Nota tal-Editur: Pharmaceutical Online bi pjaċir tippreżenta dan l-artiklu f'erba' partijiet dwar l-iwweldjar orbitali tal-pajpijiet tal-bijoproċess mill-espert tal-industrija Barbara Henon ta' Arc Machines. Dan l-artiklu huwa adattat mill-preżentazzjoni tad-Dr Henon fil-konferenza tal-ASME fl-aħħar tas-sena l-oħra.
Ipprevjeni t-telf tar-reżistenza għall-korrużjoni. Ilma ta' purità għolja bħal DI jew WFI huwa etchant aggressiv ħafna għall-istainless steel. Barra minn hekk, WFI ta' grad farmaċewtiku jiġi ċiklat f'temperatura għolja (80°C) biex tinżamm l-isterilità. Hemm differenza sottili bejn li tbaxxi t-temperatura biżżejjed biex tappoġġja organiżmi ħajjin letali għall-prodott u li żżid it-temperatura biżżejjed biex tippromwovi l-produzzjoni ta' "rouge". Rouge huwa film kannella ta' kompożizzjoni varjabbli kkawżat mill-korrużjoni tal-komponenti tas-sistema tal-pajpijiet tal-istainless steel. Il-ħmieġ u l-ossidi tal-ħadid jistgħu jkunu l-komponenti ewlenin, iżda jistgħu jkunu preżenti wkoll diversi forom ta' ħadid, kromju u nikil. Il-preżenza ta' rouge hija letali għal xi prodotti u l-preżenza tiegħu tista' twassal għal aktar korrużjoni, għalkemm il-preżenza tiegħu f'sistemi oħra tidher li hija pjuttost beninna.
L-iwweldjar jista' jaffettwa ħażin ir-reżistenza għall-korrużjoni. Kulur jaħraq huwa r-riżultat ta' materjal ossidanti depożitat fuq weldjaturi u HAZs waqt l-iwweldjar, huwa partikolarment detrimentali, u huwa assoċjat mal-formazzjoni ta' rouge f'sistemi tal-ilma farmaċewtiċi. Il-formazzjoni ta' ossidu tal-kromju tista' tikkawża lewn jaħraq, u tħalli warajha saff imnaqqas mill-kromju li huwa suxxettibbli għall-korrużjoni. Kulur jaħraq jista' jitneħħa permezz ta' pickling u tħin, billi jitneħħa l-metall mill-wiċċ, inkluż is-saff sottostanti mnaqqas mill-kromju, u tiġi restawrata r-reżistenza għall-korrużjoni għal livelli qrib il-livelli tal-metall bażi. Madankollu, pickling u tħin huma detrimentali għall-finitura tal-wiċċ. Il-passivazzjoni tas-sistema tal-pajpijiet b'aċidu nitriku jew formulazzjonijiet ta' aġenti kelanti ssir biex jingħelbu l-effetti ħżiena tal-iwweldjar u l-fabbrikazzjoni qabel ma s-sistema tal-pajpijiet titqiegħed fis-servizz. L-analiżi tal-elettroni Auger uriet li l-passivazzjoni tal-kelazzjoni tista' tirrestawra l-bidliet fil-wiċċ fid-distribuzzjoni tal-ossiġnu, kromju, ħadid, nikil u manganiż li seħħew fil-weldjatura u ż-żona affettwata mis-sħana għall-istat ta' qabel l-iwweldjar. Madankollu, il-passivazzjoni taffettwa biss is-saff tal-wiċċ ta' barra u ma tippenetrax taħt il-50 angstrom, filwaqt li l-kulurazzjoni termali tista' testendi 1000 angstrom jew aktar taħt il-wiċċ.
Għalhekk, sabiex jiġu installati sistemi ta' pajpijiet reżistenti għall-korrużjoni qrib sottostrati mhux iwweldjati, huwa importanti li wieħed jipprova jillimita l-ħsara kkawżata mill-iwweldjar u l-fabbrikazzjoni għal livelli li jistgħu jiġu rkuprati sostanzjalment permezz tal-passivazzjoni. Dan jirrikjedi l-użu ta' gass ta' tneħħija b'kontenut minimu ta' ossiġnu u kunsinna sad-dijametru intern tal-ġonta wweldjata mingħajr kontaminazzjoni minn ossiġnu atmosferiku jew umdità. Kontroll preċiż tal-input tas-sħana u l-evitar ta' sħana żejda waqt l-iwweldjar huma wkoll importanti biex jipprevjenu t-telf tar-reżistenza għall-korrużjoni. Il-kontroll tal-proċess tal-manifattura biex jinkisbu weldjaturi ta' kwalità għolja ripetibbli u konsistenti, kif ukoll l-immaniġġjar bir-reqqa tal-pajpijiet u l-komponenti tal-istainless steel waqt il-manifattura biex jipprevjenu l-kontaminazzjoni, huma rekwiżiti essenzjali għal sistema ta' pajpijiet ta' kwalità għolja li tirreżisti l-korrużjoni u tipprovdi servizz produttiv fit-tul.
