ملاحظة المحرر: يسر شركة Pharmaceutical Online أن تقدم هذه المقالة المكونة من أربعة أجزاء عن اللحام المداري لأنابيب العمليات الحيوية بقلم باربرا هينون من شركة Arc Machines ، وقد تم اقتباس هذه المقالة من العرض التقديمي الذي قدمه الدكتور هينون في مؤتمر ASME في أواخر العام الماضي.
منع فقدان مقاومة التآكل. المياه عالية النقاء مثل DI أو WFI هي أداة شديدة العدوانية للفولاذ المقاوم للصدأ. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تدوير WFI من الدرجة الصيدلانية عند درجة حرارة عالية (80 درجة مئوية) للحفاظ على العقم. هناك فرق طفيف بين خفض درجة الحرارة بدرجة كافية لدعم الكائنات الحية القاتلة للمنتج ورفع درجة الحرارة بما يكفي لتعزيز تكوين "تآكل" من الفولاذ البني الناتج عن نظام الأنابيب. قد تكون أكاسيد الحديد هي المكونات الرئيسية ، ولكن قد توجد أيضًا أشكال مختلفة من الحديد والكروم والنيكل. وجود الشفتين مميت لبعض المنتجات وقد يؤدي وجوده إلى مزيد من التآكل ، على الرغم من أن وجوده في الأنظمة الأخرى يبدو أنه حميد إلى حد ما.
يمكن أن يؤثر اللحام سلبًا على مقاومة التآكل ، فاللون الساخن هو نتيجة المواد المؤكسدة المترسبة على اللحامات ومركبات HAZ أثناء اللحام ، وهو ضار بشكل خاص ، ويرتبط بتكوين الشفتين في أنظمة المياه الصيدلانية ، ويمكن أن يتسبب تكوين أكسيد الكروم في صبغة ساخنة ، تاركًا وراءه طبقة مستنفدة من الكروم تكون عرضة للتآكل السطحي ، ويمكن إزالة اللون الساخن من المعدن. ، واستعادة مقاومة التآكل إلى مستويات قريبة من مستويات المعدن الأساسي ، ومع ذلك ، فإن التخليل والطحن يضران بإنهاء السطح ، ويتم تشغيل نظام الأنابيب بحمض النيتريك أو تركيبات عامل مخلب للتغلب على الآثار الضارة للحام والتصنيع قبل تشغيل نظام الأنابيب ، وأظهر تحليل الأوجر للإلكترون أن تخميل الحديد بالنيكل ، والتغيرات الحرارية التي حدثت في سطح الكروم ، يمكن أن يعيد تأثر الحديد بالنيكل ، والتغيرات الحرارية في الكروم في منطقة اللحام. إلى حالة ما قبل اللحام ، ومع ذلك ، فإن التخميل يؤثر فقط على الطبقة السطحية الخارجية ولا يخترق أقل من 50 أنجستروم ، بينما يمكن أن يمتد التلوين الحراري إلى 1000 أنجستروم أو أكثر تحت السطح.
لذلك ، من أجل تثبيت أنظمة أنابيب مقاومة للتآكل بالقرب من الركائز غير الملحومة ، من المهم محاولة الحد من التلف الناتج عن اللحام والتصنيع إلى المستويات التي يمكن استردادها بشكل كبير عن طريق التخميل ، وهذا يتطلب استخدام غاز تطهير مع الحد الأدنى من محتوى الأكسجين وتسليمه إلى القطر الداخلي للمفصل الملحوم دون تلوث بالأكسجين الجوي أو الرطوبة ، كما أن التحكم الدقيق في الحرارة أثناء عملية التصنيع هو التحكم الدقيق في التسخين وتجنب فقدان الحرارة. تحقيق لحامات عالية الجودة ومتسقة وقابلة للتكرار ، فضلاً عن المناولة الدقيقة لأنابيب ومكونات الفولاذ المقاوم للصدأ أثناء التصنيع لمنع التلوث ، وهي متطلبات أساسية لنظام أنابيب عالي الجودة يقاوم التآكل ويوفر خدمة إنتاجية طويلة الأجل.
