સંપાદકની નોંધ: ફાર્માસ્યુટિકલ ઓનલાઈન આર્ક મશીન્સના ઉદ્યોગ નિષ્ણાત બાર્બરા હેનોન દ્વારા બાયોપ્રોસેસ પાઇપિંગના ઓર્બિટલ વેલ્ડીંગ પરના આ ચાર ભાગનો લેખ રજૂ કરતા ખુશ છે. આ લેખ ગયા વર્ષના અંતમાં ASME કોન્ફરન્સમાં ડૉ. હેનોનના પ્રેઝન્ટેશનમાંથી લેવામાં આવ્યો છે.
કાટ પ્રતિકારના નુકસાનને અટકાવો. DI અથવા WFI જેવું ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળું પાણી સ્ટેનલેસ સ્ટીલ માટે ખૂબ જ આક્રમક એચન્ટ છે. વધુમાં, ફાર્માસ્યુટિકલ ગ્રેડ WFI ને વંધ્યત્વ જાળવવા માટે ઊંચા તાપમાન (80°C) પર સાયકલ કરવામાં આવે છે. ઉત્પાદન માટે ઘાતક જીવંત જીવોને ટેકો આપવા માટે પૂરતું તાપમાન ઘટાડવું અને "રૂજ" ઉત્પાદનને પ્રોત્સાહન આપવા માટે પૂરતું તાપમાન વધારવા વચ્ચે સૂક્ષ્મ તફાવત છે.રૂજ એ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઇપિંગ સિસ્ટમ ઘટકોના કાટને કારણે થતી વિવિધ રચનાની ભૂરા ફિલ્મ છે. ગંદકી અને આયર્ન ઓક્સાઇડ મુખ્ય ઘટકો હોઈ શકે છે, પરંતુ આયર્ન, ક્રોમિયમ અને નિકલના વિવિધ સ્વરૂપો પણ હાજર હોઈ શકે છે.રૂજની હાજરી કેટલાક ઉત્પાદનો માટે ઘાતક છે અને તેની હાજરી વધુ કાટ તરફ દોરી શકે છે, જોકે અન્ય સિસ્ટમોમાં તેની હાજરી એકદમ સૌમ્ય લાગે છે.
વેલ્ડીંગ કાટ પ્રતિકાર પર પ્રતિકૂળ અસર કરી શકે છે. ગરમ રંગ વેલ્ડીંગ દરમિયાન વેલ્ડ અને HAZ પર જમા થયેલ ઓક્સિડાઇઝિંગ સામગ્રીનું પરિણામ છે, ખાસ કરીને હાનિકારક છે, અને તે ફાર્માસ્યુટિકલ વોટર સિસ્ટમ્સમાં રૂજની રચના સાથે સંકળાયેલ છે. ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ રચના ગરમ રંગનું કારણ બની શકે છે, જે ક્રોમિયમ-ક્ષીણ સ્તરને પાછળ છોડી દે છે જે કાટ માટે સંવેદનશીલ હોય છે. ગરમ રંગને અથાણાં અને ગ્રાઇન્ડીંગ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે, સપાટી પરથી ધાતુને દૂર કરી શકાય છે, જેમાં અંતર્ગત ક્રોમિયમ-ક્ષીણ સ્તરનો સમાવેશ થાય છે, અને કાટ પ્રતિકારને બેઝ મેટલ સ્તરની નજીકના સ્તરો સુધી પુનઃસ્થાપિત કરી શકાય છે. જો કે, અથાણાં અને ગ્રાઇન્ડીંગ સપાટીના ફિનિશ માટે હાનિકારક છે. પાઇપિંગ સિસ્ટમ સેવામાં મૂકતા પહેલા વેલ્ડીંગ અને ફેબ્રિકેશનની પ્રતિકૂળ અસરોને દૂર કરવા માટે નાઈટ્રિક એસિડ અથવા ચેલેટીંગ એજન્ટ ફોર્મ્યુલેશન સાથે પાઇપિંગ સિસ્ટમનું નિષ્ક્રિયકરણ કરવામાં આવે છે. ઓગર ઇલેક્ટ્રોન વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે ચેલેશન પેસિવેશન ઓક્સિજન, ક્રોમિયમ, આયર્ન, નિકલ અને મેંગેનીઝના વિતરણમાં સપાટીના ફેરફારોને પુનઃસ્થાપિત કરી શકે છે જે વેલ્ડ અને ગરમીથી પ્રભાવિત ઝોનમાં પૂર્વ-વેલ્ડ સ્થિતિમાં થાય છે. જો કે, પેસિવેશન ફક્ત બાહ્ય સપાટીના સ્તરને અસર કરે છે અને 50 એંગસ્ટ્રોમ્સથી નીચે પ્રવેશતું નથી, જ્યારે થર્મલ રંગ સપાટીની નીચે 1000 એંગસ્ટ્રોમ કે તેથી વધુ સુધી વિસ્તરી શકે છે.
તેથી, વેલ્ડેડ સબસ્ટ્રેટની નજીક કાટ-પ્રતિરોધક પાઇપિંગ સિસ્ટમ્સ ઇન્સ્ટોલ કરવા માટે, વેલ્ડીંગ અને ફેબ્રિકેશન-પ્રેરિત નુકસાનને એવા સ્તર સુધી મર્યાદિત કરવાનો પ્રયાસ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે જે પેસિવેશન દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે. આ માટે ન્યૂનતમ ઓક્સિજન સામગ્રી સાથે પર્જ ગેસનો ઉપયોગ અને વાતાવરણીય ઓક્સિજન અથવા ભેજ દ્વારા દૂષિત થયા વિના વેલ્ડેડ સાંધાના અંદરના વ્યાસ સુધી પહોંચાડવાની જરૂર છે. કાટ પ્રતિકારના નુકસાનને રોકવા માટે ગરમીના ઇનપુટનું સચોટ નિયંત્રણ અને વેલ્ડીંગ દરમિયાન ઓવરહિટીંગ ટાળવું પણ મહત્વપૂર્ણ છે. પુનરાવર્તિત અને સુસંગત ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા વેલ્ડ પ્રાપ્ત કરવા માટે ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરવી, તેમજ દૂષણ અટકાવવા માટે ઉત્પાદન દરમિયાન સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઇપ અને ઘટકોનું કાળજીપૂર્વક સંચાલન, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી પાઇપિંગ સિસ્ટમ માટે આવશ્યક આવશ્યકતાઓ છે જે કાટનો પ્રતિકાર કરે છે અને લાંબા ગાળાની ઉત્પાદક સેવા પૂરી પાડે છે.
