Эзоҳи муҳаррир: Pharmaceutical Online бо камоли хушнудӣ ин мақолаи чорқисмаро дар бораи кафшери мадори қубурҳои биопроцесс аз ҷониби коршиноси соҳа Барбара Ҳенон аз Arc Machines пешниҳод мекунад. Ин мақола аз презентатсияи доктор Ҳенон дар конфронси ASME дар охири соли гузашта мутобиқ карда шудааст.
Пешгирии аз даст додани муқовимати зангзанӣ. Оби тозаи баланд, ба монанди DI ё WFI, як ҳашароти хеле хашмгин барои пӯлоди зангногир аст. Илова бар ин, WFI дараҷаи фармасевтӣ дар ҳарорати баланд (80°C) барои нигоҳ доштани стерилизатсия давр мезанад. Байни паст кардани ҳарорате, ки барои дастгирии организмҳои зинда, ки барои маҳсулот марговаранд, ва баланд бардоштани ҳарорате, ки барои мусоидат ба истеҳсоли "сурх" кофӣ аст, фарқияти ночиз вуҷуд дорад. Сурх як плёнкаи қаҳваранги таркибҳои гуногун аст, ки дар натиҷаи зангзании ҷузъҳои системаи қубурҳои пӯлоди зангногир ба вуҷуд меояд. Оксидҳои лой ва оҳан метавонанд ҷузъҳои асосӣ бошанд, аммо шаклҳои гуногуни оҳан, хром ва никел низ метавонанд мавҷуд бошанд. Мавҷудияти сурх барои баъзе маҳсулот марговар аст ва мавҷудияти он метавонад ба зангзании минбаъда оварда расонад, гарчанде ки мавҷудияти он дар дигар системаҳо нисбатан безарар ба назар мерасад.
Кафшер метавонад ба муқовимати зангзанӣ таъсири манфӣ расонад. Ранги гарм натиҷаи маводи оксидкунандаест, ки ҳангоми кафшер дар кафшерҳо ва HAZ-ҳо гузошта мешавад, махсусан зараровар аст ва бо пайдоиши сурхӣ дар системаҳои оби дорусозӣ алоқаманд аст. Ташаккули оксиди хром метавонад ранги гармро ба вуҷуд орад ва қабати аз хром камшудаеро, ки ба зангзанӣ осебпазир аст, боқӣ гузорад. Ранги гармро метавон бо роҳи намак кардан ва майда кардан, тоза кардани металл аз сатҳ, аз ҷумла қабати зеризаминии аз хром камшуда ва барқарор кардани муқовимати зангзанӣ ба сатҳҳои наздик ба сатҳи металлҳои асосӣ тоза кард. Аммо, намак кардан ва майда кардан ба анҷоми сатҳ зараровар аст. Пассиватсияи системаи қубурҳо бо кислотаи нитрат ё формулаҳои агенти хелаткунанда барои бартараф кардани таъсири манфии кафшер ва истеҳсол пеш аз ба кор андохтани системаи қубурҳо анҷом дода мешавад. Таҳлили электронҳои шнек нишон дод, ки пассиватсияи хелатсия метавонад тағйироти сатҳро дар тақсимоти оксиген, хром, оҳан, никел ва марганец, ки дар минтақаи кафшер ва таъсири гармӣ ба ҳолати пеш аз кафшер ба амал омадаанд, барқарор кунад. Аммо, пассиватсия танҳо ба қабати сатҳи берунӣ таъсир мерасонад ва аз 50 ангстрем камтар ворид намешавад, дар ҳоле ки рангкунии гармӣ метавонад... 1000 ангстрем ё бештар аз онро дар зери сатҳ дароз кунед.
Аз ин рӯ, барои насб кардани системаҳои қубурҳои ба зангзанӣ тобовар дар наздикии таҳкурсӣҳои кафшернашуда, муҳим аст, ки кӯшиш карда шавад, ки кафшер ва зарари аз истеҳсолот ба вуҷуд омадаро ба сатҳҳое маҳдуд кунад, ки бо роҳи пассиватсия ба таври назаррас барқарор карда мешаванд. Ин истифодаи гази тозакунандаро бо миқдори ками оксиген ва интиқол ба диаметри дохилии пайванди кафшершуда бидуни олудашавӣ аз оксигени атмосфера ё намӣ талаб мекунад. Назорати дақиқи воридшавии гармӣ ва пешгирӣ аз гармии аз ҳад зиёд ҳангоми кафшер низ барои пешгирии аз даст додани муқовимати зангзанӣ муҳим аст. Назорати раванди истеҳсолӣ барои ба даст овардани кафшерҳои баландсифати такроршаванда ва пайваста, инчунин коркарди бодиққати қубурҳо ва ҷузъҳои пӯлоди зангногир ҳангоми истеҳсол барои пешгирии ифлосшавӣ талаботи муҳим барои системаи қубурҳои баландсифат мебошанд, ки ба зангзанӣ тобовар аст ва хидмати дарозмуддати самаранокро таъмин мекунад.
