Catetan Editor: Pharmaceutical Online reueus nampilkeun artikel opat bagian ngeunaan pangelasan orbital pipa bioproses ku ahli industri Barbara Henon ti Arc Machines. Artikel ieu diadaptasi tina presentasi Dr. Henon dina konferensi ASME ahir taun kamari.
Nyegah leungitna résistansi korosi. Cai anu murni sapertos DI atanapi WFI mangrupikeun etchant anu agrésif pisan pikeun stainless steel. Salaku tambahan, WFI kelas farmasi didaur ulang dina suhu anu luhur (80°C) pikeun ngajaga sterilitas. Aya bédana anu halus antara nurunkeun suhu anu cekap pikeun ngadukung organisme hirup anu tiasa nyababkeun maot pikeun produk sareng naékkeun suhu anu cekap pikeun ngamajukeun produksi "rouge". Rouge mangrupikeun pilem coklat kalayan komposisi anu béda-béda anu disababkeun ku korosi komponén sistem pipa stainless steel. Oksida kokotor sareng beusi tiasa janten komponén utama, tapi rupa-rupa bentuk beusi, kromium sareng nikel ogé tiasa aya. Ayana rouge tiasa nyababkeun maot pikeun sababaraha produk sareng ayana tiasa nyababkeun korosi salajengna, sanaos ayana dina sistem sanés sigana lumayan jinak.
Las tiasa mangaruhan résistansi korosi sacara négatif. Warna panas nyaéta hasil tina bahan oksidasi anu disimpen dina las sareng HAZ nalika las, khususna ngabahayakeun, sareng aya hubunganana sareng formasi rouge dina sistem cai farmasi. Pembentukan kromium oksida tiasa nyababkeun warna panas, nyésakeun lapisan anu béak kromium anu rentan ka korosi. Warna panas tiasa dipiceun ku cara ngasakan sareng ngagiling, miceun logam tina permukaan, kalebet lapisan anu béak kromium di handapeunna, sareng mulangkeun résistansi korosi kana tingkat anu caket kana tingkat logam dasar. Nanging, ngasakan sareng ngagiling ngabahayakeun kana lapisan permukaan. Pasivasi sistem pipa nganggo asam nitrat atanapi formulasi agén chelating dilakukeun pikeun ngungkulan épék négatif tina las sareng fabrikasi sateuacan sistem pipa dianggo. Analisis éléktron auger nunjukkeun yén pasivasi khelasi tiasa mulangkeun parobahan permukaan dina distribusi oksigén, kromium, beusi, nikel sareng mangan anu kajantenan dina zona anu kapangaruhan ku panas sareng ka kaayaan pra-las. Nanging, pasivasi ngan ukur mangaruhan lapisan permukaan luar sareng henteu nembus di handap 50 angstrom, sedengkeun pewarnaan termal tiasa manjangkeun. 1000 angstrom atawa leuwih di handap permukaan.
Ku kituna, pikeun masang sistem pipa tahan korosi caket substrat anu teu dilas, penting pikeun nyobian ngawatesan karusakan anu disababkeun ku las sareng fabrikasi kana tingkat anu tiasa dipulihkeun sacara substansial ku pasifasi. Ieu meryogikeun panggunaan gas purge kalayan eusi oksigén minimal sareng pangiriman ka diaméter jero sambungan anu dilas tanpa kontaminasi ku oksigén atmosfir atanapi Uap. Kontrol anu akurat ngeunaan input panas sareng nyingkahan panas teuing nalika ngelas ogé penting pikeun nyegah leungitna résistansi korosi. Ngontrol prosés manufaktur pikeun ngahontal las kualitas luhur anu tiasa diulang sareng konsisten, ogé penanganan pipa sareng komponén stainless steel anu ati-ati nalika manufaktur pikeun nyegah kontaminasi, mangrupikeun sarat penting pikeun sistem pipa kualitas luhur anu tahan korosi sareng nyayogikeun jasa produktif jangka panjang.
