Съображения за орбитално заваряване в приложения за тръбопроводи за биопроцеси – Част II

Бележка на редактора: Pharmaceutical Online има удоволствието да представи тази статия от четири части за орбитално заваряване на тръбопроводи за биопроцеси от индустриалния експерт Барбара Хенон от Arc Machines. Тази статия е адаптирана от презентацията на д-р Хенон на конференцията ASME в края на миналата година.
Предотвратете загубата на устойчивост на корозия. Водата с висока чистота като DI или WFI е много агресивен ецващ препарат за неръждаема стомана. Освен това WFI от фармацевтичен клас се подлага на циклична обработка при висока температура (80°C), за да се поддържа стерилност. Има фина разлика между понижаването на температурата достатъчно, за да поддържа живи организми, смъртоносни за продукта, и повишаването на температурата достатъчно, за да насърчи производството на „руж“. Ружът е кафяв филм с различен състав причинени от корозия на компоненти на тръбопроводната система от неръждаема стомана. Мръсотията и железните оксиди може да са основните компоненти, но различни форми на желязо, хром и никел също могат да присъстват. Наличието на руж е смъртоносно за някои продукти и присъствието му може да доведе до допълнителна корозия, въпреки че присъствието му в други системи изглежда доста доброкачествено.
Заваряването може да повлияе неблагоприятно на устойчивостта на корозия. Горещият цвят е резултат от окисляващ материал, отложен върху заваръчните шевове и HAZs по време на заваряване, е особено вреден и се свързва с образуването на руж във фармацевтичните водни системи. Образуването на хромен оксид може да причини горещ нюанс, оставяйки след себе си беден на хром слой, който е податлив на корозия. Горещият цвят може да бъде отстранен чрез ецване и смилане, премахване на метала от повърхността, включително основния слой, обеднен от хром, и възстановяване на устойчивостта на корозия до нива, близки до нивата на неблагородния метал. Въпреки това, декапирането и шлайфането са вредни за покритието на повърхността. Пасивирането на тръбопроводната система с азотна киселина или формулировки на хелатиращи агенти се извършва, за да се преодолеят неблагоприятните ефекти от заваряването и производството, преди тръбопроводната система да бъде пусната в експлоатация. Електронният анализ на Оже показа, че хелатиращата пасивация може да възстанови повърхностните промени в разпределението на кислород, хром, желязо, никел и манган, които се появяват в зоната на заваръчния шев и термично засегнатата зона до състоянието преди заваряването. Пасивирането обаче засяга само външния повърхностен слой и не прониква под 50 ангстрьома, докато топлинното оцветяване може да се простира до 1000 ангстрьома или повече под повърхността.
Следователно, за да се инсталират устойчиви на корозия тръбопроводни системи близо до незаварени субстрати, е важно да се опитате да ограничите щетите, причинени от заваряване и производство, до нива, които могат да бъдат значително възстановени чрез пасивиране. Това изисква използването на продухващ газ с минимално съдържание на кислород и доставка до вътрешния диаметър на заварената връзка без замърсяване от атмосферен кислород или влага. Точен контрол на входящата топлина и избягване на прегряване по време на заваряването също е важно за предотвратяване на загубата на устойчивост на корозия. Контролирането на производствения процес за постигане на повтарящи се и постоянни висококачествени заварки, както и внимателното боравене с тръбите и компонентите от неръждаема стомана по време на производството, за да се предотврати замърсяване, са основни изисквания за висококачествена тръбопроводна система, която е устойчива на корозия и осигурява дългосрочно продуктивно обслужване.
Материалите, използвани в биофармацевтичните тръбопроводни системи от неръждаема стомана с висока чистота, са претърпели еволюция към подобрена устойчивост на корозия през последното десетилетие. Повечето неръждаема стомана, използвана преди 1980 г., беше неръждаема стомана 304, тъй като беше сравнително евтина и подобрение в сравнение с медта, използвана преди това. Всъщност неръждаемите стомани от серия 300 са относително лесни за обработка, могат да бъдат заварявани чрез стопяване без неоправдана загуба на тяхната корозия устойчивост и не изискват специална предварителна и последваща топлинна обработка.
