Editörün Notu: Pharmaceutical Online, Arc Machines'ten endüstri uzmanı Barbara Henon tarafından biyoproses borularının yörüngesel kaynağına ilişkin bu dört bölümlük makaleyi sunmaktan mutluluk duyar. Bu makale, Dr. Henon'un geçen yıl ASME konferansında yaptığı sunumdan uyarlanmıştır.
Korozyon direnci kaybını önleyin.DI veya WFI gibi yüksek saflıkta su, paslanmaz çelik için çok agresif bir aşındırıcıdır. Ek olarak, farmasötik dereceli WFI, sterilliği korumak için yüksek sıcaklıkta (80°C) döngüye tabi tutulur. Ürün için ölümcül olan canlı organizmaları desteklemek için sıcaklığı yeterince düşürmek ile "allık" üretimini teşvik etmek için sıcaklığı yeterince yükseltmek arasında ince bir fark vardır. Rouge, paslanmaz çelik boru sistemi bileşenlerinin aşınmasından kaynaklanan değişen bileşime sahip kahverengi bir filmdir. Kir ve demir oksitler ana bileşenler olabilir, ancak çeşitli demir formları , krom ve nikel de mevcut olabilir. Allığın varlığı bazı ürünler için öldürücüdür ve varlığı daha fazla korozyona neden olabilir, ancak diğer sistemlerde varlığı oldukça iyi huylu gibi görünmektedir.
Kaynak, korozyon direncini olumsuz etkileyebilir. Sıcak renk, kaynaklarda ve kaynak sırasında HAZ'lerde biriken oksitleyici malzemenin bir sonucudur ve özellikle zararlıdır ve farmasötik su sistemlerinde allık oluşumu ile ilişkilidir. Krom oksit oluşumu, arkasında kromu tükenmiş ve korozyona duyarlı bir tabaka bırakarak sıcak bir renk tonuna neden olabilir. baz metal seviyelerine yakın seviyelere.Ancak, dekapaj ve öğütme yüzey kalitesi için zararlıdır.Boru sistemi hizmete alınmadan önce kaynak ve fabrikasyon işlemlerinin olumsuz etkilerinin üstesinden gelmek için boru sisteminin nitrik asit veya şelatlama maddesi formülasyonları ile pasivasyonu yapılır.Auger elektron analizi, şelasyon pasivasyonunun kaynak ve ısıdan etkilenen bölgede meydana gelen oksijen, krom, demir, nikel ve manganez dağılımındaki yüzey değişikliklerini kaynak öncesi duruma geri getirebileceğini göstermiştir. pasivasyon sadece dış yüzey katmanını etkiler ve 50 angstrom altına nüfuz etmezken, termal renklendirme yüzeyin 1000 angstrom veya daha fazla altına kadar uzanabilir.
Bu nedenle, korozyona dayanıklı boru sistemlerini kaynak yapılmamış alt tabakalara yakın bir yere monte etmek için, kaynak ve fabrikasyon kaynaklı hasarı pasivasyonla büyük ölçüde giderilebilecek seviyelerle sınırlamaya çalışmak önemlidir. Bu, minimum oksijen içeriğine sahip bir temizleme gazının kullanılmasını ve atmosferik oksijen veya nemle kirlenmeden kaynaklı bağlantının iç çapına iletilmesini gerektirir. Isı girişinin doğru kontrolü ve kaynak sırasında aşırı ısınmadan kaçınılması, korozyon direnci kaybını önlemek için de önemlidir. Tekrarlanabilir ve tutarlı yüksek kaliteli kaynak elde etmek için üretim sürecini kontrol etmek Kirlenmeyi önlemek için üretim sırasında paslanmaz çelik boruların ve bileşenlerin dikkatli bir şekilde kullanılmasının yanı sıra, korozyona dayanıklı ve uzun vadeli verimli hizmet sağlayan yüksek kaliteli bir boru sistemi için temel gereksinimlerdir.