છેલ્લા દાયકામાં ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા બાયોફાર્માસ્યુટિકલ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઇપિંગ સિસ્ટમ્સમાં વપરાતી સામગ્રીમાં કાટ પ્રતિકારમાં સુધારો થયો છે. 1980 પહેલાં વપરાતા મોટાભાગના સ્ટેનલેસ સ્ટીલ 304 સ્ટેનલેસ સ્ટીલ હતા કારણ કે તે પ્રમાણમાં સસ્તું હતું અને અગાઉ વપરાતા કોપર કરતાં તેમાં સુધારો હતો. હકીકતમાં, 300 શ્રેણીના સ્ટેનલેસ સ્ટીલ મશીનમાં સરળતાથી બનાવવામાં આવે છે, તેમના કાટ પ્રતિકારને અનુચિત નુકસાન વિના ફ્યુઝન વેલ્ડ કરી શકાય છે, અને ખાસ પ્રીહિટ અને પોસ્ટ હીટ ટ્રીટમેન્ટની જરૂર નથી.
તાજેતરમાં, ઉચ્ચ-શુદ્ધતા પાઇપિંગ એપ્લિકેશન્સમાં 316 સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો ઉપયોગ વધી રહ્યો છે. પ્રકાર 316 રચનામાં પ્રકાર 304 જેવો જ છે, પરંતુ બંનેમાં સામાન્ય ક્રોમિયમ અને નિકલ એલોયિંગ તત્વો ઉપરાંત, 316 માં લગભગ 2% મોલિબ્ડેનમ હોય છે, જે 316 ના કાટ પ્રતિકારને નોંધપાત્ર રીતે સુધારે છે. પ્રકાર 304L અને 316L, જેને "L" ગ્રેડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેમાં પ્રમાણભૂત ગ્રેડ (0.035% વિરુદ્ધ 0.08%) કરતા ઓછું કાર્બન સામગ્રી હોય છે. કાર્બન સામગ્રીમાં આ ઘટાડો વેલ્ડીંગને કારણે થઈ શકે તેવા કાર્બાઇડ વરસાદની માત્રા ઘટાડવાનો છે. આ ક્રોમિયમ કાર્બાઇડનું નિર્માણ છે, જે ક્રોમિયમ બેઝ મેટલની અનાજની સીમાઓને ઘટાડે છે, જે તેને કાટ માટે સંવેદનશીલ બનાવે છે. ક્રોમિયમ કાર્બાઇડનું નિર્માણ, જેને "સેન્સિટાઇઝેશન" કહેવાય છે, તે સમય અને તાપમાન પર આધારિત છે અને હાથ સોલ્ડરિંગ કરતી વખતે મોટી સમસ્યા છે. અમે બતાવ્યું છે કે સુપર-ઓસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ AL-6XN નું ઓર્બિટલ વેલ્ડીંગ હાથ દ્વારા કરવામાં આવતા સમાન વેલ્ડ કરતાં વધુ કાટ પ્રતિરોધક વેલ્ડ પ્રદાન કરે છે. આ કારણ છે ઓર્બિટલ વેલ્ડીંગ એમ્પીરેજ, પલ્સેશન અને સમયનું ચોક્કસ નિયંત્રણ પૂરું પાડે છે, જેના પરિણામે મેન્યુઅલ વેલ્ડીંગ કરતાં ઓછી અને વધુ સમાન ગરમી ઇનપુટ મળે છે. "L" ગ્રેડ 304 અને 316 સાથે સંયોજનમાં ઓર્બિટલ વેલ્ડીંગ પાઇપિંગ સિસ્ટમ્સમાં કાટના વિકાસમાં પરિબળ તરીકે કાર્બાઇડ અવક્ષેપને વર્ચ્યુઅલ રીતે દૂર કરે છે.
સ્ટેનલેસ સ્ટીલની ગરમીથી ગરમીમાં ભિન્નતા. જોકે વેલ્ડીંગ પરિમાણો અને અન્ય પરિબળોને એકદમ ચુસ્ત સહિષ્ણુતામાં રાખી શકાય છે, તેમ છતાં સ્ટેનલેસ સ્ટીલને ગરમીથી ગરમીમાં વેલ્ડ કરવા માટે જરૂરી ગરમીના ઇનપુટમાં તફાવત છે. હીટ નંબર એ ફેક્ટરીમાં ચોક્કસ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ઓગળવા માટે સોંપાયેલ લોટ નંબર છે. દરેક બેચની ચોક્કસ રાસાયણિક રચના ફેક્ટરી ટેસ્ટ રિપોર્ટ (MTR) પર બેચ ઓળખ અથવા ગરમી નંબર સાથે નોંધાયેલી છે. શુદ્ધ લોખંડ 1538°C (2800°F) પર પીગળે છે, જ્યારે મિશ્ર ધાતુઓ દરેક એલોય અથવા ટ્રેસ તત્વના પ્રકાર અને સાંદ્રતાના આધારે તાપમાનની શ્રેણીમાં પીગળે છે. સ્ટેનલેસ સ્ટીલના કોઈ પણ બે હીટમાં દરેક તત્વની બરાબર સમાન સાંદ્રતા હોતી નથી, તેથી વેલ્ડીંગ લાક્ષણિકતાઓ ભઠ્ઠીથી ભઠ્ઠીમાં બદલાશે.
AOD પાઇપ (ટોચ) અને EBR મટિરિયલ (નીચે) પર 316L પાઇપ ઓર્બિટલ વેલ્ડ્સના SEM એ વેલ્ડ બીડની સરળતામાં નોંધપાત્ર તફાવત દર્શાવ્યો.
જ્યારે એક જ વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા સમાન OD અને દિવાલની જાડાઈવાળા મોટાભાગના હીટ્સ માટે કામ કરી શકે છે, ત્યારે કેટલાક હીટ્સને ઓછા એમ્પીરેજની જરૂર પડે છે અને કેટલાકને સામાન્ય કરતા વધારે એમ્પીરેજની જરૂર પડે છે. આ કારણોસર, સંભવિત સમસ્યાઓ ટાળવા માટે કાર્યસ્થળ પર વિવિધ સામગ્રીના ગરમીનું કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કરવું આવશ્યક છે. ઘણીવાર, સંતોષકારક વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા પ્રાપ્ત કરવા માટે નવી ગરમીને એમ્પીરેજમાં માત્ર નાના ફેરફારની જરૂર પડે છે.