Bahan anu dianggo dina sistem pipa stainless steel biofarmasi kalayan kemurnian tinggi parantos ngalaman évolusi nuju kana résistansi korosi anu langkung saé salami dasawarsa ka pengker. Kaseueuran stainless steel anu dianggo sateuacan taun 1980 nyaéta stainless steel 304 sabab relatif murah sareng langkung saé tibatan tambaga anu dianggo sateuacanna. Nyatana, stainless steel séri 300 relatif gampang dimesin, tiasa dilas fusi tanpa kaleungitan résistansi korosi anu teu perlu, sareng henteu meryogikeun perlakuan preheat sareng postheat khusus.
Anyar-anyar ieu, panggunaan baja tahan karat 316 dina aplikasi pipa anu kualitasna luhur beuki ningkat. Tipe 316 sami komposisina sareng Tipe 304, tapi salian ti unsur paduan kromium sareng nikel anu umum pikeun duanana, 316 ngandung sakitar 2% molibdenum, anu sacara signifikan ningkatkeun résistansi korosi 316. Tipe 304L sareng 316L, anu disebut kelas "L", gaduh kandungan karbon anu langkung handap tibatan kelas standar (0,035% vs 0,08%). Pangurangan kandungan karbon ieu dimaksudkeun pikeun ngirangan jumlah présipitasi karbida anu tiasa kajantenan kusabab pangelasan. Ieu mangrupikeun formasi kromium karbida, anu ngirangan wates butir logam dasar kromium, janten rentan ka korosi. Pembentukan kromium karbida, anu disebut "sensitisasi," gumantung kana waktos sareng suhu sareng mangrupikeun masalah anu langkung ageung nalika nyolder sacara manual. Kami parantos nunjukkeun yén pangelasan orbital baja tahan karat super-austenitik AL-6XN nyayogikeun langkung seueur las tahan korosi tibatan las anu sami anu dilakukeun sacara manual. Ieu kusabab pangelasan orbital nyayogikeun kontrol anu tepat tina amperage, pulsasi sareng timing, ngahasilkeun input panas anu langkung handap sareng langkung seragam tibatan las manual. Las orbital digabungkeun sareng kelas "L" 304 sareng 316 ampir ngaleungitkeun présipitasi karbida salaku faktor dina kamekaran korosi dina sistem perpipaan.
Variasi panas-ka-panas tina stainless steel. Sanaos parameter las sareng faktor sanésna tiasa dijaga dina toleransi anu cukup ketat, masih aya bédana dina input panas anu diperyogikeun pikeun ngelas stainless steel tina panas ka panas. Nomer panas nyaéta nomer lot anu ditugaskeun ka lebur stainless steel khusus di pabrik. Komposisi kimia anu pasti tina unggal bets dicatet dina Laporan Tés Pabrik (MTR) sareng idéntifikasi bets atanapi nomer panas. Beusi murni lebur dina suhu 1538°C (2800°F), sedengkeun logam paduan lebur dina kisaran suhu, gumantung kana jinis sareng konsentrasi unggal paduan atanapi unsur renik anu aya. Kusabab teu aya dua panas stainless steel anu bakal ngandung konsentrasi anu sami pikeun unggal unsur, karakteristik las bakal bénten-bénten ti tungku ka tungku.
SEM tina las orbital pipa 316L dina pipa AOD (luhur) sareng bahan EBR (handap) nunjukkeun béda anu signifikan dina kehalusan manik las.
Sanaos hiji prosedur las tiasa dianggo pikeun kaseueuran panas kalayan OD sareng ketebalan témbok anu sami, sababaraha panas meryogikeun amperage anu langkung alit sareng sababaraha meryogikeun amperage anu langkung luhur tibatan biasana. Kusabab kitu, pemanasan bahan anu béda-béda di tempat padamelan kedah dilacak sacara saksama pikeun nyingkahan masalah poténsial. Seringna, panas énggal ngan ukur meryogikeun parobahan amperage anu alit pikeun ngahontal prosedur las anu nyugemakeun.