Yüksek saflıkta biyofarmasötik paslanmaz çelik boru sistemlerinde kullanılan malzemeler, son on yılda gelişmiş korozyon direncine doğru bir evrim geçirdi. 1980'den önce kullanılan paslanmaz çeliklerin çoğu, nispeten ucuz olduğu ve daha önce kullanılan bakıra göre bir gelişme olduğu için 304 paslanmaz çelikti. Aslında, 300 serisi paslanmaz çeliklerin işlenmesi nispeten kolaydır, korozyon dirençlerinde aşırı bir kayıp olmadan füzyonla kaynak yapılabilir ve özel ön ısıtma ve ısı sonrası işlemler gerektirmez.
Son zamanlarda, yüksek saflıkta boru uygulamalarında 316 paslanmaz çeliğin kullanımı artıyor. Tip 316, bileşim olarak Tip 304'e benzer, ancak her ikisinde de ortak olan krom ve nikel alaşım elementlerine ek olarak, 316 yaklaşık %2 molibden içerir ve bu da 316'nın korozyon direncini önemli ölçüde artırır. "L" dereceleri olarak anılan 304L ve 316L Tipleri, standart kalitelerden (0,03 %5'e karşı %0,08). Karbon içeriğindeki bu azalmanın amacı, kaynak nedeniyle meydana gelebilecek karbür çökeltisi miktarını azaltmaktır. Bu, krom ana metalin tane sınırlarını tüketen ve onu korozyona duyarlı hale getiren krom karbür oluşumudur. "Hassaslaşma" olarak adlandırılan krom karbür oluşumu, zamana ve sıcaklığa bağlıdır ve elle lehimleme sırasında daha büyük bir sorundur. Süper östenitik paslanmaz çelik AL-6XN'nin yörünge kaynağının daha fazlasını sağladığını gösterdik elle yapılan benzer kaynaklara göre korozyona dayanıklı kaynaklar. Bunun nedeni, yörünge kaynağının amperaj, titreşim ve zamanlamanın hassas kontrolünü sağlayarak manuel kaynağa göre daha düşük ve daha düzgün bir ısı girdisi sağlamasıdır. "L" dereceleri 304 ve 316 ile birlikte yörünge kaynağı, boru sistemlerinde korozyon gelişiminde bir faktör olarak karbür çökelmesini fiilen ortadan kaldırır.
Paslanmaz çeliğin ısıdan ısıya değişimi. Kaynak parametreleri ve diğer faktörler oldukça dar toleranslar dahilinde tutulabilse de, paslanmaz çeliği ısıdan ısıya kaynaklamak için gereken ısı girdisinde yine de farklılıklar vardır. Isı numarası, fabrikada belirli bir paslanmaz çelik eriyiğine atanan parti numarasıdır. Her partinin tam kimyasal bileşimi, parti kimliği veya ısı numarası ile birlikte Fabrika Test Raporunda (MTR) kaydedilir. Saf demir 1538°C'de (2800°F) erirken, alaşımlı metaller belirli bir sıcaklık aralığında erir , mevcut her bir alaşımın veya eser elementin tipine ve konsantrasyonuna bağlıdır. Paslanmaz çeliğin hiçbir iki ısısı, her bir elementin tam olarak aynı konsantrasyonunu içermeyeceğinden, kaynak özellikleri fırından fırına değişecektir.
AOD borusu (üstte) ve EBR malzemesi (altta) üzerindeki 316L boru yörünge kaynaklarının SEM'i, kaynak dikişinin pürüzsüzlüğünde önemli bir fark gösterdi.
Tek bir kaynak prosedürü, benzer dış çap ve duvar kalınlığına sahip çoğu ısıtıcı için işe yarayabilirken, bazı ısıtmalar normalden daha az amperaj gerektirir ve bazıları daha yüksek amper gerektirir. Bu nedenle, olası sorunları önlemek için şantiyede farklı malzemelerin ısıtılması dikkatle izlenmelidir. Genellikle, yeni ısı, tatmin edici bir kaynak prosedürü elde etmek için amperde yalnızca küçük bir değişiklik gerektirir.
Kükürt sorunu.Elemental kükürt, çelik üretim sürecinde büyük ölçüde uzaklaştırılan demir cevheriyle ilgili bir safsızlıktır. AISI Tip 304 ve 316 paslanmaz çelikler, maksimum %0,030'luk bir kükürt içeriğiyle belirtilir. Aşağıdaki şekillerde çok özel kimyasal bileşimleri. Çeliğin kükürt içeriği yaklaşık %0,008'in altına düştüğünde kaynak havuzunun özelliklerinin değiştiği kaydedilmiştir. Bunun nedeni, sıvı havuzunun akış özelliklerini belirleyen kaynak havuzunun yüzey geriliminin sıcaklık katsayısı üzerindeki kükürtün ve daha az ölçüde diğer elementlerin etkisidir.