સલ્ફરની સમસ્યા. એલિમેન્ટલ સલ્ફર એ આયર્ન ઓર-સંબંધિત અશુદ્ધિ છે જે સ્ટીલ બનાવવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન મોટાભાગે દૂર થાય છે. AISI પ્રકાર 304 અને 316 સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સમાં મહત્તમ સલ્ફર સામગ્રી 0.030% છે. આધુનિક સ્ટીલ રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયાઓના વિકાસ સાથે, જેમ કે આર્ગોન ઓક્સિજન ડેકાર્બ્યુરાઇઝેશન (AOD) અને વેક્યુમ ઇન્ડક્શન મેલ્ટિંગ અને ત્યારબાદ વેક્યુમ આર્ક રિમેલ્ટિંગ (VIM+VAR) જેવી ડ્યુઅલ વેક્યુમ મેલ્ટિંગ પદ્ધતિઓ, નીચેની રીતે ખૂબ જ વિશિષ્ટ સ્ટીલનું ઉત્પાદન કરવાનું શક્ય બન્યું છે. તેમની રાસાયણિક રચના. એવું નોંધવામાં આવ્યું છે કે જ્યારે સ્ટીલમાં સલ્ફર સામગ્રી લગભગ 0.008% થી ઓછી હોય છે ત્યારે વેલ્ડ પૂલના ગુણધર્મો બદલાય છે. આ સલ્ફર અને થોડા અંશે વેલ્ડ પૂલના સપાટીના તણાવના તાપમાન ગુણાંક પર અન્ય તત્વોની અસરને કારણે છે, જે પ્રવાહી પૂલની પ્રવાહ લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરે છે.
ખૂબ ઓછી સલ્ફર સાંદ્રતા (0.001% - 0.003%) પર, મધ્યમ સલ્ફર સામગ્રી પર બનેલા સમાન વેલ્ડ્સની તુલનામાં વેલ્ડ પુડલનો પ્રવેશ ખૂબ પહોળો થઈ જાય છે. ઓછી સલ્ફર સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઇપ પર બનેલા વેલ્ડમાં પહોળા વેલ્ડ હશે, જ્યારે જાડા દિવાલ પાઇપ (0.065 ઇંચ, અથવા 1.66 મીમી અથવા વધુ) પર વેલ્ડ બનાવવાની વૃત્તિ વધુ હશે. જ્યારે વેલ્ડીંગ પ્રવાહ સંપૂર્ણપણે ઘૂસી ગયેલું વેલ્ડ ઉત્પન્ન કરવા માટે પૂરતો હોય છે. આ ખૂબ ઓછી સલ્ફર સામગ્રી ધરાવતી સામગ્રીને વેલ્ડ કરવાનું વધુ મુશ્કેલ બનાવે છે, ખાસ કરીને જાડી દિવાલો સાથે. 304 અથવા 316 સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં સલ્ફર સાંદ્રતાના ઉચ્ચ છેડે, વેલ્ડ બીડ દેખાવમાં ઓછું પ્રવાહી અને મધ્યમ સલ્ફર સામગ્રી કરતાં ખરબચડું હોય છે. તેથી, વેલ્ડેબિલિટી માટે, આદર્શ સલ્ફર સામગ્રી આશરે 0.005% થી 0.017% ની રેન્જમાં હશે, જેમ કે ફાર્માસ્યુટિકલ ગુણવત્તાવાળા ટ્યુબિંગ માટે ASTM A270 S2 માં ઉલ્લેખિત છે.
ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઇપના ઉત્પાદકોએ નોંધ્યું છે કે 316 અથવા 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં સલ્ફરનું મધ્યમ સ્તર પણ તેમના સેમિકન્ડક્ટર અને બાયોફાર્માસ્યુટિકલ ગ્રાહકોની સરળ, ખાડા-મુક્ત આંતરિક સપાટીઓની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે. ટ્યુબ સપાટી ફિનિશની સરળતા ચકાસવા માટે સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ વધુને વધુ સામાન્ય બની રહ્યો છે. બેઝ મેટલ્સમાં સલ્ફર બિન-ધાતુ સમાવેશ અથવા મેંગેનીઝ સલ્ફાઇડ (MnS) "સ્ટ્રિંગર્સ" બનાવે છે જે ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ દરમિયાન દૂર કરવામાં આવે છે અને 0.25-1.0 માઇક્રોન રેન્જમાં ખાલી જગ્યાઓ છોડી દે છે.
ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ ટ્યુબના ઉત્પાદકો અને સપ્લાયર્સ તેમની સપાટીની પૂર્ણાહુતિની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે બજારને અલ્ટ્રા-લો સલ્ફર સામગ્રીના ઉપયોગ તરફ દોરી રહ્યા છે. જો કે, સમસ્યા ફક્ત ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ ટ્યુબ સુધી મર્યાદિત નથી, કારણ કે નોન-ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ ટ્યુબમાં પાઇપિંગ સિસ્ટમના નિષ્ક્રિયતા દરમિયાન સમાવેશ દૂર કરવામાં આવે છે. સરળ સપાટી વિસ્તારો કરતાં ખાલી જગ્યાઓ ખાડા માટે વધુ સંવેદનશીલ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. તેથી ઓછા સલ્ફર, "ક્લીનર" સામગ્રી તરફના વલણ માટે કેટલાક માન્ય કારણો છે.
આર્ક ડિફ્લેક્શન. સ્ટેનલેસ સ્ટીલની વેલ્ડેબિલિટી સુધારવા ઉપરાંત, કેટલાક સલ્ફરની હાજરી મશીનરીબિલિટીમાં પણ સુધારો કરે છે. પરિણામે, ઉત્પાદકો અને ઉત્પાદકો ચોક્કસ સલ્ફર સામગ્રી શ્રેણીના ઉચ્ચ છેડે સામગ્રી પસંદ કરવાનું વલણ ધરાવે છે. ફિટિંગ, વાલ્વ અથવા ઉચ્ચ સલ્ફર સામગ્રીવાળા અન્ય ટ્યુબિંગમાં ખૂબ ઓછી સલ્ફર સાંદ્રતા સાથે વેલ્ડિંગ ટ્યુબિંગ વેલ્ડિંગ સમસ્યાઓ ઊભી કરી શકે છે કારણ કે ચાપ ઓછી સલ્ફર સામગ્રીવાળા ટ્યુબિંગ તરફ પક્ષપાતી હશે. જ્યારે આર્ક ડિફ્લેક્શન થાય છે, ત્યારે ઉચ્ચ-સલ્ફર બાજુ કરતાં ઓછી સલ્ફર બાજુ પર ઘૂંસપેંઠ વધુ ઊંડી બને છે, જે સલ્ફર સાંદ્રતા સાથે પાઈપોને વેલ્ડ કરતી વખતે શું થાય છે તેનાથી વિપરીત છે. આત્યંતિક કિસ્સાઓમાં, વેલ્ડ બીડ ઓછી સલ્ફર સામગ્રીમાં સંપૂર્ણપણે પ્રવેશ કરી શકે છે અને વેલ્ડના આંતરિક ભાગને સંપૂર્ણપણે અસંયોજિત છોડી શકે છે (ફિહે અને સિમેનો, 1982). ફિટિંગની સલ્ફર સામગ્રીને પાઇપના સલ્ફર સામગ્રી સાથે મેચ કરવા માટે, કાર-પેન્ટર ટેકનોલોજી કોર્પોરેશન ઓફ પેન્સિલવેનિયાના કાર્પેન્ટર સ્ટીલ વિભાગે ઓછી સલ્ફર (0.005% મહત્તમ) 316 બાર સ્ટોક (પ્રકાર 316L-SCQ) રજૂ કર્યો છે. (VIM+VAR) ) ઓછા સલ્ફર પાઈપોમાં વેલ્ડિંગ કરવાના હેતુથી ફિટિંગ અને અન્ય ઘટકોના ઉત્પાદન માટે. બે ખૂબ ઓછા સલ્ફર સામગ્રીને એકબીજા સાથે વેલ્ડિંગ કરવી એ ખૂબ ઓછા સલ્ફર સામગ્રીને વધુ સલ્ફર સામગ્રીમાં વેલ્ડિંગ કરવા કરતાં ઘણું સરળ છે.