Masalah walirang. Walirang unsur nyaéta pangotor anu aya hubunganana sareng bijih beusi anu seueur dipiceun nalika prosés pembuatan baja. Baja tahan karat AISI Tipe 304 sareng 316 ditangtukeun kalayan kandungan walirang maksimum 0,030%. Kalayan kamekaran prosés pamurnian baja modéren, sapertos Argon Oxygen Decarburization (AOD) sareng prakték peleburan vakum ganda sapertos Vacuum Induction Melting dituturkeun ku Vacuum Arc Remelting (VIM + VAR), parantos dimungkinkeun pikeun ngahasilkeun baja anu khusus pisan dina cara-cara ieu. komposisi kimia na. Parantos dicatet yén sipat-sipat kolam las robih nalika kandungan walirang baja di handap sakitar 0,008%. Ieu kusabab pangaruh walirang sareng dina tingkat anu langkung alit unsur-unsur sanés dina koefisien suhu tegangan permukaan kolam las, anu nangtukeun karakteristik aliran kolam cairan.
Dina konsentrasi walirang anu handap pisan (0,001% – 0,003%), penetrasi genangan las janten lega pisan dibandingkeun sareng las anu sami anu dilakukeun dina bahan eusi walirang sedeng. Lasan anu dilakukeun dina pipa stainless steel rendah walirang bakal ngagaduhan las anu langkung lega, sedengkeun dina pipa témbok anu langkung kandel (0,065 inci, atanapi 1,66 mm atanapi langkung) bakal aya kacenderungan anu langkung ageung pikeun ngadamel las Recess. Nalika arus las cekap pikeun ngahasilkeun las anu nembus pinuh. Ieu ngajantenkeun bahan anu ngandung kandungan walirang anu handap pisan langkung sesah dilas, khususna anu gaduh témbok anu langkung kandel. Dina tungtung konsentrasi walirang anu langkung luhur dina stainless steel 304 atanapi 316, manik las condong kirang cairan dina penampilan sareng langkung kasar tibatan bahan walirang sedeng. Ku alatan éta, pikeun kamampuan las, kandungan walirang anu idéal bakal aya dina kisaran sakitar 0,005% dugi ka 0,017%, sakumaha anu ditangtukeun dina ASTM A270 S2 pikeun tabung kualitas farmasi.
Produsen pipa stainless steel anu dielektropolish parantos perhatoskeun yén sanajan tingkat walirang anu sedeng dina stainless steel 316 atanapi 316L ngajantenkeun hésé pikeun minuhan kabutuhan konsumén semikonduktor sareng biofarmasi pikeun permukaan interior anu mulus sareng bébas liang. Panggunaan mikroskop éléktron scanning pikeun mastikeun kehalusan permukaan tabung beuki umum. Walirang dina logam dasar parantos dipidangkeun pikeun ngabentuk inklusi non-logam atanapi "stringer" mangan sulfida (MnS) anu dicabut nalika dielektropolish sareng ninggalkeun rongga dina kisaran 0,25-1,0 mikron.
Pabrik sareng supplier tabung anu diéléktropolish nuju ngadorong pasar kana panggunaan bahan walirang ultra-rendah pikeun minuhan sarat permukaanana. Nanging, masalahna henteu dugi ka tabung anu diéléktropolish, sabab dina tabung anu henteu diéléktropolish, inklusi dicabut nalika pasifasi sistem pipa. Rongga parantos dipidangkeun langkung rentan ka pitting tibatan daérah permukaan anu lemes. Janten aya sababaraha alesan anu valid pikeun tren nuju bahan anu rendah walirang, "langkung bersih".