Çok düşük kükürt konsantrasyonlarında (%0,001 – %0,003), orta kükürt içerikli malzemelerde yapılan benzer kaynaklara kıyasla kaynak birikintisinin penetrasyonu çok geniş olur. Düşük kükürtlü paslanmaz çelik borularda yapılan kaynaklar daha geniş kaynaklara sahip olurken, daha kalın etli borularda (0,065 inç veya 1,66 mm veya daha fazla) kaynak yapma eğilimi daha yüksek olacaktır. düşük kükürt içeriği, özellikle daha kalın duvarlarla kaynak yapmak daha zordur. 304 veya 316 paslanmaz çelikteki kükürt konsantrasyonunun daha yüksek ucunda, kaynak parçası, orta kükürtlü malzemelere göre daha az akışkan ve daha pürüzlü olma eğilimindedir. Bu nedenle, kaynaklanabilirlik için ideal kükürt içeriği, farmasötik kalitede borular için ASTM A270 S2'de belirtildiği gibi yaklaşık %0,005 ila %0,017 aralığında olacaktır.
Elektro-parlatılmış paslanmaz çelik boru üreticileri, 316 veya 316L paslanmaz çelikteki orta düzeyde kükürt seviyelerinin bile yarı iletken ve biyofarmasötik müşterilerinin pürüzsüz, çukursuz iç yüzeylere yönelik ihtiyaçlarını karşılamayı zorlaştırdığını fark etmişlerdir. Tüp yüzeyinin düzgünlüğünü doğrulamak için taramalı elektron mikroskobu kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Adi metallerdeki kükürtün, elektropoli sırasında çıkan metalik olmayan kapanımlar veya manganez sülfür (MnS) "şeritler" oluşturduğu gösterilmiştir. 0,25-1,0 mikron aralığında boşluklar bırakın.
Elektro-parlatılmış boru üreticileri ve tedarikçileri, piyasayı yüzey kalitesi gereksinimlerini karşılamak için ultra düşük kükürtlü malzemelerin kullanımına doğru yönlendiriyor. Bununla birlikte, elektro-cilalı olmayan borularda olduğu gibi, sorun elektro-cilalı borularla sınırlı değildir, boru sisteminin pasivasyonu sırasında kalıntılar giderilir. Boşlukların, pürüzsüz yüzey alanlarına göre oyuklaşmaya daha yatkın olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle, düşük kükürtlü, "temiz" malzemelere yönelik eğilimin bazı geçerli nedenleri vardır.
Ark sapması.Paslanmaz çeliğin kaynaklanabilirliğini artırmanın yanı sıra, bir miktar kükürtün varlığı da işlenebilirliği artırır. Sonuç olarak, üreticiler ve imalatçılar belirtilen kükürt içeriği aralığının daha yüksek ucundaki malzemeleri seçme eğilimindedir. Bağlantı parçalarına, valflere veya daha yüksek kükürt içeriğine sahip diğer borulara çok düşük kükürt konsantrasyonları içeren kaynak boruları, ark düşük kükürt içerikli borulara doğru eğilimli olacağından kaynak sorunları yaratabilir. Ark sapması meydana geldiğinde, penetrasyon düşük kükürtlü tarafta yüksek kükürtlü tarafa göre daha derin olur; Eşleşen kükürt konsantrasyonlarına sahip boruları kaynak yaparken olanların tam tersidir. Aşırı durumlarda, kaynak dikişi düşük kükürt içerikli malzemeye tamamen nüfuz edebilir ve kaynağın içini tamamen kaynaşmamış halde bırakabilir (Fihey ve Simeneau, 1982). Armatürlerin kükürt içeriğini borunun kükürt içeriğiyle eşleştirmek için Pennsylvania Carpenter Technology Corporation'ın Carpenter Çelik Bölümü, düşük kükürtlü (%0,005 maks) 316 bar stok (Tip 316L-SCQ) piyasaya sürdü. (VIM+VAR) ) düşük kükürtlü borulara kaynak yapılması amaçlanan bağlantı parçaları ve diğer bileşenlerin imalatı için. İki çok düşük kükürtlü malzemeyi birbirine kaynaklamak, çok düşük kükürtlü bir malzemeyi daha yüksek kükürtlü bir malzemeye kaynaklamaktan çok daha kolaydır.