Напоследък употребата на неръждаема стомана 316 в приложения за тръбопроводи с висока чистота нараства. Тип 316 е подобен по състав на Тип 304, но в допълнение към легиращите елементи на хром и никел, общи за двете, 316 съдържа около 2% молибден, което значително подобрява корозионната устойчивост на 316. Типовете 304L и 316L, наричани класове „L“, имат по-ниско съдържание на въглерод от стандартните класове (0,035% срещу 0,08%). Това намаление на съдържанието на въглерод има за цел да намали количеството утаяване на карбид, което може да възникне поради заваряване. Това е образуването на хромов карбид, което изчерпва границите на зърната на основния метал на хрома, което го прави податлив на корозия. Образуването на хромов карбид, наречено „сенсибилизация“, зависи от времето и температурата и е по-голям проблем при ръчно запояване. Ние показахме, че орбиталното заваряване на супер-аустенитна неръждаема стомана AL-6XN осигурява по-устойчиви на корозия заварки, отколкото подобни заварки, направени ръчно. Това е така, защото орбиталното заваряване осигурява прецизен контрол на силата на тока, пулсацията и времето, което води до по-ниско и по-равномерно входяща топлина от ръчното заваряване. Орбиталното заваряване в комбинация с виртуални класове „L“ 304 и 316 напълно елиминира утаяването на карбид като фактор за развитието на корозия в тръбопроводните системи.
Вариация от топлина към топлина на неръждаема стомана. Въпреки че параметрите на заваряване и други фактори могат да бъдат поддържани в доста строги допуски, все още има разлики в входящата топлина, необходима за заваряване на неръждаема стомана от топлина към топлина. Числото на топлина е номерът на партидата, присвоен на конкретна стопилка от неръждаема стомана във фабриката. Точният химичен състав на всяка партида се записва във Фабричния тестов доклад (MTR) заедно с идентификацията на партидата или топлинния номер .Чистото желязо се топи при 1538°C (2800°F), докато легираните метали се топят в диапазон от температури, в зависимост от вида и концентрацията на всяка присъстваща сплав или микроелемент. Тъй като няма две нагрявания на неръждаема стомана, които да съдържат точно същата концентрация на всеки елемент, характеристиките на заваряване ще варират от пещ до пещ.
SEM на орбитални заварки на тръба 316L върху AOD тръба (отгоре) и EBR материал (отдолу) показа значителна разлика в гладкостта на заваръчния шев.
Въпреки че една процедура за заваряване може да работи за повечето нагрявания с подобен OD и дебелина на стената, някои нагрявания изискват по-малък ампераж, а други изискват по-висок ампераж от обичайния. Поради тази причина нагряването на различни материали на работната площадка трябва да се проследява внимателно, за да се избегнат потенциални проблеми. Често новото нагряване изисква само малка промяна в ампеража, за да се постигне задоволителна заваръчна процедура.
Проблем със сярата. Елементарната сяра е примес, свързан с желязната руда, който до голяма степен се отстранява по време на процеса на производство на стомана. Неръждаемите стомани AISI тип 304 и 316 са определени с максимално съдържание на сяра от 0,030%. С развитието на съвременните процеси за рафиниране на стомана, като аргонно-кислородно обезвъглеродяване (AOD) и практики на двойно вакуумно топене, като вакуумно индукционно топене, последвано от Чрез вакуумно-дъгово претопяване (VIM+VAR), стана възможно да се произвеждат стомани, които са много специални по следните начини: техния химичен състав. Беше отбелязано, че свойствата на заваръчната вана се променят, когато съдържанието на сяра в стоманата е под около 0,008%. Това се дължи на ефекта на сярата и в по-малка степен на други елементи върху температурния коефициент на повърхностно напрежение на заваръчната вана, който определя характеристиките на потока на течната вана.