Defleksi busur. Salian ti ningkatkeun kamampuan las baja tahan karat, ayana sababaraha walirang ogé ningkatkeun kamampuan mesin. Hasilna, pabrik sareng pabrik condong milih bahan dina tungtung anu langkung luhur tina kisaran eusi walirang anu ditangtukeun. Pipa las kalayan konsentrasi walirang anu handap pisan kana fitting, klep atanapi pipa sanés kalayan eusi walirang anu langkung luhur tiasa nyiptakeun masalah las sabab busur bakal condong ka arah pipa kalayan eusi walirang anu handap. Nalika defleksi busur kajantenan, penetrasi janten langkung jero dina sisi walirang rendah tibatan dina sisi walirang tinggi, anu sabalikna tina naon anu kajantenan nalika ngelas pipa kalayan konsentrasi walirang anu cocog. Dina kasus anu ekstrim, manik las tiasa nembus bahan walirang rendah sareng ngantepkeun interior las teu ngahiji (Fihey sareng Simeneau, 1982). Pikeun cocogkeun eusi walirang fitting sareng eusi walirang pipa, Divisi Baja Carpenter ti Car-penter Technology Corporation of Pennsylvania parantos ngenalkeun stok 316 bar walirang rendah (maks 0,005%) (Tipe 316L-SCQ) (VIM + VAR)) pikeun pabrik. tina fitting sareng komponén sanés anu dimaksudkeun pikeun dilas kana pipa walirang rendah. Ngalas dua bahan walirang anu handap pisan ka silih langkung gampang tibatan ngalas bahan walirang anu handap pisan kana bahan anu walirangna langkung luhur.
Parobahan kana panggunaan tabung walirang rendah utamina kusabab kabutuhan pikeun kéngingkeun permukaan tabung jero anu lemes anu diéléktropolish. Sanaos finish permukaan sareng éléktropolish penting pikeun industri semikonduktor sareng industri biotéhnologi/farmasi, SEMI, nalika nyerat spésifikasi industri semikonduktor, netepkeun yén tabung 316L pikeun jalur gas prosés kedah gaduh tutup walirang 0,004% pikeun kinerja optimal. Tungtung permukaan. ASTM, di sisi anu sanés, ngarobih spésifikasi ASTM 270 na pikeun ngalebetkeun tabung kelas farmasi anu ngawatesan eusi walirang kana kisaran 0,005 dugi ka 0,017%. Ieu kedah nyababkeun kasusah pangelasan anu langkung sakedik dibandingkeun sareng walirang kisaran anu langkung handap. Nanging, kedah dicatet yén bahkan dina kisaran anu terbatas ieu, defleksi busur masih tiasa kajantenan nalika ngelas pipa walirang rendah kana pipa atanapi fitting walirang tinggi, sareng installer kedah ati-ati ngalacak pemanasan bahan sareng mariksa sateuacan fabrikasi. Kompatibilitas solder antara pemanasan. Produksi las.
unsur renik lianna. Unsur renik kaasup walirang, oksigén, aluminium, silikon sareng mangan parantos kapendak mangaruhan penetrasi. Jumlah renik aluminium, silikon, kalsium, titanium sareng kromium anu aya dina logam dasar salaku inklusi oksida aya hubunganana sareng formasi terak nalika ngelas.
Pangaruh tina rupa-rupa unsur téh kumulatif, jadi ayana oksigén bisa ngimbangan sababaraha pangaruh walirang anu handap. Kadar aluminium anu luhur bisa ngalawan pangaruh positif kana penetrasi walirang. Mangan nguap dina suhu pangelasan jeung deposit dina zona anu kapangaruhan panas pangelasan. Deposit mangan ieu pakait jeung leungitna résistansi korosi. (Tempo Cohen, 1997). Industri semikonduktor ayeuna keur ékspérimén jeung bahan mangan 316L anu handap jeung malah ultra-rendah pikeun nyegah leungitna résistansi korosi ieu.