خضعت المواد المستخدمة في أنظمة الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ للمستحضرات الصيدلانية الحيوية عالية النقاء للتطور نحو مقاومة التآكل المحسنة على مدار العقد الماضي ، وكان معظم الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم قبل عام 1980 هو 304 الفولاذ المقاوم للصدأ لأنه كان غير مكلف نسبيًا وتحسينًا على النحاس المستخدم سابقًا ، وفي الواقع ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 سهل الاستخدام نسبيًا ، ويمكن لحامه بالانصهار دون فقدان لا داعي له لمقاومة التآكل الخاصة بهم ، ولا يتطلب علاجات خاصة بعد التآكل.
في الآونة الأخيرة ، ازداد استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316 في تطبيقات الأنابيب عالية النقاء. يشبه النوع 316 في التركيب إلى النوع 304 ، ولكن بالإضافة إلى عناصر سبائك الكروم والنيكل المشتركة لكليهما ، يحتوي 316 على حوالي 2٪ من الموليبدينوم ، مما يحسن بشكل كبير مقاومة التآكل 316 ل. من ترسيب الكربيد الذي قد يحدث بسبب اللحام ، هذا هو تكوين كربيد الكروم ، الذي يستنفد حدود حبيبات معدن الكروم الأساسي ، مما يجعله عرضة للتآكل. تكوين كربيد الكروم ، المسمى "التحسس" ، يعتمد على الوقت ودرجة الحرارة وهو مشكلة أكبر عند اللحام اليدوي. لأن اللحام المداري يوفر تحكمًا دقيقًا في التيار والنبض والتوقيت ، مما ينتج عنه مدخلات حرارة أقل وأكثر تناسقًا من اللحام اليدوي. اللحام المداري مع الدرجات "L" 304 و 316 يلغي فعليًا ترسيب الكربيد كعامل في تطور التآكل في أنظمة الأنابيب.
تباين الفولاذ المقاوم للصدأ من الحرارة إلى الحرارة ، على الرغم من أنه يمكن الاحتفاظ بمعلمات اللحام والعوامل الأخرى ضمن تفاوتات صارمة إلى حد ما ، إلا أنه لا تزال هناك اختلافات في مدخلات الحرارة المطلوبة لحام الفولاذ المقاوم للصدأ من الحرارة إلى الحرارة ، ورقم الحرارة هو رقم الدفعة المخصص لذوبان الفولاذ المقاوم للصدأ في المصنع ، ويتم تسجيل التركيب الكيميائي الدقيق لكل دفعة في تقرير اختبار المصنع (MTR) إلى جانب تحديد الدُفعة أو رقم الحرارة المصهور عند درجة حرارة تبلغ 28 درجة مئوية. نوع وتركيز كل سبيكة أو عنصر أثر موجود. نظرًا لعدم احتواء سخنتين من الفولاذ المقاوم للصدأ على نفس التركيز تمامًا لكل عنصر ، ستختلف خصائص اللحام من فرن لآخر.
أظهر SEM من اللحامات المدارية للأنابيب 316L على أنبوب AOD (أعلى) ومادة EBR (أسفل) فرقًا كبيرًا في نعومة حبة اللحام.
في حين أن إجراء اللحام الفردي قد يعمل مع معظم درجات الحرارة ذات سماكة OD وجدار مماثلة ، إلا أن بعض درجات الحرارة تتطلب تيارًا أقل وبعضها يتطلب تيارًا أعلى من المعتاد ، ولهذا السبب ، يجب تتبع تسخين المواد المختلفة في موقع العمل بعناية لتجنب المشاكل المحتملة ، في كثير من الأحيان ، تتطلب الحرارة الجديدة تغييرًا بسيطًا في التيار لتحقيق إجراء لحام مرضي.
مشكلة الكبريت: الكبريت العنصرى عبارة عن شوائب مرتبطة بخام الحديد يتم إزالتها إلى حد كبير أثناء عملية صناعة الصلب ، وقد تم تحديد نوع AISI 304 و 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ مع محتوى كبريت بحد أقصى 0.030٪ ، مع تطور عمليات تكرير الصلب الحديثة ، مثل Argon Oxygen Decarburization (AOD) وممارسات ذوبان الفراغ المزدوج مثل VACO ، أصبح من الممكن ذوبان القوس الفراغي (VAC). بالطرق التالية التركيب الكيميائي ، وقد لوحظ أن خصائص حوض اللحام تتغير عندما يكون محتوى الكبريت في الفولاذ أقل من 0.008٪ ، ويرجع ذلك إلى تأثير الكبريت وبدرجة أقل العناصر الأخرى على معامل درجة حرارة التوتر السطحي لحوض اللحام ، والذي يحدد خصائص تدفق تجمع السائل.