При много ниски концентрации на сяра (0,001% – 0,003%), проникването на заваръчната локва става много широко в сравнение с подобни заварки, направени върху материали със средно съдържание на сяра. Заварките, направени върху тръба от неръждаема стомана с ниско съдържание на сяра, ще имат по-широки заварки, докато при тръба с по-дебела стена (0,065 инча, или 1,66 mm или повече) ще има по-голяма тенденция за създаване на заварки. Заваряване с вдлъбнатина. заваръчният ток е достатъчен, за да се получи напълно проникнала заварка. Това прави материалите с много ниско съдържание на сяра по-трудни за заваряване, особено с по-дебели стени. В по-високия край на концентрацията на сяра в неръждаема стомана 304 или 316, заваръчният ръб има тенденция да бъде по-малко течен на вид и по-груб от материалите със средно съдържание на сяра. Следователно, за заваряемост, идеалното съдържание на сяра би било в диапазона от приблизително 0,005% до 0. 017%, както е посочено в ASTM A270 S2 за тръби с фармацевтично качество.
Производителите на електрополирани тръби от неръждаема стомана са забелязали, че дори умерените нива на сяра в неръждаемата стомана 316 или 316L затрудняват посрещането на нуждите на техните полупроводникови и биофармацевтични клиенти от гладки вътрешни повърхности без вдлъбнатини. Използването на сканираща електронна микроскопия за проверка на гладкостта на повърхността на тръбата е все по-често срещано. Доказано е, че сярата в неблагородните метали образува неметални включвания или „стрингери“ от манганов сулфид (MnS), които се отстраняват по време на електрополиране и оставят кухини в диапазона 0,25-1,0 микрона.
Производителите и доставчиците на електрополирани тръби насочват пазара към използването на материали с ултра ниско съдържание на сяра, за да отговорят на техните изисквания за покритие на повърхността. Проблемът обаче не се ограничава до електрополираните тръби, тъй като в неелектрополираните тръби включванията се отстраняват по време на пасивирането на тръбопроводната система. Доказано е, че кухините са по-податливи на питинг, отколкото гладките повърхности. Така че има някои основателни причини за тенденцията към „по-чисти“ материали с ниско съдържание на сяра .
Деформация на дъгата. В допълнение към подобряването на заваряемостта на неръждаемата стомана, наличието на известно количество сяра също подобрява обработваемостта. В резултат на това производителите са склонни да избират материали в по-високия край на определения диапазон на съдържание на сяра. Заваряването на тръби с много ниски концентрации на сяра към фитинги, клапани или други тръби с по-високо съдържание на сяра може да създаде проблеми при заваряването, тъй като дъгата ще бъде наклонена към тръби с ниско съдържание на сяра .Когато се получи деформация на дъгата, проникването става по-дълбоко от страната с ниско съдържание на сяра, отколкото от страната с високо съдържание на сяра, което е обратното на това, което се случва при заваряване на тръби със съвпадащи концентрации на сяра. В екстремни случаи заваръчният шев може напълно да проникне в материала с ниско съдържание на сяра и да остави вътрешността на заваръчния шев напълно незалепена (Fihey and Simeneau, 1982). За да се постигне съответствие със съдържанието на сяра във фитингите спрямо съдържанието на сяра в тръбата, Carpenter Steel Division на Car-penter Technology Corporation от Пенсилвания въведе материал с ниско съдържание на сяра (0,005% максимум) 316 бара (тип 316L-SCQ) (VIM+VAR)) за производството на фитинги и други компоненти, предназначени за заваряване към тръби с ниско съдържание на сяра. Заваряването на два материала с много ниско съдържание на сяра един към друг е много по-лесно от заваряването на много ниско съдържание на сяра серен материал към материал с по-високо съдържание на сяра.
