توجه سردبیر: Pharmaceutical Online خوشحال است که این مقاله چهار قسمتی را در مورد جوشکاری مداری لوله‌های فرآیند زیستی توسط متخصص صنعت باربارا هنون از Arc Machines ارائه می‌کند. این مقاله از ارائه دکتر هنون در کنفرانس ASME در اواخر سال گذشته اقتباس شده است.
از از دست دادن مقاومت در برابر خوردگی جلوگیری کنید. آب با خلوص بالا مانند DI یا WFI یک اچ کننده بسیار تهاجمی برای فولاد ضد زنگ است. علاوه بر این، WFI درجه دارویی در دمای بالا (80 درجه سانتیگراد) چرخه می شود تا عقیمی حفظ شود. تفاوت ظریفی بین کاهش دما به اندازه کافی برای حمایت از موجودات زنده وجود دارد که باعث افزایش دمای بدن برای تولید فیلم مرگبار می شود. ترکیب متفاوت ناشی از خوردگی اجزای سیستم لوله‌کشی فولاد ضد زنگ. خاک و اکسیدهای آهن ممکن است اجزای اصلی باشند، اما اشکال مختلف آهن، کروم و نیکل نیز ممکن است وجود داشته باشد. وجود سرخاب برای برخی از محصولات کشنده است و وجود آن ممکن است منجر به خوردگی بیشتر شود، اگرچه حضور آن در سیستم‌های دیگر نسبتاً خوش‌خیم به نظر می‌رسد.
جوشکاری می‌تواند بر مقاومت در برابر خوردگی تأثیر منفی بگذارد. رنگ داغ نتیجه مواد اکسید کننده است که در هنگام جوشکاری روی جوش‌ها و HAZ رسوب می‌کند، به‌ویژه مضر است و با تشکیل رنگ سرخ در سیستم‌های آب دارویی مرتبط است. تشکیل اکسید کروم می‌تواند باعث ایجاد ته‌رنگی داغ شود، و لایه‌ای غیرقابل نفوذ از کروم را بر جای می‌گذارد. فلز از سطح، از جمله لایه زیرین فاقد کروم، و بازگرداندن مقاومت در برابر خوردگی به سطوح نزدیک به سطوح فلز پایه. با این حال، ترشی و آسیاب برای پایان سطح مضر است. غیرفعال کردن سیستم لوله‌کشی با اسید نیتریک یا فرمول‌های عامل کلات‌کننده برای غلبه بر اثرات نامطلوب ناشی از جوشکاری و ساخت، نشان می‌دهد که یک سیستم جوشکاری می‌تواند قبل از انجام عملیات گذرانده شود. تغییرات سطحی در توزیع اکسیژن، کروم، آهن، نیکل و منگنز که در ناحیه متاثر از جوش و گرما به حالت قبل از جوش اتفاق می‌افتد. با این حال، غیرفعال‌سازی فقط بر لایه سطحی خارجی تأثیر می‌گذارد و زیر 50 آنگستروم نفوذ نمی‌کند، در حالی که رنگ‌بندی حرارتی می‌تواند تا 1000 آنگستروم یا بیشتر زیر سطح گسترش یابد.
بنابراین، برای نصب سیستم‌های لوله‌کشی مقاوم در برابر خوردگی نزدیک به زیرلایه‌های جوش‌نشده، تلاش برای محدود کردن آسیب‌های ناشی از جوشکاری و ساخت به سطوحی که می‌توان به طور قابل‌توجهی با غیرفعال‌سازی بازیابی کرد، بسیار مهم است. این امر مستلزم استفاده از گاز تصفیه‌کننده با حداقل محتوای اکسیژن و تحویل به قطر داخلی اتصال جوش‌شده در محل اتصال جوش‌شده در محل جوش‌کاری شده و بدون ایجاد آلودگی‌های مولد حرارت‌زا یا کنترل‌کننده‌ی موفوله‌زا است. گرمای بیش از حد در حین جوشکاری نیز برای جلوگیری از از دست دادن مقاومت در برابر خوردگی مهم است. کنترل فرآیند تولید برای دستیابی به جوش‌های با کیفیت بالا تکرارپذیر و ثابت و همچنین رسیدگی دقیق لوله‌ها و قطعات فولادی ضد زنگ در طول ساخت برای جلوگیری از آلودگی، الزامات ضروری برای یک سیستم لوله‌کشی با کیفیت بالا است که خدمات طولانی‌مدت در برابر خوردگی را ارائه می‌دهد.