Materjali użati f'sistemi ta' pajpijiet tal-azzar inossidabbli bijofarmaċewtiċi ta' purità għolja għaddew minn evoluzzjoni lejn reżistenza mtejba għall-korrużjoni matul l-aħħar għaxar snin. Il-biċċa l-kbira tal-azzar inossidabbli użat qabel l-1980 kien azzar inossidabbli 304 għaliex kien relattivament irħis u titjib fuq ir-ram użat qabel. Fil-fatt, l-azzar inossidabbli tas-serje 300 huwa relattivament faċli biex jiġi mmaxinjat, jista' jiġi wweldjat bil-fużjoni mingħajr telf żejjed tar-reżistenza għall-korrużjoni tiegħu, u ma jeħtiġux trattamenti speċjali ta' pretisħin u wara sħana.
Riċentement, l-użu tal-azzar inossidabbli 316 f'applikazzjonijiet ta' pajpijiet ta' purità għolja żdied. It-Tip 316 huwa simili fil-kompożizzjoni għat-Tip 304, iżda minbarra l-elementi ta' liga tal-kromju u n-nikil komuni għat-tnejn, it-Tip 316 fih madwar 2% molibdenu, li jtejjeb b'mod sinifikanti r-reżistenza għall-korrużjoni tat-Tip 316. It-Tipi 304L u 316L, imsejħa gradi "L", għandhom kontenut ta' karbonju aktar baxx mill-gradi standard (0.035% vs. 0.08%). Dan it-tnaqqis fil-kontenut tal-karbonju huwa maħsub biex inaqqas l-ammont ta' preċipitazzjoni tal-karbur li tista' sseħħ minħabba l-iwweldjar. Din hija l-formazzjoni tal-karbur tal-kromju, li jnaqqas il-konfini tal-qamħ tal-metall bażi tal-kromju, u jagħmilha suxxettibbli għall-korrużjoni. Il-formazzjoni tal-karbur tal-kromju, imsejħa "sensibilizzazzjoni", tiddependi fuq il-ħin u t-temperatura u hija problema akbar meta ssaldjar bl-idejn. Urejna li l-iwweldjar orbitali tal-azzar inossidabbli super-awstenitiku AL-6XN jipprovdi weldjaturi aktar reżistenti għall-korrużjoni minn weldjaturi simili magħmula bl-idejn. Dan għaliex l-iwweldjar orbitali jipprovdi kontroll preċiż ta' amperaġġ, pulsazzjoni u ħin, li jirriżultaw f'input tas-sħana aktar baxx u aktar uniformi mill-iwweldjar manwali. L-iwweldjar orbitali flimkien mal-gradi "L" 304 u 316 jelimina kważi kompletament il-preċipitazzjoni tal-karbur bħala fattur fl-iżvilupp tal-korrużjoni fis-sistemi tal-pajpijiet.
Varjazzjoni minn sħana għal sħana tal-istainless steel. Għalkemm il-parametri tal-iwweldjar u fatturi oħra jistgħu jinżammu f'tolleranzi pjuttost stretti, xorta hemm differenzi fl-input tas-sħana meħtieġ biex jiġi wweldjat l-istainless steel minn sħana għal sħana. Numru tas-sħana huwa n-numru tal-lott assenjat lil tidwib speċifiku tal-istainless steel fil-fabbrika. Il-kompożizzjoni kimika eżatta ta' kull lott hija rreġistrata fir-Rapport tat-Test tal-Fabbrika (MTR) flimkien mal-identifikazzjoni tal-lott jew in-numru tas-sħana. Il-ħadid pur idub f'1538°C (2800°F), filwaqt li l-metalli illigati jdubu f'firxa ta' temperaturi, skont it-tip u l-konċentrazzjoni ta' kull liga jew element traċċa preżenti. Peress li l-ebda żewġ sħanat tal-istainless steel ma jkun fihom eżattament l-istess konċentrazzjoni ta' kull element, il-karatteristiċi tal-iwweldjar ivarjaw minn forn għal forn.
Is-SEM ta' weldjaturi orbitali ta' pajpijiet 316L fuq pajp AOD (fuq) u materjal EBR (isfel) urew differenza sinifikanti fl-intoppi tax-xoffa tal-weldjatura.
Filwaqt li proċedura waħda ta' wweldjar tista' taħdem għal ħafna sħanat b'OD u ħxuna tal-ħajt simili, xi sħanat jeħtieġu inqas amperage u oħrajn jeħtieġu amperage ogħla minn dak tipiku. Għal din ir-raġuni, it-tisħin ta' materjali differenti fis-sit tax-xogħol għandu jiġi traċċat bir-reqqa biex jiġu evitati problemi potenzjali. Spiss, sħana ġdida teħtieġ biss bidla żgħira fl-amperage biex tinkiseb proċedura ta' wweldjar sodisfaċenti.