Düşük kükürtlü tüplerin kullanımına geçiş, büyük ölçüde pürüzsüz elektro-parlatılmış iç tüp yüzeyleri elde etme ihtiyacından kaynaklanmaktadır. Yüzey cilası ve elektro-parlatma hem yarı iletken endüstrisi hem de biyoteknoloji/ilaç endüstrisi için önemliyken, SEMI, yarı iletken endüstri spesifikasyonunu yazarken, proses gazı hatları için 316L borunun optimum performans için %0,004 kükürt başlığına sahip olması gerektiğini belirtti Yüzey uçları. Öte yandan ASTM, ASTM 270 spesifikasyonunu farmasötik içerecek şekilde değiştirdi kükürt içeriğini %0,005 ila %0,017 aralığıyla sınırlayan -sınıflı boru.
diğer eser elementler. Kükürt, oksijen, alüminyum, silikon ve manganez gibi eser elementlerin penetrasyonu etkilediği bulunmuştur. Ana metalde oksit kapanımları olarak bulunan eser miktarda alüminyum, silikon, kalsiyum, titanyum ve krom, kaynak sırasında cüruf oluşumu ile ilişkilidir.
Çeşitli elementlerin etkileri kümülatiftir, bu nedenle oksijenin varlığı, düşük kükürt etkilerinin bir kısmını dengeleyebilir. Yüksek seviyelerde alüminyum, kükürt penetrasyonu üzerindeki olumlu etkiyi etkisiz hale getirebilir. Manganez, kaynak sıcaklığında buharlaşır ve kaynak ısısından etkilenen bölgede birikintiler oluşturur. Bu manganez birikintileri, korozyon direnci kaybıyla ilişkilendirilir.(Bkz. Cohen, 1997). Yarı iletken endüstrisi şu anda düşük manganez ve hatta ultra düşük manganez 316L malzemeleriyle deneyler yapıyor korozyon direnci.
Cüruf oluşumu. Bazı ısılarda paslanmaz çelik boncuk üzerinde zaman zaman cüruf adacıkları görülür. Bu, doğası gereği bir malzeme sorunudur, ancak bazen kaynak parametrelerindeki değişiklikler bunu en aza indirebilir veya argon/hidrojen karışımındaki değişiklikler kaynağı iyileştirebilir. Pollard, ana metaldeki alüminyumun silikona oranının cüruf oluşumunu etkilediğini buldu. İstenmeyen plak tipi cüruf oluşumunu önlemek için, alüminyum içeriğinin %0,010'da ve silikon içeriğinin %0,5'te tutulmasını önerir. Al/Si oranı bu seviyenin üzerindeyse plak tipinden ziyade küresel cüruf oluşabilir. Bu tip cüruf, elektro-parlatmadan sonra çukurlar bırakabilir, bu da yüksek saflıktaki uygulamalar için kabul edilemez. Kaynağın dış çapı üzerinde oluşan cüruf adacıkları, ID pasosunda eşit olmayan penetrasyona neden olabilir ve yetersiz penetrasyona neden olabilir. ID kaynak dikişi üzerinde oluşan cüruf adacıkları korozyona duyarlı olabilir.
Titreşimli tek pasolu kaynak. Standart otomatik orbital boru kaynağı, darbeli akım ve sürekli sabit hızlı dönüş ile tek geçişli bir kaynaktır. Bu teknik, dış çapları 1/8" ila yaklaşık 7" ve duvar kalınlıkları 0,083" ve altında olan borular için uygundur. Zamanlanmış bir ön süpürmeden sonra, ark oluşur. Tüp duvarına nüfuz etme, arkın mevcut olduğu ancak dönüşün olmadığı zamanlanmış bir gecikme sırasında gerçekleştirilir. Bu dönüşten sonra Her gecikmede elektrot, son kaynak katmanı sırasında kaynağın ilk kısmıyla birleşene veya kaynağın ilk kısmıyla örtüşene kadar kaynak eklemi etrafında döner. Bağlantı tamamlandığında, akım zamanlanmış bir düşüşle azalır.