عند تركيزات منخفضة جدًا من الكبريت (0.001٪ - 0.003٪) ، يصبح تغلغل بركة اللحام عريضًا جدًا مقارنة باللحامات المماثلة المصنوعة على مواد ذات محتوى كبريت متوسط ​​، وستكون اللحامات المصنوعة على أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ منخفضة الكبريت ذات لحامات أوسع ، بينما في أنابيب الجدار السميكة (0.065 بوصة ، أو 1.66 مم أو أكثر) سيكون هناك ميل أكبر لجعل اللحام متغلغلاً بشكل كامل. أكثر صعوبة في اللحام ، خاصة مع الجدران السميكة. في الطرف الأعلى من تركيز الكبريت في الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أو 316 ، تميل حبة اللحام إلى أن تكون أقل سائلة في المظهر وأكثر خشونة من مواد الكبريت المتوسطة ، لذلك ، بالنسبة لقابلية اللحام ، سيكون محتوى الكبريت المثالي في حدود حوالي 0.005٪ إلى 0.017٪ ، كما هو محدد في ASTM A270 S2 لأنابيب الجودة الصيدلانية.
لاحظ منتجو الأنابيب الفولاذية المقاومة للصدأ المصقولة كهربائيًا أنه حتى المستويات المعتدلة من الكبريت في الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أو 316L تجعل من الصعب تلبية احتياجات عملاء أشباه الموصلات والمستحضرات الصيدلانية الحيوية لأسطح داخلية ناعمة وخالية من التجويفات. فراغات في نطاق 0.25-1.0 ميكرون.
يقود مصنعو وموردو الأنابيب المصقولة بالكهرباء السوق نحو استخدام مواد ذات نسبة كبريت منخفضة جدًا لتلبية متطلبات تشطيب الأسطح الخاصة بهم. ومع ذلك ، لا تقتصر المشكلة على الأنابيب المصقولة كهربائيًا ، حيث تتم إزالة المواد المحتوية أثناء تخميل نظام الأنابيب في الأنابيب غير المصقولة بالكهرباء.
انحراف القوس: بالإضافة إلى تحسين قابلية اللحام للفولاذ المقاوم للصدأ ، يعمل وجود بعض الكبريت أيضًا على تحسين التشغيل الآلي ، ونتيجة لذلك ، يميل المصنعون والمصنعون إلى اختيار المواد في الطرف الأعلى من نطاق محتوى الكبريت المحدد ، ويمكن أن يؤدي استخدام أنابيب اللحام التي تحتوي على تركيزات منخفضة جدًا من الكبريت إلى التركيبات أو الصمامات أو الأنابيب الأخرى ذات المحتوى العالي من الكبريت إلى حدوث مشكلات في اللحام لأن القوس سيكون منحازًا عميقًا نحو الأنبوب مع انحراف منخفض للكبريت. من الجانب الذي يحتوي على نسبة عالية من الكبريت ، وهو عكس ما يحدث عند لحام الأنابيب بتركيزات كبريت متطابقة. في الحالات القصوى ، يمكن أن تخترق حبة اللحام المواد منخفضة الكبريت تمامًا وتترك الجزء الداخلي من اللحام غير مستخدَم تمامًا (Fihey and Simeneau ، 1982). (النوع 316L-SCQ) (VIM + VAR)) لتصنيع الوصلات والمكونات الأخرى المعدة للحام إلى أنابيب منخفضة الكبريت ، ولحام مادتين منخفضتين جدًا من الكبريت ببعضهما البعض أسهل بكثير من لحام مادة منخفضة الكبريت إلى مادة كبريتية أعلى.