Преминаването към използването на тръби с ниско съдържание на сяра до голяма степен се дължи на необходимостта от получаване на гладки електрополирани вътрешни повърхности на тръбите. Въпреки че повърхностното покритие и електрополирането са важни както за полупроводниковата промишленост, така и за биотехнологичната/фармацевтичната индустрия, SEMI, когато пише спецификацията на полупроводниковата промишленост, уточнява, че 316L тръби за технологични газови линии трябва да имат капачка от 0,004% сяра за оптимална производителност Повърхностни краища. ASTM, от друга страна, модифицираха спецификацията си ASTM 270, за да включат тръби от фармацевтичен клас, които ограничават съдържанието на сяра в диапазон от 0,005 до 0,017%. Това трябва да доведе до по-малко затруднения при заваряване в сравнение със серните нива в по-нисък диапазон. Все пак трябва да се отбележи, че дори в този ограничен диапазон все още може да възникне отклонение на дъгата при заваряване на тръби с ниско съдържание на сяра към тръби или фитинги с високо съдържание на сяра и монтиране ите трябва внимателно да следят нагряването на материала и да проверяват преди изработването съвместимостта на спойките между нагряване.Производство на заварки.
други микроелементи. Установено е, че микроелементите, включително сяра, кислород, алуминий, силиций и манган, влияят на проникването. Следи от алуминий, силиций, калций, титан и хром, присъстващи в основния метал като оксидни включвания, са свързани с образуването на шлака по време на заваряване.
Ефектите на различните елементи са кумулативни, така че наличието на кислород може да компенсира някои от ефектите с ниско съдържание на сяра. Високите нива на алуминий могат да противодействат на положителния ефект върху проникването на сяра. Манганът се изпарява при температура на заваряване и се отлага в зоната, засегната от топлината на заваряване. Тези манганови отлагания са свързани със загуба на устойчивост на корозия. (Вижте Cohen, 1997). Полупроводниковата индустрия в момента експериментира с материали с ниско съдържание на манган и дори ултра ниско съдържание на манган 316L, за да се предотврати тази загуба на устойчивост на корозия.
Образуване на шлака. От време на време се появяват острови от шлака върху перлата от неръждаема стомана при някои нагрявания. Това по своята същност е проблем с материала, но понякога промените в параметрите на заваряване могат да минимизират това или промените в сместа аргон/водород могат да подобрят заваръчния шев. Полард установи, че съотношението на алуминий към силиций в основния метал влияе на образуването на шлака. За да се предотврати образуването на нежелана шлака от плаков тип, той препоръчва съдържанието на алуминий да се поддържа на 0 0,010% и съдържанието на силиций при 0,5%. Въпреки това, когато съотношението Al/Si е над това ниво, може да се образува сферична шлака, а не плака. Този тип шлака може да остави вдлъбнатини след електрополиране, което е неприемливо за приложения с висока чистота. Шлаковите острови, които се образуват върху OD на заваръчния шев, могат да причинят неравномерно проникване на вътрешния проход и могат да доведат до недостатъчно проникване. Шлаковите острови, които формата на ID заваръчния шев може да е податлива на корозия.
Еднопроходно заваряване с пулсация. Стандартното автоматично орбитално заваряване на тръби е еднопроходно заваряване с импулсен ток и непрекъснато въртене с постоянна скорост. Тази техника е подходяща за тръби с външен диаметър от 1/8" до приблизително 7" и дебелини на стената от 0,083" и по-малко. След предварително продухване с предварително продухване се появява дъга. Проникването на стената на тръбата се осъществява по време на времево забавяне, в което ar cing е налице, но няма въртене. След това забавяне на въртенето електродът се върти около заваръчната фуга, докато заваръчният шев се съедини или припокрие първоначалната част на заваръчния шев по време на последния слой на заваряване. Когато връзката е завършена, токът намалява във времеви спад.