Problema tal-kubrit. Il-kubrit elementali huwa impurità relatata mal-mineral tal-ħadid li fil-biċċa l-kbira titneħħa matul il-proċess tal-manifattura tal-azzar. L-azzar inossidabbli AISI Tip 304 u 316 huma speċifikati b'kontenut massimu ta' kubrit ta' 0.030%. Bl-iżvilupp ta' proċessi moderni ta' raffinar tal-azzar, bħad-Dekarburizzazzjoni tal-Ossiġnu tal-Argon (AOD) u prattiki ta' tidwib doppju bil-vakwu bħat-Tidwib bl-Induzzjoni tal-Vakwu segwit minn Tidwib mill-Ġdid bl-Ark tal-Vakwu (VIM + VAR), sar possibbli li jiġu prodotti azzar li huma speċjali ħafna fil-modi li ġejjin. il-kompożizzjoni kimika tagħhom. Ġie nnutat li l-proprjetajiet tal-ġabra tal-weldjatura jinbidlu meta l-kontenut ta' kubrit tal-azzar ikun taħt madwar 0.008%. Dan huwa dovut għall-effett tal-kubrit u sa ċertu punt elementi oħra fuq il-koeffiċjent tat-temperatura tat-tensjoni tal-wiċċ tal-ġabra tal-weldjatura, li jiddetermina l-karatteristiċi tal-fluss tal-ġabra tal-likwidu.
F'konċentrazzjonijiet baxxi ħafna ta' kubrit (0.001% – 0.003%), il-penetrazzjoni tal-għadira tal-weldjatura ssir wiesgħa ħafna meta mqabbla ma' weldjaturi simili magħmula fuq materjali b'kontenut medju ta' kubrit. Weldjaturi magħmula fuq pajp tal-istainless steel b'livell baxx ta' kubrit se jkollhom weldjaturi usa', filwaqt li fuq pajp tal-ħajt eħxen (0.065 pulzieri, jew 1.66 mm jew aktar) se jkun hemm tendenza akbar li jsiru weldjaturi. Iwweldjar b'riċess. Meta l-kurrent tal-iwweldjar ikun biżżejjed biex jipproduċi weldjatura penetrata kompletament. Dan jagħmel il-materjali b'kontenut baxx ħafna ta' kubrit aktar diffiċli biex jiġu wweldjati, speċjalment b'ħitan eħxen. Fit-tarf ogħla tal-konċentrazzjoni tal-kubrit fl-istainless steel 304 jew 316, ix-xoffa tal-weldjatura għandha t-tendenza li tkun inqas fluwida fid-dehra u aktar imħarbta minn materjali b'livell medju ta' kubrit. Għalhekk, għall-iwweldjar, il-kontenut ideali ta' kubrit ikun fil-medda ta' madwar 0.005% sa 0.017%, kif speċifikat fl-ASTM A270 S2 għal tubi ta' kwalità farmaċewtika.
Il-produtturi tal-pajpijiet tal-azzar inossidabbli elettrolustrati nnutaw li anke livelli moderati ta’ kubrit fl-azzar inossidabbli 316 jew 316L jagħmluha diffiċli biex jissodisfaw il-ħtiġijiet tal-klijenti tagħhom tas-semikondutturi u tal-bijofarmaċewtiċi għal uċuħ interni lixxi u mingħajr ħofor. L-użu tal-mikroskopija elettronika tal-iskannjar biex tiġi vverifikata l-intoppi tal-finitura tal-wiċċ tat-tubu qed isir dejjem aktar komuni. Il-kubrit fil-metalli bażiċi ntwera li jifforma inklużjonijiet mhux metalliċi jew “stringers” tas-sulfid tal-manganiż (MnS) li jitneħħew waqt l-elettrolustrar u jħallu vojt fil-medda ta’ 0.25-1.0 mikron.
Il-manifatturi u l-fornituri ta' tubi elettrollustrati qed imexxu s-suq lejn l-użu ta' materjali b'livell baxx ħafna ta' kubrit biex jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-finitura tal-wiċċ tagħhom. Madankollu, il-problema mhijiex limitata għat-tubi elettrollustrati, peress li fit-tubi mhux elettrollustrati l-inklużjonijiet jitneħħew waqt il-passivazzjoni tas-sistema tal-pajpijiet. Intwera li l-vojt huma aktar suxxettibbli għall-pitting milli żoni tal-wiċċ lixxi. Għalhekk hemm xi raġunijiet validi għat-tendenza lejn materjali b'livell baxx ta' kubrit u "aktar nodfa".