مواد مورد استفاده در سیستم‌های لوله‌کشی فولاد ضد زنگ بیودارویی با خلوص بالا در دهه گذشته به سمت بهبود مقاومت در برابر خوردگی تکامل یافته‌اند. بیشتر فولاد ضد زنگ مورد استفاده قبل از سال 1980 فولاد ضد زنگ 304 بود، زیرا نسبتاً ارزان بود و نسبت به مسی که قبلاً استفاده می‌شد بهبود یافته بود. در واقع، ما می‌توانیم 300 نوع فولاد ضد زنگ را بدون خوردگی نسبتاً از دست بدهیم. مقاومت در برابر فرسایش، و نیازی به پیش گرم کردن و عملیات حرارتی پس از آن ندارد.
اخیراً استفاده از فولاد زنگ نزن 316 در کاربردهای لوله‌کشی با خلوص بالا رو به افزایش بوده است. نوع 316 از نظر ترکیب مشابه با نوع 304 است، اما علاوه بر عناصر آلیاژی کروم و نیکل مشترک در هر دو، 316 حاوی حدود 2 درصد مولیبدن است که به طور قابل‌توجهی مقاومت 316L به 316L's corype و 6L را بهبود می‌بخشد. گریدها، محتوای کربن کمتری نسبت به گریدهای استاندارد دارند (0.035% در مقابل 0.08%). این کاهش در محتوای کربن به منظور کاهش میزان بارش کاربید است که ممکن است در اثر جوشکاری اتفاق بیفتد. این تشکیل کاربید کروم است که مرزهای دانه‌های فلز پایه کروم را کاهش می‌دهد و آن را تبدیل به فلز پایه کروم می‌کند. به زمان و دما بستگی دارد و هنگام لحیم کاری دستی مشکل بزرگ تری است. ما نشان داده ایم که جوش مداری فولاد ضد زنگ فوق آستنیتی AL-6XN نسبت به جوش های مشابهی که با دست انجام می شود، جوش های مقاوم در برابر خوردگی بیشتری را ارائه می دهد. این به این دلیل است که جوش مداری کنترل دقیق آمپراژ، ضربان و زمان بندی را فراهم می کند، که در نتیجه جوشکاری یکنواخت تر در جوشکاری دستی کمتر است. 304 و 316 عملاً رسوب کاربید را به عنوان عاملی در ایجاد خوردگی در سیستم های لوله کشی حذف می کند.
تغییرات گرما به گرما فولاد ضد زنگ. اگرچه پارامترهای جوشکاری و سایر عوامل را می توان در محدوده تحمل نسبتاً محدود نگه داشت، هنوز تفاوت هایی در گرمای ورودی مورد نیاز برای جوشکاری فولاد زنگ نزن از گرما به گرما وجود دارد. عدد حرارتی، عدد لاتی است که به یک مذاب فولاد ضد زنگ خاص در کارخانه اختصاص داده شده است. عدد حرارت. آهن خالص در دمای 1538 درجه سانتیگراد (2800 درجه فارنهایت) ذوب می شود، در حالی که فلزات آلیاژی بسته به نوع و غلظت هر آلیاژ یا عنصر کمیاب موجود در محدوده دما ذوب می شوند. از آنجایی که هیچ دو حرارت فولاد ضد زنگ دقیقاً دارای غلظت یکسانی از هر عنصر نخواهد بود، ویژگی های جوشکاری از کوره ای به کوره دیگر متفاوت است.
SEM جوش های مداری لوله 316L روی لوله AOD (بالا) و مواد EBR (پایین) تفاوت معنی داری در صافی مهره جوش نشان داد.
در حالی که یک روش جوشکاری ممکن است برای اکثر گرماها با OD و ضخامت دیواره مشابه کار کند، برخی از گرماها به آمپر کمتری نیاز دارند و برخی از آنها به آمپراژ بالاتری نسبت به معمول نیاز دارند.
