సంపాదకుని గమనిక: ఆర్క్ మెషీన్స్ సంస్థకు చెందిన పరిశ్రమ నిపుణురాలు బార్బరా హెనన్ రచించిన, బయోప్రాసెస్ పైపింగ్ యొక్క ఆర్బిటల్ వెల్డింగ్‌పై గల ఈ నాలుగు భాగాల వ్యాసాన్ని ఫార్మాస్యూటికల్ ఆన్‌లైన్ మీకు అందిస్తున్నందుకు సంతోషిస్తోంది. ఈ వ్యాసం గత సంవత్సరం చివర్లో జరిగిన ASME సమావేశంలో డాక్టర్ హెనన్ చేసిన ప్రసంగం నుండి స్వీకరించబడింది.
తుప్పు నిరోధకత కోల్పోకుండా నివారించండి. DI లేదా WFI వంటి అధిక స్వచ్ఛత గల నీరు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌కు చాలా తీవ్రమైన ఎట్చెంట్‌గా పనిచేస్తుంది. అదనంగా, స్టెరిలిటీని (క్రిమిరహితత్వాన్ని) నిర్వహించడానికి ఫార్మాస్యూటికల్ గ్రేడ్ WFIని అధిక ఉష్ణోగ్రత (80°C) వద్ద సైకిల్ చేస్తారు. ఉత్పత్తికి ప్రాణాంతకమైన జీవులకు మద్దతు ఇచ్చేంతగా ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించడానికి మరియు "రూజ్" ఉత్పత్తిని ప్రోత్సహించేంతగా ఉష్ణోగ్రతను పెంచడానికి మధ్య ఒక సూక్ష్మమైన తేడా ఉంది. రూజ్ అనేది స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపింగ్ సిస్టమ్ భాగాల తుప్పు కారణంగా ఏర్పడే, వివిధ రకాల కూర్పులతో కూడిన గోధుమ రంగు పొర. మురికి మరియు ఐరన్ ఆక్సైడ్‌లు ప్రధాన భాగాలుగా ఉండవచ్చు, కానీ వివిధ రూపాల్లోని ఐరన్, క్రోమియం మరియు నికెల్ కూడా ఉండవచ్చు. రూజ్ ఉండటం కొన్ని ఉత్పత్తులకు ప్రాణాంతకం మరియు దాని ఉనికి మరింత తుప్పుకు దారితీయవచ్చు, అయినప్పటికీ ఇతర వ్యవస్థలలో దాని ఉనికి చాలావరకు ప్రమాదరహితంగా కనిపిస్తుంది.
వెల్డింగ్ తుప్పు నిరోధకతను ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తుంది. వెల్డింగ్ సమయంలో వెల్డ్‌లు మరియు హీట్ ఎఫెక్టెడ్ జోన్‌లపై (HAZs) ఆక్సీకరణ పదార్థం పేరుకుపోవడం వల్ల ఏర్పడే 'హాట్ కలర్' ముఖ్యంగా హానికరం, మరియు ఇది ఫార్మాస్యూటికల్ వాటర్ సిస్టమ్స్‌లో 'రౌజ్' ఏర్పడటానికి కారణమవుతుంది. క్రోమియం ఆక్సైడ్ ఏర్పడటం వల్ల 'హాట్ టింట్' ఏర్పడి, తుప్పుకు గురయ్యే క్రోమియం-క్షీణించిన పొరను మిగిల్చివేస్తుంది. పిక్లింగ్ మరియు గ్రైండింగ్ ద్వారా 'హాట్ కలర్'ను తొలగించవచ్చు. ఈ ప్రక్రియలో, ఉపరితలం నుండి, దాని కింద ఉన్న క్రోమియం-క్షీణించిన పొరతో సహా లోహాన్ని తొలగించి, తుప్పు నిరోధకతను బేస్ మెటల్ స్థాయిలకు దగ్గరగా పునరుద్ధరించవచ్చు. అయితే, పిక్లింగ్ మరియు గ్రైండింగ్ ఉపరితల ఫినిషింగ్‌కు హానికరం. పైపింగ్ సిస్టమ్‌ను సేవలోకి ప్రవేశపెట్టే ముందు, వెల్డింగ్ మరియు ఫ్యాబ్రికేషన్ యొక్క ప్రతికూల ప్రభావాలను అధిగమించడానికి నైట్రిక్ యాసిడ్ లేదా కీలేటింగ్ ఏజెంట్ ఫార్ములేషన్లతో పైపింగ్ సిస్టమ్ యొక్క పాసివేషన్ చేయబడుతుంది. ఆగర్ ఎలక్ట్రాన్ విశ్లేషణ ప్రకారం, వెల్డ్ మరియు హీట్ ఎఫెక్టెడ్ జోన్‌లో సంభవించిన ఆక్సిజన్, క్రోమియం, ఐరన్, నికెల్ మరియు మాంగనీస్ పంపిణీలోని ఉపరితల మార్పులను కీలేషన్ పాసివేషన్ పునరుద్ధరించగలదని తేలింది. వెల్డింగ్‌కు ముందు స్థితి. అయితే, పాసివేషన్ కేవలం బయటి ఉపరితల పొరను మాత్రమే ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు 50 ఆంగ్‌స్ట్రామ్‌ల కంటే లోతుకు చొచ్చుకుపోదు, అయితే థర్మల్ కలరేషన్ ఉపరితలం క్రింద 1000 ఆంగ్‌స్ట్రామ్‌లు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వరకు విస్తరించగలదు.
అందువల్ల, వెల్డింగ్ చేయని ఉపరితలాలకు దగ్గరగా తుప్పు నిరోధక పైపింగ్ వ్యవస్థలను ఏర్పాటు చేయడానికి, వెల్డింగ్ మరియు తయారీ వలన కలిగే నష్టాన్ని, పాసివేషన్ ద్వారా గణనీయంగా పునరుద్ధరించగలిగే స్థాయికి పరిమితం చేయడానికి ప్రయత్నించడం ముఖ్యం. దీనికి, వాతావరణంలోని ఆక్సిజన్ లేదా తేమతో కలుషితం కాకుండా, అతి తక్కువ ఆక్సిజన్ పరిమాణం గల పర్జ్ గ్యాస్‌ను ఉపయోగించడం మరియు దానిని వెల్డింగ్ చేసిన జాయింట్ యొక్క లోపలి వ్యాసానికి అందించడం అవసరం. తుప్పు నిరోధకతను కోల్పోకుండా నిరోధించడానికి, వెల్డింగ్ సమయంలో ఉష్ణ ప్రవేశాన్ని ఖచ్చితంగా నియంత్రించడం మరియు అధిక వేడిని నివారించడం కూడా ముఖ్యం. తుప్పును నిరోధించి, దీర్ఘకాలిక ఉత్పాదక సేవను అందించే అధిక-నాణ్యత పైపింగ్ వ్యవస్థ కోసం, పునరావృతమయ్యే మరియు స్థిరమైన అధిక-నాణ్యత వెల్డ్‌లను సాధించడానికి తయారీ ప్రక్రియను నియంత్రించడం, అలాగే తయారీ సమయంలో కలుషితం కాకుండా స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులు మరియు భాగాలను జాగ్రత్తగా నిర్వహించడం అనేవి అత్యవసరమైన అవసరాలు.