Стъпков режим („синхронизирано“ заваряване). За заваряване чрез стопяване на материали с по-дебели стени, обикновено по-големи от 0,083 инча, захранващият източник за заваряване чрез стопяване може да се използва в синхронен или стъпков режим. В синхронен или стъпков режим импулсът на заваръчния ток е синхронизиран с хода, така че роторът е неподвижен за максимално проникване по време на импулси с висок ток и се движи по време на импулси с нисък ток. Синхронните техники използват по-дълъг импулс пъти, от порядъка на 0,5 до 1,5 секунди, в сравнение с десетата или стотната от секундата импулсно време за конвенционално заваряване. Тази техника може ефективно да заварява тънкостенни тръби с дебелина 0,154" или 6" 40 калибър 40 с дебелина на стената 0,154" или 6". Стъпаловидната техника произвежда по-широка заварка, което я прави устойчива на грешки и полезна за заваряване редовни части, като тръбни фитинги към тръби, където може да има разлики в допустимите отклонения на размерите, известно несъответствие или термична несъвместимост на материала. Този тип заваряване изисква приблизително два пъти повече време на дъгата от конвенционалното заваряване и е по-малко подходящо за приложения с ултра-висока чистота (UHP) поради по-широкия, по-груб шев.
Програмируеми променливи. Текущото поколение източници на енергия за заваряване са базирани на микропроцесор и съхраняват програми, които определят числени стойности за параметрите на заваряване за определен диаметър (OD) и дебелина на стената на тръбата, която ще бъде заварена, включително време за продухване, заваръчен ток, скорост на движение (RPM), брой слоеве и време на слой, време на импулс, време на спускане и т.н. За заварки на орбитални тръби с добавена тел за пълнене програмните параметри ще включват скорост на подаване на тел, амплитуда на трептене на горелката и време на престой, AVC (контрол на напрежението на дъгата за осигуряване на постоянна междина на дъгата) и наклон. За да извършите заваряване чрез стопяване, монтирайте заваръчната глава с подходящ електрод и вложки за скоби за тръби върху тръбата и извикайте графика или програмата за заваряване от паметта на източника на захранване. Последователността на заваряване се инициира чрез натискане на бутон или клавиш на мембранния панел и заваряването продължава без намеса на оператор.
Непрограмируеми променливи. За да се получи постоянно добро качество на заваръчния шев, параметрите на заваряване трябва да бъдат внимателно контролирани. Това се постига чрез точността на източника на заваръчна енергия и заваръчната програма, която е набор от инструкции, въведени в източника на енергия, състояща се от параметри на заваряване, за заваряване на определен размер тръба или тръба. Трябва също така да има ефективен набор от стандарти за заваряване, определящи критерии за приемане на заваряване и някои бланки инспекция и система за контрол на качеството, за да се гарантира, че заваряването отговаря на договорените стандарти. Въпреки това, определени фактори и процедури, различни от параметрите на заваряване, също трябва да бъдат внимателно контролирани. Тези фактори включват използването на добро оборудване за подготовка на края, добри практики за почистване и боравене, добри толеранси на размерите на тръбите или други части, които се заваряват, постоянен тип и размер на волфрам, високопречистени инертни газове и внимателно внимание към вариациите на материала.- висока температура.
Изискванията за подготовка за заваряване на края на тръбата са по-критични за орбитално заваряване, отколкото за ръчно заваряване. Заварените съединения за орбитално заваряване на тръби обикновено са квадратни челни съединения. За да се постигне повторяемостта, желана при орбиталното заваряване, е необходима прецизна, последователна, машинно обработена подготовка на краищата. Тъй като заваръчният ток зависи от дебелината на стената, краищата трябва да са квадратни, без неравности или скосявания по OD или ID (OD или ID), което би довело до различна дебелина на стената ес.
Краищата на тръбата трябва да пасват заедно в заваръчната глава, така че да няма забележима празнина между краищата на квадратната челна връзка. Въпреки че могат да се извършат заварени съединения с малки междини, качеството на заварката може да бъде неблагоприятно засегнато. Колкото по-голяма е междината, толкова по-вероятно е да има проблем. Лошото сглобяване може да доведе до пълна повреда на запояването. Триони за тръби, произведени от Джордж Фишер и други, които режат тръбата и са обърнати към краищата на тръбата при същата операция , или преносими стругове за подготовка на краищата като тези, произведени от Protem, Wachs и други, често използвани за направата на орбитални заварки с гладки краища, подходящи за машинна обработка. Режещи триони, ножовки, лентови триони и резачки за тръби не са подходящи за тази цел.