يرجع التحول إلى استخدام الأنابيب منخفضة الكبريت إلى حد كبير إلى الحاجة إلى الحصول على أسطح أنابيب داخلية ملساء مصقول كهربائياً. في حين أن تشطيب السطح والتلميع الكهربائي مهمان لكل من صناعة أشباه الموصلات وصناعة التكنولوجيا الحيوية / صناعة الأدوية ، حدد SEMI ، عند كتابة مواصفات صناعة أشباه الموصلات ، أن أنابيب 316L لخطوط غاز المعالجة يجب أن يكون لها غطاء كبريت آخر معدّل بنسبة 0.004٪ على مستوى الأداء الأمثل. يحد محتوى الكبريت من 0.005 إلى 0.017٪ ، مما يؤدي إلى تقليل صعوبات اللحام مقارنة بالكبريت الأقل نطاقًا ، ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه حتى ضمن هذا النطاق المحدود ، قد يستمر انحراف القوس عند لحام الأنابيب منخفضة الكبريت في الأنابيب أو التركيبات عالية الكبريت ، ويجب على عمال التركيب تتبع تسخين المواد بعناية والتحقق قبل التصنيع من توافق اللحام بين التسخين.
العناصر النزرة الأخرى: تم العثور على عناصر التتبع بما في ذلك الكبريت والأكسجين والألمنيوم والسيليكون والمنغنيز لتأثيرها على الاختراق.
تأثيرات العناصر المختلفة تراكمية ، لذا فإن وجود الأكسجين يمكن أن يعوض بعض تأثيرات الكبريت المنخفضة ، ويمكن للمستويات العالية من الألمنيوم أن تبطل التأثير الإيجابي على تغلغل الكبريت ، ويتطاير المنغنيز عند درجة حرارة اللحام والترسبات في منطقة اللحام شديدة التأثر بالحرارة ، وترتبط رواسب المنغنيز هذه بفقدان مقاومة التآكل (انظر كوهين ، 1997). فقدان مقاومة التآكل.
تشكيل الخبث: تظهر جزر الخبث أحيانًا على حبة الفولاذ المقاوم للصدأ لبعض درجات الحرارة ، وهذه مشكلة مادية بطبيعتها ، ولكن في بعض الأحيان يمكن للتغييرات في معلمات اللحام أن تقلل من ذلك ، أو يمكن أن تؤدي التغييرات في خليط الأرجون / الهيدروجين إلى تحسين اللحام. وجد بولارد أن نسبة الألومنيوم إلى السيليكون في المعدن الأساسي تؤثر على تكوين الخبث. قد يتشكل الخبث المستوي والكروي بدلاً من نوع البلاك ، ويمكن أن يترك هذا النوع من الخبث حفرًا بعد التلميع الكهربائي ، وهو أمر غير مقبول للتطبيقات عالية النقاء ، ويمكن أن تتسبب جزر الخبث التي تتشكل على OD من اللحام في اختراق غير متساو لممر المعرف ويمكن أن يؤدي إلى اختراق غير كافٍ ، وقد تكون جزر الخبث التي تتشكل على حبة اللحام ID عرضة للتآكل.
لحام أحادي التشغيل مع نبضة لحام الأنبوب المداري الأوتوماتيكي القياسي هو عبارة عن لحام بممر واحد مع تيار نبضي ودوران مستمر لسرعة ثابتة هذه التقنية مناسبة للأنابيب ذات الأقطار الخارجية من 1/8 ″ إلى حوالي 7 وسماكة الجدار 0.083 ″ وما دون ، وبعد التطهير المسبق المؤقت يحدث الانحناء ، ولا يحدث اختراق لجدار الأنبوب أثناء حدوث تأخير في الوقت الحالي. مفصل اللحام حتى ينضم اللحام أو يتداخل مع الجزء الأولي من اللحام أثناء الطبقة الأخيرة من اللحام. عند اكتمال الاتصال ، ينخفض ​​التدريجي الحالي في انخفاض مؤقت.
وضع الخطوة (اللحام "المتزامن"). بالنسبة للحام الانصهار للمواد ذات الجدران السميكة ، والتي تزيد عادةً عن 0.083 بوصة ، يمكن استخدام مصدر طاقة اللحام الانصهار في الوضع المتزامن أو التدريجي. في الوضع المتزامن أو التدريجي ، تتم مزامنة نبض تيار اللحام مع السكتة الدماغية ، لذلك يكون الجزء المتحرك ثابتًا لتحقيق أقصى اختراق خلال نبضات التيار المرتفع ويتحرك خلال نبضات التيار المنخفض ، وتقنيات متزامنة بمقدار 0.5 ثانية أو أكثر من مائة ثانية. وقت اللحام التقليدي ، يمكن لهذه التقنية أن تلحم بفاعلية 0.154 ″ أو 6 بسمك 40 مقياس 40 أنبوبًا رقيقًا بسماكة 0.154 ″ أو 6 للجدار. تنتج التقنية المتدرجة لحامًا أوسع ، مما يجعلها متسامحة مع الأخطاء ومفيدة في لحام الأجزاء غير المنتظمة مثل وصلات الأنابيب حيث قد تكون هناك اختلافات في التفاوتات في الأبعاد ، أو بعض التطبيقات غير المتوافقة أو عدم توافق المواد الحرارية ، وهذا النوع من اللحام الفائق المناسب يتطلب ضعفًا تقريبًا في اللحام الفائق. ، التماس خشن.