Маводҳое, ки дар системаҳои қубурҳои пӯлоди зангногири биофармасевтикии баландсифат истифода мешаванд, дар даҳсолаи охир ба самти беҳтар шудани муқовимат ба зангзанӣ таҳаввулро аз сар гузаронидаанд. Аксари пӯлоди зангногире, ки то соли 1980 истифода мешуданд, пӯлоди зангногири 304 буданд, зеро он нисбатан арзон буд ва нисбат ба миси қаблан истифодашуда беҳтар буд. Дар асл, пӯлоди зангногири силсилаи 300 нисбатан осон коркард мешаванд, метавонанд бо роҳи гудохта бе талафоти аз ҳад зиёди муқовимати зангзании худ кафшер карда шаванд ва коркарди махсуси пешакӣ гармкунӣ ва пас аз гармиро талаб намекунанд.
Ба наздикӣ, истифодаи пӯлоди зангногири 316 дар барномаҳои қубурҳои тозагии баланд рӯ ба афзоиш аст. Навъи 316 аз ҷиҳати таркиб ба навъи 304 монанд аст, аммо илова бар унсурҳои хӯлакунандаи хром ва никел, ки барои ҳарду маъмуланд, 316 тақрибан 2% молибден дорад, ки муқовимати зангзании 316-ро ба таври назаррас беҳтар мекунад. Навъҳои 304L ва 316L, ки бо номи синфҳои "L" маъруфанд, нисбат ба синфҳои стандартӣ миқдори камтари карбон доранд (0.035% нисбат ба 0.08%). Ин коҳиши миқдори карбон барои кам кардани миқдори боришоти карбид, ки метавонад дар натиҷаи кафшер ба амал ояд, пешбинӣ шудааст. Ин ташаккули карбиди хром аст, ки сарҳадҳои донаҳои металли асосии хромро кам мекунад ва онро ба зангзанӣ осебпазир мегардонад. Ташаккули карбиди хром, ки "ҳассоссозӣ" номида мешавад, аз вақт ва ҳарорат вобаста аст ва ҳангоми кафшери дастӣ мушкили бузургтар аст. Мо нишон додем, ки кафшери мадори пӯлоди зангногири супераустенитии AL-6XN нисбат ба кафшерҳои шабеҳи дастӣ кафшерҳои бештари ба зангзанӣ тобоварро таъмин мекунад. Ин аз он сабаб аст, ки кафшери мадори назорати дақиқи ампераж, пулсатсия ва вақтро таъмин мекунад, ки дар натиҷа нисбат ба кафшери дастӣ вуруди гармии камтар ва яксонтар ба даст меояд. Кафшери мадорӣ дар якҷоягӣ бо синфҳои "L" 304 ва 316 боришоти карбидро ҳамчун омили пайдоиши зангзанӣ дар системаҳои қубурӣ амалан аз байн мебарад.
Тағйирёбии пӯлоди зангногир аз гармӣ ба гармӣ. Гарчанде ки параметрҳои кафшер ва дигар омилҳоро метавон дар доираи таҳаммулпазирии хеле маҳдуд нигоҳ дошт, дар вуруди гармии зарурӣ барои кафшер кардани пӯлоди зангногир аз гармӣ ба гармӣ ҳанӯз ҳам фарқиятҳо мавҷуданд. Рақами гармӣ рақами партияест, ки ба гудохтаи мушаххаси пӯлоди зангногир дар корхона дода шудааст. Таркиби дақиқи кимиёвии ҳар як партия дар Ҳисоботи санҷиши заводӣ (MTR) дар баробари муайян кардани партия ё рақами гармӣ сабт карда мешавад. Оҳани холис дар 1538°C (2800°F) об мешавад, дар ҳоле ки металлҳои хӯладор дар доираи ҳароратҳои гуногун, вобаста ба намуд ва консентратсияи ҳар як хӯла ё унсури микроэлементҳои мавҷуда, об мешаванд. Азбаски ҳеҷ ду гармии пӯлоди зангногир консентратсияи якхелаи ҳар як унсурро дар бар намегиранд, хусусиятҳои кафшер аз кӯра ба кӯра фарқ мекунанд.
SEM-и кафшерҳои мадори қубури 316L дар қубури AOD (боло) ва маводи EBR (поён) фарқияти назаррасро дар ҳамвории муҳраи кафшер нишон дод.
Гарчанде ки як тартиби кафшер метавонад барои аксари гармкуниҳо бо OD ва ғафсии деворҳои монанд кор кунад, баъзе гармкуниҳо амперажи камтар ва баъзеҳо амперажи баландтарро нисбат ба маъмулӣ талаб мекунанд. Аз ин сабаб, гармкунии маводҳои гуногун дар ҷои кор бояд бодиққат пайгирӣ карда шавад, то аз мушкилоти эҳтимолӣ пешгирӣ карда шавад. Аксар вақт, гармии нав барои ноил шудан ба тартиби қаноатбахши кафшер танҳо тағироти ночизи амперажро талаб мекунад.