అధిక స్వచ్ఛత గల బయోఫార్మాస్యూటికల్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపింగ్ వ్యవస్థలలో ఉపయోగించే పదార్థాలు గత దశాబ్దంలో మెరుగైన తుప్పు నిరోధకత దిశగా పరిణామం చెందాయి. 1980కి ముందు ఉపయోగించిన చాలా స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ 304 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్, ఎందుకంటే ఇది సాపేక్షంగా చవకైనది మరియు గతంలో ఉపయోగించిన రాగి కంటే మెరుగైనది. వాస్తవానికి, 300 సిరీస్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్‌ను మెషినింగ్ చేయడం సాపేక్షంగా సులభం, వాటి తుప్పు నిరోధకతలో అధిక నష్టం లేకుండా ఫ్యూజన్ వెల్డింగ్ చేయవచ్చు మరియు వీటికి ప్రత్యేక ప్రీహీట్ మరియు పోస్ట్ హీట్ ట్రీట్‌మెంట్‌లు అవసరం లేదు.
ఇటీవల, అధిక స్వచ్ఛత గల పైపింగ్ అనువర్తనాలలో 316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ వాడకం పెరుగుతోంది. టైప్ 316 కూర్పులో టైప్ 304ను పోలి ఉంటుంది, కానీ రెండింటిలోనూ సాధారణంగా ఉండే క్రోమియం మరియు నికెల్ మిశ్రమ మూలకాలతో పాటు, 316లో సుమారు 2% మాలిబ్డినం ఉంటుంది, ఇది 316 యొక్క తుప్పు నిరోధకతను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది. "L" గ్రేడ్‌లుగా పిలువబడే టైప్ 304L మరియు 316L, ప్రామాణిక గ్రేడ్‌ల కంటే తక్కువ కార్బన్ కంటెంట్‌ను కలిగి ఉంటాయి (0.035% vs. 0.08%). కార్బన్ కంటెంట్‌లో ఈ తగ్గింపు వెల్డింగ్ కారణంగా సంభవించే కార్బైడ్ అవక్షేపణ మొత్తాన్ని తగ్గించడానికి ఉద్దేశించబడింది. ఇది క్రోమియం కార్బైడ్ ఏర్పడటం, ఇది క్రోమియం బేస్ మెటల్ యొక్క గ్రెయిన్ సరిహద్దులను క్షీణింపజేసి, దానిని తుప్పుకు గురయ్యేలా చేస్తుంది. "సెన్సిటైజేషన్" అని పిలువబడే క్రోమియం కార్బైడ్ ఏర్పడటం సమయం మరియు ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు చేతితో సోల్డరింగ్ చేసేటప్పుడు ఇది ఒక పెద్ద సమస్య. మేము సూపర్-ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క ఆర్బిటల్ వెల్డింగ్‌ను చూపించాము. చేతితో చేసే ఇలాంటి వెల్డింగ్‌లతో పోలిస్తే, AL-6XN ఎక్కువ తుప్పు నిరోధక వెల్డింగ్‌లను అందిస్తుంది. దీనికి కారణం, ఆర్బిటల్ వెల్డింగ్ ఆంపిరేజ్, పల్సేషన్ మరియు టైమింగ్‌పై కచ్చితమైన నియంత్రణను అందిస్తుంది, దీని ఫలితంగా మాన్యువల్ వెల్డింగ్ కంటే తక్కువ మరియు మరింత ఏకరీతి ఉష్ణ ప్రవేశం లభిస్తుంది. "L" గ్రేడ్ 304 మరియు 316 లతో కలిపి చేసే ఆర్బిటల్ వెల్డింగ్, పైపింగ్ వ్యవస్థలలో తుప్పు ఏర్పడటానికి కారణమయ్యే కార్బైడ్ అవక్షేపణను దాదాపుగా తొలగిస్తుంది.
స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో హీట్-టు-హీట్ వైవిధ్యం. వెల్డింగ్ పారామితులు మరియు ఇతర కారకాలను చాలా కచ్చితమైన టాలరెన్స్‌లలో ఉంచగలిగినప్పటికీ, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌ను వెల్డ్ చేయడానికి అవసరమైన హీట్ ఇన్‌పుట్‌లో హీట్ నుండి హీట్‌కు తేడాలు ఉంటాయి. హీట్ నంబర్ అనేది ఫ్యాక్టరీలో ఒక నిర్దిష్ట స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మెల్ట్‌కు కేటాయించబడిన లాట్ నంబర్. ప్రతి బ్యాచ్ యొక్క కచ్చితమైన రసాయన కూర్పు, బ్యాచ్ ఐడెంటిఫికేషన్ లేదా హీట్ నంబర్‌తో పాటు ఫ్యాక్టరీ టెస్ట్ రిపోర్ట్ (MTR)లో నమోదు చేయబడుతుంది. స్వచ్ఛమైన ఇనుము 1538°C (2800°F) వద్ద కరుగుతుంది, అయితే మిశ్రమ లోహాలు, వాటిలో ఉన్న ప్రతి మిశ్రమం లేదా ట్రేస్ ఎలిమెంట్ యొక్క రకం మరియు సాంద్రతపై ఆధారపడి, వివిధ ఉష్ణోగ్రతల పరిధిలో కరుగుతాయి. స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క ఏ రెండు హీట్‌లలోనూ ప్రతి మూలకం యొక్క సాంద్రత కచ్చితంగా ఒకేలా ఉండదు కాబట్టి, వెల్డింగ్ లక్షణాలు ఫర్నేస్ నుండి ఫర్నేస్‌కు మారుతూ ఉంటాయి.
AOD పైపు (పైన) మరియు EBR మెటీరియల్ (క్రింద) పై చేసిన 316L పైపు ఆర్బిటల్ వెల్డ్‌ల SEM, వెల్డ్ బీడ్ నునుపులో గణనీయమైన వ్యత్యాసాన్ని చూపించింది.
ఒకే రకమైన బయటి వ్యాసం (OD) మరియు గోడ మందం ఉన్న చాలా హీట్‌లకు ఒకే వెల్డింగ్ విధానం పనిచేసినప్పటికీ, కొన్ని హీట్‌లకు సాధారణం కంటే తక్కువ ఆంపిరేజ్, మరికొన్నింటికి ఎక్కువ ఆంపిరేజ్ అవసరం అవుతుంది. ఈ కారణంగా, సంభావ్య సమస్యలను నివారించడానికి పని ప్రదేశంలో వివిధ పదార్థాలను వేడి చేయడాన్ని జాగ్రత్తగా పర్యవేక్షించాలి. తరచుగా, సంతృప్తికరమైన వెల్డింగ్ విధానాన్ని సాధించడానికి కొత్త హీట్‌కు ఆంపిరేజ్‌లో ఒక చిన్న మార్పు మాత్రమే అవసరం అవుతుంది.