Pembentukan slag. Pulo-pulo slag sakapeung muncul dina manik stainless steel pikeun sababaraha panas. Ieu sacara inheren mangrupikeun masalah matéri, tapi sakapeung parobahan dina parameter las tiasa ngaminimalkeun ieu, atanapi parobahan dina campuran argon/hidrogén tiasa ningkatkeun las. Pollard mendakan yén babandingan aluminium sareng silikon dina logam dasar mangaruhan formasi slag. Pikeun nyegah formasi slag tipe plak anu teu dihoyongkeun, anjeunna nyarankeun pikeun ngajaga eusi aluminium dina 0,010% sareng eusi silikon dina 0,5%. Nanging, nalika babandingan Al/Si di luhur tingkat ieu, slag buleud tiasa kabentuk tinimbang tipe plak. Jinis slag ieu tiasa ninggalkeun liang saatos electropolishing, anu henteu tiasa ditampi pikeun aplikasi kamurnian tinggi. Pulo-pulo slag anu kabentuk dina OD las tiasa nyababkeun penetrasi anu henteu rata tina ID pass sareng tiasa nyababkeun penetrasi anu henteu cekap. Pulo-pulo slag anu kabentuk dina manik las ID tiasa rentan ka korosi.
Las tunggal kalayan pulsasi. Las tabung orbital otomatis standar nyaéta las single pass kalayan arus pulsa sareng rotasi kecepatan konstan anu terus-terusan. Téhnik ieu cocog pikeun pipa kalayan diaméter luar ti 1/8″ dugi ka sakitar 7″ sareng ketebalan témbok 0,083″ sareng di handapna. Saatos pra-purge anu dijadwalkeun, busur lumangsung. Penetrasi témbok tabung dilaksanakeun salami reureuh anu dijadwalkeun dimana busur aya tapi teu aya rotasi anu lumangsung. Saatos reureuh rotasi ieu, éléktroda muter di sakitar sambungan las dugi ka las ngagabung atanapi tumpang tindih bagian awal las salami lapisan terakhir las. Nalika sambungan réngsé, arus ngirangan dina penurunan anu dijadwalkeun.
Modeu léngkah ("singkronisasi"). Pikeun pangelasan fusi bahan anu témbokna kandel, biasana langkung ageung tibatan 0,083 inci, sumber daya pangelasan fusi tiasa dianggo dina modeu sinkron atanapi léngkah. Dina modeu sinkron atanapi léngkah, pulsa arus pangelasan disinkronkeun sareng stroke, janten rotor cicing pikeun penetrasi maksimum salami pulsa arus luhur sareng gerak salami pulsa arus handap. Téhnik sinkron nganggo waktos pulsa anu langkung lami, dina urutan 0,5 dugi ka 1,5 detik, dibandingkeun sareng waktos pulsa kasapuluh atanapi sapersaratus detik pikeun pangelasan konvensional. Téhnik ieu tiasa sacara efektif ngelas pipa témbok ipis 40 gauge 40 kandel 0,154″ atanapi 6″ kalayan ketebalan témbok 0,154″ atanapi 6″. Téhnik léngkah ngahasilkeun pangelasan anu langkung lega, janten tahan kana kasalahan sareng ngabantosan pikeun ngelas bagian anu henteu teratur sapertos fitting pipa kana pipa dimana tiasa aya bédana dina toleransi diménsi, sababaraha misalignment atanapi inkompatibilitas termal Bahan. Jinis pangelasan ieu meryogikeun sakitar dua kali waktos busur tina pangelasan konvensional sareng kirang cocog pikeun aplikasi ultra-purity tinggi (UHP) kusabab kana jahitan anu langkung lega sareng kasar.
Variabel anu tiasa diprogram. Generasi ayeuna tina sumber daya las nyaéta program anu berbasis mikroprosesor sareng nyimpen anu nangtukeun nilai numerik pikeun parameter las pikeun diaméter khusus (OD) sareng ketebalan témbok pipa anu badé dilas, kalebet waktos purge, arus las, kecepatan perjalanan (RPM)), jumlah lapisan sareng waktos per lapisan, waktos pulsa, waktos turun, jsb. Pikeun las tabung orbital kalayan kawat pangisi anu ditambahkeun, parameter program bakal kalebet kecepatan eupan kawat, amplitudo osilasi obor sareng waktos cicing, AVC (kontrol tegangan busur pikeun nyayogikeun celah busur anu konstan), sareng upslope. Pikeun ngalaksanakeun las fusi, pasang sirah las kalayan sisipan éléktroda sareng klem pipa anu pas dina pipa sareng émut deui jadwal atanapi program las tina mémori sumber daya. Urutan las dimimitian ku mencét tombol atanapi konci panel mémbran sareng las diteruskeun tanpa campur tangan operator.