В допълнение към параметрите на заваряване, които влагат енергия за заваряване, има други променливи, които могат да имат дълбок ефект върху заваряването, но те не са част от действителната процедура на заваряване. Това включва вида и размера на волфрама, вида и чистотата на газа, използван за екраниране на дъгата и продухване на вътрешността на заваръчното съединение, скоростта на газовия поток, използван за продухване, типа на главата и използвания източник на енергия, конфигурацията на съединението и всякаква друга подходяща информация. Ние се обаждаме тези „непрограмируеми“ променливи и ги запишете в графика за заваряване. Например, типът газ се счита за съществена променлива в спецификацията на процедурата за заваряване (WPS) за процедурите за заваряване, за да отговарят на ASME раздел IX Код за котли и съдове под налягане. Промените в типа на газа или процентите на газовата смес или елиминирането на ID продухването изискват повторно валидиране на процедурата за заваряване.
заваръчен газ. Неръждаемата стомана е устойчива на окисление с атмосферен кислород при стайна температура. Когато се нагрее до точката си на топене (1530°C или 2800°F за чисто желязо), тя лесно се окислява. Инертният аргон най-често се използва като защитен газ и за продухване на вътрешни заварени съединения чрез орбитален GTAW процес. Чистотата на газа по отношение на кислород и влага определя количеството предизвикано от окисляване обезцветяване, което се получава на или близо до заваръчния шев след заваряване. Ако продухващият газ не е от най-високо качество или ако системата за продухване не е напълно без течове, така че малко количество въздух да изтече в системата за продухване, окисляването може да е светло синьо или синкаво. Разбира се, никакво почистване няма да доведе до черна кора повърхност, обикновено наричана „подсладена“. Аргон за заваряване, доставен в цилиндър s е 99,996-99,997% чистота, в зависимост от доставчика, и съдържа 5-7 ppm кислород и други примеси, включително H2O, O2, CO2, въглеводороди и др., за общо 40 ppm максимум. Аргонът с висока чистота в цилиндър или течният аргон в Dewar може да бъде 99,999% чист или 10 ppm общо примеси, с максимум 2 ppm кислород. ЗАБЕЛЕЖКА: Пречистватели на газ като Nanochem или Gatekeeper могат да се използват по време на прочистване, за да се намалят нивата на замърсяване до обхвата на части на милиард (ppb).
смесен състав. Газови смеси като 75% хелий/25% аргон и 95% аргон/5% водород могат да се използват като защитни газове за специални приложения. Двете смеси дават по-горещи заварки от тези, направени при същите програмни настройки като аргона. Хелиевите смеси са особено подходящи за максимално проникване чрез заваряване чрез стопяване върху въглеродна стомана. Консултант на полупроводниковата индустрия препоръчва използването на смеси аргон/водород като екраниране газове за UHP приложения. Водородните смеси имат няколко предимства, но също така и някои сериозни недостатъци. Предимството е, че създава по-влажна локва и по-гладка заваръчна повърхност, което е идеално за внедряване на системи за подаване на газ със свръхвисоко налягане с възможно най-гладка вътрешна повърхност. Наличието на водород осигурява редуцираща атмосфера, така че ако в газовата смес има следи от кислород, получената заварка ще изглежда по-чиста с по-малко обезцветяване, отколкото подобна концентрация на кислород в чист вид аргон. Този ефект е оптимален при около 5% съдържание на водород. Някои използват смес от 95/5% аргон/водород като прочистване на ID, за да подобрят външния вид на вътрешния заваръчен шев.