సల్ఫర్ సమస్య. మూలక సల్ఫర్ అనేది ఇనుప ఖనిజానికి సంబంధించిన ఒక మలినం, ఇది ఉక్కు తయారీ ప్రక్రియలో చాలా వరకు తొలగించబడుతుంది. AISI టైప్ 304 మరియు 316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్‌లో గరిష్టంగా 0.030% సల్ఫర్ పరిమాణం ఉండాలని నిర్దేశించబడింది. ఆర్గాన్ ఆక్సిజన్ డీకార్బరైజేషన్ (AOD) మరియు వాక్యూమ్ ఇండక్షన్ మెల్టింగ్ తర్వాత వాక్యూమ్ ఆర్క్ రీమెల్టింగ్ (VIM+VAR) వంటి డ్యూయల్ వాక్యూమ్ మెల్టింగ్ పద్ధతుల వంటి ఆధునిక ఉక్కు శుద్ధి ప్రక్రియల అభివృద్ధి వల్ల, ఈ క్రింది విధాలుగా చాలా ప్రత్యేకమైన ఉక్కులను ఉత్పత్తి చేయడం సాధ్యమైంది. వాటి రసాయన కూర్పు. ఉక్కులో సల్ఫర్ పరిమాణం సుమారు 0.008% కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు వెల్డ్ పూల్ యొక్క లక్షణాలు మారుతాయని గమనించబడింది. వెల్డ్ పూల్ యొక్క ఉపరితల తన్యత ఉష్ణోగ్రత గుణకంపై సల్ఫర్ మరియు కొంతవరకు ఇతర మూలకాల ప్రభావం దీనికి కారణం, ఇది ద్రవ పూల్ యొక్క ప్రవాహ లక్షణాలను నిర్ధారిస్తుంది.
చాలా తక్కువ సల్ఫర్ గాఢతలలో (0.001% – 0.003%), మధ్యస్థ సల్ఫర్ కంటెంట్ ఉన్న పదార్థాలపై చేసిన ఇలాంటి వెల్డ్‌లతో పోలిస్తే వెల్డ్ పడిల్ యొక్క వ్యాప్తి చాలా విస్తృతంగా ఉంటుంది. తక్కువ సల్ఫర్ ఉన్న స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపుపై చేసిన వెల్డ్‌లు విస్తృతంగా ఉంటాయి, అయితే మందపాటి గోడ ఉన్న పైపుపై (0.065 అంగుళాలు, లేదా 1.66 మిమీ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ) రీసెస్ వెల్డింగ్ చేయడానికి ఎక్కువ అవకాశం ఉంటుంది. వెల్డింగ్ కరెంట్ పూర్తిగా వ్యాపించిన వెల్డ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి సరిపోనప్పుడు ఇది జరుగుతుంది. ఇది చాలా తక్కువ సల్ఫర్ కంటెంట్ ఉన్న పదార్థాలను, ముఖ్యంగా మందపాటి గోడలు ఉన్నవాటిని వెల్డ్ చేయడం మరింత కష్టతరం చేస్తుంది. 304 లేదా 316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో సల్ఫర్ గాఢత అధిక స్థాయిలో ఉన్నప్పుడు, వెల్డ్ బీడ్ మధ్యస్థ సల్ఫర్ పదార్థాల కంటే తక్కువ ద్రవంగా మరియు గరుకుగా కనిపిస్తుంది. అందువల్ల, వెల్డబిలిటీ కోసం, ఫార్మాస్యూటికల్ నాణ్యత గల ట్యూబింగ్ కోసం ASTM A270 S2లో పేర్కొన్న విధంగా, ఆదర్శవంతమైన సల్ఫర్ కంటెంట్ సుమారుగా 0.005% నుండి 0.017% పరిధిలో ఉంటుంది.
ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేసిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపుల ఉత్పత్తిదారులు, 316 లేదా 316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో మితమైన స్థాయిలో సల్ఫర్ ఉన్నప్పటికీ, తమ సెమీకండక్టర్ మరియు బయోఫార్మాస్యూటికల్ వినియోగదారులకు అవసరమైన నునుపైన, గుంతలు లేని లోపలి ఉపరితలాలను అందించడం కష్టంగా ఉందని గమనించారు. ట్యూబ్ ఉపరితల నునుపుదనాన్ని ధృవీకరించడానికి స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ వాడకం నానాటికీ సర్వసాధారణం అవుతోంది. మూల లోహాలలోని సల్ఫర్, అలోహ అంతర్మిశ్రమాలను లేదా మాంగనీస్ సల్ఫైడ్ (MnS) "స్ట్రింగర్లను" ఏర్పరుస్తుందని తేలింది. ఇవి ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్ సమయంలో తొలగించబడి, 0.25-1.0 మైక్రాన్ల పరిధిలో ఖాళీలను వదిలివేస్తాయి.
ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేసిన ట్యూబ్‌ల తయారీదారులు మరియు సరఫరాదారులు, తమ ఉపరితల ముగింపు అవసరాలను తీర్చడానికి, అతి తక్కువ సల్ఫర్ పదార్థాల వాడకం వైపు మార్కెట్‌ను నడిపిస్తున్నారు. అయితే, ఈ సమస్య ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేసిన ట్యూబ్‌లకే పరిమితం కాదు, ఎందుకంటే ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేయని ట్యూబ్‌లలో కూడా పైపింగ్ వ్యవస్థ యొక్క పాసివేషన్ సమయంలో మలినాలు తొలగించబడతాయి. నునుపైన ఉపరితల ప్రాంతాల కంటే ఖాళీ ప్రదేశాలు పిట్టింగ్‌కు ఎక్కువగా గురవుతాయని తేలింది. కాబట్టి, తక్కువ సల్ఫర్, "శుభ్రమైన" పదార్థాల వైపు ఈ ధోరణికి కొన్ని సరైన కారణాలు ఉన్నాయి.
ఆర్క్ విచలనం. స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క వెల్డబిలిటీని మెరుగుపరచడంతో పాటు, కొంత సల్ఫర్ ఉండటం దాని మెషినబిలిటీని కూడా మెరుగుపరుస్తుంది. ఫలితంగా, తయారీదారులు నిర్దేశించిన సల్ఫర్ కంటెంట్ పరిధిలో అధిక స్థాయిలో ఉన్న పదార్థాలను ఎంచుకుంటారు. చాలా తక్కువ సల్ఫర్ గాఢత ఉన్న ట్యూబింగ్‌ను, అధిక సల్ఫర్ కంటెంట్ ఉన్న ఫిట్టింగ్‌లు, వాల్వ్‌లు లేదా ఇతర ట్యూబింగ్‌లకు వెల్డింగ్ చేయడం వలన వెల్డింగ్ సమస్యలు తలెత్తవచ్చు, ఎందుకంటే ఆర్క్ తక్కువ సల్ఫర్ కంటెంట్ ఉన్న ట్యూబింగ్ వైపు మొగ్గు చూపుతుంది. ఆర్క్ విచలనం సంభవించినప్పుడు, అధిక సల్ఫర్ వైపు కంటే తక్కువ సల్ఫర్ వైపు చొచ్చుకుపోవడం లోతుగా ఉంటుంది, ఇది సరిపోలిన సల్ఫర్ గాఢతలు ఉన్న పైపులను వెల్డింగ్ చేసినప్పుడు జరిగే దానికి వ్యతిరేకం. తీవ్రమైన సందర్భాల్లో, వెల్డ్ బీడ్ తక్కువ సల్ఫర్ పదార్థంలోకి పూర్తిగా చొచ్చుకుపోయి, వెల్డ్ లోపలి భాగాన్ని పూర్తిగా అతుక్కోకుండా వదిలివేయగలదు (ఫిహే మరియు సిమెనౌ, 1982). ఫిట్టింగ్‌ల సల్ఫర్ కంటెంట్‌ను పైపు యొక్క సల్ఫర్ కంటెంట్‌కు సరిపోల్చడానికి, పెన్సిల్వేనియాలోని కార్పెంటర్ టెక్నాలజీ కార్పొరేషన్ యొక్క కార్పెంటర్ స్టీల్ డివిజన్ ఒక తక్కువ సల్ఫర్ కంటెంట్‌ను ప్రవేశపెట్టింది. తక్కువ సల్ఫర్ పైపులకు వెల్డింగ్ చేయడానికి ఉద్దేశించిన ఫిట్టింగ్‌లు మరియు ఇతర భాగాల తయారీ కోసం సల్ఫర్ (గరిష్టంగా 0.005%) 316 బార్ స్టాక్ (టైప్ 316L-SCQ) (VIM+VAR). చాలా తక్కువ సల్ఫర్ పదార్థాన్ని అధిక సల్ఫర్ పదార్థానికి వెల్డింగ్ చేయడం కంటే, రెండు చాలా తక్కువ సల్ఫర్ పదార్థాలను ఒకదానికొకటి వెల్డింగ్ చేయడం చాలా సులభం.