ઓછી સલ્ફર ટ્યુબના ઉપયોગ તરફનો ફેરફાર મુખ્યત્વે સરળ ઇલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ આંતરિક ટ્યુબ સપાટીઓ મેળવવાની જરૂરિયાતને કારણે છે. જ્યારે સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ અને બાયોટેક/ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગ બંને માટે સપાટી પૂર્ણાહુતિ અને ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ મહત્વપૂર્ણ છે, ત્યારે SEMI એ સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ સ્પષ્ટીકરણ લખતી વખતે સ્પષ્ટ કર્યું હતું કે પ્રોસેસ ગેસ લાઇન માટે 316L ટ્યુબિંગમાં શ્રેષ્ઠ કામગીરી માટે 0.004% સલ્ફર કેપ હોવી આવશ્યક છે. બીજી બાજુ, ASTM એ તેમના ASTM 270 સ્પષ્ટીકરણમાં ફેરફાર કરીને ફાર્માસ્યુટિકલ-ગ્રેડ ટ્યુબિંગનો સમાવેશ કર્યો છે જે સલ્ફરની સામગ્રીને 0.005 થી 0.017% ની શ્રેણી સુધી મર્યાદિત કરે છે. આના પરિણામે નીચલા શ્રેણીના સલ્ફરની તુલનામાં ઓછી વેલ્ડીંગ મુશ્કેલીઓ થવી જોઈએ. જો કે, એ નોંધવું જોઈએ કે આ મર્યાદિત શ્રેણીમાં પણ, ઓછી સલ્ફર પાઇપને ઉચ્ચ-સલ્ફર પાઇપ અથવા ફિટિંગમાં વેલ્ડીંગ કરતી વખતે ચાપ વિચલન થઈ શકે છે, અને ઇન્સ્ટોલર્સે સામગ્રીના ગરમીને કાળજીપૂર્વક ટ્રેક કરવી જોઈએ અને ફેબ્રિકેશન પહેલાં ગરમી વચ્ચે સોલ્ડર સુસંગતતા તપાસવી જોઈએ. વેલ્ડનું ઉત્પાદન.
અન્ય ટ્રેસ તત્વો. સલ્ફર, ઓક્સિજન, એલ્યુમિનિયમ, સિલિકોન અને મેંગેનીઝ સહિતના ટ્રેસ તત્વો ઘૂંસપેંઠને અસર કરતા જોવા મળ્યા છે. ઓક્સાઇડ સમાવેશ તરીકે બેઝ મેટલમાં હાજર એલ્યુમિનિયમ, સિલિકોન, કેલ્શિયમ, ટાઇટેનિયમ અને ક્રોમિયમની માત્રા વેલ્ડીંગ દરમિયાન સ્લેગ રચના સાથે સંકળાયેલી છે.
વિવિધ તત્વોની અસરો સંચિત હોય છે, તેથી ઓક્સિજનની હાજરી ઓછી સલ્ફરની કેટલીક અસરોને સરભર કરી શકે છે. એલ્યુમિનિયમનું ઉચ્ચ સ્તર સલ્ફરના પ્રવેશ પરની હકારાત્મક અસરનો પ્રતિકાર કરી શકે છે. મેંગેનીઝ વેલ્ડીંગ તાપમાને અસ્થિર બને છે અને વેલ્ડીંગ ગરમીથી પ્રભાવિત ઝોનમાં જમા થાય છે. આ મેંગેનીઝના થાપણો કાટ પ્રતિકારના નુકસાન સાથે સંકળાયેલા છે. (કોહેન, 1997 જુઓ). સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ હાલમાં કાટ પ્રતિકારના આ નુકસાનને રોકવા માટે ઓછા મેંગેનીઝ અને અતિ-નીચા મેંગેનીઝ 316L સામગ્રી સાથે પ્રયોગ કરી રહ્યું છે.
સ્લેગ રચના. કેટલીક ગરમી માટે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ મણકા પર ક્યારેક ક્યારેક સ્લેગ ટાપુઓ દેખાય છે. આ સ્વાભાવિક રીતે એક ભૌતિક સમસ્યા છે, પરંતુ ક્યારેક વેલ્ડીંગ પરિમાણોમાં ફેરફાર આને ઘટાડી શકે છે, અથવા આર્ગોન/હાઇડ્રોજન મિશ્રણમાં ફેરફાર વેલ્ડને સુધારી શકે છે.પોલાર્ડે શોધી કાઢ્યું કે બેઝ મેટલમાં એલ્યુમિનિયમ અને સિલિકોનનો ગુણોત્તર સ્લેગ રચનાને અસર કરે છે. અનિચ્છનીય પ્લેક-પ્રકારના સ્લેગની રચનાને રોકવા માટે, તે એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીને 0.010% અને સિલિકોન સામગ્રીને 0.5% રાખવાની ભલામણ કરે છે. જો કે, જ્યારે Al/Si ગુણોત્તર આ સ્તરથી ઉપર હોય છે, ત્યારે પ્લેક પ્રકારને બદલે ગોળાકાર સ્લેગ બની શકે છે. ઇલેક્ટ્રોપોલિશિંગ પછી આ પ્રકારનો સ્લેગ ખાડા છોડી શકે છે, જે ઉચ્ચ-શુદ્ધતા એપ્લિકેશનો માટે અસ્વીકાર્ય છે. વેલ્ડના OD પર બનેલા સ્લેગ ટાપુઓ ID પાસના અસમાન પ્રવેશનું કારણ બની શકે છે અને અપૂરતા પ્રવેશમાં પરિણમી શકે છે.ID વેલ્ડ મણકા પર બનેલા સ્લેગ ટાપુઓ કાટ માટે સંવેદનશીલ હોઈ શકે છે.