Мушкилоти сулфур. Сулфури элементӣ як ифлосии марбут ба маъдани оҳан аст, ки асосан ҳангоми раванди истеҳсоли пӯлод хориҷ карда мешавад. Пӯлодҳои зангногири навъи AISI 304 ва 316 бо миқдори максималии сулфур 0,030% муайян карда шудаанд. Бо рушди равандҳои муосири тозакунии пӯлод, ба монанди декарбуризатсияи оксигени аргон (AOD) ва амалияҳои дугонаи обшавии вакуумӣ, ба монанди обшавии индуксионии вакуумӣ ва баъд аз обшавии камони вакуумӣ (VIM+VAR), истеҳсоли пӯлодҳое имконпазир гардид, ки аз ҷиҳати зерин хеле махсус мебошанд. Таркиби химиявии онҳо. Қайд карда шудааст, ки хосиятҳои ҳавзи кафшер вақте тағйир меёбанд, ки миқдори сулфур дар пӯлод аз тақрибан 0,008% камтар аст. Ин аз таъсири сулфур ва то андозае дигар унсурҳо ба коэффитсиенти ҳароратии шиддати сатҳи ҳавзи кафшер, ки хусусиятҳои ҷараёни ҳавзи моеъро муайян мекунад, вобаста аст.
Дар консентратсияи хеле пасти сулфур (0.001% - 0.003%), воридшавии ҳавзи кафшер нисбат ба кафшерҳои шабеҳ, ки дар маводҳои дорои миқдори миёнаи сулфур сохта шудаанд, хеле васеъ мешавад. Кафшерҳое, ки дар қубурҳои пӯлоди зангногири камсулфур сохта шудаанд, кафшерҳои васеътар доранд, дар ҳоле ки дар қубурҳои девории ғафстар (0.065 дюйм ё 1.66 мм ё бештар) майли бештари кафшер кардан ба вуҷуд меояд. Вақте ки ҷараёни кафшер барои ба вуҷуд овардани кафшери пурра воридшуда кофӣ аст. Ин кафшер кардани маводҳоро бо миқдори хеле ками сулфур, махсусан бо деворҳои ғафстар, душвортар мекунад. Дар охири баланди консентратсияи сулфур дар пӯлоди зангногири 304 ё 316, муҳраи кафшер нисбат ба маводҳои миёнаи сулфур камтар моеъ ва ноҳамвортар аст. Аз ин рӯ, барои кафшерпазирӣ, миқдори идеалии сулфур дар ҳудуди тақрибан аз 0.005% то 0.017% хоҳад буд, тавре ки дар ASTM A270 S2 барои найчаҳои босифати дорусозӣ муайян шудааст.
Истеҳсолкунандагони қубурҳои аз пӯлоди зангногир бо электросайқал додашуда мушоҳида кардаанд, ки ҳатто сатҳи мӯътадили сулфур дар пӯлоди зангногири 316 ё 316L қонеъ кардани ниёзҳои муштариёни нимноқил ва биофармасевтии онҳоро барои сатҳҳои дохилии ҳамвор ва бе чоҳ душвор мегардонад. Истифодаи микроскопияи электронии сканкунӣ барои тасдиқи ҳамвории сатҳи найча торафт маъмултар мешавад. Нишон дода шудааст, ки сулфур дар металлҳои оддӣ пайвастагиҳои ғайриметаллӣ ё "сатрҳо"-и сулфиди марганец (MnS)-ро ба вуҷуд меорад, ки ҳангоми электросайқал додашуда хориҷ карда мешаванд ва холӣҳоро дар диапазони 0,25-1,0 микрон мегузоранд.
Истеҳсолкунандагон ва таъминкунандагони найчаҳои электросайқалёфта бозорро ба сӯи истифодаи маводҳои ултра камсулфат барои қонеъ кардани талаботи сатҳи худ равона мекунанд. Аммо, мушкилот танҳо ба найчаҳои электросайқалёфта маҳдуд нест, зеро дар найчаҳои электросайқалёфтанашуда дохилшавӣ ҳангоми пассиватсияи системаи қубурҳо хориҷ карда мешавад. Нишон дода шудааст, ки холӣҳо нисбат ба сатҳҳои ҳамвор бештар ба пайдоиши сӯрохҳо майл доранд. Аз ин рӯ, баъзе сабабҳои асоснок барои тамоюл ба маводҳои "тозатар" ва камсулфат мавҷуданд.