తక్కువ సల్ఫర్ ఉన్న ట్యూబ్‌ల వాడకానికి మారడానికి ప్రధాన కారణం, నునుపైన ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేసిన లోపలి ట్యూబ్ ఉపరితలాలను పొందవలసిన అవసరమే. సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమకు మరియు బయోటెక్/ఫార్మాస్యూటికల్ పరిశ్రమకు సర్ఫేస్ ఫినిష్ మరియు ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్ రెండూ ముఖ్యమైనవే అయినప్పటికీ, సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ స్పెసిఫికేషన్‌ను రాసేటప్పుడు SEMI, ప్రాసెస్ గ్యాస్ లైన్‌ల కోసం ఉపయోగించే 316L ట్యూబింగ్‌లో సరైన పనితీరు కోసం 0.004% సల్ఫర్ పరిమితి ఉండాలని నిర్దేశించింది. మరోవైపు, ASTM తమ ASTM 270 స్పెసిఫికేషన్‌ను సవరించి, ఫార్మాస్యూటికల్-గ్రేడ్ ట్యూబింగ్‌ను చేర్చింది, ఇది సల్ఫర్ కంటెంట్‌ను 0.005 నుండి 0.017% పరిధికి పరిమితం చేస్తుంది. దీనివల్ల తక్కువ పరిధి సల్ఫర్‌లతో పోలిస్తే వెల్డింగ్‌లో ఇబ్బందులు తగ్గుతాయి. అయినప్పటికీ, ఈ పరిమిత పరిధిలో కూడా, తక్కువ సల్ఫర్ ఉన్న పైపులను ఎక్కువ సల్ఫర్ ఉన్న పైపులకు లేదా ఫిట్టింగ్‌లకు వెల్డింగ్ చేసేటప్పుడు ఆర్క్ విచలనం సంభవించవచ్చని గమనించాలి. అందువల్ల, ఇన్‌స్టాలర్లు మెటీరియల్ వేడెక్కడాన్ని జాగ్రత్తగా పర్యవేక్షించాలి మరియు ఫ్యాబ్రికేషన్‌కు ముందు హీటింగ్ మరియు వెల్డ్‌ల మధ్య సోల్డర్ అనుకూలతను తనిఖీ చేయాలి.
ఇతర ట్రేస్ ఎలిమెంట్స్. సల్ఫర్, ఆక్సిజన్, అల్యూమినియం, సిలికాన్ మరియు మాంగనీస్ వంటి ట్రేస్ ఎలిమెంట్స్ పెనెట్రేషన్‌ను ప్రభావితం చేస్తాయని కనుగొనబడింది. బేస్ మెటల్‌లో ఆక్సైడ్ ఇన్‌క్లూజన్స్‌గా ఉండే స్వల్ప పరిమాణంలోని అల్యూమినియం, సిలికాన్, కాల్షియం, టైటానియం మరియు క్రోమియం, వెల్డింగ్ సమయంలో స్లాగ్ ఏర్పడటంతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.
వివిధ మూలకాల ప్రభావాలు సంచితమైనవి, కాబట్టి ఆక్సిజన్ ఉండటం వలన తక్కువ సల్ఫర్ ప్రభావాలను కొంతవరకు తగ్గించవచ్చు. అధిక స్థాయిలో ఉండే అల్యూమినియం, సల్ఫర్ చొచ్చుకుపోవడంపై కలిగే సానుకూల ప్రభావాన్ని ప్రతిఘటించగలదు. వెల్డింగ్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద మాంగనీస్ ఆవిరైపోయి, వెల్డింగ్ ఉష్ణ-ప్రభావిత ప్రాంతంలో పేరుకుపోతుంది. ఈ మాంగనీస్ నిక్షేపాలు తుప్పు నిరోధకత కోల్పోవడంతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. (కోహెన్, 1997 చూడండి). ఈ తుప్పు నిరోధకత నష్టాన్ని నివారించడానికి సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ ప్రస్తుతం తక్కువ మాంగనీస్ మరియు అత్యంత తక్కువ మాంగనీస్ ఉన్న 316L పదార్థాలతో ప్రయోగాలు చేస్తోంది.
స్లాగ్ ఏర్పడటం. కొన్ని హీట్‌ల కోసం స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ బీడ్‌పై అప్పుడప్పుడు స్లాగ్ ఐలాండ్‌లు కనిపిస్తాయి. ఇది సహజంగానే మెటీరియల్ సమస్య, కానీ కొన్నిసార్లు వెల్డింగ్ పారామితులలో మార్పులు దీనిని తగ్గించగలవు, లేదా ఆర్గాన్/హైడ్రోజన్ మిశ్రమంలో మార్పులు వెల్డ్‌ను మెరుగుపరచగలవు. బేస్ మెటల్‌లో అల్యూమినియం మరియు సిలికాన్ నిష్పత్తి స్లాగ్ ఏర్పడటాన్ని ప్రభావితం చేస్తుందని పోలార్డ్ కనుగొన్నారు. అవాంఛిత ప్లాక్-రకం స్లాగ్ ఏర్పడకుండా నిరోధించడానికి, అతను అల్యూమినియం కంటెంట్‌ను 0.010% మరియు సిలికాన్ కంటెంట్‌ను 0.5% వద్ద ఉంచాలని సిఫార్సు చేస్తాడు. అయితే, Al/Si నిష్పత్తి ఈ స్థాయి కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ప్లాక్ రకానికి బదులుగా గోళాకార స్లాగ్ ఏర్పడవచ్చు. ఈ రకమైన స్లాగ్ ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్ తర్వాత గుంతలను వదిలివేయగలదు, ఇది అధిక-శుద్ధత అప్లికేషన్‌లకు ఆమోదయోగ్యం కాదు. వెల్డ్ యొక్క OD పై ఏర్పడే స్లాగ్ ఐలాండ్‌లు ID పాస్ యొక్క అసమాన పెనెట్రేషన్‌కు కారణమవుతాయి మరియు తగినంత పెనెట్రేషన్ లేకపోవడానికి దారితీయవచ్చు. ID వెల్డ్ బీడ్‌పై ఏర్పడే స్లాగ్ ఐలాండ్‌లు తుప్పుకు గురయ్యే అవకాశం ఉంది.