مشکل گوگرد. گوگرد سلولی یک ناخالصی مربوط به سنگ آهن است که در طی فرآیند ساخت فولاد برداشته می شود. AISI نوع 304 و 316 فولادهای ضد زنگ با حداکثر مقدار 0.030 ٪ ، با پیشرفت فرآیندهای پالایش فولاد مدرن ، مانند Argon Rections Oxtractions Decarburization (AOD) و Deulation Decarborization (AOD) و DETAL DECAUME DECAUMES DECAUMES (AOD) و DETAL DECAUME DECAUMESS (AD) تولید فولادهای بسیار خاص به روشهای زیر امکان پذیر شده است. ترکیب شیمیایی آنها. این ذکر شده است که خواص استخر جوش هنگامی که محتوای گوگرد فولاد زیر حدود 0.008 ٪ تغییر می کند تغییر می کند. این به دلیل اثر گوگرد و به میزان کمتری در ضریب دیگر در ضریب دما در سطح تنش سطح فشار سطح استخر جوش است که نشان می دهد که این است که نشان می دهد که جریان استخر جوش است ، که تعیین کننده جریان استخر جوش است ، که تعیین کننده جریان استخر جوش است ، که تعیین می کند که جریان استخر جوش است ، که تعیین می کند که جریان استخر جوش است که تعیین می کند.
در غلظت های بسیار کم گوگرد (0.001٪ - 0.003٪)، نفوذ حوضچه جوش در مقایسه با جوش های مشابه ساخته شده بر روی مواد با محتوای گوگرد متوسط ​​بسیار گسترده تر می شود. جریان جوشکاری برای تولید جوش کاملاً با نفوذ کافی است. این امر باعث می‌شود که جوشکاری مواد با محتوای گوگرد بسیار کم، به ویژه با دیواره‌های ضخیم‌تر، دشوارتر شود. در انتهای بالاتر غلظت گوگرد در فولاد زنگ نزن 304 یا 316، مهره جوش از نظر ظاهری سیال‌تر و خشن‌تر از میزان گوگرد متوسط ​​است. به 0.017٪، همانطور که در ASTM A270 S2 برای لوله های با کیفیت دارویی مشخص شده است.
تولیدکنندگان لوله های فولادی ضد زنگ الکتروپولیش شده متوجه شده اند که حتی سطوح متوسط ​​گوگرد در فولاد ضد زنگ 316 یا 316L، برآوردن نیازهای مشتریان نیمه هادی و بیودارویی خود را برای سطوح داخلی صاف و بدون حفره دشوار می کند. استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای تأیید صافی سطح لوله به طور معمول افزایش یافته است. آخال ها یا "رشته های" سولفید منگنز (MnS) که در حین پولیش الکتریکی برداشته می شوند و فضای خالی در محدوده 0.25-1.0 میکرون ایجاد می کنند.
تولیدکنندگان و تامین کنندگان لوله های برقی شده بازار را به سمت استفاده از مواد گوگرد بسیار کم سوق می دهند تا نیازهای پرداخت سطحی خود را برآورده سازند. با این حال، مشکل به لوله های الکتروپولیش محدود نمی شود، زیرا در لوله های غیرالکتروپلی شده، اجزاء در حین غیرفعال شدن سیستم لوله کشی حذف می شوند. نشان داده شده است که حفره ها در برخی از دلایل مستعد تر به سمت گودال شدن سطح هستند. مواد
انحراف قوس.علاوه بر بهبود جوش پذیری فولاد زنگ نزن، وجود مقداری گوگرد قابلیت ماشینکاری را نیز بهبود می بخشد. در نتیجه، تولیدکنندگان و سازندگان تمایل دارند موادی را در انتهای بالاتر محدوده محتوای گوگرد مشخص شده انتخاب کنند. لوله های جوشکاری با غلظت گوگرد بسیار کم به اتصالات، دریچه ها یا لوله های دیگر با محتوای گوگرد کم می توانند باعث ایجاد مشکلاتی در گوگرد بیشتر شوند. هنگامی که انحراف قوس رخ می دهد، نفوذ در سمت کم گوگرد عمیق تر از سمت گوگرد زیاد می شود، که برعکس آن چیزی است که هنگام جوشکاری لوله هایی با غلظت گوگرد منطبق اتفاق می افتد. در موارد شدید، مهره جوش می تواند به طور کامل به مواد کم گوگرد نفوذ کند و داخل جوش را کاملاً بدون ذرات سولفور بگذارد. با توجه به محتوای گوگرد لوله، بخش فولاد کارپنتر شرکت فناوری پنسیلوانیا، یک استوک گوگرد کم (0.005% حداکثر) 316 بار (نوع 316L-SCQ) (VIM+VAR) را برای تولید اتصالات و سایر اجزای بسیار کم معرفی کرده است. بسیار ساده تر از جوش دادن یک ماده گوگرد بسیار کم به یک ماده با گوگرد بالاتر است.