Каҷшавии камон. Илова бар беҳтар кардани қобилияти кафшер кардани пӯлоди зангногир, мавҷудияти каме сулфур инчунин қобилияти коркардро беҳтар мекунад. Дар натиҷа, истеҳсолкунандагон ва истеҳсолкунандагон майл доранд, ки маводҳоро дар охири баланди диапазони муайяншудаи миқдори сулфур интихоб кунанд. Пайваст кардани найчаҳои кафшерӣ бо консентратсияи хеле пасти сулфур ба фитингҳо, клапанҳо ё дигар найчаҳо бо миқдори зиёди сулфур метавонад мушкилоти кафшерро ба вуҷуд орад, зеро камон ба сӯи найчаҳои дорои миқдори ками сулфур майл хоҳад кард. Вақте ки каҷшавии камон ба амал меояд, воридшавӣ дар тарафи камсулфур нисбат ба тарафи баландсулфур амиқтар мешавад, ки баръакси он чизест, ки ҳангоми кафшер кардани қубурҳо бо консентратсияи мувофиқи сулфур рух медиҳад. Дар ҳолатҳои фавқулодда, муҳраи кафшер метавонад ба маводи камсулфур пурра ворид шавад ва даруни кафшерро комилан бегудохта гузорад (Фиҳей ва Симено, 1982). Барои мувофиқ кардани миқдори сулфур дар фитингҳо бо миқдори сулфур дар қубур, Шуъбаи пӯлоди Carpenter аз Car-penter Technology Corporation of Pennsylvania як 316 бари камсулфур (ҳадди аксар 0.005%) (Намуди 316L-SCQ) (VIM+VAR) муаррифӣ кардааст. барои истеҳсоли арматура ва дигар ҷузъҳо, ки барои кафшер кардан ба қубурҳои камсулфур пешбинӣ шудаанд. Кафшер кардани ду маводи хеле камсулфур ба якдигар нисбат ба кафшер кардани маводи хеле камсулфур ба маводи баландсулфур хеле осонтар аст.
Гузариш ба истифодаи найчаҳои камсулфур асосан аз зарурати ба даст овардани сатҳҳои ҳамвори найчаи дарунии электросайқалёфта вобаста аст. Дар ҳоле ки коркарди сатҳ ва электросайқалдиҳӣ ҳам барои саноати нимноқилҳо ва ҳам барои саноати биотехнологӣ/фармасевтӣ муҳим аст, SEMI ҳангоми навиштани мушаххасоти саноати нимноқилҳо қайд кард, ки найчаҳои 316L барои хатҳои гази коркард бояд сарпӯши 0,004% сулфур дошта бошанд, то сатҳи беҳтарини коршоямӣ ба даст оранд. Аз тарафи дигар, ASTM мушаххасоти ASTM 270-и худро тағир дод, то найчаҳои дараҷаи дорусозиро дар бар гирад, ки миқдори сулфурро то диапазони 0,005 то 0,017% маҳдуд мекунад. Ин бояд дар муқоиса бо сулфурҳои диапазони пасттар мушкилоти камтари кафшерро ба бор орад. Бо вуҷуди ин, бояд қайд кард, ки ҳатто дар дохили ин диапазони маҳдуд, ҳангоми кафшер кардани найчаҳои камсулфур ба найчаҳо ё фитингҳои баландсулфур метавонад каҷшавии камон ба амал ояд ва насбкунандагон бояд гармии маводро бодиққат пайгирӣ кунанд ва пеш аз истеҳсол мутобиқати кафшерро байни гармкунӣ тафтиш кунанд. Истеҳсоли кафшерҳо.
дигар унсурҳои микроэлементӣ. Муайян карда шудааст, ки унсурҳои микроэлементӣ, аз ҷумла сулфур, оксиген, алюминий, кремний ва марганец, ба воридшавӣ таъсир мерасонанд. Миқдори ками алюминий, кремний, калсий, титан ва хром, ки дар металли асосӣ ҳамчун пайвастагиҳои оксидӣ мавҷуданд, бо пайдоиши шлак ҳангоми кафшер алоқаманданд.
Таъсири унсурҳои гуногун ҷамъшаванда аст, аз ин рӯ мавҷудияти оксиген метавонад баъзе аз таъсири ками сулфурро ҷуброн кунад. Сатҳи баланди алюминий метавонад таъсири мусбатро ба воридшавии сулфур бартараф кунад. Марганец дар ҳарорати кафшер бухор мешавад ва дар минтақаи таъсири гармии кафшерӣ ҷамъ мешавад. Ин ҷамъшавии манган бо аз даст додани муқовимат ба зангзанӣ алоқаманд аст. (Нигаред ба Коэн, 1997). Саноати нимноқилҳо айни замон бо маводҳои марганеци кам ва ҳатто марганеци ултра-паст 316L озмоиш мекунад, то ин аз даст додани муқовимати зангзаниро пешгирӣ кунад.