స్పందనతో ఒకేసారి చేసే వెల్డ్. ప్రామాణిక ఆటోమేటిక్ ఆర్బిటల్ ట్యూబ్ వెల్డింగ్ అనేది పల్స్డ్ కరెంట్ మరియు నిరంతర స్థిర వేగ భ్రమణంతో చేసే ఒకే పాస్ వెల్డ్. ఈ పద్ధతి 1/8″ నుండి సుమారు 7″ వరకు బయటి వ్యాసాలు మరియు 0.083″ మరియు అంతకంటే తక్కువ గోడ మందం ఉన్న పైపులకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. నిర్ణీత సమయం పాటు ప్రీ-పర్జ్ చేసిన తర్వాత, ఆర్కింగ్ జరుగుతుంది. నిర్ణీత సమయం పాటు ఆలస్యం జరిగే సమయంలో ట్యూబ్ గోడలోకి చొచ్చుకుపోవడం జరుగుతుంది, ఈ సమయంలో ఆర్కింగ్ ఉంటుంది కానీ భ్రమణం జరగదు. ఈ భ్రమణ ఆలస్యం తర్వాత, వెల్డింగ్ చివరి పొర సమయంలో వెల్డ్ యొక్క ప్రారంభ భాగాన్ని కలిసే లేదా అతివ్యాప్తి చెందే వరకు ఎలక్ట్రోడ్ వెల్డ్ జాయింట్ చుట్టూ తిరుగుతుంది. కనెక్షన్ పూర్తయినప్పుడు, కరెంట్ నిర్ణీత సమయంలో క్రమంగా తగ్గుతుంది.
స్టెప్ మోడ్ ("సింక్రనైజ్డ్" వెల్డింగ్). సాధారణంగా 0.083 అంగుళాల కంటే ఎక్కువ మందంగా ఉండే గోడల పదార్థాల ఫ్యూజన్ వెల్డింగ్ కోసం, ఫ్యూజన్ వెల్డింగ్ పవర్ సోర్స్‌ను సింక్రోనస్ లేదా స్టెప్ మోడ్‌లో ఉపయోగించవచ్చు. సింక్రోనస్ లేదా స్టెప్ మోడ్‌లో, వెల్డింగ్ కరెంట్ పల్స్ స్ట్రోక్‌తో సింక్రనైజ్ చేయబడుతుంది, కాబట్టి అధిక కరెంట్ పల్స్‌ల సమయంలో గరిష్ట చొచ్చుకుపోవడం కోసం రోటర్ స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు తక్కువ కరెంట్ పల్స్‌ల సమయంలో కదులుతుంది. సాంప్రదాయ వెల్డింగ్‌లో ఉపయోగించే సెకనులో పదో వంతు లేదా వందో వంతు పల్స్ సమయంతో పోలిస్తే, సింక్రోనస్ పద్ధతులు 0.5 నుండి 1.5 సెకన్ల క్రమంలో ఎక్కువ పల్స్ సమయాలను ఉపయోగిస్తాయి. ఈ పద్ధతి 0.154″ లేదా 6″ గోడ మందంతో ఉన్న 0.154″ లేదా 6″ మందపాటి 40 గేజ్ 40 సన్నని గోడ పైపును సమర్థవంతంగా వెల్డ్ చేయగలదు. స్టెప్డ్ టెక్నిక్ విస్తృతమైన వెల్డ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది ఫాల్ట్ టాలరెంట్‌గా ఉంటుంది మరియు డైమెన్షనల్ టాలరెన్స్‌లలో తేడాలు, కొంత మిస్‌అలైన్‌మెంట్ లేదా మెటీరియల్ థర్మల్ ఇన్‌కంపాటిబిలిటీ ఉండగల పైపులకు పైప్ ఫిట్టింగ్‌ల వంటి క్రమరహిత భాగాలను వెల్డింగ్ చేయడానికి సహాయపడుతుంది. ఈ రకమైన వెల్డింగ్‌కు సుమారుగా అవసరం. సాంప్రదాయ వెల్డింగ్ కంటే దీనికి రెట్టింపు ఆర్క్ సమయం పడుతుంది మరియు దీని సీమ్ వెడల్పుగా, గరుకుగా ఉండటం వలన అల్ట్రా-హై-ప్యూరిటీ (UHP) అప్లికేషన్‌లకు ఇది అంతగా అనుకూలమైనది కాదు.
ప్రోగ్రామబుల్ వేరియబుల్స్. ప్రస్తుత తరం వెల్డింగ్ పవర్ సోర్స్‌లు మైక్రోప్రాసెసర్ ఆధారితమైనవి మరియు వెల్డింగ్ చేయవలసిన పైపు యొక్క నిర్దిష్ట వ్యాసం (OD) మరియు గోడ మందం కోసం వెల్డింగ్ పారామితుల సంఖ్యాత్మక విలువలను నిర్దేశించే ప్రోగ్రామ్‌లను నిల్వ చేస్తాయి. వీటిలో పర్జ్ టైమ్, వెల్డింగ్ కరెంట్, ట్రావెల్ స్పీడ్ (RPM), పొరల సంఖ్య మరియు ప్రతి పొరకు సమయం, పల్స్ టైమ్, డౌన్‌హిల్ టైమ్ మొదలైనవి ఉంటాయి. ఫిల్లర్ వైర్ జోడించిన ఆర్బిటల్ ట్యూబ్ వెల్డ్‌ల కోసం, ప్రోగ్రామ్ పారామితులలో వైర్ ఫీడ్ స్పీడ్, టార్చ్ ఆసిలేషన్ ఆంప్లిట్యూడ్ మరియు డ్వెల్ టైమ్, AVC (స్థిరమైన ఆర్క్ గ్యాప్‌ను అందించడానికి ఆర్క్ వోల్టేజ్ కంట్రోల్), మరియు అప్‌స్లోప్ ఉంటాయి. ఫ్యూజన్ వెల్డింగ్ చేయడానికి, పైపుపై తగిన ఎలక్ట్రోడ్ మరియు పైప్ క్లాంప్ ఇన్సర్ట్‌లతో వెల్డింగ్ హెడ్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేసి, పవర్ సోర్స్ మెమరీ నుండి వెల్డింగ్ షెడ్యూల్ లేదా ప్రోగ్రామ్‌ను రీకాల్ చేయండి. ఒక బటన్ లేదా మెంబ్రేన్ ప్యానెల్ కీని నొక్కడం ద్వారా వెల్డింగ్ సీక్వెన్స్ ప్రారంభించబడుతుంది మరియు ఆపరేటర్ జోక్యం లేకుండా వెల్డింగ్ కొనసాగుతుంది.