Variabel anu teu tiasa diprogram. Pikeun kéngingkeun kualitas las anu saé sacara konsisten, parameter las kedah dikontrol sacara saksama. Ieu kahontal ngalangkungan akurasi sumber daya las sareng program las, nyaéta sakumpulan pitunjuk anu diasupkeun kana sumber daya, anu diwangun ku parameter las, pikeun ngelas ukuran pipa atanapi pipa anu khusus. Ogé kedah aya sakumpulan standar las anu efektif, anu netepkeun kriteria panampi las sareng sababaraha pamariksaan las sareng sistem kontrol kualitas pikeun mastikeun yén las nyumponan standar anu disatujuan. Nanging, faktor sareng prosedur anu tangtu salian ti parameter las ogé kedah dikontrol sacara saksama. Faktor-faktor ieu kalebet panggunaan alat persiapan tungtung anu saé, prakték beberesih sareng penanganan anu saé, toleransi diménsi anu saé pikeun tabung atanapi bagian sanés anu dilas, jinis sareng ukuran tungsten anu konsisten, gas inert anu dimurnikeun pisan, sareng perhatian anu ati-ati kana variasi bahan. - suhu anu luhur.
Sarat persiapan pikeun las tungtung pipa langkung penting pikeun las orbital tibatan las manual. Sambungan anu dilas pikeun las pipa orbital biasana sambungan butt pasagi. Pikeun ngahontal pangulangan anu dipikahoyong dina las orbital, diperyogikeun persiapan tungtung anu tepat, konsisten, sareng dimesin. Kusabab arus las gumantung kana ketebalan témbok, tungtungna kedah pasagi tanpa gerinda atanapi bevel dina OD atanapi ID (OD atanapi ID), anu bakal ngahasilkeun ketebalan témbok anu béda.
Tungtung pipa kudu pas dina sirah las sangkan teu aya celah anu katingali antara tungtung sambungan butt pasagi. Sanajan sambungan las kalayan celah leutik bisa kahontal, kualitas las bisa kapangaruhan sacara négatif. Beuki gedé celahna, beuki gedé kamungkinan aya masalah. Perakitan anu goréng bisa nyababkeun kagagalan solderan sagemblengna. Gergaji pipa anu dijieun ku George Fischer sareng anu sanésna anu motong pipa sareng nyanghareup tungtung pipa dina operasi anu sami, atanapi mesin bubut persiapan tungtung portabel sapertos anu dijieun ku Protem, Wachs, sareng anu sanésna, sering dianggo pikeun ngadamel las orbital tungtung anu lemes anu cocog pikeun mesin. Gergaji potong, gergaji besi, gergaji pita sareng pamotong tabung henteu cocog pikeun tujuan ieu.
Salian ti parameter pangelasan anu ngasupkeun kakuatan pikeun ngelas, aya variabel séjén anu tiasa gaduh pangaruh anu ageung kana pangelasan, tapi éta sanés bagian tina prosedur pangelasan anu saleresna. Ieu kalebet jinis sareng ukuran tungsten, jinis sareng kamurnian gas anu dianggo pikeun ngajaga busur sareng ngabersihkeun jero sambungan las, laju aliran gas anu dianggo pikeun purging, jinis sirah sareng sumber kakuatan anu dianggo, konfigurasi sambungan, sareng inpormasi anu sanés anu relevan. Kami nyebat variabel "henteu tiasa diprogram" ieu sareng ngarékamna dina jadwal pangelasan. Salaku conto, jinis gas dianggap variabel penting dina Spésifikasi Prosedur Pangelasan (WPS) pikeun prosedur pangelasan pikeun sasuai sareng Kode Boiler sareng Bejana Tekanan ASME Bagian IX. Parobihan dina persentase jinis gas atanapi campuran gas, atanapi ngaleungitkeun purging ID meryogikeun validasi ulang prosedur pangelasan.