Ташаккули шлак. Ҷазираҳои шлак баъзан дар муҳраи пӯлоди зангногир барои баъзе гармиҳо пайдо мешаванд. Ин масъалаи моддӣ аст, аммо баъзан тағирот дар параметрҳои кафшер метавонад инро кам кунад ё тағирот дар омехтаи аргон/гидроген метавонад кафшерро беҳтар кунад. Поллард муайян кард, ки таносуби алюминий ба кремний дар металли асосӣ ба ташаккули шлак таъсир мерасонад. Барои пешгирӣ аз пайдоиши шлаки навъи плаки номатлуб, ӯ тавсия медиҳад, ки миқдори алюминий дар 0,010% ва миқдори кремний дар 0,5% нигоҳ дошта шавад. Аммо, вақте ки таносуби Al/Si аз ин сатҳ болотар аст, шлаки курашакл метавонад ба ҷои намуди плак пайдо шавад. Ин намуди шлак метавонад пас аз сайқал додани электролиз чоҳҳоро тарк кунад, ки барои истифодаҳои тозагии баланд қобили қабул нест. Ҷазираҳои шлак, ки дар OD-и кафшер пайдо мешаванд, метавонанд боиси воридшавии нобаробари гузариши ID шаванд ва метавонанд боиси воридшавии нокифоя шаванд. Ҷазираҳои шлак, ки дар муҳраи кафшери ID пайдо мешаванд, метавонанд ба зангзанӣ осебпазир бошанд.
Кафшери якдаврӣ бо пулсатсия. Кафшери автоматии стандартии найчаи мадорӣ кафшери якдаврӣ бо ҷараёни пулсӣ ва гардиши доимии суръати доимӣ мебошад. Ин усул барои қубурҳо бо диаметри берунӣ аз 1/8 дюйм то тақрибан 7 дюйм ва ғафсии деворҳои 0.083 дюйм ва камтар мувофиқ аст. Пас аз тозакунии пешакӣ бо вақт, камоншаклӣ ба амал меояд. Нуфузи девори найча дар давоми таъхири бо вақт, ки дар он камоншаклӣ мавҷуд аст, аммо гардиш ба амал намеояд, анҷом дода мешавад. Пас аз ин таъхири гардиш, электрод дар атрофи пайванди кафшерӣ то он даме, ки кафшер ба қисми ибтидоии кафшер дар қабати охирини кафшер пайваст шавад ё ҳампӯш шавад, давр мезанад. Вақте ки пайвастшавӣ ба анҷом мерасад, ҷараён бо як поинравии бо вақт кам мешавад.
Реҷаи қадамӣ ("кафшери ҳамоҳангшуда". Барои кафшери омехтаи маводҳои девордори ғафстар, ки одатан аз 0,083 дюйм зиёдтаранд, манбаи қувваи кафшери омехтаро дар реҷаи синхронӣ ё қадамӣ истифода бурдан мумкин аст. Дар реҷаи синхронӣ ё қадамӣ, импулси ҷараёни кафшер бо зарба ҳамоҳанг карда мешавад, аз ин рӯ ротор барои воридшавии ҳадди аксар ҳангоми импулсҳои ҷараёни баланд статсионарӣ аст ва ҳангоми импулсҳои ҷараёни паст ҳаракат мекунад. Усулҳои синхронӣ дар муқоиса бо даҳяк ё садяки вақти импулси сония барои кафшери анъанавӣ, аз вақти импулси дарозтар, тақрибан аз 0,5 то 1,5 сония истифода мебаранд. Ин усул метавонад қубури тунуки девории 40 калибрӣ 40-ро бо ғафсии девори 0,154 дюйм ё 6 дюйм бо ғафсии девори 0,154 дюйм ё 6 дюйм самаранок кафшер кунад. Техникаи қадамӣ кафшери васеътарро ба вуҷуд меорад, ки онро ба хатогиҳо тобовар мегардонад ва барои кафшери қисмҳои номунтазам, ба монанди арматураҳои қубур ба қубурҳо, ки дар он ҷо метавонанд фарқиятҳо дар таҳаммулпазирии андоза, баъзе номувофиқатӣ ё номувофиқати гармии мавод вуҷуд дошта бошанд, муфид аст. Ин намуди кафшер тақрибан ду маротиба вақти камонро нисбат ба кафшери анъанавӣ талаб мекунад ва барои барномаҳои ултра-баландпуст (UHP) камтар мувофиқ аст, зеро... дарзи васеътар ва ноҳамвортар.
Тағйирёбандаҳои барномарезишаванда. Насли ҷории манбаъҳои барқи кафшерӣ барномаҳои асоси микропротсессорӣ мебошанд, ки арзишҳои рақамиро барои параметрҳои кафшерӣ барои диаметри мушаххас (OD) ва ғафсии девори қубури кафшершаванда, аз ҷумла вақти тозакунӣ, ҷараёни кафшерӣ, суръати ҳаракат (RPM), шумораи қабатҳо ва вақт барои як қабат, вақти импулс, вақти пастшавӣ ва ғайра муайян мекунанд. Барои кафшерҳои найчаи мадор бо сими пуркунанда илова карда шудааст, параметрҳои барнома суръати ғизодиҳии сим, амплитудаи ларзиши чароғ ва вақти истодан, AVC (идоракунии шиддати камон барои таъмини фосилаи доимии камон) ва нишебии болоро дар бар мегиранд. Барои анҷом додани кафшери омехта, сари кафшерро бо воридҳои мувофиқи электрод ва қубури қубур дар қубур насб кунед ва ҷадвали кафшер ё барномаи кафшерро аз хотираи манбаи барқ ​​​​баргардонед. Пайдарпаии кафшер бо пахш кардани тугма ё тугмаи панели мембрана оғоз мешавад ва кафшер бе дахолати оператор идома меёбад.