Deflessjoni tal-ark. Minbarra li ttejjeb il-weldjabbiltà tal-istainless steel, il-preżenza ta' xi kubrit ittejjeb ukoll il-makkinabbiltà. Bħala riżultat, il-manifatturi u l-manifatturi għandhom it-tendenza li jagħżlu materjali fit-tarf ogħla tal-medda speċifikata tal-kontenut tal-kubrit. L-iwweldjar ta' tubi b'konċentrazzjonijiet baxxi ħafna ta' kubrit ma' fittings, valvijiet jew tubi oħra b'kontenut ogħla ta' kubrit jista' joħloq problemi ta' wweldjar għaliex l-ark ikun preġudikat lejn tubi b'kontenut baxx ta' kubrit. Meta sseħħ deflessjoni tal-ark, il-penetrazzjoni ssir aktar profonda fuq in-naħa b'livell baxx ta' kubrit milli fuq in-naħa b'livell għoli ta' kubrit, li huwa l-oppost ta' dak li jiġri meta jiġu wweldjati pajpijiet b'konċentrazzjonijiet ta' kubrit li jaqblu. F'każijiet estremi, ix-xoffa tal-weldjatura tista' tippenetra kompletament il-materjal b'livell baxx ta' kubrit u tħalli l-intern tal-weldjatura kompletament mhux imdewweb (Fihey u Simeneau, 1982). Sabiex tqabbel il-kontenut tal-kubrit tat-tagħmir mal-kontenut tal-kubrit tal-pajp, id-Diviżjoni tal-Azzar Carpenter tal-Korporazzjoni tat-Teknoloġija Carpenter ta' Pennsylvania introduċiet stokk ta' 316 bar b'livell baxx ta' kubrit (0.005% massimu) (Tip 316L-SCQ) (VIM+VAR)) għall-manifattura ta' fittings u komponenti oħra maħsuba biex jiġu wweldjati ma' pajpijiet b'livell baxx ta' kubrit. L-iwweldjar ta' żewġ materjali b'livell baxx ħafna ta' kubrit ma' xulxin huwa ħafna aktar faċli milli l-iwweldjar ta' materjal b'livell baxx ħafna ta' kubrit ma' wieħed b'livell ogħla ta' kubrit.
Il-bidla għall-użu ta' tubi b'livell baxx ta' kubrit hija fil-biċċa l-kbira dovuta għall-ħtieġa li jinkisbu uċuħ lixxi tat-tubi ta' ġewwa elettrollustrati. Filwaqt li l-irfinar tal-wiċċ u l-elettrolustrar huma importanti kemm għall-industrija tas-semikondutturi kif ukoll għall-industrija tal-bijoteknoloġija/farmaċewtika, SEMI, meta kitbet l-ispeċifikazzjoni tal-industrija tas-semikondutturi, speċifikat li t-tubi 316L għal-linji tal-gass tal-proċess irid ikollhom għatu ta' 0.004% kubrit għal prestazzjoni ottimali Truf tal-wiċċ. L-ASTM, min-naħa l-oħra, immodifikat l-ispeċifikazzjoni ASTM 270 tagħha biex tinkludi tubi ta' grad farmaċewtiku li jillimitaw il-kontenut tal-kubrit għal firxa ta' 0.005 sa 0.017%. Dan għandu jirriżulta f'inqas diffikultajiet fl-iwweldjar meta mqabbel mal-kubrit ta' firxa aktar baxxa. Madankollu, għandu jiġi nnutat li anke f'din il-firxa limitata, id-deflessjoni tal-ark xorta tista' sseħħ meta jiġu wweldjati pajpijiet b'livell baxx ta' kubrit ma' pajpijiet jew fittings b'livell għoli ta' kubrit, u l-installaturi għandhom isegwu bir-reqqa t-tisħin tal-materjal u jivverifikaw qabel il-fabbrikazzjoni l-kompatibilità tal-istann bejn it-tisħin. Il-produzzjoni ta' weldjaturi.
elementi traċċa oħra. Instabu elementi traċċa inklużi kubrit, ossiġnu, aluminju, silikon u manganiż li jaffettwaw il-penetrazzjoni. Ammonti traċċa ta' aluminju, silikon, kalċju, titanju u kromju preżenti fil-metall bażi bħala inklużjonijiet ta' ossidu huma assoċjati mal-formazzjoni ta' gagazza waqt l-iwweldjar.
L-effetti tad-diversi elementi huma kumulattivi, għalhekk il-preżenza tal-ossiġnu tista' tpatti għal xi wħud mill-effetti baxxi tal-kubrit. Livelli għoljin ta' aluminju jistgħu jikkontrobattu l-effett pożittiv fuq il-penetrazzjoni tal-kubrit. Il-manganiż jivvolatilizza fit-temperatura tal-iwweldjar u jiddepożita fiż-żona affettwata mis-sħana tal-iwweldjar. Dawn id-depożiti tal-manganiż huma assoċjati mat-telf tar-reżistenza għall-korrużjoni. (Ara Cohen, 1997). L-industrija tas-semikondutturi bħalissa qed tesperimenta b'materjali 316L b'manganiż baxx u anke b'manganiż ultra-baxx biex tipprevjeni dan it-telf tar-reżistenza għall-korrużjoni.
