengan pembentukan rouge dalam sistem air farmaseutikal.Pembentukan kromium oksida boleh menyebabkan warna panas, meninggalkan lapisan habis kromium yang mudah terdedah kepada pewarnaan pemetik dan pengaratan semula. permukaan, termasuk lapisan tersusun kromium yang mendasari, dan memulihkan rintangan kakisan kepada paras yang hampir dengan paras logam asas.Walau bagaimanapun, penjerukan dan pengisaran memudaratkan kemasan permukaan.Pepasifan sistem paip dengan formulasi asid nitrik atau agen pengkelat dilakukan untuk mengatasi kesan buruk kimpalan dan fabrikasi sebelum sistem perpaipan dimasukkan ke dalam analisis pengedaran elektrik yang boleh digunakan semula. oksigen, kromium, besi, nikel dan mangan yang berlaku di zon terjejas kimpalan dan haba kepada keadaan pra-kimpalan.Walau bagaimanapun, pempasifan hanya menjejaskan lapisan permukaan luar dan tidak menembusi di bawah 50 angstrom, manakala pewarnaan haba boleh memanjangkan 1000 angstrom atau lebih di bawah permukaan.
Oleh itu, untuk memasang sistem paip kalis kakisan berhampiran dengan substrat yang tidak dikimpal, adalah penting untuk mencuba untuk mengehadkan kimpalan dan kerosakan yang disebabkan oleh fabrikasi pada tahap yang boleh dipulihkan dengan ketara melalui pempasifan. Ini memerlukan penggunaan gas pembersihan dengan kandungan oksigen yang minimum dan penghantaran ke diameter dalam sambungan dikimpal tanpa pencemaran oleh atmosfera dan juga penting untuk mengawal kepanasan atau kelembapan masukan. mengelakkan kehilangan rintangan kakisan.Mengawal proses pembuatan untuk mencapai kimpalan berkualiti tinggi yang berulang dan konsisten, serta pengendalian paip dan komponen keluli tahan karat yang teliti semasa pembuatan untuk mengelakkan pencemaran, adalah keperluan penting untuk sistem paip berkualiti tinggi yang tahan kakisan dan menyediakan perkhidmatan produktif jangka panjang.
Bahan yang digunakan dalam sistem paip keluli tahan karat biofarmaseutikal ketulenan tinggi telah mengalami evolusi ke arah rintangan kakisan yang lebih baik sepanjang dekad yang lalu.Kebanyakan keluli tahan karat yang digunakan sebelum tahun 1980 ialah keluli tahan karat 304 kerana ia agak murah dan penambahbaikan berbanding kuprum yang digunakan sebelum ini. Malah, keluli tahan karat siri 300 agak mudah untuk dikimpal dan tidak boleh dicairkan dengan rintangan kakisan dan tidak boleh dicairkan. rawatan prapanas dan pasca haba khas.
Baru-baru ini, penggunaan keluli tahan karat 316 dalam aplikasi paip ketulenan tinggi telah semakin meningkat. Jenis 316 adalah serupa dalam komposisi kepada Jenis 304, tetapi sebagai tambahan kepada unsur pengaloian kromium dan nikel yang biasa kepada kedua-duanya, 316 mengandungi kira-kira 2% molibdenum, yang meningkatkan dengan ketara rintangan kakisan 316′s dan 304L, 304L, 36′spesspes 304. gred, mempunyai kandungan karbon yang lebih rendah daripada gred standard (0.035% lwn. 0.08%). Pengurangan kandungan karbon ini bertujuan untuk mengurangkan jumlah pemendakan karbida yang mungkin berlaku akibat kimpalan. Ini ialah pembentukan kromium karbida, yang mengurangkan sempadan butiran logam asas kromium, menjadikannya mudah terdedah kepada suhu dan kepekaan kromium, "masa dan kepekaan. bergantung dan merupakan masalah yang lebih besar apabila pematerian tangan. Kami telah menunjukkan bahawa kimpalan orbit keluli tahan karat super-austenit AL-6XN menyediakan lebih banyak kimpalan kalis kakisan daripada kimpalan serupa yang dilakukan dengan tangan. Ini kerana kimpalan orbital memberikan kawalan yang tepat terhadap amperage, denyutan dan pemasaan, menghasilkan input haba yang lebih rendah dan lebih seragam dengan gabungan kimpalan "30L4" manual 3 secara manual. pemendakan karbida sebagai faktor dalam perkembangan kakisan dalam sistem perpaipan.