Gas las. Baja tahan karat tahan kana oksidasi oksigén atmosfir dina suhu kamar. Nalika dipanaskeun dugi ka titik leburna (1530°C atanapi 2800°F pikeun beusi murni) éta gampang dioksidasi. Argon inert paling umum dianggo salaku gas pelindung sareng pikeun ngabersihkeun sambungan las internal ngalangkungan prosés GTAW orbital. Kamurnian gas relatif ka oksigén sareng Uap nangtukeun jumlah perubahan warna anu diinduksi oksidasi anu lumangsung dina atanapi caket las saatos dilas. Upami gas purge sanés kualitas anu pangluhurna atanapi upami sistem purge henteu sagemblengna bébas bocor sahingga sakedik hawa bocor kana sistem purge, oksidasi tiasa warnana biru kehijauan atanapi kebiru-biruan. Tangtosna, teu aya beberesih anu bakal nyababkeun permukaan hideung garing anu umumna disebut "sweetened". Argon kelas las anu disayogikeun dina silinder nyaéta 99,996-99,997% murni, gumantung kana supplier, sareng ngandung 5-7 ppm oksigén sareng pangotor sanésna, kalebet H2O, O2, CO2, hidrokarbon, jsb., pikeun total 40 ppm a maksimum. Argon kalayan kamurnian luhur dina silinder atanapi argon cair dina Dewar tiasa 99,999% murni atanapi total pangotor 10 ppm, kalayan maksimum 2 ppm oksigén. CATETAN: Panyuci gas sapertos Nanochem atanapi Gatekeeper tiasa dianggo nalika purging pikeun ngirangan tingkat kontaminasi kana kisaran bagian per milyar (ppb).
Komposisi campuran. Campuran gas sapertos 75% hélium/25% argon sareng 95% argon/5% hidrogén tiasa dianggo salaku gas pelindung pikeun aplikasi khusus. Dua campuran éta ngahasilkeun las anu langkung panas tibatan anu dilakukeun dina setélan program anu sami sareng argon. Campuran hélium cocog pisan pikeun penetrasi maksimal ku las fusi dina baja karbon. Konsultan industri semikonduktor ngadukung panggunaan campuran argon/hidrogén salaku gas pelindung pikeun aplikasi UHP. Campuran hidrogén gaduh sababaraha kaunggulan, tapi ogé sababaraha kalemahan anu serius. Kaunggulanana nyaéta ngahasilkeun genangan anu langkung baseuh sareng permukaan las anu langkung lemes, anu idéal pikeun ngalaksanakeun sistem pangiriman gas tekanan ultra-luhur kalayan permukaan jero anu sehalus mungkin. Ayana hidrogén nyayogikeun atmosfir pangurangan, janten upami aya sésa oksigén dina campuran gas, las anu dihasilkeun bakal katingali langkung bersih kalayan kirang parobahan warna tibatan konsentrasi oksigén anu sami dina argon murni. Éfék ieu optimal dina sakitar 5% eusi hidrogén. Sababaraha nganggo campuran argon/hidrogén 95/5% salaku purge ID pikeun ningkatkeun penampilan manik las internal.
Manik las anu nganggo campuran hidrogén salaku gas pelindung langkung heureut, kecuali baja tahan karat ngagaduhan kandungan walirang anu handap pisan sareng ngahasilkeun langkung seueur panas dina las tibatan setélan arus anu sami sareng argon anu henteu dicampur. Kakurangan anu signifikan tina campuran argon/hidrogén nyaéta busurna jauh kirang stabil tibatan argon murni, sareng aya kacenderungan busur ngalayang, cukup parah pikeun nyababkeun misfusion. Hanyutan busur tiasa ngaleungit nalika sumber gas campuran anu béda dianggo, nunjukkeun yén éta tiasa disababkeun ku kontaminasi atanapi campuran anu goréng. Kusabab panas anu dihasilkeun ku busur bénten-bénten sareng konsentrasi hidrogén, konsentrasi anu konstan penting pikeun ngahontal las anu tiasa diulang, sareng aya bédana dina gas botol anu tos dicampur. Kakurangan anu sanés nyaéta umur tungsten disingkat pisan nalika campuran hidrogén dianggo. Sanaos alesan pikeun burukna tungsten tina gas campuran henteu acan ditangtukeun, parantos dilaporkeun yén busurna langkung sesah sareng tungsten panginten kedah diganti saatos hiji atanapi dua las. Campuran argon/hidrogén henteu tiasa dianggo pikeun ngelas baja karbon atanapi titanium.