Kademeli mod (“senkronize” kaynak). Genellikle 0,083 inç'ten büyük olan daha kalın cidarlı malzemelerin ergitme kaynağı için, füzyon kaynağı güç kaynağı senkron veya kademeli modda kullanılabilir. Senkronize veya kademeli modda, kaynak akımı darbesi darbe ile senkronize edilir, böylece rotor, yüksek akım darbeleri sırasında maksimum penetrasyon için sabittir ve düşük akım darbeleri sırasında hareket eder. Senkronize teknikler, onuncu veya yüzüncü ile karşılaştırıldığında 0,5 ila 1,5 saniye mertebesinde daha uzun darbe süreleri kullanır. geleneksel kaynak için ikinci bir darbe süresinin. kaynak ve daha geniş, daha pürüzlü dikiş nedeniyle ultra yüksek saflık (UHP) uygulamaları için daha az uygundur.
Programlanabilir değişkenler. Mevcut nesil kaynak güç kaynakları mikroişlemci tabanlıdır ve temizleme süresi, kaynak akımı, hareket hızı (RPM), katman sayısı ve katman başına süre, darbe süresi, yokuş aşağı süre vb. dahil olmak üzere kaynak yapılacak borunun belirli bir çapı (OD) ve duvar kalınlığı için kaynak parametreleri için sayısal değerler belirten programlardır. sabit ark aralığı) ve yukarı eğim. Füzyon kaynağı yapmak için, kaynak kafasını uygun elektrot ve boru kelepçesi ek parçalarıyla birlikte boruya takın ve kaynak planını veya programını güç kaynağı belleğinden geri çağırın.
Programlanamayan değişkenler. Tutarlı bir şekilde iyi kaynak kalitesi elde etmek için, kaynak parametreleri dikkatli bir şekilde kontrol edilmelidir. Bu, kaynak güç kaynağının ve belirli bir boru veya boru boyutunun kaynağı için kaynak parametrelerinden oluşan ve güç kaynağına girilen bir dizi talimat olan kaynak programının doğruluğu ile elde edilir. Ayrıca, kaynak kabul kriterlerini belirten etkili bir kaynak standartları seti ve kaynağın kabul edilen standartları karşılamasını sağlamak için bazı kaynak muayene ve kalite kontrol sistemleri olmalıdır. Ancak, kaynak parametreleri dışındaki belirli faktörler ve prosedürler de dikkatli bir şekilde kontrol edilmelidir. Bu faktörler, kullanımı içerir. iyi son hazırlama ekipmanı, iyi temizleme ve taşıma uygulamaları, boru veya diğer parçaların iyi boyutsal toleransları, tutarlı tungsten tipi ve boyutu, yüksek oranda saflaştırılmış inert gazlar ve malzeme değişikliklerine dikkat edilmesi.- yüksek sıcaklık.
Boru ucu kaynağı için hazırlık gereklilikleri, yörünge kaynağı için manüel kaynağa göre daha önemlidir. Orbital boru kaynağı için kaynaklı bağlantılar genellikle kare alın bağlantılarıdır. Orbital kaynakta istenen tekrarlanabilirliği elde etmek için, hassas, tutarlı, işlenmiş uç hazırlığı gereklidir. Kaynak akımı duvar kalınlığına bağlı olduğundan, uçlar, OD veya ID (OD veya ID) üzerinde farklı duvar kalınlıklarına yol açabilecek çapaklar veya eğimler olmadan kare olmalıdır.
Boru uçları, kare alın birleştirmenin uçları arasında gözle görülür bir boşluk kalmayacak şekilde kaynak kafasında birbirine uymalıdır. Küçük boşluklarla kaynaklı birleştirmeler elde edilebilse de, kaynak kalitesi olumsuz etkilenebilir. Boşluk ne kadar büyükse, sorun olma olasılığı o kadar yüksektir. Kötü montaj, lehimlemenin tamamen başarısız olmasına neden olabilir. George Fischer ve diğerleri tarafından boruyu kesen ve aynı işlemde boru uçlarına bakan boru testereleri veya Protem, Wachs tarafından yapılanlar gibi portatif uç hazırlama tornaları ve diğerleri, genellikle talaşlı imalata uygun düz uçlu yörünge kaynakları yapmak için kullanılır. Kıyma testereleri, demir testereleri, şerit testereler ve boru kesiciler bu amaç için uygun değildir.