પલ્સેશન સાથે સિંગલ-રન વેલ્ડ. સ્ટાન્ડર્ડ ઓટોમેટિક ઓર્બિટલ ટ્યુબ વેલ્ડીંગ એ સિંગલ પાસ વેલ્ડ છે જેમાં પલ્સ્ડ કરંટ અને સતત ગતિ પરિભ્રમણ હોય છે. આ ટેકનિક 1/8″ થી આશરે 7″ સુધીના બાહ્ય વ્યાસ અને 0.083″ અને તેનાથી ઓછી દિવાલની જાડાઈવાળા પાઇપ માટે યોગ્ય છે. સમયસર પ્રી-પર્જ પછી, આર્સીંગ થાય છે. ટ્યુબ દિવાલમાં પ્રવેશ સમયસર વિલંબ દરમિયાન પૂર્ણ થાય છે જેમાં આર્સીંગ હાજર હોય છે પરંતુ કોઈ પરિભ્રમણ થતું નથી. આ રોટેશનલ વિલંબ પછી, ઇલેક્ટ્રોડ વેલ્ડ જોઈન્ટની આસપાસ ફરે છે જ્યાં સુધી વેલ્ડીંગના છેલ્લા સ્તર દરમિયાન વેલ્ડ વેલ્ડના પ્રારંભિક ભાગને જોડે છે અથવા ઓવરલેપ કરે છે. જ્યારે કનેક્શન પૂર્ણ થાય છે, ત્યારે વર્તમાન સમયસર ડ્રોપમાં ટેપર થાય છે.
સ્ટેપ મોડ ("સિંક્રનાઇઝ્ડ" વેલ્ડીંગ). જાડા દિવાલવાળા પદાર્થોના ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ માટે, સામાન્ય રીતે 0.083 ઇંચથી વધુ, ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ પાવર સ્ત્રોતનો ઉપયોગ સિંક્રનસ અથવા સ્ટેપ મોડમાં કરી શકાય છે. સિંક્રનસ અથવા સ્ટેપ મોડમાં, વેલ્ડીંગ કરંટ પલ્સ સ્ટ્રોક સાથે સિંક્રનસ થાય છે, તેથી રોટર ઉચ્ચ કરંટ પલ્સ દરમિયાન મહત્તમ પ્રવેશ માટે સ્થિર રહે છે અને ઓછા કરંટ પલ્સ દરમિયાન ગતિ કરે છે. સિંક્રનસ તકનીકો પરંપરાગત વેલ્ડીંગ માટે બીજા પલ્સ સમયના દસમા કે સોમા ભાગની તુલનામાં 0.5 થી 1.5 સેકન્ડના ક્રમમાં લાંબા પલ્સ સમયનો ઉપયોગ કરે છે. આ તકનીક 0.154″ અથવા 6″ જાડા 40 ગેજ 40 પાતળા દિવાલ પાઇપને 0.154″ અથવા 6″ દિવાલની જાડાઈ સાથે અસરકારક રીતે વેલ્ડ કરી શકે છે. સ્ટેપ્ડ તકનીક એક વિશાળ વેલ્ડ ઉત્પન્ન કરે છે, જે તેને ફોલ્ટ ટોલરન્ટ બનાવે છે અને પાઇપ ફિટિંગ જેવા અનિયમિત ભાગોને પાઇપમાં વેલ્ડ કરવા માટે મદદરૂપ બને છે જ્યાં પરિમાણીય સહિષ્ણુતામાં તફાવત, કેટલીક ખોટી ગોઠવણી અથવા સામગ્રી થર્મલ અસંગતતા હોઈ શકે છે. આ પ્રકારના વેલ્ડીંગને પરંપરાગત વેલ્ડીંગ કરતા લગભગ બમણા ચાપ સમયની જરૂર પડે છે અને અલ્ટ્રા-હાઇ-પ્યુરિટી (UHP) એપ્લિકેશનો માટે ઓછી યોગ્ય છે. પહોળી, ખરબચડી સીમને કારણે.
પ્રોગ્રામેબલ ચલો. વેલ્ડીંગ પાવર સ્ત્રોતોનું વર્તમાન ઉત્પાદન માઇક્રોપ્રોસેસર-આધારિત અને સ્ટોર પ્રોગ્રામ્સ છે જે વેલ્ડીંગ કરવાના પાઇપના ચોક્કસ વ્યાસ (OD) અને દિવાલની જાડાઈ માટે વેલ્ડીંગ પરિમાણો માટે સંખ્યાત્મક મૂલ્યોનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેમાં શુદ્ધિકરણ સમય, વેલ્ડીંગ પ્રવાહ, મુસાફરી ગતિ (RPM) ), સ્તરોની સંખ્યા અને સ્તર દીઠ સમય, પલ્સ સમય, ઉતારનો સમય, વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. ફિલર વાયર ઉમેરેલા ઓર્બિટલ ટ્યુબ વેલ્ડ માટે, પ્રોગ્રામ પરિમાણોમાં વાયર ફીડ સ્પીડ, ટોર્ચ ઓસિલેશન એમ્પ્લીટ્યુડ અને રહેવાનો સમય, AVC (સતત ચાપ ગેપ પ્રદાન કરવા માટે ચાપ વોલ્ટેજ નિયંત્રણ), અને અપસ્લોપનો સમાવેશ થશે. ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ કરવા માટે, પાઇપ પર યોગ્ય ઇલેક્ટ્રોડ અને પાઇપ ક્લેમ્પ ઇન્સર્ટ સાથે વેલ્ડીંગ હેડ ઇન્સ્ટોલ કરો અને પાવર સ્ત્રોત મેમરીમાંથી વેલ્ડીંગ શેડ્યૂલ અથવા પ્રોગ્રામ યાદ કરો. વેલ્ડીંગ ક્રમ બટન અથવા મેમ્બ્રેન પેનલ કી દબાવીને શરૂ કરવામાં આવે છે અને ઓપરેટરના હસ્તક્ષેપ વિના વેલ્ડીંગ ચાલુ રહે છે.