تغییر به سمت استفاده از لوله‌های کم سولفور عمدتاً به دلیل نیاز به سطوح لوله داخلی صاف و صیقلی است. در حالی که پرداخت سطحی و پرداخت الکتریکی هم برای صنعت نیمه‌رسانا و هم برای صنعت بیوتکنولوژی/داروسازی مهم است، SEMI، هنگام نوشتن مشخصات صنعت نیمه‌رسانا، مشخص کرد که 316L gastiping عملکرد باید برای فرآیند عملیاتی 316L داشته باشد. از سوی دیگر، ASTM، مشخصات ASTM 270 خود را اصلاح کرد تا شامل لوله‌های با درجه دارویی باشد که محتوای گوگرد را به محدوده 0.005 تا 0.017 محدود می‌کند. s یا اتصالات، و نصاب ها باید به دقت گرمایش مواد را ردیابی کنند و قبل از ساخت، سازگاری لحیم کاری بین گرمایش را بررسی کنند. تولید جوش.
عناصر کمیاب دیگر. عناصر کمیاب از جمله گوگرد، اکسیژن، آلومینیوم، سیلیکون و منگنز بر نفوذ تاثیر می گذارند. مقادیر کمی از آلومینیوم، سیلیکون، کلسیم، تیتانیوم و کروم موجود در فلز پایه به عنوان اجزاء اکسید با تشکیل سرباره در طول جوشکاری مرتبط است.
اثرات عناصر مختلف تجمعی است، بنابراین حضور اکسیژن می تواند برخی از اثرات گوگرد کم را خنثی کند. سطوح بالای آلومینیوم می تواند تأثیر مثبت بر نفوذ گوگرد را خنثی کند. منگنز در دمای جوشکاری تبخیر می شود و در منطقه متاثر از حرارت جوشکاری رسوب می کند. آزمایش با مواد منگنز کم و حتی منگنز بسیار کم 316L برای جلوگیری از این کاهش مقاومت در برابر خوردگی.
تشکیل سرباره. گاهی اوقات جزایر سرباره برای برخی از گرماها روی مهره فولاد ضد زنگ ظاهر می شوند. این موضوع ذاتاً یک مسئله مادی است، اما گاهی اوقات تغییر در پارامترهای جوشکاری می تواند این امر را به حداقل برساند یا تغییر در مخلوط آرگون/هیدروژن می تواند جوش را بهبود بخشد. پولارد دریافت که نسبت آلومینیوم به سیلیکون در فلز پایه بر شکل گیری سرباره تأثیر می گذارد. محتوای آلومینیوم در 0.010٪ و محتوای سیلیکون در 0.5٪. با این حال، زمانی که نسبت Al/Si بالاتر از این سطح باشد، سرباره کروی ممکن است به جای نوع پلاکی تشکیل شود. این نوع سرباره می تواند پس از پرداخت الکتروپلیشی گودال ها را ترک کند، که برای کاربردهای با خلوص بالا غیرقابل قبول است. نفوذ کافی. جزایر سرباره ای که روی مهره جوش ID تشکیل می شوند ممکن است مستعد خوردگی باشند.
جوش یکباره با ضربان. جوشکاری لوله مداری اتوماتیک استاندارد یک جوش تک پاسی با جریان پالسی و چرخش با سرعت ثابت مداوم است. این تکنیک برای لوله هایی با قطرهای خارجی از 1/8 اینچ تا تقریباً 7 اینچ و ضخامت دیواره 0.083 اینچ و کمتر مناسب است. d تاخیری که در آن قوس وجود دارد اما هیچ چرخشی رخ نمی‌دهد. پس از این تاخیر چرخشی، الکترود در اطراف محل اتصال جوش می‌چرخد تا زمانی که جوش در آخرین لایه جوشکاری به بخش اولیه جوش بپیوندد یا روی آن همپوشانی داشته باشد. وقتی اتصال کامل شد، جریان در یک افت زمان‌بندی شده کاهش می‌یابد.