Тағйирёбандаҳои ғайрибарномашаванда. Барои ба даст овардани сифати хуби пайвастаи кафшер, параметрҳои кафшер бояд бодиққат назорат карда шаванд. Ин тавассути дақиқии манбаи қувваи кафшер ва барномаи кафшер, ки маҷмӯи дастурҳое мебошад, ки ба манбаи қувваи барқ ​​ворид карда мешаванд ва аз параметрҳои кафшер иборатанд, барои кафшер кардани андозаи муайяни қубур ё қубур. Инчунин бояд маҷмӯи муассири стандартҳои кафшер мавҷуд бошад, ки меъёрҳои қабули кафшер ва баъзе системаи санҷиш ва назорати кафшерро муайян мекунад, то боварӣ ҳосил кунад, ки кафшер ба стандартҳои мувофиқашуда мувофиқат мекунад. Аммо, баъзе омилҳо ва тартибҳо ғайр аз параметрҳои кафшер низ бояд бодиққат назорат карда шаванд. Ин омилҳо истифодаи таҷҳизоти омодасозии хуб, амалияҳои хуби тозакунӣ ва коркард, таҳаммулпазирии хуби андозаи қубур ё дигар қисмҳои кафшершаванда, намуд ва андозаи мувофиқи волфрам, газҳои инертии хеле тозашуда ва диққати бодиққат ба тағирёбии маводро дар бар мегиранд. - ҳарорати баланд.
Талаботи омодагӣ барои кафшери нӯги қубур барои кафшери мадор нисбат ба кафшери дастӣ муҳимтаранд. Пайвандҳои кафшершуда барои кафшери қубурҳои мадор одатан пайвандҳои чоркунҷаи кунҷӣ мебошанд. Барои ноил шудан ба такрорпазирии дилхоҳ дар кафшери мадорӣ, омодасозии дақиқ, пайдарпай ва коркардшудаи нӯг зарур аст. Азбаски ҷараёни кафшер аз ғафсии девор вобаста аст, нӯгҳо бояд чоркунҷа бошанд, бе каҷравӣ ё кунҷҳо дар OD ё ID (OD ё ID), ки боиси ғафсии деворҳои гуногун мегардад.
Нӯгҳои қубур бояд дар сари кафшер ба ҳам мувофиқат кунанд, то ки байни нӯгҳои пайванди чоркунҷаи кунҷӣ фосилаи намоён вуҷуд надошта бошад. Гарчанде ки пайвандҳои кафшерӣ бо фосилаҳои хурд ба даст оварда шаванд, сифати кафшер метавонад ба таври манфӣ таъсир расонад. Ҳар қадар фосила калонтар бошад, эҳтимоли пайдоиши мушкилот зиёдтар аст. Васлкунии нодуруст метавонад боиси вайроншавии пурраи кафшер гардад. Арраҳои қубурӣ, ки аз ҷониби Ҷорҷ Фишер ва дигарон истеҳсол шудаанд, ки қубурро бурида, ба нӯгҳои қубур дар як амалиёт рӯ ба рӯ мешаванд, ё дастгоҳҳои сайёри омодасозии нӯгҳо ба монанди онҳое, ки аз ҷониби Protem, Wachs ва дигарон истеҳсол шудаанд, ки аксар вақт барои сохтани кафшерҳои мадори ҳамвор барои коркард мувофиқ истифода мешаванд. Арраҳои бурида, арраҳои рахдор, арраҳои тасмадор ва бурандаҳои қубурӣ барои ин мақсад мувофиқ нестанд.
Илова бар параметрҳои кафшер, ки қувваи кафшерро ворид мекунанд, тағирёбандаҳои дигаре низ ҳастанд, ки метавонанд ба кафшер таъсири амиқ расонанд, аммо онҳо қисми тартиби воқеии кафшер нестанд. Ин намуд ва андозаи волфрам, намуд ва тозагии газе, ки барои муҳофизат кардани камон ва тоза кардани дохили пайванди кафшер истифода мешавад, суръати ҷараёни газе, ки барои тозакунӣ истифода мешавад, намуди сарлавҳа ва манбаи қувваи истифодашуда, конфигуратсияи пайванд ва ҳама гуна маълумоти дигари дахлдорро дар бар мегирад. Мо ин тағирёбандаҳои "ғайрибарномашаванда" меномем ва онҳоро дар ҷадвали кафшер сабт мекунем. Масалан, намуди газ дар Мушаххасоти Тартиби Кафшер (WPS) барои риояи тартиби кафшер бо Кодекси дегхона ва зарфҳои фишори ASME Қисми IX як тағирёбандаи муҳим ҳисобида мешавад. Тағйирот дар намуди газ ё фоизи омехтаи газ ё бартараф кардани тозакунии ID аз нав тасдиқ кардани тартиби кафшерро талаб мекунад.