Formazzjoni ta' gagazza. Il-gżejjer tal-gagazza kultant jidhru fuq ix-xoffa tal-istainless steel għal xi sħanat. Din hija intrinsikament kwistjoni materjali, iżda xi kultant bidliet fil-parametri tal-iwweldjar jistgħu jimminimizzaw dan, jew bidliet fit-taħlita tal-argon/idroġenu jistgħu jtejbu l-iwweldjar. Pollard sab li l-proporzjon tal-aluminju għas-silikon fil-metall bażi jaffettwa l-formazzjoni tal-gagazza. Biex jipprevjeni l-formazzjoni ta' gagazza tat-tip plakka mhux mixtieqa, huwa jirrakkomanda li l-kontenut tal-aluminju jinżamm f'0.010% u l-kontenut tas-silikon f'0.5%. Madankollu, meta l-proporzjon Al/Si jkun 'il fuq minn dan il-livell, tista' tifforma gagazza sferika aktar milli t-tip plakka. Dan it-tip ta' gagazza jista' jħalli ħofor wara l-illustrar bl-elettrodu, li mhux aċċettabbli għal applikazzjonijiet ta' purità għolja. Il-gżejjer tal-gagazza li jiffurmaw fuq l-OD tal-iwweldjar jistgħu jikkawżaw penetrazzjoni irregolari tal-passaġġ ID u jistgħu jirriżultaw f'penetrazzjoni insuffiċjenti. Il-gżejjer tal-gagazza li jiffurmaw fuq ix-xoffa tal-iwweldjar ID jistgħu jkunu suxxettibbli għall-korrużjoni.
Iwweldjar b'pass wieħed b'pulsazzjoni. L-iwweldjar awtomatiku standard ta' tubi orbitali huwa weldjar b'pass wieħed b'kurrent pulsat u rotazzjoni kontinwa b'veloċità kostanti. Din it-teknika hija adattata għal pajpijiet b'dijametri ta' barra minn 1/8″ sa madwar 7″ u ħxuna tal-ħitan ta' 0.083″ u inqas. Wara pre-purge b'ħin determinat, iseħħ l-ark. Il-penetrazzjoni tal-ħajt tat-tubu titwettaq matul dewmien b'ħin determinat li fih ikun hemm ark iżda ma sseħħ l-ebda rotazzjoni. Wara dan id-dewmien rotazzjonali, l-elettrodu jdur madwar il-ġonta tal-iwweldjar sakemm l-iwweldjar jingħaqad jew jikkoinċidi mal-porzjon inizjali tal-iwweldjar matul l-aħħar saff tal-iwweldjar. Meta l-konnessjoni tkun kompluta, il-kurrent jonqos f'waqgħa b'ħin determinat.
Modalità pass (iwweldjar "sinkronizzat"). Għall-iwweldjar bil-fużjoni ta' materjali b'ħitan eħxen, tipikament akbar minn 0.083 pulzier, is-sors tal-enerġija tal-iwweldjar bil-fużjoni jista' jintuża fil-modalità sinkronika jew pass. Fil-modalità sinkronika jew pass, il-polz tal-kurrent tal-iwweldjar huwa sinkronizzat mal-puplesija, għalhekk ir-rotor ikun wieqaf għal penetrazzjoni massima waqt polzi ta' kurrent għoli u jiċċaqlaq waqt polzi ta' kurrent baxx. Tekniki sinkroniċi jużaw ħinijiet ta' polz itwal, fl-ordni ta' 0.5 sa 1.5 sekondi, meta mqabbla mal-għaxar jew mitt ta' sekonda ħin tal-polz għall-iwweldjar konvenzjonali. Din it-teknika tista' effettivament tiwweldja pajp ta' ħajt irqiq ta' 0.154″ jew 6″ ħxuna ta' 40 gauge 40 bi ħxuna ta' 0.154″ jew 6″. It-teknika pass tipproduċi weldjatura usa', li tagħmilha tolleranti għall-ħsarat u utli għall-iwweldjar ta' partijiet irregolari bħal fittings tal-pajpijiet ma' pajpijiet fejn jista' jkun hemm differenzi fit-tolleranzi dimensjonali, xi allinjament ħażin jew inkompatibilità termali tal-materjal. Dan it-tip ta' wweldjar jeħtieġ madwar id-doppju tal-ħin tal-ark tal-iwweldjar konvenzjonali u huwa inqas adattat għal applikazzjonijiet ta' purità ultra-għolja (UHP) minħabba l-ħjata usa' u aktar ħarxa.
Varjabbli programmabbli. Il-ġenerazzjoni attwali ta' sorsi ta' enerġija tal-iwweldjar huma bbażati fuq mikroproċessuri u jaħżnu programmi li jispeċifikaw valuri numeriċi għall-parametri tal-iwweldjar għal dijametru speċifiku (OD) u ħxuna tal-ħajt tal-pajp li għandu jiġi wweldjat, inkluż il-ħin tat-tindif, il-kurrent tal-iwweldjar, il-veloċità tal-ivvjaġġar (RPM)), in-numru ta' saffi u l-ħin għal kull saff, il-ħin tal-polz, il-ħin għan-niżla, eċċ. Għal iwweldjar ta' tubi orbitali b'wajer ta' mili miżjud, il-parametri tal-programm jinkludu l-veloċità tal-għalf tal-wajer, l-amplitudni tal-oxxillazzjoni tat-torċa u l-ħin ta' permanenza, l-AVC (kontroll tal-vultaġġ tal-ark biex jipprovdi vojt kostanti tal-ark), u l-inklinazzjoni 'l fuq. Biex twettaq l-iwweldjar bil-fużjoni, installa r-ras tal-iwweldjar bl-elettrodu xieraq u l-inserzjonijiet tal-morsa tal-pajp fuq il-pajp u erġa' ġib lura l-iskeda jew il-programm tal-iwweldjar mill-memorja tas-sors tal-enerġija. Is-sekwenza tal-iwweldjar tinbeda billi tagħfas buttuna jew ċavetta tal-pannell tal-membrana u l-iwweldjar ikompli mingħajr l-intervent tal-operatur.