બિન-પ્રોગ્રામેબલ ચલો. સતત સારી વેલ્ડ ગુણવત્તા મેળવવા માટે, વેલ્ડીંગ પરિમાણોને કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત કરવા આવશ્યક છે. આ વેલ્ડીંગ પાવર સ્ત્રોત અને વેલ્ડીંગ પ્રોગ્રામની ચોકસાઈ દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે, જે ચોક્કસ કદના પાઇપ અથવા પાઇપને વેલ્ડીંગ કરવા માટે પાવર સ્ત્રોતમાં દાખલ કરાયેલ સૂચનાઓનો સમૂહ છે, જેમાં વેલ્ડીંગ પરિમાણોનો સમાવેશ થાય છે. વેલ્ડીંગ ધોરણોનો એક અસરકારક સમૂહ પણ હોવો જોઈએ, જેમાં વેલ્ડીંગ સ્વીકૃતિ માપદંડોનો ઉલ્લેખ કરવો જોઈએ અને કેટલાક વેલ્ડીંગ નિરીક્ષણ અને ગુણવત્તા નિયંત્રણ પ્રણાલી હોવી જોઈએ જેથી ખાતરી કરી શકાય કે વેલ્ડીંગ સંમત ધોરણોને પૂર્ણ કરે છે. જો કે, વેલ્ડીંગ પરિમાણો સિવાયના કેટલાક પરિબળો અને પ્રક્રિયાઓને પણ કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત કરવી આવશ્યક છે. આ પરિબળોમાં સારા અંત તૈયારી સાધનોનો ઉપયોગ, સારી સફાઈ અને હેન્ડલિંગ પ્રથાઓ, ટ્યુબિંગ અથવા વેલ્ડીંગ કરવામાં આવતા અન્ય ભાગોની સારી પરિમાણીય સહિષ્ણુતા, સુસંગત ટંગસ્ટન પ્રકાર અને કદ, અત્યંત શુદ્ધ નિષ્ક્રિય વાયુઓ અને સામગ્રીની વિવિધતાઓ પર કાળજીપૂર્વક ધ્યાન આપવાનો સમાવેશ થાય છે.- ઉચ્ચ તાપમાન.
ઓર્બિટલ વેલ્ડીંગ માટે મેન્યુઅલ વેલ્ડીંગ કરતાં પાઇપ એન્ડ વેલ્ડીંગ માટેની તૈયારીની જરૂરિયાતો વધુ મહત્વપૂર્ણ છે. ઓર્બિટલ પાઇપ વેલ્ડીંગ માટે વેલ્ડેડ સાંધા સામાન્ય રીતે ચોરસ બટ સાંધા હોય છે. ઓર્બિટલ વેલ્ડીંગમાં ઇચ્છિત પુનરાવર્તિતતા પ્રાપ્ત કરવા માટે, ચોક્કસ, સુસંગત, મશીન કરેલ છેડાની તૈયારી જરૂરી છે. વેલ્ડીંગ પ્રવાહ દિવાલની જાડાઈ પર આધાર રાખે છે, તેથી છેડા ચોરસ હોવા જોઈએ જેમાં OD અથવા ID (OD અથવા ID) પર કોઈ બર અથવા બેવલ ન હોય, જેના પરિણામે દિવાલની જાડાઈ અલગ અલગ હશે.
પાઇપના છેડા વેલ્ડ હેડમાં એકસાથે ફિટ હોવા જોઈએ જેથી ચોરસ બટ જોઈન્ટના છેડા વચ્ચે કોઈ નોંધપાત્ર ગેપ ન રહે. જોકે નાના ગાબડાવાળા વેલ્ડેડ જોઈન્ટ પૂર્ણ કરી શકાય છે, વેલ્ડ ગુણવત્તા પર પ્રતિકૂળ અસર થઈ શકે છે. ગેપ જેટલો મોટો હશે, તેટલી સમસ્યા થવાની શક્યતા વધુ હશે. નબળી એસેમ્બલી સોલ્ડરિંગની સંપૂર્ણ નિષ્ફળતામાં પરિણમી શકે છે. જ્યોર્જ ફિશર અને અન્ય લોકો દ્વારા બનાવેલા પાઇપ આરી જે પાઇપને કાપીને પાઇપના છેડાનો સામનો કરે છે, અથવા પ્રોટેમ, વોચ્સ અને અન્ય લોકો દ્વારા બનાવેલા પોર્ટેબલ એન્ડ પ્રિપેરેશન લેથ્સ, ઘણીવાર મશીનિંગ માટે યોગ્ય સ્મૂથ એન્ડ ઓર્બિટલ વેલ્ડ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ચોપ આરી, હેક્સા, બેન્ડ આરી અને ટ્યુબિંગ કટર આ હેતુ માટે યોગ્ય નથી.
વેલ્ડીંગ માટે પાવર ઇનપુટ કરતા વેલ્ડીંગ પરિમાણો ઉપરાંત, અન્ય ચલો પણ છે જે વેલ્ડીંગ પર ઊંડી અસર કરી શકે છે, પરંતુ તે વાસ્તવિક વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાનો ભાગ નથી. આમાં ટંગસ્ટનનો પ્રકાર અને કદ, ચાપને ઢાંકવા અને વેલ્ડ જોઈન્ટની અંદરના ભાગને શુદ્ધ કરવા માટે વપરાતા ગેસનો પ્રકાર અને શુદ્ધતા, શુદ્ધિકરણ માટે વપરાતો ગેસ પ્રવાહ દર, વપરાયેલ હેડ અને પાવર સ્ત્રોતનો પ્રકાર, જોઈન્ટનું રૂપરેખાંકન અને અન્ય કોઈપણ સંબંધિત માહિતી શામેલ છે. અમે આને "નોન-પ્રોગ્રામેબલ" ચલ કહીએ છીએ અને તેમને વેલ્ડીંગ શેડ્યૂલ પર રેકોર્ડ કરીએ છીએ. ઉદાહરણ તરીકે, ASME વિભાગ IX બોઈલર અને પ્રેશર વેસલ કોડનું પાલન કરવા માટે વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાઓ માટે વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા સ્પષ્ટીકરણ (WPS) માં ગેસના પ્રકારને આવશ્યક ચલ માનવામાં આવે છે. ગેસ પ્રકાર અથવા ગેસ મિશ્રણ ટકાવારીમાં ફેરફાર, અથવા ID શુદ્ધિકરણને દૂર કરવા માટે વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાને ફરીથી માન્ય કરવાની જરૂર છે.