المتغيرات القابلة للبرمجة: الجيل الحالي من مصادر طاقة اللحام يعتمد على المعالجات الدقيقة وبرامج التخزين التي تحدد القيم العددية لمعلمات اللحام لقطر معين (OD) وسماكة جدار الأنبوب المراد لحامه ، بما في ذلك وقت التطهير ، وتيار اللحام ، وسرعة السفر (RPM)) ، وعدد الطبقات والوقت لكل طبقة ، ووقت النبض ، ووقت الانحدار ، وما إلى ذلك ، وستشمل معلمات سرعة اللحام للأسلاك المدارية ، وبرنامج تغذية الأسلاك المدارية ، وسرعة تغذية الأنبوب المداري. C (التحكم في جهد القوس لتوفير فجوة قوسية ثابتة) ، و uplope. لإجراء اللحام الانصهار ، قم بتثبيت رأس اللحام بإدراج قطب كهربائي ومشابك مواسير مناسب على الأنبوب واستدعاء جدول أو برنامج اللحام من ذاكرة مصدر الطاقة ، يبدأ تسلسل اللحام بالضغط على زر أو مفتاح لوحة غشاء ويستمر اللحام دون تدخل المشغل.
المتغيرات غير القابلة للبرمجة: للحصول على جودة لحام جيدة باستمرار ، يجب التحكم بعناية في معلمات اللحام ، ويتحقق ذلك من خلال دقة مصدر طاقة اللحام وبرنامج اللحام ، وهو عبارة عن مجموعة من التعليمات التي يتم إدخالها في مصدر الطاقة ، والتي تتكون من معلمات اللحام ، للحام بحجم معين من الأنبوب أو الأنبوب ، كما يجب أن تكون هناك مجموعة فعالة من معايير اللحام ، وتحديد معايير قبول اللحام وبعض معايير اللحام التي يتم التحكم فيها بعناية ، ويجب أن تكون هذه الإجراءات متوافقة مع معايير اللحام والتحكم في الجودة. استخدام معدات التحضير النهائي الجيدة ، وممارسات التنظيف والمناولة الجيدة ، والتفاوتات الجيدة في الأبعاد للأنابيب أو الأجزاء الأخرى التي يتم لحامها ، ونوع وحجم التنجستن المتسق ، والغازات الخاملة عالية النقاء ، والاهتمام الدقيق بتغيرات المواد. - ارتفاع درجة الحرارة.
تعتبر متطلبات التحضير للحام طرف الأنبوب أكثر أهمية للحام المداري من اللحام اليدوي ، وعادة ما تكون الوصلات الملحومة للحام الأنبوب المداري عبارة عن وصلات تناكبية مربعة ، ولتحقيق التكرار المطلوب في اللحام المداري ، يلزم إعداد نهاية دقيقة ومتسقة وآلية ، نظرًا لأن تيار اللحام يعتمد على سمك الجدار ، يجب أن تكون الأطراف مربعة بدون نتوءات أو حواف على OD أو ID (نتيجة OD أو ID) ، مما قد يؤدي إلى اختلاف سمك الجدار.
يجب أن تتلاءم نهايات الأنابيب معًا في رأس اللحام بحيث لا توجد فجوة ملحوظة بين نهايات الوصلة المربعة ، وعلى الرغم من أنه يمكن تحقيق الوصلات الملحومة ذات الفجوات الصغيرة ، إلا أن جودة اللحام قد تتأثر سلبًا ، وكلما كانت الفجوة أكبر ، زادت احتمالية وجود مشكلة ، ويمكن أن يؤدي التجميع الضعيف إلى فشل كامل في عملية اللحام. غالبًا ما تُستخدم Wachs وغيرها لعمل اللحامات المدارية ذات النهاية الناعمة المناسبة للتشغيل الآلي. لا تعد مناشير المنشار ، والمناشير الشريطية ، وقواطع الأنابيب مناسبة لهذا الغرض.