حالت مرحله ای (جوشکاری "همگام"). برای جوشکاری ذوبی مواد دیواره ضخیم تر، معمولاً بیشتر از 0.083 اینچ، منبع برق جوش ذوبی را می توان در حالت سنکرون یا پله ای استفاده کرد. در حالت سنکرون یا مرحله ای، پالس جریان جوشکاری با سکته مغزی همگام می شود، بنابراین برای جریان حداکثر جریان در حین حرکت ضربان دار روتور کم است. تکنیک‌های ronous از زمان‌های پالس طولانی‌تر، در حدود 0.5 تا 1.5 ثانیه، در مقایسه با زمان پالس دهم یا صدم ثانیه برای جوشکاری معمولی استفاده می‌کنند. این تکنیک می‌تواند به طور موثری با ضخامت 0.154 اینچ یا 6 اینچ با ضخامت 40 گیج و 40 لوله نازک با دیواره نازک 0.154 اینچ جوش داده شود. برای جوشکاری قطعات نامنظم مانند اتصالات لوله به لوله‌ها که ممکن است تفاوت‌هایی در تلورانس ابعادی، مقداری ناهماهنگی یا ناسازگاری حرارتی مواد وجود داشته باشد، بسیار متحمل و مفید است. این نوع جوشکاری تقریباً دو برابر زمان جوشکاری معمولی نیاز دارد و برای کاربردهای با خلوص فوق‌العاده (UHP) به دلیل گستردگی‌تر، کمتر مناسب است.
متغیرهای قابل برنامه ریزی. نسل فعلی منابع توان جوشکاری مبتنی بر ریزپردازنده هستند و برنامه هایی را ذخیره می کنند که مقادیر عددی پارامترهای جوشکاری را برای قطر خاص (OD) و ضخامت دیواره لوله جوش داده شده، از جمله زمان پاکسازی، جریان جوشکاری، سرعت سفر (RPM))، تعداد لایه ها و زمان برای هر لایه، زمان پرکننده سیمی، زمان برای هر لایه، ضربان و غیره تعیین می کنند. پارامترها عبارتند از سرعت تغذیه سیم، دامنه نوسان مشعل و زمان ماندن، AVC (کنترل ولتاژ قوس برای ایجاد شکاف قوس ثابت) و شیب. جوشکاری بدون دخالت اپراتور ادامه دارد.
متغیرهای غیرقابل برنامه ریزی. برای به دست آوردن کیفیت ثابت جوش خوب، پارامترهای جوش باید به دقت کنترل شوند. این امر از طریق دقت منبع برق جوش و برنامه جوشکاری حاصل می شود، که مجموعه ای از دستورالعمل های وارد شده به منبع برق است که متشکل از پارامترهای جوش، برای جوشکاری اندازه خاصی از لوله یا لوله را می پذیرد. بازرسی جوش و سیستم کنترل کیفیت برای اطمینان از اینکه جوشکاری استانداردهای توافق شده را برآورده می کند. با این حال، عوامل و رویه های خاصی به غیر از پارامترهای جوشکاری نیز باید به دقت کنترل شوند. این عوامل شامل استفاده از تجهیزات آماده سازی انتهایی خوب، روش های تمیز کردن و جابجایی خوب، تحمل ابعادی خوب لوله ها یا سایر قطعات، توجه به درجه حرارت بالا با گاز تنگستن بالا و نوع و اندازه آن است.
الزامات آماده سازی برای جوشکاری انتهای لوله برای جوش مداری بسیار مهمتر از جوش دستی است. اتصالات جوشی برای جوش لوله مداری معمولاً اتصالات لب به لب مربعی هستند. برای دستیابی به تکرارپذیری مورد نظر در جوش مداری، آماده سازی انتهایی دقیق، منسجم و ماشینکاری شده مورد نیاز است. از آنجایی که جریان جوشکاری به ضخامت دیوار بستگی دارد، انتها باید ضخامت دیواره یا ضخامت دیواره ها و یا بدون فرزهای مربعی باشد. .
انتهای لوله باید در سر جوش با هم قرار گیرند تا شکاف قابل توجهی بین انتهای اتصال لب به لب مربعی وجود نداشته باشد. اگرچه اتصالات جوشی با شکاف های کوچک قابل انجام است، اما ممکن است بر کیفیت جوش تأثیر منفی بگذارد. هر چه شکاف بزرگتر باشد، احتمال بروز مشکل بیشتر می شود. مونتاژ ضعیف می تواند منجر به شکست کامل لوله اره فیس و لحیم کاری مشابه شود. عملیات یا تراش های آماده سازی انتهایی قابل حمل مانند آنهایی که توسط Protem، Wachs و دیگران ساخته می شوند، اغلب برای ساختن جوش های مداری با انتهای صاف مناسب برای ماشین کاری استفاده می شوند.