Гази кафшер. Пӯлоди зангногир дар ҳарорати хонагӣ ба оксидшавии оксигени атмосфера тобовар аст. Вақте ки он то нуқтаи обшавии худ (1530°C ё 2800°F барои оҳани холис) гарм карда мешавад, он ба осонӣ оксид мешавад. Аргони инертӣ бештар ҳамчун гази муҳофизатӣ ва барои тоза кардани пайвандҳои дохилии кафшершуда тавассути раванди мадори GTAW истифода мешавад. Покии газ нисбат ба оксиген ва намӣ миқдори тағйирёбии ранги оксидшавиро муайян мекунад, ки пас аз кафшер дар ё наздикии кафшер ба амал меояд. Агар гази тозакунӣ сифати баландтарин надошта бошад ё системаи тозакунӣ пурра аз ихроҷ озод набошад, то миқдори ками ҳаво ба системаи тозакунӣ ворид шавад, оксидшавӣ метавонад кабуди равшан ё кабудранг бошад. Албатта, ҳеҷ гуна тозакунӣ боиси пайдоиши сатҳи сиёҳи пӯстнок, ки одатан "шириншуда" номида мешавад, нахоҳад шуд. Аргони дараҷаи кафшер, ки дар силиндрҳо дода мешавад, вобаста ба таъминкунанда 99.996-99.997% холис аст ва дорои 5-7 ppm оксиген ва дигар ифлосҳо, аз ҷумла H2O, O2, CO2, карбогидридҳо ва ғайра мебошад, ки дар маҷмӯъ 40 ppm аст. ҳадди аксар. Аргони тозагии баланд дар силиндр ё аргони моеъ дар Dewar метавонад 99.999% холис ё 10 ppm ифлосӣ бошад ва ҳадди аксар 2 ppm оксиген дошта бошад. ЭЗОҲ: Тозакунандаҳои газ, ба монанди Nanochem ё Gatekeeper, метавонанд ҳангоми тозакунӣ барои кам кардани сатҳи ифлосшавӣ то диапазони қисмҳо дар як миллиард (ppb) истифода шаванд.
Таркиби омехта. Омехтаҳои газӣ, ба монанди 75% гелий/25% аргон ва 95% аргон/5% гидроген, метавонанд ҳамчун газҳои муҳофизатӣ барои барномаҳои махсус истифода шаванд. Ин ду омехта нисбат ба онҳое, ки дар зери ҳамон танзимоти барномавӣ, ки аргон анҷом дода шудаанд, кафшерҳои гармтар ба вуҷуд оварданд. Омехтаҳои гелий махсусан барои воридшавии ҳадди аксар тавассути кафшери гудохта дар пӯлоди карбон мувофиқанд. Мушовири саноати нимноқилҳо истифодаи омехтаҳои аргон/гидрогенро ҳамчун газҳои муҳофизатӣ барои барномаҳои UHP тарафдорӣ мекунад. Омехтаҳои гидроген якчанд бартариҳо доранд, аммо инчунин баъзе камбудиҳои ҷиддӣ доранд. Бартарӣ дар он аст, ки он ҷӯйбори намноктар ва сатҳи кафшери ҳамвортарро ба вуҷуд меорад, ки барои татбиқи системаҳои интиқоли гази ултрафи фишори баланд бо сатҳи дохилии ҳамвор беҳтарин аст. Мавҷудияти гидроген атмосфераи коҳишдиҳандаро фароҳам меорад, аз ин рӯ, агар дар омехтаи газ нишонаҳои оксиген мавҷуд бошанд, кафшери ҳосилшуда нисбат ба консентратсияи шабеҳи оксиген дар аргони холис тозатар ва ранги камтар хоҳад дошт. Ин таъсир дар миқдори тақрибан 5% гидроген беҳтарин аст. Баъзеҳо омехтаи 95/5% аргон/гидрогенро ҳамчун тозакунии ID барои беҳтар кардани намуди зоҳирӣ истифода мебаранд. аз муҳраи кафшери дохилӣ.
Қабати кафшерӣ, ки бо истифода аз омехтаи гидроген ҳамчун гази муҳофизатӣ истифода мешавад, бориктар аст, ба истиснои он ки пӯлоди зангногир миқдори хеле ками сулфур дорад ва дар кафшер нисбат ба ҳамон танзимоти ҷараён бо аргони омехтанашуда гармии бештар ба вуҷуд меорад. Камбудии назарраси омехтаҳои аргон/гидроген дар он аст, ки камон нисбат ба аргони холис хеле камтар устувор аст ва майли лағжиши камон вуҷуд дорад, ки ба қадри кофӣ шадид аст, ки боиси омехташавии нодуруст мегардад. Лағжиши камон метавонад ҳангоми истифодаи манбаи дигари гази омехта нопадид шавад, ки ин нишон медиҳад, ки он метавонад аз ифлосшавӣ ё омезиши нодуруст ба вуҷуд ояд. Азбаски гармии тавлидшуда аз камон бо консентратсияи гидроген фарқ мекунад, консентратсияи доимӣ барои ноил шудан ба кафшерҳои такроршаванда муҳим аст ва дар гази пешакӣ омехташудаи шишабандӣ фарқиятҳо мавҷуданд. Камбудии дигар ин аст, ки мӯҳлати истифодаи волфрам ҳангоми истифодаи омехтаи гидроген хеле кӯтоҳ мешавад. Дар ҳоле ки сабаби вайроншавии волфрам аз гази омехта муайян нашудааст, гузориш дода шудааст, ки камон душвортар аст ва волфрамро пас аз як ё ду кафшер иваз кардан лозим аст. Омехтаҳои аргон/гидрогенро барои кафшер кардани пӯлоди карбон ё титан истифода бурдан мумкин нест.