Varjabbli mhux programmabbli. Biex tinkiseb kwalità tal-iwweldjar konsistentement tajba, il-parametri tal-iwweldjar iridu jiġu kkontrollati bir-reqqa. Dan jinkiseb permezz tal-eżattezza tas-sors tal-enerġija tal-iwweldjar u l-programm tal-iwweldjar, li huwa sett ta' struzzjonijiet imdaħħla fis-sors tal-enerġija, li jikkonsisti f'parametri tal-iwweldjar, għall-iwweldjar ta' daqs speċifiku ta' pajp jew pajp. Irid ikun hemm ukoll sett effettiv ta' standards tal-iwweldjar, li jispeċifikaw kriterji ta' aċċettazzjoni tal-iwweldjar u xi sistema ta' spezzjoni tal-iwweldjar u kontroll tal-kwalità biex jiġi żgurat li l-iwweldjar jissodisfa l-istandards miftiehma. Madankollu, ċerti fatturi u proċeduri għajr il-parametri tal-iwweldjar iridu wkoll jiġu kkontrollati bir-reqqa. Dawn il-fatturi jinkludu l-użu ta' tagħmir tajjeb għall-preparazzjoni tat-tarf, prattiki tajbin ta' tindif u mmaniġġjar, tolleranzi dimensjonali tajbin tat-tubi jew partijiet oħra li qed jiġu wweldjati, tip u daqs konsistenti tat-tungstenu, gassijiet inerti purifikati ħafna, u attenzjoni bir-reqqa għall-varjazzjonijiet tal-materjal.- temperatura għolja.
Ir-rekwiżiti ta' preparazzjoni għall-iwweldjar tat-truf tal-pajpijiet huma aktar kritiċi għall-iwweldjar orbitali milli għall-iwweldjar manwali. Ġonot iwweldjati għall-iwweldjar orbitali tal-pajpijiet ġeneralment ikunu ġonot kwadri. Biex tinkiseb ir-ripetibbiltà mixtieqa fl-iwweldjar orbitali, hija meħtieġa preparazzjoni preċiża, konsistenti u bil-magni tat-truf. Peress li l-kurrent tal-iwweldjar jiddependi fuq il-ħxuna tal-ħajt, it-truf għandhom ikunu kwadri mingħajr burrs jew bevels fuq l-OD jew l-ID (OD jew ID), li jirriżulta fi ħxuna tal-ħajt differenti.
It-truf tal-pajpijiet iridu joqogħdu flimkien fir-ras tal-iwweldjar sabiex ma jkunx hemm spazju notevoli bejn it-truf tal-ġonta kwadra ta' wara. Għalkemm jistgħu jinkisbu ġonot iwweldjati b'lakuni żgħar, il-kwalità tal-iwweldjar tista' tiġi affettwata ħażin. Iktar ma jkun kbir l-ispazju, iktar ikun probabbli li jkun hemm problema. Assemblaġġ ħażin jista' jirriżulta f'falliment komplet tal-issaldjar. Serrieq tal-pajpijiet magħmula minn George Fischer u oħrajn li jaqtgħu l-pajp u jiffaċċjaw it-truf tal-pajp fl-istess operazzjoni, jew tornijiet portabbli għall-preparazzjoni tat-truf bħal dawk magħmula minn Protem, Wachs, u oħrajn, ħafna drabi jintużaw biex jagħmlu weldjaturi orbitali b'truf lixxi adattati għall-magni. Serrieq, serrieq tal-ħadid, serrieq tal-faxxa u cutters tat-tubi mhumiex adattati għal dan il-għan.
Minbarra l-parametri tal-iwweldjar li jdaħħlu l-enerġija għall-iwweldjar, hemm varjabbli oħra li jista' jkollhom effett profond fuq l-iwweldjar, iżda mhumiex parti mill-proċedura attwali tal-iwweldjar. Dan jinkludi t-tip u d-daqs tat-tungstenu, it-tip u l-purità tal-gass użat biex jipproteġi l-ark u jnaddaf in-naħa ta' ġewwa tal-ġonta tal-iwweldjar, ir-rata tal-fluss tal-gass użata għat-tindif, it-tip ta' ras u sors ta' enerġija użati, il-konfigurazzjoni tal-ġonta, u kwalunkwe informazzjoni rilevanti oħra. Aħna nsejħu dawn il-varjabbli "mhux programmabbli" u nirreġistrawhom fuq l-iskeda tal-iwweldjar. Pereżempju, it-tip ta' gass huwa kkunsidrat bħala varjabbli essenzjali fl-Ispeċifikazzjoni tal-Proċedura tal-Iwweldjar (WPS) għall-proċeduri tal-iwweldjar biex jikkonformaw mal-Kodiċi tal-Bojlers u l-Bastimenti tal-Pressjoni tat-Taqsima IX tal-ASME. Bidliet fit-tip ta' gass jew fil-perċentwali tat-taħlita tal-gass, jew l-eliminazzjoni tat-tindif tal-ID jeħtieġu validazzjoni mill-ġdid tal-proċedura tal-iwweldjar.