Variasi haba-ke-panas keluli tahan karat.Walaupun parameter kimpalan dan faktor lain boleh dikekalkan dalam toleransi yang agak ketat, masih terdapat perbezaan dalam input haba yang diperlukan untuk mengimpal keluli tahan karat daripada haba kepada haba. Nombor haba ialah nombor lot yang diberikan kepada leburan keluli tahan karat tertentu di kilang. Komposisi kimia yang tepat bagi setiap kelompok direkodkan pada Laporan Ujian Kilang (MTR.Plt). 1538°C (2800°F), manakala logam aloi cair dalam julat suhu, bergantung pada jenis dan kepekatan setiap aloi atau unsur surih yang ada. Memandangkan tiada dua haba keluli tahan karat akan mengandungi kepekatan yang betul-betul sama bagi setiap elemen, ciri kimpalan akan berbeza dari relau ke relau.
SEM kimpalan orbital paip 316L pada paip AOD (atas) dan bahan EBR (bawah) menunjukkan perbezaan yang ketara dalam kelicinan manik kimpalan.
Walaupun prosedur kimpalan tunggal mungkin berfungsi untuk kebanyakan haba dengan OD dan ketebalan dinding yang serupa, sesetengah haba memerlukan kurang amperage dan sesetengahnya memerlukan amperage yang lebih tinggi daripada biasa. Atas sebab ini, pemanasan bahan yang berbeza di tapak kerja mesti dijejaki dengan teliti untuk mengelakkan masalah yang mungkin berlaku. Selalunya, haba baharu hanya memerlukan perubahan kecil dalam ampere untuk mencapai prosedur kimpalan yang memuaskan.
Masalah sulfur. Sulfur unsur ialah kekotoran berkaitan bijih besi yang sebahagian besarnya disingkirkan semasa proses pembuatan keluli. Keluli tahan karat AISI Jenis 304 dan 316 ditentukan dengan kandungan sulfur maksimum 0.030%.Dengan perkembangan proses penapisan keluli moden, seperti Penyahkarbonan Oksigen Argon (AOD) dan diikuti dengan amalan pengewapan vakum dwi seperti Melvakum Pengewapan Pencairan Semula (VIM+VAR), telah menjadi mungkin untuk menghasilkan keluli yang sangat istimewa dalam cara berikut.komposisi kimianya.Telah diperhatikan bahawa sifat kolam kimpalan berubah apabila kandungan sulfur keluli berada di bawah kira-kira 0.008%.Ini disebabkan oleh kesan sulfur dan sedikit sebanyak unsur-unsur lain pada pekali suhu kolam ciri tegangan permukaan, yang menentukan tegangan permukaan kolam kita.
Pada kepekatan sulfur yang sangat rendah (0.001% – 0.003%), penembusan lopak kimpalan menjadi sangat luas berbanding dengan kimpalan serupa yang dibuat pada bahan kandungan sulfur sederhana. Kimpalan yang dibuat pada paip keluli tahan karat sulfur rendah akan mempunyai kimpalan yang lebih lebar, manakala pada paip dinding yang lebih tebal (0.065 inci, atau 1.66 mm atau lebih, kimpalan akan menjadikan kimpalan kimpalan lebih besar) di sana. arus adalah mencukupi untuk menghasilkan kimpalan tembus sepenuhnya. Ini menjadikan bahan dengan kandungan sulfur yang sangat rendah lebih sukar untuk dikimpal, terutamanya dengan dinding yang lebih tebal. Pada hujung kepekatan sulfur yang lebih tinggi dalam keluli tahan karat 304 atau 316, manik kimpalan cenderung kelihatan kurang cecair dan lebih kasar daripada bahan sulfur sederhana.Oleh itu, untuk kandungan kesulfuran yang lebih kurang 0% akan sesuai untuk kebolehkimpalan 0%. 0.017%, seperti yang dinyatakan dalam ASTM A270 S2 untuk tiub kualiti farmaseutikal.