بالإضافة إلى معلمات اللحام التي تدخل الطاقة في اللحام ، هناك متغيرات أخرى يمكن أن يكون لها تأثير عميق على اللحام ، ولكنها ليست جزءًا من إجراء اللحام الفعلي. يتضمن ذلك نوع وحجم التنغستن ، ونوع ونقاء الغاز المستخدم لحماية القوس وتنظيف الجزء الداخلي من وصلة اللحام ، ومعدل تدفق الغاز المستخدم للتطهير ، ونوع الرأس ومصدر المعلومات ذات الصلة ، وأي تكوين لبرمجيات غير قابلة للتسجيل ، ونسميها " جدول اللحام: على سبيل المثال ، يعتبر نوع الغاز متغيرًا أساسيًا في مواصفات إجراءات اللحام (WPS) لإجراءات اللحام لتتوافق مع قانون الغلاية وأوعية الضغط ASME القسم IX. تتطلب التغييرات في نوع الغاز أو النسب المئوية لخليط الغاز أو إلغاء تطهير المعرف إعادة التحقق من إجراء اللحام.
غاز اللحام الفولاذ المقاوم للصدأ مقاوم لأكسدة الأكسجين في الغلاف الجوي في درجة حرارة الغرفة ، فعند تسخينه إلى نقطة انصهاره (1530 درجة مئوية أو 2800 درجة فهرنهايت للحديد النقي) يتأكسد بسهولة ، ويشيع استخدام الأرجون الخامل كغاز وقائي ولتطهير الوصلات الملحومة الداخلية من خلال عملية GTAW المدارية. غاز التطهير ليس من أعلى مستويات الجودة أو إذا لم يكن نظام التطهير خاليًا من التسرب تمامًا بحيث تتسرب كمية صغيرة من الهواء إلى نظام التطهير ، فقد يكون الأكسدة أزرق مخضر فاتح أو مزرق ، وبالطبع لن ينتج عن التنظيف سطح أسود قشري يُشار إليه عادةً باسم "مُحلى". rocarbons ، وما إلى ذلك ، بإجمالي 40 جزء في المليون كحد أقصى. يمكن أن يكون الأرجون عالي النقاء في أسطوانة أو أرجون سائل في ديوار نقيًا بنسبة 99.999٪ أو 10 جزء في المليون من الشوائب الكلية ، بحد أقصى 2 جزء في المليون أكسجين. ملاحظة: يمكن استخدام أجهزة تنقية الغاز مثل Nanochem أو Gatekeeper أثناء التطهير لتقليل مستويات التلوث إلى جزء في المليار (جزء في المليار).
التركيب المختلط: يمكن استخدام مخاليط الغاز مثل 75٪ هيليوم / 25٪ أرجون و 95٪ أرجون / 5٪ هيدروجين كغازات واقية للتطبيقات الخاصة ، ينتج الخليطان لحامات أكثر سخونة من تلك التي تم إجراؤها في نفس إعدادات البرنامج مثل الأرجون ، ومخاليط الهليوم مناسبة بشكل خاص للاختراق الأقصى عن طريق اللحام بالانصهار على الفولاذ الكربوني. ولكن هناك أيضًا بعض العيوب الخطيرة ، وتتمثل الميزة في أنه ينتج بركة أكثر رطوبة وسطح لحام أكثر سلاسة ، وهو مثالي لتنفيذ أنظمة توصيل الغاز عالية الضغط مع سطح داخلي أملس قدر الإمكان ، ويوفر وجود الهيدروجين جوًا مختزلًا ، لذلك إذا كانت هناك آثار من الأكسجين موجودة في خليط الغاز ، فإن اللحام الناتج سيبدو أنظف مع تلون أقل من تركيز الأكسجين المماثل في الأرجون النقي بنسبة 5٪. لتحسين مظهر حبة اللحام الداخلي.