علاوه بر پارامترهای جوشکاری که توان ورودی به جوش را وارد می‌کنند، متغیرهای دیگری نیز وجود دارند که می‌توانند تأثیر عمیقی بر جوش داشته باشند، اما آنها بخشی از فرآیند جوشکاری واقعی نیستند. این شامل نوع و اندازه تنگستن، نوع و خلوص گاز مورد استفاده برای محافظت از قوس و پاک‌سازی داخل اتصال جوش، میزان جریان گاز مورد استفاده، نوع جریان گاز مورد استفاده برای اتصال، میزان جریان گاز مورد استفاده برای جوشکاری اطلاعات. ما این متغیرها را «غیرقابل برنامه‌ریزی» می‌نامیم و آن‌ها را در زمان‌بندی جوشکاری ثبت می‌کنیم. برای مثال، نوع گاز یک متغیر اساسی در مشخصات روش جوشکاری (WPS) برای روش‌های جوشکاری در انطباق با کد ASME بخش IX دیگ بخار و مخزن تحت فشار است. تغییرات در نوع گاز یا درصدهای جوشکاری مجدد گاز نیاز به شناسه جوشکاری مجدد دارد.
گاز جوشکاری. فولاد ضد زنگ در برابر اکسیداسیون اکسیژن اتمسفر در دمای اتاق مقاوم است. هنگامی که تا نقطه ذوب خود (1530 درجه سانتیگراد یا 2800 درجه فارنهایت برای آهن خالص) حرارت داده می شود، به راحتی اکسید می شود. آرگون بی اثر معمولاً به عنوان گاز محافظ و برای پاکسازی فرآیند داخلی گاز یا گاز جوش داده شده به اتصالات TA استفاده می شود. مقدار تغییر رنگ ناشی از اکسیداسیون را که بعد از جوشکاری روی یا نزدیک آن اتفاق می‌افتد، تعیین می‌کند. اگر گاز تصفیه‌کننده از بالاترین کیفیت برخوردار نباشد یا سیستم تصفیه کاملاً عاری از نشتی نباشد، به طوری که مقدار کمی هوا به داخل سیستم تصفیه نشت کند، اکسیداسیون ممکن است آبی روشن یا آبی باشد. بسته به تامین کننده، 99.996-99.997٪ خالص است و حاوی 5-7 ppm اکسیژن و سایر ناخالصی ها، از جمله H2O، O2، CO2، هیدروکربن ها و غیره است که در مجموع حداکثر 40 ppm است. آرگون با خلوص بالا در یک سیلندر ppm9 یا p99 ppm مایع است. urities، با حداکثر 2 ppm اکسیژن. توجه: تصفیه‌کننده‌های گاز مانند Nanochem یا Gatekeeper را می‌توان در حین پاک‌سازی برای کاهش سطح آلودگی به محدوده قطعات در میلیارد (ppb) استفاده کرد.
مخلوط‌های گازی مانند 75% هلیوم/25% آرگون و 95% آرگون/5% هیدروژن می‌توانند به عنوان گازهای محافظ برای کاربردهای خاص استفاده شوند. این دو مخلوط جوش‌های داغ‌تری نسبت به مواردی که تحت تنظیمات برنامه مشابه آرگون انجام می‌شوند تولید می‌کنند. گازهای متصاعد برای کاربردهای UHP. مخلوط های هیدروژن دارای چندین مزیت، اما برخی معایب جدی نیز هستند. مزیت آن این است که حوضچه مرطوب تر و سطح جوش صاف تر ایجاد می کند، که برای اجرای سیستم های انتقال گاز با فشار فوق العاده بالا با سطح داخلی صاف تا حد امکان ایده آل است. غلظت اکسیژن در آرگون خالص. این اثر در حدود 5٪ محتوای هیدروژن بهینه است. برخی از مخلوط 95/5٪ آرگون/هیدروژن به عنوان پاکسازی ID برای بهبود ظاهر مهره جوش داخلی استفاده می کنند.