ప్రోగ్రామ్ చేయలేని చరరాశులు. స్థిరంగా మంచి వెల్డ్ నాణ్యతను పొందడానికి, వెల్డింగ్ పారామితులను జాగ్రత్తగా నియంత్రించాలి. వెల్డింగ్ పవర్ సోర్స్ యొక్క ఖచ్చితత్వం మరియు వెల్డింగ్ ప్రోగ్రామ్ ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది. ఈ ప్రోగ్రామ్ అనేది ఒక నిర్దిష్ట పరిమాణంలో ఉన్న పైపు లేదా గొట్టాన్ని వెల్డింగ్ చేయడానికి, పవర్ సోర్స్‌లో నమోదు చేయబడిన సూచనల సమితి, ఇందులో వెల్డింగ్ పారామితులు ఉంటాయి. వెల్డింగ్ అంగీకరించిన ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉందని నిర్ధారించడానికి, వెల్డింగ్ ఆమోద ప్రమాణాలను మరియు కొంత వెల్డింగ్ తనిఖీ మరియు నాణ్యత నియంత్రణ వ్యవస్థను నిర్దేశించే సమర్థవంతమైన వెల్డింగ్ ప్రమాణాల సమితి కూడా ఉండాలి. అయితే, వెల్డింగ్ పారామితులు కాకుండా కొన్ని ఇతర కారకాలు మరియు విధానాలను కూడా జాగ్రత్తగా నియంత్రించాలి. ఈ కారకాలలో మంచి తుది తయారీ పరికరాల వాడకం, మంచి శుభ్రపరిచే మరియు నిర్వహణ పద్ధతులు, వెల్డింగ్ చేయబడుతున్న ట్యూబింగ్ లేదా ఇతర భాగాల యొక్క మంచి కొలత సహనశీలతలు, స్థిరమైన టంగ్‌స్టన్ రకం మరియు పరిమాణం, అత్యంత శుద్ధి చేయబడిన జడ వాయువులు, మరియు పదార్థ వైవిధ్యాలపై జాగ్రత్త వహించడం వంటివి ఉన్నాయి. - అధిక ఉష్ణోగ్రత.
మాన్యువల్ వెల్డింగ్‌తో పోలిస్తే ఆర్బిటల్ వెల్డింగ్‌లో పైపు చివరలను వెల్డింగ్ చేయడానికి అవసరమైన తయారీ పద్ధతులు మరింత క్లిష్టంగా ఉంటాయి. ఆర్బిటల్ పైపు వెల్డింగ్ కోసం వెల్డ్ చేసిన జాయింట్లు సాధారణంగా స్క్వేర్ బట్ జాయింట్లుగా ఉంటాయి. ఆర్బిటల్ వెల్డింగ్‌లో ఆశించిన పునరావృతతను సాధించడానికి, కచ్చితమైన, స్థిరమైన, మెషిన్డ్ ఎండ్ ప్రిపరేషన్ అవసరం. వెల్డింగ్ కరెంట్ గోడ మందంపై ఆధారపడి ఉంటుంది కాబట్టి, చివరలు తప్పనిసరిగా స్క్వేర్‌గా ఉండాలి మరియు వాటి బయటి వ్యాసం (OD) లేదా లోపలి వ్యాసం (ID) మీద ఎటువంటి బర్ర్స్ లేదా బెవెల్స్ ఉండకూడదు, లేకపోతే గోడ మందాలలో తేడాలు వస్తాయి.
స్క్వేర్ బట్ జాయింట్ చివరల మధ్య గుర్తించదగిన ఖాళీ లేకుండా, పైపు చివరలు వెల్డ్ హెడ్‌లో సరిగ్గా అమరాలి. చిన్న ఖాళీలతో వెల్డింగ్ జాయింట్‌లను చేయగలిగినప్పటికీ, వెల్డ్ నాణ్యత ప్రతికూలంగా ప్రభావితం కావచ్చు. ఖాళీ ఎంత పెద్దగా ఉంటే, సమస్య వచ్చే అవకాశం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. సరిగ్గా అమర్చకపోవడం వల్ల సోల్డరింగ్ పూర్తిగా విఫలం కావచ్చు. జార్జ్ ఫిషర్ మరియు ఇతరులు తయారు చేసిన పైపు రంపాలు (పైప్ సాస్), ఇవి ఒకే ఆపరేషన్‌లో పైపును కత్తిరించి, పైపు చివరలను నునుపుగా చేస్తాయి, లేదా ప్రోటెమ్, వాక్స్ మరియు ఇతరులు తయారు చేసినటువంటి పోర్టబుల్ ఎండ్ ప్రిపరేషన్ లేత్‌లు, మెషీనింగ్‌కు అనువైన నునుపైన ఎండ్ ఆర్బిటల్ వెల్డ్‌లను చేయడానికి తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి. చాప్ సాస్, హ్యాక్‌సాస్, బ్యాండ్ సాస్ మరియు ట్యూబింగ్ కట్టర్లు ఈ ప్రయోజనానికి అనువైనవి కావు.
వెల్డింగ్ చేయడానికి అవసరమైన శక్తిని అందించే వెల్డింగ్ పారామితులతో పాటు, వెల్డింగ్‌పై తీవ్ర ప్రభావాన్ని చూపే ఇతర అంశాలు కూడా ఉన్నాయి, కానీ అవి వాస్తవ వెల్డింగ్ ప్రక్రియలో భాగం కావు. వీటిలో టంగ్‌స్టన్ రకం మరియు పరిమాణం, ఆర్క్‌ను రక్షించడానికి మరియు వెల్డ్ జాయింట్ లోపలి భాగాన్ని శుభ్రపరచడానికి ఉపయోగించే గ్యాస్ రకం మరియు స్వచ్ఛత, శుభ్రపరచడానికి ఉపయోగించే గ్యాస్ ప్రవాహ రేటు, ఉపయోగించే హెడ్ మరియు పవర్ సోర్స్ రకం, జాయింట్ యొక్క ఆకృతి, మరియు ఇతర సంబంధిత సమాచారం ఉంటాయి. వీటిని మనం "ప్రోగ్రామబుల్ కాని" అంశాలు అని పిలుస్తాము మరియు వాటిని వెల్డింగ్ షెడ్యూల్‌లో నమోదు చేస్తాము. ఉదాహరణకు, ASME సెక్షన్ IX బాయిలర్ మరియు ప్రెజర్ వెస్సెల్ కోడ్‌కు అనుగుణంగా వెల్డింగ్ ప్రక్రియలు ఉండటానికి, వెల్డింగ్ ప్రొసీజర్ స్పెసిఫికేషన్ (WPS)లో గ్యాస్ రకాన్ని ఒక ముఖ్యమైన అంశంగా పరిగణిస్తారు. గ్యాస్ రకం లేదా గ్యాస్ మిశ్రమం శాతాలలో మార్పులు, లేదా ID పర్జింగ్‌ను తొలగించడం వంటివి వెల్డింగ్ ప్రక్రియను తిరిగి ధృవీకరించడాన్ని తప్పనిసరి చేస్తాయి.