Хусусияти фарқкунандаи раванди TIG дар он аст, ки он электродҳоро истеъмол намекунад. Волфрам дорои баландтарин нуқтаи обшавӣ нисбат ба ҳама гуна металлҳо (6098°F; 3370°C) буда, эмиттери хуби электронӣ мебошад, ки онро барои истифода ҳамчун электроди ғайриистеъмолшаванда махсусан мувофиқ мегардонад. Хусусиятҳои он бо илова кардани 2% баъзе оксидҳои нодири заминӣ, ба монанди серия, оксиди лантан ё оксиди торий барои беҳтар кардани оғози камон ва устувории камон беҳтар карда мешаванд. Волфрами холис дар GTAW кам истифода мешавад, зеро хосиятҳои барҷастаи волфрами серий, махсусан барои барномаҳои мадори GTAW. Волфрами торий нисбат ба гузашта камтар истифода мешавад, зеро онҳо то андозае радиоактивӣ мебошанд.
Электродҳо бо рӯйпӯши сайқалёфта аз ҷиҳати андоза якхелатаранд. Сатҳи ҳамвор ҳамеша нисбат ба сатҳи ноҳамвор ё номувофиқ афзалтар аст, зеро мувофиқат дар геометрияи электрод барои натиҷаҳои якхела ва якхелаи кафшер муҳим аст. Электронҳое, ки аз нӯги он хориҷ мешаванд (DCEN), гармиро аз нӯги волфрам ба кафшер интиқол медиҳанд. Нӯги нозуктар имкон медиҳад, ки зичии ҷараён хеле баланд нигоҳ дошта шавад, аммо метавонад ба мӯҳлати кӯтоҳтари волфрам оварда расонад. Барои кафшери мадорӣ, муҳим аст, ки нӯги электродро ба таври механикӣ майда кунед, то такроршавандагии геометрияи волфрам ва такроршавандагии кафшерро таъмин кунед. Нӯги кунд камонро аз кафшер ба ҳамон нуқтаи волфрам тела медиҳад. Диаметри нӯг шакли камон ва миқдори воридшавиро дар ҷараёни мушаххас назорат мекунад. Кунҷи конус ба хусусиятҳои ҷараён/шиддати камон таъсир мерасонад ва бояд муайян ва назорат карда шавад. Дарозии волфрам муҳим аст, зеро дарозии маълуми волфрамро барои муқаррар кардани фосилаи камон истифода бурдан мумкин аст. Фосилаи камон барои арзиши мушаххаси ҷараён шиддат ва аз ин рӯ қувваи истифодашавандаро ба кафшер муайян мекунад.
Андозаи электрод ва диаметри нӯги он мувофиқи шиддати ҷараёни кафшер интихоб карда мешаванд. Агар ҷараён барои электрод ё нӯги он хеле баланд бошад, он метавонад металлро аз нӯг гум кунад ва истифодаи электродҳо бо диаметри нӯг, ки барои ҷараён хеле калон аст, метавонад боиси лағжиши камон гардад. Мо диаметрҳои электрод ва нӯгро бо ғафсии девори пайванди кафшер муайян мекунем ва диаметри 0,0625-ро барои қариб ҳама чиз то ғафсии девори 0,093 дюйм истифода мебарем, агар истифода барои истифода бо электродҳои диаметри 0,040 дюйм барои кафшери ҷузъҳои хурди дақиқ пешбинӣ нашуда бошад. Барои такроршавандагии раванди кафшер, намуд ва анҷоми волфрам, дарозӣ, кунҷи конусӣ, диаметр, диаметри нӯг ва фосилаи камон бояд ҳама муайян ва назорат карда шаванд. Барои истифода аз кафшери найча, волфрами серий ҳамеша тавсия дода мешавад, зеро ин намуд нисбат ба дигар намудҳо мӯҳлати хизмати хеле дарозтар дорад ва хусусиятҳои аълои афрӯхтани камон дорад. Волфрами серий радиоактивӣ нест.
Барои гирифтани маълумоти бештар, лутфан бо Барбара Ҳенон, менеҷери нашрияҳои техникӣ, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331 тамос гиред. Телефон: 818-896-9556. Факс: 818-890-3724.