تكون حبة اللحام التي تستخدم خليط الهيدروجين لأن الغاز الواقي أضيق ، باستثناء أن الفولاذ المقاوم للصدأ يحتوي على نسبة منخفضة جدًا من الكبريت ويولد حرارة أكبر في اللحام من نفس الإعداد الحالي مع الأرجون غير المخلوط. التلوث أو الخلط السيئ ، نظرًا لأن الحرارة المتولدة عن القوس تختلف مع تركيز الهيدروجين ، فإن التركيز الثابت ضروري لتحقيق اللحامات القابلة للتكرار ، وهناك اختلافات في الغاز المعبأ مسبقًا المخلوط ، وهناك عيب آخر هو أن عمر التنغستن يتم تقصيره إلى حد كبير عند استخدام خليط الهيدروجين ، في حين أن سبب تدهور التنغستن من القوس لم يتم الإبلاغ عن أنه من الصعب استبدال الغاز المختلط. اللحامات: لا يمكن استخدام مخاليط الأرجون / الهيدروجين في لحام الفولاذ الكربوني أو التيتانيوم.
السمة المميزة لعملية TIG هي أنها لا تستهلك الأقطاب الكهربائية ، فالتنغستن لديه أعلى نقطة انصهار من أي معدن (6098 درجة فهرنهايت ؛ 3370 درجة مئوية) وهو باعث جيد للإلكترون ، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للاستخدام كقطب كهربائي غير قابل للاستهلاك ، ويتم تحسين خصائصه عن طريق إضافة 2٪ من بعض أكاسيد الأرض النادرة مثل سيريا ، وأكسيد اللانثانوم أو أكسيد الثورونج ، الذي نادرًا ما يستخدم لتحسين ثباته. التنغستن السيريوم ، وخاصة لتطبيقات GTAW المدارية. يستخدم التنغستن الثوريوم أقل مما كان عليه في الماضي لأنها مشعة إلى حد ما.
تكون الأقطاب الكهربائية ذات النهاية المصقولة أكثر اتساقًا في الحجم ، ويفضل دائمًا السطح الأملس على السطح الخشن أو غير المتسق ، حيث أن الاتساق في هندسة القطب أمر بالغ الأهمية لنتائج اللحام المتسقة والموحدة ، وتنقل الإلكترونات المنبعثة من الطرف (DCEN) الحرارة من طرف التنجستن إلى اللحام. لضمان تكرار هندسة التنغستن وتكرار اللحام ، يجبر الطرف غير الحاد القوس من اللحام إلى نفس البقعة على التنجستن ، وبالتالي يتحكم قطر الطرف في شكل القوس ومقدار الاختراق في تيار معين ، وتؤثر زاوية الاستدقاق على خصائص التيار / الجهد للقوس ويجب تحديدها والتحكم فيها ، وطول فجوة التنغستن مهم لأنه يمكن تحديد طول فجوة التيار الكهربائي المحددة لقوس التنغستن. اللحام.
يتم تحديد حجم القطب الكهربائي وقطر طرفه وفقًا لشدة تيار اللحام ، فإذا كان التيار مرتفعًا جدًا بالنسبة للقطب أو طرفه ، فقد يفقد المعدن من طرفه ، وقد يتسبب استخدام أقطاب كهربائية بقطر طرف كبير جدًا بالنسبة للتيار في انجراف القوس ، ونحدد أقطار الأطراف والأقطاب بواسطة سماكة جدار مفصل اللحام ونستخدم قطر 0.0625 لكل شيء تقريبًا يصل إلى 0.093 قابلية استخدام لحام ، ما لم يكن قطر المكونات المستخدمة في اللحام 0.093 بسمك جدار. من عملية اللحام ونوع التنغستن والانتهاء والطول وزاوية الاستدقاق والقطر وقطر الطرف وفجوة القوس يجب تحديدها والتحكم فيها. بالنسبة لتطبيقات لحام الأنبوب ، يوصى دائمًا بتنغستن السيريوم لأن هذا النوع له عمر خدمة أطول بكثير من الأنواع الأخرى وله خصائص اشتعال قوس ممتازة. تنجستن السيريوم غير مشع.
لمزيد من المعلومات ، يرجى الاتصال بباربرا هينون ، مدير المنشورات الفنية ، Arc Machines، Inc.، 10280 Glenoaks Blvd.، Pacoima، CA 91331. هاتف: 818-896-9556.فاكس: 818-890-3724.