Kaynak için güç girişi sağlayan kaynak parametrelerine ek olarak, kaynak üzerinde derin bir etkiye sahip olabilecek başka değişkenler de vardır, ancak bunlar gerçek kaynak prosedürünün bir parçası değildir. Bunlar arasında tungstenin türü ve boyutu, arkı korumak ve kaynak bağlantısının içini temizlemek için kullanılan gazın türü ve saflığı, temizleme için kullanılan gaz akış hızı, kullanılan başlık ve güç kaynağı türü, bağlantının konfigürasyonu ve diğer ilgili bilgiler yer alır. Bunlara "programlanamaz" değişkenler diyoruz ve bunları kaynak çizelgesine kaydediyoruz. Örneğin, kaynak prosedürlerinin ASME Bölüm IX Kazan ve Basınçlı Kap Koduna uyması için Kaynak Prosedürü Spesifikasyonunda (WPS) gaz tipi temel bir değişken olarak kabul edilir. Gaz tipi veya gaz karışım yüzdelerindeki değişiklikler veya ID tasfiyesinin ortadan kaldırılması, kaynak prosedürünün yeniden doğrulanmasını gerektirir.
kaynak gazı.Paslanmaz çelik, oda sıcaklığında atmosferik oksijen oksidasyonuna karşı dayanıklıdır. Erime noktasına (saf demir için 1530°C veya 2800°F) kadar ısıtıldığında kolayca oksitlenir. İnert argon, en yaygın olarak koruyucu gaz olarak ve orbital GTAW işlemi yoluyla dahili kaynaklı bağlantıların temizlenmesi için kullanılır. en yüksek kalitede değilse veya boşaltma sistemi, boşaltma sistemine az miktarda hava sızacak şekilde tamamen sızdırmaz değilse, oksidasyon açık deniz mavisi veya mavimsi olabilir. Tabii ki, hiçbir temizleme genellikle "tatlandırılmış" olarak adlandırılan kabuklu siyah yüzeyle sonuçlanmayacaktır. O2, CO2, hidrokarbonlar, vb. toplam maksimum 40 ppm için. Bir silindirdeki yüksek saflıkta argon veya bir Dewar'daki sıvı argon %99,999 saflıkta veya maksimum 2 ppm oksijenle 10 ppm toplam safsızlık olabilir.
karışık bileşim. %75 helyum/%25 argon ve %95 argon/%5 hidrojen gibi gaz karışımları, özel uygulamalar için koruyucu gazlar olarak kullanılabilir. İki karışım, argonla aynı program ayarlarında yapılanlardan daha sıcak kaynaklar üretti. Helyum karışımları, karbon çeliği üzerinde ergitme kaynağı ile maksimum penetrasyon için özellikle uygundur. Bir yarı iletken endüstri danışmanı, UHP uygulamaları için koruyucu gaz olarak argon/hidrojen karışımlarının kullanılmasını savunmaktadır. Avantajı, mümkün olduğunca pürüzsüz bir iç yüzeye sahip ultra yüksek basınçlı gaz dağıtım sistemlerini uygulamak için ideal olan daha ıslak bir su birikintisi ve daha pürüzsüz bir kaynak yüzeyi oluşturmasıdır. Hidrojenin varlığı, indirgeyici bir atmosfer sağlar, bu nedenle gaz karışımında eser miktarda oksijen varsa, elde edilen kaynak, saf argondaki benzer bir oksijen konsantrasyonuna göre daha az renk değişikliği ile daha temiz görünür. Bu etki, yaklaşık %5 hidrojen içeriğinde idealdir. Bazıları ID pur olarak %95/5 argon/hidrojen karışımı kullanır iç kaynak dikişinin görünümünü iyileştirmek için ge.