వెల్డింగ్ గ్యాస్. స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాతావరణంలోని ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణను నిరోధిస్తుంది. దీనిని దాని ద్రవీభవన స్థానం (1530°C లేదా స్వచ్ఛమైన ఇనుముకు 2800°F) వరకు వేడి చేసినప్పుడు, అది సులభంగా ఆక్సీకరణకు గురవుతుంది. జడమైన ఆర్గాన్‌ను సాధారణంగా షీల్డింగ్ గ్యాస్‌గా మరియు ఆర్బిటల్ GTAW ప్రక్రియ ద్వారా అంతర్గత వెల్డెడ్ జాయింట్‌లను పర్జింగ్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఆక్సిజన్ మరియు తేమకు సంబంధించి గ్యాస్ యొక్క స్వచ్ఛత, వెల్డింగ్ తర్వాత వెల్డ్ మీద లేదా దాని సమీపంలో సంభవించే ఆక్సీకరణ-ప్రేరిత రంగు మార్పు యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. పర్జ్ గ్యాస్ అత్యున్నత నాణ్యతతో లేకపోయినా లేదా పర్జ్ సిస్టమ్‌లోకి కొద్ది మొత్తంలో గాలి లీక్ అయ్యే విధంగా అది పూర్తిగా లీక్-ఫ్రీగా లేకపోయినా, ఆక్సీకరణ లేత టీల్ లేదా నీలి రంగులో ఉండవచ్చు. వాస్తవానికి, శుభ్రపరచడం జరగకపోతే సాధారణంగా "స్వీటెన్డ్" అని పిలువబడే గట్టి నల్లటి ఉపరితలం ఏర్పడుతుంది. సిలిండర్లలో సరఫరా చేయబడిన వెల్డింగ్ గ్రేడ్ ఆర్గాన్, సరఫరాదారుని బట్టి 99.996-99.997% స్వచ్ఛంగా ఉంటుంది మరియు ఇందులో 5-7 ppm ఆక్సిజన్ మరియు H2Oతో సహా ఇతర మలినాలు ఉంటాయి. O2, CO2, హైడ్రోకార్బన్లు మొదలైనవి, మొత్తం గరిష్టంగా 40 ppm వరకు ఉంటాయి. సిలిండర్‌లోని అధిక-స్వచ్ఛత గల ఆర్గాన్ లేదా డెవార్‌లోని ద్రవ ఆర్గాన్ 99.999% స్వచ్ఛంగా లేదా 10 ppm మొత్తం మలినాలతో, గరిష్టంగా 2 ppm ఆక్సిజన్‌తో ఉండవచ్చు. గమనిక: కాలుష్య స్థాయిలను పార్ట్స్ పర్ బిలియన్ (ppb) పరిధికి తగ్గించడానికి, పర్జింగ్ సమయంలో నానోకెమ్ లేదా గేట్‌కీపర్ వంటి గ్యాస్ ప్యూరిఫైయర్‌లను ఉపయోగించవచ్చు.
మిశ్రమ కూర్పు. 75% హీలియం/25% ఆర్గాన్ మరియు 95% ఆర్గాన్/5% హైడ్రోజన్ వంటి వాయు మిశ్రమాలను ప్రత్యేక అనువర్తనాల కోసం షీల్డింగ్ వాయువులుగా ఉపయోగించవచ్చు. ఈ రెండు మిశ్రమాలు, అదే ప్రోగ్రామ్ సెట్టింగ్‌లలో ఆర్గాన్‌తో చేసిన వెల్డ్‌ల కంటే ఎక్కువ వేడి వెల్డ్‌లను ఉత్పత్తి చేశాయి. కార్బన్ స్టీల్‌పై ఫ్యూజన్ వెల్డింగ్ ద్వారా గరిష్ట చొచ్చుకుపోవడానికి హీలియం మిశ్రమాలు ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా ఉంటాయి. ఒక సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ కన్సల్టెంట్ UHP అనువర్తనాల కోసం షీల్డింగ్ వాయువులుగా ఆర్గాన్/హైడ్రోజన్ మిశ్రమాల వాడకాన్ని సమర్థిస్తున్నారు. హైడ్రోజన్ మిశ్రమాలకు అనేక ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి, కానీ కొన్ని తీవ్రమైన ప్రతికూలతలు కూడా ఉన్నాయి. దీని ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ఇది ఎక్కువ తడిగా ఉండే పడిల్‌ను మరియు నునుపైన వెల్డ్ ఉపరితలాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది సాధ్యమైనంత నునుపైన లోపలి ఉపరితలంతో అల్ట్రా-హై ప్రెజర్ గ్యాస్ డెలివరీ సిస్టమ్‌లను అమలు చేయడానికి అనువైనది. హైడ్రోజన్ ఉండటం వల్ల క్షయకరణ వాతావరణం ఏర్పడుతుంది, కాబట్టి వాయు మిశ్రమంలో ఆక్సిజన్ ఆనవాళ్లు ఉన్నట్లయితే, స్వచ్ఛమైన ఆర్గాన్‌లోని అదే ఆక్సిజన్ గాఢతతో పోలిస్తే, ఫలితంగా వచ్చే వెల్డ్ తక్కువ రంగు మారడంతో శుభ్రంగా కనిపిస్తుంది. ఈ ప్రభావం సుమారు 5% హైడ్రోజన్ పరిమాణంలో ఉత్తమంగా ఉంటుంది. కొందరు 95/5% ఆర్గాన్/హైడ్రోజన్ మిశ్రమాన్ని ఉపయోగిస్తారు. అంతర్గత వెల్డ్ బీడ్ యొక్క రూపాన్ని మెరుగుపరచడానికి ID పర్జ్‌గా.
షీల్డింగ్ గ్యాస్‌గా హైడ్రోజన్ మిశ్రమాన్ని ఉపయోగించినప్పుడు వెల్డ్ బీడ్ సన్నగా ఉంటుంది, అయితే స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో సల్ఫర్ శాతం చాలా తక్కువగా ఉండటం వల్ల, కలపని ఆర్గాన్‌తో అదే కరెంట్ సెట్టింగ్‌లో పోలిస్తే వెల్డ్‌లో ఎక్కువ వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఆర్గాన్/హైడ్రోజన్ మిశ్రమాల యొక్క ఒక ముఖ్యమైన ప్రతికూలత ఏమిటంటే, స్వచ్ఛమైన ఆర్గాన్‌తో పోలిస్తే ఆర్క్ చాలా తక్కువ స్థిరంగా ఉంటుంది, మరియు ఆర్క్ పక్కకు మళ్లే (డ్రిఫ్ట్ అయ్యే) ధోరణి ఉంటుంది, ఇది మిస్‌ఫ్యూజన్‌కు కారణమయ్యేంత తీవ్రంగా ఉంటుంది. వేరొక మిశ్రమ గ్యాస్ మూలాన్ని ఉపయోగించినప్పుడు ఆర్క్ డ్రిఫ్ట్ అదృశ్యమవుతుంది, ఇది కాలుష్యం లేదా సరిగ్గా కలపకపోవడం వల్ల సంభవించవచ్చని సూచిస్తుంది. ఆర్క్ ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే వేడి హైడ్రోజన్ గాఢతతో మారుతుంది కాబట్టి, పునరావృతమయ్యే వెల్డ్‌లను సాధించడానికి స్థిరమైన గాఢత అవసరం, మరియు ముందుగా కలిపిన బాటిల్ గ్యాస్‌లో తేడాలు ఉంటాయి. మరొక ప్రతికూలత ఏమిటంటే, హైడ్రోజన్ మిశ్రమాన్ని ఉపయోగించినప్పుడు టంగ్‌స్టన్ యొక్క జీవితకాలం బాగా తగ్గిపోతుంది. మిశ్రమ గ్యాస్ నుండి టంగ్‌స్టన్ క్షీణతకు గల కారణం ఇంకా నిర్ధారించబడనప్పటికీ, ఆర్క్ మరింత కష్టంగా ఉంటుందని మరియు ఒకటి లేదా రెండు వెల్డ్‌ల తర్వాత టంగ్‌స్టన్‌ను మార్చవలసి రావచ్చని నివేదించబడింది. ఆర్గాన్/హైడ్రోజన్ మిశ్రమాలు కార్బన్ స్టీల్ లేదా టైటానియంను వెల్డింగ్ చేయడానికి ఉపయోగించలేరు.