Заваръчният ръб, използващ водородна смес като защитен газ, е по-тесен, с изключение на това, че неръждаемата стомана има много ниско съдържание на сяра и генерира повече топлина в заваръчния шев, отколкото същата настройка на тока с несмесен аргон. Значителен недостатък на смесите аргон/водород е, че дъгата е много по-малко стабилна от чистия аргон и има тенденция дъгата да се отклонява, достатъчно силна, за да причини неправилно топене. Дрейфът на дъгата може да изчезне, когато използва се различен източник на смесен газ, което предполага, че може да е причинено от замърсяване или лошо смесване. Тъй като топлината, генерирана от дъгата, варира в зависимост от концентрацията на водород, постоянната концентрация е от съществено значение за постигане на повтарящи се заварки и има разлики в предварително смесения бутилиран газ. Друг недостатък е, че животът на волфрама е значително съкратен, когато се използва водородна смес. Въпреки че причината за влошаването на волфрама от смесения газ не е определено, беше съобщено, че дъгата е по-трудна и може да се наложи волфрамът да бъде заменен след една или две заварки. Смеси от аргон/водород не могат да се използват за заваряване на въглеродна стомана или титан.
Отличителна черта на процеса TIG е, че той не консумира електроди. Волфрамът има най-високата точка на топене от всички метали (6098°F; 3370°C) и е добър емитер на електрони, което го прави особено подходящ за използване като неконсумативен електрод. Неговите свойства се подобряват чрез добавяне на 2% от някои редкоземни оксиди, като цериев, лантанов оксид или ториев оксид, за да се подобри запалването и спирането на дъгата способност. Чистият волфрам рядко се използва в GTAW поради превъзходните свойства на цериевия волфрам, особено за орбитални GTAW приложения. Ториевият волфрам се използва по-малко, отколкото в миналото, защото е донякъде радиоактивен.
Електродите с полирано покритие са по-равномерни по размер. Гладката повърхност винаги е за предпочитане пред грапавата или непостоянна повърхност, тъй като последователността в геометрията на електрода е от решаващо значение за последователни, еднакви резултати от заваряване. Електроните, излъчвани от върха (DCEN), пренасят топлината от волфрамовия връх към заваръчния шев. По-финият връх позволява плътността на тока да се поддържа много висока, но може да доведе до по-кратък живот на волфрама. За механично заваряване е важно да шлифовайте върха на електрода, за да осигурите повторяемост на геометрията на волфрама и повторяемост на заваръчния шев. Тъпият връх принуждава дъгата от заваръчния шев към същото място на волфрама. Диаметърът на върха контролира формата на дъгата и количеството на проникване при определен ток. Ъгълът на конус влияе върху характеристиките на тока/напрежението на дъгата и трябва да бъде специфициран и контролиран. Дължината на волфрама е важна, защото известна дължина на волфрама може да се използва за настройка на дъгата ga p.Междината на дъгата за определена стойност на тока определя напрежението и следователно мощността, приложена към заваръчния шев.
Размерът на електрода и диаметърът на върха му се избират според интензитета на заваръчния ток. Ако токът е твърде висок за електрода или неговия връх, той може да загуби метал от върха, а използването на електроди с диаметър на върха, който е твърде голям за тока, може да причини отклонение на дъгата. Ние определяме диаметрите на електрода и върха според дебелината на стената на заваръчната фуга и използваме 0,0625 диаметър за почти всичко до 0,093″ дебелина на стената, освен ако употребата не е предназначена за използва се с електроди с диаметър 0,040" за заваряване на малки прецизни компоненти. За повторяемост на процеса на заваряване, типът и покритието на волфрам, дължината, ъгълът на конус, диаметърът, диаметърът на върха и междината на дъгата трябва да бъдат определени и контролирани. За приложения за заваряване на тръби винаги се препоръчва цериев волфрам, тъй като този тип има много по-дълъг експлоатационен живот от другите видове и има отлични характеристики на запалване на дъгата. Цериевият волфрам е нерадиоактивен.
За повече информация, моля, свържете се с Барбара Хенон, мениджър технически публикации, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331. Телефон: 818-896-9556. Факс: 818-890-3724.


Време на публикуване: 23 юли 2022 г