Fitur anu ngabédakeun tina prosés TIG nyaéta henteu ngonsumsi éléktroda. Tungsten ngagaduhan titik lebur pangluhurna tibatan logam naon waé (6098°F; 3370°C) sareng mangrupikeun emitor éléktron anu saé, jantenkeun éta cocog pisan pikeun dianggo salaku éléktroda anu henteu tiasa dikonsumsi. Sipatna ningkat ku nambihan 2% oksida bumi langka sapertos ceria, lantanum oksida atanapi thorium oksida pikeun ningkatkeun awal busur sareng stabilitas busur. Tungsten murni jarang dianggo dina GTAW kusabab sipat tungsten cerium anu unggul, khususna pikeun aplikasi GTAW orbital. Tungsten thorium dianggo kirang tibatan baheula sabab rada radioaktif.
Éléktroda anu dipoles ukuranana langkung seragam. Beungeut anu lemes langkung dipikaresep tibatan permukaan anu kasar atanapi henteu konsisten, sabab konsistensi dina géométri éléktroda penting pisan pikeun hasil pangelasan anu konsisten sareng seragam. Éléktron anu dipancarkeun tina ujung (DCEN) mindahkeun panas tina ujung tungsten ka las. Ujung anu langkung lemes ngamungkinkeun kapadetan arus dijaga luhur pisan, tapi tiasa nyababkeun umur tungsten anu langkung pondok. Pikeun pangelasan orbital, penting pikeun ngagiling ujung éléktroda sacara mékanis pikeun mastikeun pangulangan géométri tungsten sareng pangulangan las. Ujung anu tumpul maksa busur tina las ka tempat anu sami dina tungsten. Diaméter ujung ngontrol bentuk busur sareng jumlah penetrasi dina arus khusus. Sudut lancip mangaruhan karakteristik arus/tegangan busur sareng kedah ditangtukeun sareng dikontrol. Panjang tungsten penting sabab panjang tungsten anu dipikanyaho tiasa dianggo pikeun nyetél celah busur. Celah busur pikeun nilai arus khusus nangtukeun tegangan sareng ku kituna kakuatan anu diterapkeun kana las.
Ukuran éléktroda sareng diaméter ujungna dipilih dumasar kana inténsitas arus las. Upami arusna luhur teuing pikeun éléktroda atanapi ujungna, éta tiasa kaleungitan logam tina ujungna, sareng nganggo éléktroda kalayan diaméter ujung anu ageung teuing pikeun arus tiasa nyababkeun hanyutan busur. Kami nangtukeun diaméter éléktroda sareng ujung ku ketebalan témbok sambungan las sareng nganggo diaméter 0,0625 pikeun ampir sadayana dugi ka ketebalan témbok 0,093″, kecuali panggunaan éta dirancang pikeun dianggo sareng éléktroda diaméter 0,040″ pikeun ngelas Komponen presisi leutik. Pikeun kabisaulangan prosés ngelas, jinis sareng finish tungsten, panjang, sudut lancip, diaméter, diaméter ujung sareng celah busur sadayana kedah ditangtukeun sareng dikontrol. Pikeun aplikasi ngelas tabung, tungsten cerium salawasna disarankeun sabab jinis ieu gaduh umur jasa anu langkung lami tibatan jinis sanés sareng gaduh karakteristik pengapian busur anu saé. Tungsten Cerium henteu radioaktif.
Kanggo inpormasi nu langkung lengkep, mangga ngahubungi Barbara Henon, Manajer Publikasi Téknis, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331. Telepon: 818-896-9556. Fax: 818-890-3724.