Pengeluar paip keluli tahan karat elektropolis telah menyedari bahawa walaupun tahap sulfur yang sederhana dalam keluli tahan karat 316 atau 316L menyukarkan untuk memenuhi keperluan pelanggan semikonduktor dan biofarmaseutikal mereka untuk permukaan dalaman yang licin dan bebas lubang. Penggunaan mikroskop elektron pengimbasan untuk mengesahkan kelicinan kemasan permukaan tiub telah menjadi semakin biasa. Sulfur dalam bentuk bukan logam asas telah ditunjukkan dalam bentuk bukan rangkuman bes. “stringer” sulfida (MnS) yang dikeluarkan semasa penggilap elektro dan meninggalkan lompang dalam julat 0.25-1.0 mikron.
Pengilang dan pembekal tiub elektrogilap memacu pasaran ke arah penggunaan bahan sulfur ultra-rendah untuk memenuhi keperluan kemasan permukaan mereka. Walau bagaimanapun, masalahnya tidak terhad kepada tiub elektrogilap, kerana dalam tiub tidak digilap elektrik, kemasukan dikeluarkan semasa pempasifan sistem paip. Lompang telah ditunjukkan lebih terdedah kepada lubang daripada beberapa sebab permukaan sulfur yang lebih licin. bahan.
Pesongan arka.Selain meningkatkan kebolehkimpalan keluli tahan karat, kehadiran sesetengah sulfur juga meningkatkan kebolehmesinan. Akibatnya, pengilang dan pengilang cenderung untuk memilih bahan pada hujung yang lebih tinggi daripada julat kandungan sulfur yang ditentukan. Tiub kimpalan dengan kepekatan sulfur yang sangat rendah pada kelengkapan, injap atau tiub lain dengan kandungan sulfur yang lebih tinggi ke arah masalah kimpalan sulfur yang lebih tinggi. pesongan arka berlaku, penembusan menjadi lebih dalam pada bahagian rendah sulfur berbanding bahagian sulfur tinggi, yang bertentangan dengan apa yang berlaku apabila mengimpal paip dengan kepekatan sulfur yang sepadan. Dalam kes yang melampau, manik kimpalan boleh menembusi sepenuhnya bahan sulfur rendah dan meninggalkan bahagian dalam kimpalan sepenuhnya tidak bercantum (Fihey1 dan Sikfur 8). kelengkapan kepada kandungan sulfur paip, Bahagian Keluli Carpenter Car-penter Technology Corporation of Pennsylvania telah memperkenalkan stok sulfur rendah (0.005% maks) 316 bar (Jenis 316L-SCQ) (VIM+VAR) ) untuk pembuatan kelengkapan dan komponen lain yang bertujuan untuk dikimpal pada bahan sulfur yang sangat rendah kepada setiap paip yang sangat rendah berbanding dua paip yang sangat rendah. bahan sulfur rendah kepada sulfur yang lebih tinggi.
Peralihan kepada penggunaan tiub sulfur rendah sebahagian besarnya disebabkan oleh keperluan untuk mendapatkan permukaan tiub dalam yang digilap licin. Walaupun kemasan permukaan dan penggilap elektro adalah penting kepada kedua-dua industri semikonduktor dan industri bioteknologi/farmaseutikal, SEMI, apabila menulis spesifikasi industri semikonduktor, menyatakan bahawa tiub 316L untuk saluran gas proses mesti mempunyai penutup 0.00% sulfur pada akhir gas. Sebaliknya, mengubah suai spesifikasi ASTM 270 mereka untuk memasukkan tiub gred farmaseutikal yang mengehadkan kandungan sulfur kepada julat 0.005 hingga 0.017%. Ini sepatutnya menyebabkan kesukaran mengimpal yang kurang berbanding dengan sulfur julat yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa walaupun dalam julat terhad ini, pesongan arka ke paip tinggi dan sulfur mungkin masih berlaku apabila mengimpal atau memasang paip sulfur rendah. hendaklah menjejaki pemanasan bahan dengan teliti dan semak sebelum fabrikasi Keserasian pateri antara pemanasan.Pengeluaran kimpalan.
unsur surih lain. Unsur surih termasuk sulfur, oksigen, aluminium, silikon dan mangan didapati menjejaskan penembusan. Jumlah surih aluminium, silikon, kalsium, titanium dan kromium yang terdapat dalam logam asas sebagai kemasukan oksida dikaitkan dengan pembentukan sanga semasa kimpalan.