વેલ્ડીંગ ગેસ. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ઓરડાના તાપમાને વાતાવરણીય ઓક્સિજન ઓક્સિડેશન સામે પ્રતિરોધક છે. જ્યારે તેને તેના ગલનબિંદુ (શુદ્ધ આયર્ન માટે 1530°C અથવા 2800°F) સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે ત્યારે તે સરળતાથી ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. નિષ્ક્રિય આર્ગોનનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે રક્ષણાત્મક ગેસ તરીકે અને ઓર્બિટલ GTAW પ્રક્રિયા દ્વારા આંતરિક વેલ્ડેડ સાંધાઓને શુદ્ધ કરવા માટે થાય છે. ઓક્સિજન અને ભેજની તુલનામાં ગેસની શુદ્ધતા વેલ્ડીંગ પછી વેલ્ડ પર અથવા તેની નજીક થતા ઓક્સિડેશન-પ્રેરિત વિકૃતિકરણનું પ્રમાણ નક્કી કરે છે. જો શુદ્ધિકરણ ગેસ ઉચ્ચતમ ગુણવત્તાનો ન હોય અથવા જો શુદ્ધિકરણ સિસ્ટમ સંપૂર્ણપણે લીક મુક્ત ન હોય જેથી શુદ્ધિકરણ સિસ્ટમમાં થોડી માત્રામાં હવા લીક થાય, તો ઓક્સિડેશન આછો ટીલ અથવા વાદળી હોઈ શકે છે. અલબત્ત, કોઈ પણ સફાઈના પરિણામે ક્રસ્ટી કાળી સપાટી બનશે નહીં જેને સામાન્ય રીતે "મીઠી" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. સિલિન્ડરોમાં પૂરા પાડવામાં આવેલ વેલ્ડીંગ ગ્રેડ આર્ગોન 99.996-99.997% શુદ્ધ છે, જે સપ્લાયર પર આધાર રાખીને, અને તેમાં 5-7 ppm ઓક્સિજન અને H2O, O2, CO2, હાઇડ્રોકાર્બન વગેરે સહિત અન્ય અશુદ્ધિઓ હોય છે. કુલ 40 પીપીએમ મહત્તમ. દેવરમાં સિલિન્ડર અથવા પ્રવાહી આર્ગોનમાં ઉચ્ચ-શુદ્ધતા આર્ગોન 99.999% શુદ્ધ અથવા 10 પીપીએમ કુલ અશુદ્ધિઓ હોઈ શકે છે, જેમાં મહત્તમ 2 પીપીએમ ઓક્સિજન હોઈ શકે છે. નોંધ: નેનોકેમ અથવા ગેટકીપર જેવા ગેસ પ્યુરિફાયરનો ઉપયોગ પર્જિંગ દરમિયાન દૂષણ સ્તરને પ્રતિ બિલિયન (ppb) રેન્જમાં ઘટાડવા માટે કરી શકાય છે.
મિશ્ર રચના. ખાસ એપ્લિકેશનો માટે 75% હિલીયમ/25% આર્ગોન અને 95% આર્ગોન/5% હાઇડ્રોજન જેવા ગેસ મિશ્રણોનો ઉપયોગ રક્ષણાત્મક વાયુઓ તરીકે કરી શકાય છે. આ બે મિશ્રણોએ આર્ગોન જેવા જ પ્રોગ્રામ સેટિંગ્સ હેઠળ કરવામાં આવેલા વેલ્ડ્સ કરતાં વધુ ગરમ વેલ્ડ્સ ઉત્પન્ન કર્યા. કાર્બન સ્ટીલ પર ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ દ્વારા મહત્તમ પ્રવેશ માટે હિલીયમ મિશ્રણ ખાસ કરીને યોગ્ય છે. સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ સલાહકાર UHP એપ્લિકેશનો માટે રક્ષણાત્મક વાયુઓ તરીકે આર્ગોન/હાઇડ્રોજન મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવાની હિમાયત કરે છે. હાઇડ્રોજન મિશ્રણના ઘણા ફાયદા છે, પરંતુ કેટલાક ગંભીર ગેરફાયદા પણ છે. ફાયદો એ છે કે તે ભીનું ખાબોચિયું અને સરળ વેલ્ડ સપાટી ઉત્પન્ન કરે છે, જે શક્ય તેટલી સરળ આંતરિક સપાટી સાથે અતિ-ઉચ્ચ દબાણ ગેસ ડિલિવરી સિસ્ટમ્સ લાગુ કરવા માટે આદર્શ છે. હાઇડ્રોજનની હાજરી ઘટાડતું વાતાવરણ પૂરું પાડે છે, તેથી જો ગેસ મિશ્રણમાં ઓક્સિજનના નિશાન હાજર હોય, તો પરિણામી વેલ્ડ શુદ્ધ આર્ગોનમાં સમાન ઓક્સિજન સાંદ્રતા કરતાં ઓછા વિકૃતિકરણ સાથે સ્વચ્છ દેખાશે. આ અસર લગભગ 5% હાઇડ્રોજન સામગ્રી પર શ્રેષ્ઠ છે. કેટલાક દેખાવ સુધારવા માટે ID પર્જ તરીકે 95/5% આર્ગોન/હાઇડ્રોજન મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છે. આંતરિક વેલ્ડ મણકો.
હાઇડ્રોજન મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને વેલ્ડ બીડ શિલ્ડિંગ ગેસ સાંકડો હોય છે, સિવાય કે સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં સલ્ફરનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું હોય છે અને તે મિશ્રિત આર્ગોન સાથે સમાન વર્તમાન સેટિંગ કરતાં વેલ્ડમાં વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. આર્ગોન/હાઇડ્રોજન મિશ્રણનો એક મહત્વપૂર્ણ ગેરલાભ એ છે કે ચાપ શુદ્ધ આર્ગોન કરતાં ઘણી ઓછી સ્થિર હોય છે, અને ચાપનું ડ્રિફ્ટ થવાનું વલણ હોય છે, જે ગેરસમજ પેદા કરવા માટે પૂરતું ગંભીર હોય છે. જ્યારે અલગ મિશ્ર ગેસ સ્ત્રોતનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે ત્યારે ચાપ ડ્રિફ્ટ અદૃશ્ય થઈ શકે છે, જે સૂચવે છે કે તે દૂષણ અથવા નબળા મિશ્રણને કારણે થઈ શકે છે. કારણ કે ચાપ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી હાઇડ્રોજન સાંદ્રતા સાથે બદલાય છે, પુનરાવર્તિત વેલ્ડ પ્રાપ્ત કરવા માટે સતત સાંદ્રતા જરૂરી છે, અને પૂર્વ-મિશ્રિત બોટલ્ડ ગેસમાં તફાવત છે. બીજો ગેરલાભ એ છે કે જ્યારે હાઇડ્રોજન મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે ત્યારે ટંગસ્ટનનું જીવનકાળ ખૂબ જ ટૂંકું થઈ જાય છે. જ્યારે મિશ્ર ગેસમાંથી ટંગસ્ટનના બગાડનું કારણ નક્કી કરવામાં આવ્યું નથી, ત્યારે એવું નોંધવામાં આવ્યું છે કે ચાપ વધુ મુશ્કેલ છે અને એક કે બે વેલ્ડ પછી ટંગસ્ટનને બદલવાની જરૂર પડી શકે છે. કાર્બન સ્ટીલ અથવા ટાઇટેનિયમને વેલ્ડ કરવા માટે આર્ગોન/હાઇડ્રોજન મિશ્રણનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી.