Gass tal-iwweldjar. L-azzar inossidabbli huwa reżistenti għall-ossidazzjoni tal-ossiġnu atmosferiku f'temperatura tal-kamra. Meta jissaħħan sal-punt tat-tidwib tiegħu (1530°C jew 2800°F għal ħadid pur) jiġi ossidizzat faċilment. L-argon inert jintuża l-aktar komunement bħala gass protettiv u għat-tindif ta' ġonot iwweldjati interni permezz tal-proċess orbitali GTAW. Il-purità tal-gass relattiva għall-ossiġnu u l-umdità tiddetermina l-ammont ta' tibdil fil-kulur ikkaġunat mill-ossidazzjoni li jseħħ fuq jew ħdejn il-weldjatura wara l-iwweldjar. Jekk il-gass tat-tindif ma jkunx tal-ogħla kwalità jew jekk is-sistema tat-tindif ma tkunx kompletament ħielsa mit-tnixxija b'tali mod li ammont żgħir ta' arja tnixxi fis-sistema tat-tindif, l-ossidazzjoni tista' tkun lewn ċar jew blu. Naturalment, l-ebda tindif ma jirriżulta fil-wiċċ iswed iqarmeċ komunement imsejjaħ "ħlewwa". L-argon tal-grad tal-iwweldjar fornut f'ċilindri huwa 99.996-99.997% pur, skont il-fornitur, u fih 5-7 ppm ta' ossiġnu u impuritajiet oħra, inklużi H2O, O2, CO2, idrokarburi, eċċ., għal total ta' 40 ppm massimu. Argon ta' purità għolja f'ċilindru jew argon likwidu f'Dewar jista' jkun 99.999% pur jew 10 ppm ta' impuritajiet totali, b'massimu ta' 2 ppm ta' ossiġnu. NOTA: Purifikaturi tal-gass bħal Nanochem jew Gatekeeper jistgħu jintużaw waqt it-tindif biex inaqqsu l-livelli ta' kontaminazzjoni għall-medda ta' partijiet kull biljun (ppb).
kompożizzjoni mħallta. Taħlitiet ta' gass bħal 75% elju/25% argon u 95% argon/5% idroġenu jistgħu jintużaw bħala gassijiet protettivi għal applikazzjonijiet speċjali. Iż-żewġ taħlitiet ipproduċew weldjaturi aktar sħan minn dawk li saru taħt l-istess settings tal-programm bħall-argon. Taħlitiet ta' elju huma partikolarment adattati għal penetrazzjoni massima permezz ta' wweldjar bil-fużjoni fuq l-azzar tal-karbonju. Konsulent tal-industrija tas-semikondutturi jirrakkomanda l-użu ta' taħlitiet ta' argon/idroġenu bħala gassijiet protettivi għal applikazzjonijiet UHP. Taħlitiet ta' idroġenu għandhom diversi vantaġġi, iżda wkoll xi żvantaġġi serji. Il-vantaġġ huwa li jipproduċi għadira aktar imxarrba u wiċċ tal-weldjatura aktar lixx, li huwa ideali għall-implimentazzjoni ta' sistemi ta' kunsinna ta' gass bi pressjoni ultra-għolja b'wiċċ intern lixx kemm jista' jkun. Il-preżenza ta' idroġenu tipprovdi atmosfera li tnaqqas, għalhekk jekk traċċi ta' ossiġnu jkunu preżenti fit-taħlita tal-gass, il-weldjatura li tirriżulta tidher aktar nadifa b'inqas tibdil fil-kulur minn konċentrazzjoni simili ta' ossiġnu f'argon pur. Dan l-effett huwa ottimali f'madwar 5% kontenut ta' idroġenu. Xi wħud jużaw taħlita ta' 95/5% argon/idroġenu bħala tneħħija tal-ID biex itejbu d-dehra tax-xoffa tal-weldjatura interna.
Ix-xoffa tal-weldjatura li tuża taħlita ta' idroġenu bħala l-gass protettiv hija idjaq, ħlief li l-istainless steel għandu kontenut baxx ħafna ta' kubrit u jiġġenera aktar sħana fil-weldjatura milli l-istess setting ta' kurrent b'argon mhux imħallat. Żvantaġġ sinifikanti tat-taħlitiet ta' argon/idroġenu huwa li l-ark huwa ħafna inqas stabbli mill-argon pur, u hemm tendenza li l-ark jiċċaqlaq, severa biżżejjed biex tikkawża fużjoni ħażina. Id-drift tal-ark jista' jisparixxi meta jintuża sors differenti ta' gass imħallat, li jissuġġerixxi li jista' jkun ikkawżat minn kontaminazzjoni jew taħlit ħażin. Minħabba li s-sħana ġġenerata mill-ark tvarja bil-konċentrazzjoni tal-idroġenu, konċentrazzjoni kostanti hija essenzjali biex jinkisbu weldjaturi ripetibbli, u hemm differenzi fil-gass ibbottiljat imħallat minn qabel. Żvantaġġ ieħor huwa li l-ħajja tat-tungstenu titqassar ħafna meta tintuża taħlita ta' idroġenu. Filwaqt li r-raġuni għad-deterjorament tat-tungstenu mill-gass imħallat ma ġietx determinata, ġie rrappurtat li l-ark huwa aktar diffiċli u t-tungstenu jista' jkollu bżonn jiġi sostitwit wara weldjatura waħda jew tnejn. Taħlitiet ta' argon/idroġenu ma jistgħux jintużaw biex iwweldjaw azzar tal-karbonju jew titanju.