Kesan pelbagai unsur adalah terkumpul, jadi kehadiran oksigen boleh mengimbangi beberapa kesan sulfur yang rendah. Paras aluminium yang tinggi boleh mengatasi kesan positif ke atas penembusan sulfur. Mangan meruap pada suhu kimpalan dan mendapan dalam zon terjejas haba kimpalan. Mendapan mangan ini dikaitkan dengan kehilangan rintangan kakisan.(Lihat Cohen, industri separa konduktor yang rendah pada masa ini). bahan mangan ultra rendah 316L untuk mengelakkan kehilangan rintangan kakisan ini.
Pembentukan sanga.Pulau sanga kadang-kadang muncul pada manik keluli tahan karat untuk beberapa haba.Ini sememangnya merupakan isu material, tetapi kadangkala perubahan dalam parameter kimpalan boleh meminimumkan ini, atau perubahan dalam campuran argon/hidrogen boleh meningkatkan kimpalan.Pollard mendapati bahawa nisbah aluminium kepada silikon dalam logam asas mempengaruhi pembentukan sanga.Untuk mengelakkan pembentukan sanga jenis-plak0 yang tidak diingini pada 0% pengekalan aluminium, kandungan silikon pada 0.5%.Namun, apabila nisbah Al/Si berada di atas paras ini, sanga sfera mungkin terbentuk daripada jenis plak. Sanga jenis ini boleh meninggalkan lubang selepas penggilap elektro, yang tidak boleh diterima untuk aplikasi ketulenan tinggi. Pulau sanga yang terbentuk pada OD kimpalan boleh menyebabkan penembusan yang tidak sekata pada pas ID dan boleh mengakibatkan penembusan ID pulau yang mencukupi dan boleh mengakibatkan penembusan ID pulau yang mencukupi. mudah terdedah kepada kakisan.
Kimpalan larian tunggal dengan denyutan.Kimpalan tiub orbit automatik standard ialah kimpalan laluan tunggal dengan arus berdenyut dan putaran kelajuan malar berterusan.Teknik ini sesuai untuk paip dengan diameter luar daripada 1/8″ hingga lebih kurang 7″ dan ketebalan dinding 0.083″ dan ke bawah.Selepas pra-pembersihan bermasa yang ditetapkan, penanggalan penjeratan berlaku semasa penyambungan dinding tiub. hadir tetapi tiada putaran berlaku.Selepas kelewatan putaran ini, elektrod berputar mengelilingi sambungan kimpalan sehingga kimpalan bercantum atau bertindih bahagian awal kimpalan semasa lapisan terakhir kimpalan.Apabila sambungan selesai, arus mengecil dalam penurunan masa.
Mod langkah ("kimpalan disegerakkan"). Untuk kimpalan gabungan bahan berdinding yang lebih tebal, biasanya lebih besar daripada 0.083 inci, sumber kuasa kimpalan gabungan boleh digunakan dalam mod segerak atau langkah. Dalam mod segerak atau langkah, nadi arus kimpalan disegerakkan dengan lejang, jadi pemutar tidak bergerak untuk penembusan maksimum semasa penggunaan nadi arus rendah dan denyutan arus yang lebih rendah. tertib 0.5 hingga 1.5 saat, berbanding dengan masa nadi kesepuluh atau seperseratus detik untuk kimpalan konvensional. Teknik ini boleh mengimpal dengan berkesan 0.154″ atau 6″ tebal 40 tolok 40 paip dinding nipis dengan ketebalan dinding 0.154″ atau 6″. Teknik kimpalan berperingkat dengan berkesan menghasilkan bahagian bertolak ansur yang lebih lebar dan lebih mudah seperti pemasangan paip ke paip yang mungkin terdapat perbezaan dalam toleransi dimensi, beberapa ketidakselarasan atau ketidakserasian terma Bahan. Jenis kimpalan ini memerlukan kira-kira dua kali masa arka kimpalan konvensional dan kurang sesuai untuk aplikasi ketulenan ultra tinggi (UHP) disebabkan jahitan yang lebih lebar dan kasar.