TIG પ્રક્રિયાની એક વિશિષ્ટ વિશેષતા એ છે કે તે ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરતી નથી. ટંગસ્ટન કોઈપણ ધાતુ કરતાં સૌથી વધુ ગલનબિંદુ ધરાવે છે (6098°F; 3370°C) અને તે એક સારો ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જક છે, જે તેને બિન-ઉપયોગી ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે ઉપયોગ માટે ખાસ યોગ્ય બનાવે છે. ચાપ શરૂ કરવા અને ચાપ સ્થિરતા સુધારવા માટે સેરિયા, લેન્થેનમ ઓક્સાઇડ અથવા થોરિયમ ઓક્સાઇડ જેવા ચોક્કસ દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડના 2% ઉમેરીને તેના ગુણધર્મોમાં સુધારો થાય છે. સેરિયમ ટંગસ્ટનના શ્રેષ્ઠ ગુણધર્મોને કારણે, ખાસ કરીને ઓર્બિટલ GTAW એપ્લિકેશનો માટે, શુદ્ધ ટંગસ્ટનનો ઉપયોગ GTAW માં ભાગ્યે જ થાય છે. ભૂતકાળ કરતાં થોરિયમ ટંગસ્ટનનો ઉપયોગ ઓછો થાય છે કારણ કે તે કંઈક અંશે કિરણોત્સર્ગી છે.
પોલિશ્ડ ફિનિશવાળા ઇલેક્ટ્રોડ્સ કદમાં વધુ સમાન હોય છે. ખરબચડી અથવા અસંગત સપાટી કરતાં સરળ સપાટી હંમેશા પ્રાધાન્યક્ષમ હોય છે, કારણ કે ઇલેક્ટ્રોડ ભૂમિતિમાં સુસંગતતા સુસંગત, સમાન વેલ્ડીંગ પરિણામો માટે મહત્વપૂર્ણ છે. ટીપ (DCEN) માંથી ઉત્સર્જિત ઇલેક્ટ્રોન ટંગસ્ટન ટીપથી વેલ્ડમાં ગરમી સ્થાનાંતરિત કરે છે. ઝીણી ટીપ વર્તમાન ઘનતાને ખૂબ ઊંચી રાખવા દે છે, પરંતુ તેના પરિણામે ટંગસ્ટનનું જીવનકાળ ટૂંકું થઈ શકે છે. ઓર્બિટલ વેલ્ડીંગ માટે, ટંગસ્ટન ભૂમિતિની પુનરાવર્તિતતા અને વેલ્ડ પુનરાવર્તિતતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોડ ટીપને યાંત્રિક રીતે ગ્રાઇન્ડ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે. બ્લન્ટ ટીપ વેલ્ડમાંથી ચાપને ટંગસ્ટન પર સમાન સ્થાન પર દબાણ કરે છે. ટીપનો વ્યાસ ચાપના આકાર અને ચોક્કસ પ્રવાહ પર પ્રવેશની માત્રાને નિયંત્રિત કરે છે. ટેપર એંગલ ચાપના વર્તમાન/વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓને અસર કરે છે અને તેને સ્પષ્ટ અને નિયંત્રિત કરવું આવશ્યક છે. ટંગસ્ટનની લંબાઈ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે ચાપ ગેપ સેટ કરવા માટે ટંગસ્ટનની જાણીતી લંબાઈનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ચોક્કસ વર્તમાન મૂલ્ય માટે ચાપ ગેપ વોલ્ટેજ અને આમ વેલ્ડ પર લાગુ થતી શક્તિ નક્કી કરે છે.
ઇલેક્ટ્રોડનું કદ અને તેનો ટીપ વ્યાસ વેલ્ડીંગ કરંટની તીવ્રતા અનુસાર પસંદ કરવામાં આવે છે. જો ઇલેક્ટ્રોડ અથવા તેની ટીપ માટે કરંટ ખૂબ ઊંચો હોય, તો તે ટીપમાંથી ધાતુ ગુમાવી શકે છે, અને ટીપ વ્યાસ ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરંટ માટે ખૂબ મોટો હોય તો ચાપ ડ્રિફ્ટ થઈ શકે છે. અમે વેલ્ડ જોઈન્ટની દિવાલની જાડાઈ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોડ અને ટીપ વ્યાસનો ઉલ્લેખ કરીએ છીએ અને 0.093″ દિવાલની જાડાઈ સુધીની લગભગ દરેક વસ્તુ માટે 0.0625 વ્યાસનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, સિવાય કે ઉપયોગ નાના ચોકસાઇવાળા ઘટકોને વેલ્ડીંગ માટે 0.040″ વ્યાસના ઇલેક્ટ્રોડ સાથે ઉપયોગ કરવા માટે રચાયેલ હોય. વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાની પુનરાવર્તિતતા માટે, ટંગસ્ટન પ્રકાર અને પૂર્ણાહુતિ, લંબાઈ, ટેપર એંગલ, વ્યાસ, ટીપ વ્યાસ અને ચાપ ગેપ બધા સ્પષ્ટ અને નિયંત્રિત હોવા જોઈએ. ટ્યુબ વેલ્ડીંગ એપ્લિકેશનો માટે, સેરિયમ ટંગસ્ટન હંમેશા ભલામણ કરવામાં આવે છે કારણ કે આ પ્રકાર અન્ય પ્રકારો કરતાં ઘણો લાંબો સેવા જીવન ધરાવે છે અને તેમાં ઉત્તમ ચાપ ઇગ્નીશન લાક્ષણિકતાઓ છે. સેરિયમ ટંગસ્ટન બિન-કિરણોત્સર્ગી છે.
વધુ માહિતી માટે, કૃપા કરીને બાર્બરા હેનોન, ટેકનિકલ પબ્લિકેશન્સ મેનેજર, આર્ક મશીન્સ, ઇન્ક., 10280 ગ્લેનોક્સ બ્લ્વિડ., પેકોઇમા, CA 91331 નો સંપર્ક કરો. ફોન: 818-896-9556. ફેક્સ: 818-890-3724.