Koruyucu gaz olarak bir hidrojen karışımı kullanan kaynak dikişi daha dardır, ancak paslanmaz çeliğin çok düşük bir kükürt içeriğine sahip olması ve karıştırılmamış argonla aynı akım ayarına göre kaynakta daha fazla ısı üretmesi dışında. Argon/hidrojen karışımlarının önemli bir dezavantajı, arkın saf argondan çok daha az kararlı olmasıdır ve arkın kayma eğilimi vardır, yanlış kaynaşmaya neden olacak kadar şiddetlidir. Ark kayması, farklı bir karışık gaz kaynağı kullanıldığında kaybolabilir, bu da bunun kirlenme veya zayıf karışımdan kaynaklanabileceğini düşündürür. arkın ürettiği ısı hidrojen konsantrasyonu ile değişir, tekrarlanabilir kaynaklar elde etmek için sabit bir konsantrasyon şarttır ve önceden karıştırılmış şişelenmiş gazlarda farklılıklar vardır. Diğer bir dezavantaj ise, bir hidrojen karışımı kullanıldığında tungstenin ömrünün büyük ölçüde kısalmasıdır. Tungstenin karışım gazdan bozulmasının nedeni belirlenemezken, arkın daha zor olduğu ve bir veya iki kaynaktan sonra tungstenin değiştirilmesi gerekebileceği bildirilmiştir. karbon çeliği veya titanyumu kaynaklamak için kullanılabilir.
TIG işleminin ayırt edici bir özelliği, elektrot tüketmemesidir. Tungsten, herhangi bir metal arasında en yüksek erime noktasına sahiptir (6098°F; 3370°C) ve iyi bir elektron yayıcıdır, bu da onu tüketilemeyen bir elektrot olarak kullanım için özellikle uygundur. Ark başlangıcını ve ark kararlılığını iyileştirmek için serya, lantan oksit veya toryum oksit gibi bazı nadir toprak oksitlerin %2'si eklenerek özellikleri iyileştirilir. Saf tungsten, GTAW'da nadiren kullanılır seryum tungstenin üstün özelliklerinden dolayı, özellikle yörüngesel GTAW uygulamaları için. Toryum tungsten, biraz radyoaktif oldukları için geçmişte olduğundan daha az kullanılmaktadır.
Cilalı yüzeyli elektrotların boyutu daha eşittir.Elektrot geometrisindeki tutarlılık tutarlı, düzgün kaynak sonuçları için kritik olduğundan, pürüzsüz bir yüzey her zaman pürüzlü veya tutarsız bir yüzeye tercih edilir. Uçtan yayılan elektronlar (DCEN) tungsten uçtan kaynağa ısı aktarır. tungsten geometrisi ve kaynak tekrarlanabilirliği. Künt uç, arkı kaynaktan tungsten üzerindeki aynı noktaya zorlar. Uç çapı, arkın şeklini ve belirli bir akımdaki penetrasyon miktarını kontrol eder. Konik açı arkın akım/gerilim özelliklerini etkiler ve belirtilmesi ve kontrol edilmesi gerekir. Tungstenin uzunluğu önemlidir çünkü ark aralığını ayarlamak için bilinen bir tungsten uzunluğu kullanılabilir. Belirli bir akım değeri için ark aralığı gerilimi ve dolayısıyla gücü belirler kaynağa uygulanır.
Elektrot boyutu ve uç çapı, kaynak akımı yoğunluğuna göre seçilir. Akım, elektrot veya ucu için çok yüksekse uçtan metal kaybedebilir ve akım için çok büyük uç çapına sahip elektrotların kullanılması ark kaymasına neden olabilir. küçük hassas Bileşenlerin kaynağı. Kaynak işleminin tekrarlanabilirliği için, tungsten tipi ve bitişi, uzunluğu, konik açısı, çapı, uç çapı ve ark aralığının tümü belirtilmeli ve kontrol edilmelidir. Tüp kaynağı uygulamaları için, bu tipin diğer tiplere göre çok daha uzun kullanım ömrü ve mükemmel ark tutuşma özelliklerine sahip olması nedeniyle her zaman seryum tungsten önerilir. Seryum tungsten radyoaktif değildir.
Daha fazla bilgi için lütfen Barbara Henon, Teknik Yayınlar Müdürü, Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331 ile iletişime geçin. Telefon: 818-896-9556. Faks: 818-890-3724.