Pembolehubah boleh atur cara. Penjanaan semasa sumber kuasa kimpalan adalah berasaskan mikropemproses dan atur cara menyimpan yang menentukan nilai berangka untuk parameter kimpalan untuk diameter tertentu (OD) dan ketebalan dinding paip yang akan dikimpal, termasuk masa pembersihan, arus kimpalan, kelajuan perjalanan (RPM) ), bilangan lapisan dan masa setiap lapisan, masa nadi, masa suapan akan ditambah, bagi dawai suapan yang ditambah, dsb. amplitud ayunan obor dan masa tinggal, AVC (kawalan voltan arka untuk menyediakan jurang arka yang berterusan), dan cerun atas.Untuk melakukan kimpalan gabungan, pasang kepala kimpalan dengan sisipan pengapit elektrod dan paip yang sesuai pada paip dan ingat semula jadual atau atur cara kimpalan daripada memori sumber kuasa.Jujukan kimpalan dimulakan dengan menekan butang atau kekunci panel terusan kimpalan tanpa operator dan operator kimpalan.
Pembolehubah tidak boleh diprogramkan.Untuk mendapatkan kualiti kimpalan yang baik secara konsisten, parameter kimpalan mesti dikawal dengan teliti.Ini dicapai melalui ketepatan sumber kuasa kimpalan dan program kimpalan, yang merupakan satu set arahan yang dimasukkan ke dalam sumber kuasa, yang terdiri daripada parameter kimpalan, untuk mengimpal saiz paip atau paip tertentu. Juga mesti ada satu set yang berkesan bagi beberapa kriteria kawalan kimpalan dan memastikan beberapa kriteria kawalan kimpalan yang berkesan dalam menentukan dan menentukan piawaian kualiti kimpalan, dan memastikan beberapa piawaian kawalan kimpalan yang berkesan. kimpalan memenuhi piawaian yang dipersetujui.Walau bagaimanapun, faktor dan prosedur tertentu selain daripada parameter kimpalan juga mesti dikawal dengan teliti.Faktor ini termasuk penggunaan peralatan penyediaan akhir yang baik, amalan pembersihan dan pengendalian yang baik, toleransi dimensi yang baik bagi tiub atau bahagian lain yang dikimpal, jenis dan saiz tungsten yang konsisten, gas lengai yang sangat ditulenkan, dan perhatian yang teliti terhadap variasi bahan.- suhu tinggi.
Keperluan penyediaan untuk kimpalan hujung paip adalah lebih kritikal untuk kimpalan orbit daripada kimpalan manual. Sambungan kimpalan untuk kimpalan paip orbit biasanya adalah sendi punggung segi empat sama. Untuk mencapai kebolehulangan yang diingini dalam kimpalan orbit, penyediaan hujung dimesin yang tepat, konsisten dan dimesin diperlukan. Memandangkan arus kimpalan bergantung pada ketebalan dinding, hujungnya mestilah segi empat sama tanpa burr atau ID yang akan menghasilkan ketebalan dinding OD atau ID yang berbeza.
Hujung paip mesti dimuatkan bersama-sama dalam kepala kimpal supaya tiada jurang yang ketara antara hujung sambungan punggung persegi. Walaupun sambungan dikimpal dengan jurang kecil boleh dicapai, kualiti kimpalan mungkin terjejas teruk. Semakin besar jurang, semakin besar kemungkinan berlaku masalah. Pemasangan yang lemah boleh mengakibatkan kegagalan sepenuhnya pematerian. Gergaji paip dan lain-lain yang dibuat oleh George Fischer memotong paip atau operasi yang sama. pelarik penyediaan akhir seperti yang dibuat oleh Protem, Wachs, dan lain-lain, selalunya digunakan untuk membuat kimpalan orbit hujung licin sesuai untuk pemesinan . Gergaji potong, gergaji besi, gergaji jalur dan pemotong tiub tidak sesuai untuk tujuan ini.