Karatteristika distintiva tal-proċess TIG hija li ma jikkonsmax elettrodi. It-tungstenu għandu l-ogħla punt ta' tidwib minn kwalunkwe metall (6098°F; 3370°C) u huwa emittent tajjeb tal-elettroni, li jagħmilha partikolarment adattata għall-użu bħala elettrodu mhux konsumabbli. Il-proprjetajiet tiegħu jitjiebu billi jiżdiedu 2% ta' ċerti ossidi tad-dinja rari bħal ċerja, ossidu tal-lantanju jew ossidu tat-torju biex itejbu l-bidu tal-ark u l-istabbiltà tal-ark. It-tungstenu pur rarament jintuża fil-GTAW minħabba l-proprjetajiet superjuri tat-tungstenu taċ-ċerju, speċjalment għal applikazzjonijiet orbitali tal-GTAW. It-tungstenu tat-torju jintuża inqas milli fil-passat għax huma kemmxejn radjuattivi.
Elettrodi b'finitura illustrata huma aktar uniformi fid-daqs. Wiċċ lixx huwa dejjem preferibbli minn wiċċ mhux maħdum jew inkonsistenti, peress li l-konsistenza fil-ġeometrija tal-elettrodu hija kritika għal riżultati tal-iwweldjar konsistenti u uniformi. L-elettroni emessi mill-ponta (DCEN) jittrasferixxu s-sħana mill-ponta tat-tungstenu għall-weldjatura. Ponta ifjen tippermetti li d-densità tal-kurrent tinżamm għolja ħafna, iżda tista' tirriżulta f'ħajja iqsar tat-tungstenu. Għall-iwweldjar orbitali, huwa importanti li l-ponta tal-elettrodu titħan mekkanikament biex tiżgura r-ripetibbiltà tal-ġeometrija tat-tungstenu u r-ripetibbiltà tal-weldjatura. Il-ponta ċatta ġġiegħel l-ark mill-weldjatura għall-istess post fuq it-tungstenu. Id-dijametru tal-ponta jikkontrolla l-forma tal-ark u l-ammont ta' penetrazzjoni f'kurrent partikolari. L-angolu koniku jaffettwa l-karatteristiċi tal-kurrent/vultaġġ tal-ark u għandu jiġi speċifikat u kkontrollat. It-tul tat-tungstenu huwa importanti għaliex tul magħruf tat-tungstenu jista' jintuża biex jiġi ssettjat id-distakk tal-ark. Id-distakk tal-ark għal valur speċifiku tal-kurrent jiddetermina l-vultaġġ u għalhekk il-qawwa applikata għall-weldjatura.
Id-daqs tal-elettrodu u d-dijametru tal-ponta tiegħu jintgħażlu skont l-intensità tal-kurrent tal-iwweldjar. Jekk il-kurrent ikun għoli wisq għall-elettrodu jew għall-ponta tiegħu, jista' jitlef il-metall mill-ponta, u l-użu ta' elettrodi b'dijametru tal-ponta li jkun kbir wisq għall-kurrent jista' jikkawża drift tal-ark. Aħna nispeċifikaw id-dijametri tal-elettrodu u tal-ponta skont il-ħxuna tal-ħajt tal-ġonta tal-iwweldjar u nużaw dijametru ta' 0.0625 għal kważi kollox sa ħxuna tal-ħajt ta' 0.093″, sakemm l-użu ma jkunx iddisinjat biex jintuża ma' elettrodi b'dijametru ta' 0.040″ għall-iwweldjar ta' Komponenti żgħar ta' preċiżjoni. Għar-ripetibbiltà tal-proċess tal-iwweldjar, it-tip u l-finitura tat-tungstenu, it-tul, l-angolu tat-taper, id-dijametru, id-dijametru tal-ponta u d-distakk tal-ark iridu jkunu speċifikati u kkontrollati kollha. Għal applikazzjonijiet tal-iwweldjar ta' tubi, it-tungstenu taċ-ċerju huwa dejjem rakkomandat għaliex dan it-tip għandu ħajja ta' servizz ħafna itwal minn tipi oħra u għandu karatteristiċi eċċellenti ta' tqabbid tal-ark. It-tungstenu taċ-ċerju mhuwiex radjuattiv.
Għal aktar informazzjoni, jekk jogħġbok ikkuntattja lil Barbara Henon, Maniġer tal-Pubblikazzjonijiet Tekniċi, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331. Telefon: 818-896-9556. Fax: 818-890-3724.