TIG ప్రక్రియ యొక్క ఒక ప్రత్యేక లక్షణం ఏమిటంటే, ఇది ఎలక్ట్రోడ్‌లను వినియోగించదు. ఏ లోహంతో పోల్చినా టంగ్‌స్టన్‌కు అత్యధిక ద్రవీభవన స్థానం (6098°F; 3370°C) ఉంటుంది మరియు ఇది ఒక మంచి ఎలక్ట్రాన్ ఉద్గారిణి, అందువల్ల దీనిని వినియోగించబడని ఎలక్ట్రోడ్‌గా ఉపయోగించడానికి ఇది ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఆర్క్ ప్రారంభాన్ని మరియు ఆర్క్ స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి, సెరియా, లాంథనమ్ ఆక్సైడ్ లేదా థోరియం ఆక్సైడ్ వంటి కొన్ని అరుదైన భూలోహ ఆక్సైడ్‌లను 2% కలపడం ద్వారా దీని లక్షణాలు మెరుగుపడతాయి. సెరియం టంగ్‌స్టన్ యొక్క శ్రేష్ఠమైన లక్షణాల కారణంగా, ముఖ్యంగా ఆర్బిటల్ GTAW అనువర్తనాల కోసం, స్వచ్ఛమైన టంగ్‌స్టన్‌ను GTAWలో అరుదుగా ఉపయోగిస్తారు. థోరియం టంగ్‌స్టన్ కొంతవరకు రేడియోధార్మికతను కలిగి ఉన్నందున, గతంలో కంటే ఇప్పుడు దాని వాడకం తగ్గింది.
పాలిష్ చేసిన ఉపరితలం గల ఎలక్ట్రోడ్‌లు పరిమాణంలో మరింత ఏకరీతిగా ఉంటాయి. స్థిరమైన, ఏకరీతి వెల్డింగ్ ఫలితాల కోసం ఎలక్ట్రోడ్ జ్యామితిలో స్థిరత్వం చాలా కీలకం కాబట్టి, గరుకైన లేదా అస్థిరమైన ఉపరితలం కంటే నునుపైన ఉపరితలం ఎల్లప్పుడూ ఉత్తమం. కొన నుండి వెలువడే ఎలక్ట్రాన్లు (DCEN) టంగ్‌స్టన్ కొన నుండి వెల్డ్‌కు వేడిని బదిలీ చేస్తాయి. సన్నని కొన కరెంట్ సాంద్రతను చాలా ఎక్కువగా ఉంచడానికి అనుమతిస్తుంది, కానీ దాని ఫలితంగా టంగ్‌స్టన్ జీవితకాలం తక్కువగా ఉండవచ్చు. ఆర్బిటల్ వెల్డింగ్ కోసం, టంగ్‌స్టన్ జ్యామితి యొక్క పునరావృతతను మరియు వెల్డ్ పునరావృతతను నిర్ధారించడానికి ఎలక్ట్రోడ్ కొనను యాంత్రికంగా గ్రైండ్ చేయడం ముఖ్యం. మొద్దుబారిన కొన, వెల్డ్ నుండి ఆర్క్‌ను టంగ్‌స్టన్‌పై ఒకే ప్రదేశానికి నెడుతుంది. కొన వ్యాసం ఆర్క్ ఆకారాన్ని మరియు ఒక నిర్దిష్ట కరెంట్ వద్ద చొచ్చుకుపోయే పరిమాణాన్ని నియంత్రిస్తుంది. టేపర్ కోణం ఆర్క్ యొక్క కరెంట్/వోల్టేజ్ లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు దానిని తప్పనిసరిగా పేర్కొని, నియంత్రించాలి. టంగ్‌స్టన్ పొడవు ముఖ్యం ఎందుకంటే, తెలిసిన పొడవు గల టంగ్‌స్టన్‌ను ఉపయోగించి ఆర్క్ గ్యాప్‌ను సెట్ చేయవచ్చు. ఒక నిర్దిష్ట కరెంట్ విలువకు ఆర్క్ గ్యాప్, వోల్టేజ్‌ను మరియు తద్వారా వెల్డ్‌కు వర్తించే శక్తిని నిర్ణయిస్తుంది.
వెల్డింగ్ కరెంట్ తీవ్రతను బట్టి ఎలక్ట్రోడ్ పరిమాణం మరియు దాని కొన వ్యాసం ఎంపిక చేయబడతాయి. ఎలక్ట్రోడ్ లేదా దాని కొనకు కరెంట్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, కొన నుండి లోహం నష్టపోవచ్చు, మరియు కరెంట్‌కు చాలా పెద్ద కొన వ్యాసం ఉన్న ఎలక్ట్రోడ్‌లను ఉపయోగించడం వల్ల ఆర్క్ డ్రిఫ్ట్ సంభవించవచ్చు. మేము వెల్డ్ జాయింట్ యొక్క గోడ మందాన్ని బట్టి ఎలక్ట్రోడ్ మరియు కొన వ్యాసాలను నిర్దేశిస్తాము మరియు చిన్న ఖచ్చితమైన భాగాలను వెల్డింగ్ చేయడానికి 0.040″ వ్యాసం గల ఎలక్ట్రోడ్‌లతో ఉపయోగించడానికి రూపొందించినట్లయితే తప్ప, 0.093″ గోడ మందం వరకు దాదాపు అన్నింటికీ 0.0625 వ్యాసాన్ని ఉపయోగిస్తాము. వెల్డింగ్ ప్రక్రియ పునరావృతం కావడానికి, టంగ్‌స్టన్ రకం మరియు ఫినిష్, పొడవు, టేపర్ కోణం, వ్యాసం, కొన వ్యాసం మరియు ఆర్క్ గ్యాప్ అన్నీ తప్పనిసరిగా నిర్దేశించబడి, నియంత్రించబడాలి. ట్యూబ్ వెల్డింగ్ అనువర్తనాల కోసం, సెరియం టంగ్‌స్టన్ ఎల్లప్పుడూ సిఫార్సు చేయబడుతుంది ఎందుకంటే ఈ రకం ఇతర రకాల కంటే చాలా ఎక్కువ సేవా జీవితాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు అద్భుతమైన ఆర్క్ ఇగ్నిషన్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. సెరియం టంగ్‌స్టన్ రేడియోధార్మికత లేనిది.
మరిన్ని వివరాలకు, దయచేసి బార్బరా హెనన్, టెక్నికల్ పబ్లికేషన్స్ మేనేజర్, ఆర్క్ మెషీన్స్, ఇంక్., 10280 గ్లెనోక్స్ Blvd., పాకోయిమా, CA 91331ని సంప్రదించండి. ఫోన్: 818-896-9556. ఫ్యాక్స్: 818-890-3724.