Sebagai tambahan kepada parameter kimpalan yang memasukkan kuasa untuk mengimpal, terdapat pembolehubah lain yang boleh memberi kesan mendalam pada kimpalan, tetapi ia bukan sebahagian daripada prosedur kimpalan sebenar. Ini termasuk jenis dan saiz tungsten, jenis dan ketulenan gas yang digunakan untuk melindungi arka dan membersihkan bahagian dalam sambungan kimpalan, kadar aliran gas yang digunakan untuk pembersihan, jenis kepala dan maklumat sambungan yang digunakan, jenis kepala dan sumber kuasa yang berkaitan. pembolehubah "tidak boleh diprogramkan" dan merekodkannya pada jadual kimpalan.Sebagai contoh, jenis gas dianggap pembolehubah penting dalam Spesifikasi Prosedur Kimpalan (WPS) untuk prosedur kimpalan untuk mematuhi Kod Dandang dan Kapal Tekanan ASME Seksyen IX. Perubahan dalam jenis gas atau peratusan campuran gas, atau penghapusan pembersihan ID memerlukan pengesahan semula prosedur kimpalan.
gas kimpalan.Keluli tahan karat tahan terhadap pengoksidaan oksigen atmosfera pada suhu bilik.Apabila ia dipanaskan hingga takat leburnya (1530°C atau 2800°F untuk besi tulen) ia mudah teroksida.Argon lengai paling biasa digunakan sebagai gas perisai dan untuk membersihkan sambungan kimpalan dalaman melalui orbital gas dan motis proses. perubahan warna akibat pengoksidaan yang berlaku pada atau berhampiran kimpalan selepas kimpalan. Jika gas pembersihan tidak berkualiti tinggi atau jika sistem pembersihan tidak sepenuhnya bebas kebocoran sehingga sejumlah kecil udara bocor ke dalam sistem pembersihan, pengoksidaan mungkin berwarna kuning muda atau kebiru-biruan. Sudah tentu, tiada pembersihan akan mengakibatkan permukaan hitam berkerak yang biasa dirujuk sebagai "swelding gred welding". 99.996-99.997% tulen, bergantung kepada pembekal, dan mengandungi 5-7 ppm oksigen dan kekotoran lain, termasuk H2O, O2, CO2, hidrokarbon, dsb., untuk jumlah maksimum 40 ppm. Argon ketulenan tinggi dalam silinder atau argon cecair dalam Dewar boleh menjadi 99.992% ppm tulen atau kekotoran maksimum, ppm maksimum oksigen.NOTA: Pembersih gas seperti Nanochem atau Gatekeeper boleh digunakan semasa pembersihan untuk mengurangkan tahap pencemaran kepada julat bahagian per bilion (ppb).
komposisi campuran.Campuran gas seperti 75% helium/25% argon dan 95% argon/5% hidrogen boleh digunakan sebagai gas perisai untuk aplikasi khas.Kedua-dua campuran tersebut menghasilkan kimpalan yang lebih panas daripada yang dilakukan di bawah tetapan program yang sama seperti argon. Campuran helium amat sesuai untuk penembusan maksimum melalui kimpalan gabungan pada keluli karbon.Sebuah perunding industri semikonduktor/industri perisai gas arvocate untuk campuran gas hidrogen Aplikasi UHP.Campuran hidrogen mempunyai beberapa kelebihan, tetapi juga beberapa kelemahan yang serius.Kelebihannya ialah ia menghasilkan lopak yang lebih basah dan permukaan kimpalan yang lebih licin, yang sesuai untuk melaksanakan sistem penyampaian gas tekanan ultra-tinggi dengan permukaan dalaman yang selicin mungkin. Kehadiran hidrogen memberikan suasana yang mengurangkan, jadi jika kesan oksigen yang terdapat dalam campuran gas akan kelihatan lebih bersih daripada kepekatan oksigen tulen daripada penyahwarnaan yang serupa argon.Kesan ini optimum pada kira-kira 5% kandungan hidrogen.Sesetengahnya menggunakan campuran argon/hidrogen 95/5% sebagai pembersihan ID untuk menambah baik penampilan manik kimpalan dalaman.