مهره جوش با استفاده از مخلوط هیدروژن به عنوان گاز محافظ باریک تر است، با این تفاوت که فولاد ضد زنگ دارای محتوای گوگرد بسیار کم است و گرمای بیشتری را در جوش نسبت به تنظیم جریان مشابه با آرگون مخلوط نشده تولید می کند. یک نقطه ضعف قابل توجه مخلوط های آرگون/هیدروژن این است که قوس به مراتب کمتر از آرگون خالص پایدار است، و ممکن است در هنگام ناپدید شدن ریزش آرگون، ریزش شدیدی وجود داشته باشد. منبع گاز مخلوط متفاوتی استفاده شده است، که نشان می‌دهد ممکن است ناشی از آلودگی یا اختلاط ضعیف باشد. از آنجایی که گرمای تولید شده توسط قوس با غلظت هیدروژن متفاوت است، غلظت ثابت برای دستیابی به جوش‌های قابل تکرار ضروری است و تفاوت‌هایی در گاز بطری‌شده از پیش مخلوط وجود دارد. یکی دیگر از معایب این است که طول عمر تنگستن برای مخلوط هیدروژن‌زدایی یا هیدروژن‌زدایی بسیار کوتاه می‌شود. گاز ed مشخص نشده است، گزارش شده است که قوس سخت‌تر است و ممکن است تنگستن پس از یک یا دو جوش نیاز به تعویض داشته باشد. مخلوط‌های آرگون/هیدروژن را نمی‌توان برای جوشکاری فولاد کربنی یا تیتانیوم استفاده کرد.
یکی از ویژگی‌های متمایز فرآیند TIG این است که الکترود مصرف نمی‌کند. تنگستن بالاترین نقطه ذوب را در بین هر فلزی دارد (6098 درجه فارنهایت؛ 3370 درجه سانتی‌گراد) و ساطع‌کننده الکترون خوبی است که آن را به‌ویژه برای استفاده به عنوان یک الکترود غیرقابل مصرف مناسب می‌سازد. خواص آن با افزودن 2% از اکسیدهای شروع کننده خاکی کمیاب، اکسیدهای سریم هورلان بهبود می‌یابد. و پایداری قوس. تنگستن خالص به ندرت در GTAW استفاده می شود به دلیل خواص برتر تنگستن سریم، به ویژه برای کاربردهای GTAW مداری. تنگستن توریم کمتر از گذشته استفاده می شود زیرا تا حدودی رادیواکتیو هستند.
الکترودهای با پرداخت صیقلی از نظر اندازه یکنواخت‌تر هستند. سطح صاف همیشه به سطح ناصاف یا ناسازگار ترجیح داده می‌شود، زیرا ثبات در هندسه الکترود برای نتایج یکنواخت و یکنواخت جوش بسیار مهم است. برای اطمینان از تکرارپذیری هندسه تنگستن و تکرارپذیری جوش، آسیاب مکانیکی نوک الکترود مهم است. نوک بلانت قوس را از جوش به همان نقطه روی تنگستن وادار می‌کند. قطر نوک شکل قوس و میزان نفوذ را در یک جریان خاص کنترل می‌کند. زاویه مخروطی بر طول و ولتاژ کنترل طول و مشخصه‌های کنترل طول و ولتاژ مهم است. از ngsten می توان برای تنظیم شکاف قوس استفاده کرد. شکاف قوس برای یک مقدار جریان خاص، ولتاژ و در نتیجه توان اعمال شده به جوش را تعیین می کند.
اندازه الکترود و قطر نوک آن با توجه به شدت جریان جوشکاری انتخاب می‌شود. اگر جریان برای الکترود یا نوک آن خیلی زیاد باشد، ممکن است فلز از نوک آن گم شود و استفاده از الکترودهایی با قطر نوک خیلی بزرگ برای جریان ممکن است باعث رانش قوس شود. برای استفاده با الکترودهای با قطر 0.040 اینچ برای جوشکاری قطعات با دقت کوچک. برای تکرارپذیری فرآیند جوشکاری، نوع تنگستن و پایان، طول، زاویه مخروطی، قطر، قطر نوک و شکاف قوس باید مشخص و کنترل شوند. ه.
برای اطلاعات بیشتر، لطفاً با باربارا هنون، مدیر انتشارات فنی، Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331 تماس بگیرید. تلفن: 818-896-9556. فکس: 818-890-3724.