Manik kimpalan menggunakan campuran hidrogen kerana gas pelindung adalah lebih sempit, kecuali keluli tahan karat mempunyai kandungan sulfur yang sangat rendah dan menghasilkan lebih banyak haba dalam kimpalan daripada tetapan arus yang sama dengan argon tidak bercampur. Kelemahan ketara campuran argon/hidrogen ialah arka jauh kurang stabil daripada argon tulen, dan terdapat kecenderungan untuk hanyut yang berbeza, arka yang cukup teruk untuk bercampur. sumber gas digunakan, menunjukkan bahawa ia mungkin disebabkan oleh pencemaran atau pencampuran yang lemah.Oleh kerana haba yang dijana oleh arka berbeza-beza dengan kepekatan hidrogen, kepekatan yang berterusan adalah penting untuk mencapai kimpalan yang boleh berulang, dan terdapat perbezaan dalam gas botol pra-campuran. Satu lagi kelemahan adalah bahawa jangka hayat tungsten sangat dipendekkan apabila campuran hidrogen telah digunakan. telah dilaporkan bahawa arka lebih sukar dan tungsten mungkin perlu diganti selepas satu atau dua kimpalan.Campuran argon/hidrogen tidak boleh digunakan untuk mengimpal keluli karbon atau titanium.
Ciri yang membezakan proses TIG ialah ia tidak menggunakan elektrod.Tungsten mempunyai takat lebur tertinggi bagi mana-mana logam (6098°F; 3370°C) dan merupakan pemancar elektron yang baik, menjadikannya amat sesuai digunakan sebagai elektrod tidak boleh habis. Sifatnya dipertingkatkan dengan menambahkan 2% oksida nadir bumi tertentu dan oksida permulaan, lanthonum oksida dan arcodium yang lebih baik. kestabilan.Tungsten tulen jarang digunakan dalam GTAW kerana sifat unggul serium tungsten, terutamanya untuk aplikasi GTAW orbit.Thorium tungsten digunakan kurang berbanding dahulu kerana ia agak radioaktif.
Elektrod dengan kemasan yang digilap adalah lebih seragam dari segi saiz. Permukaan licin sentiasa lebih baik daripada permukaan yang kasar atau tidak konsisten, kerana konsistensi dalam geometri elektrod adalah kritikal untuk hasil kimpalan yang konsisten dan seragam. Elektron yang dipancarkan dari hujung (DCEN) memindahkan haba dari hujung tungsten ke kimpalan. Hujung yang lebih halus membolehkan ketumpatan arus dikekalkan dengan sangat tinggi, tetapi ia boleh menghasilkan jangka hayat yang sangat tinggi, tetapi ia boleh menghasilkan jangka hayat yang sangat tinggi, tetapi ia boleh menghasilkan jangka hayat yang lebih pendek. mengisar hujung elektrod secara mekanikal untuk memastikan kebolehulangan geometri tungsten dan kebolehulangan kimpalan. Hujung tumpul memaksa arka dari kimpalan ke tempat yang sama pada tungsten. Diameter hujung mengawal bentuk arka dan jumlah penembusan pada arus tertentu. Sudut tirus mempengaruhi ciri-ciri arus/voltan arka dan mesti dinyatakan panjang tungsten yang digunakan dan perlu diketahui panjangnya. tetapkan jurang arka.Jurang arka untuk nilai arus tertentu menentukan voltan dan dengan itu kuasa digunakan pada kimpalan.
Saiz elektrod dan diameter hujungnya dipilih mengikut keamatan arus kimpalan. Jika arus terlalu tinggi untuk elektrod atau hujungnya, ia mungkin kehilangan logam dari hujungnya, dan menggunakan elektrod dengan diameter hujung yang terlalu besar untuk arus boleh menyebabkan hanyut arka. Kami menentukan diameter elektrod dan hujung mengikut ketebalan dinding sambungan kimpalan dan menggunakan 0.0625 diameter untuk kegunaan hampir 0.0625″ untuk kegunaan dinding sehingga ″ tanpa ketebalan. digunakan dengan elektrod berdiameter 0.040″ untuk mengimpal Komponen ketepatan kecil.Untuk kebolehulangan proses kimpalan, jenis dan kemasan tungsten, panjang, sudut tirus, diameter, diameter hujung dan jurang arka semuanya mesti ditentukan dan dikawal.Untuk aplikasi kimpalan tiub, cerium tungsten sentiasa disyorkan kerana jenis ini mempunyai hayat perkhidmatan yang lebih lama berbanding jenis lain.Ciri-ciri arka bukan pencucuhan tungsten aktif.
Untuk maklumat lanjut, sila hubungi Barbara Henon, Pengurus Penerbitan Teknikal, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331. Telefon: 818-896-9556.Faks: 818-890-3724.