Примітка редактора: Pharmaceutical Online із задоволенням представляє цю статтю з чотирьох частин про орбітальне зварювання біотехнологічних трубопроводів від галузевого експерта Барбари Хенон з Arc Machines. Ця стаття адаптована з презентації доктора Хенон на конференції ASME наприкінці минулого року.
Запобігайте втраті стійкості до корозії. Вода високого ступеня чистоти, така як DI або WFI, є дуже агресивним травильником для нержавіючої сталі. Крім того, WFI фармацевтичного класу проходить цикл при високій температурі (80°C) для підтримки стерильності. Існує тонка різниця між зниженням температури, достатньою для підтримки живих організмів, смертельних для продукту, та підвищенням температури, достатньою для утворення «рум’ян». Рум’яна — це коричнева плівка різного складу. спричинена корозією компонентів системи трубопроводів з нержавіючої сталі. Основними компонентами можуть бути бруд і оксиди заліза, але також можуть бути присутніми різні форми заліза, хрому та нікелю. Наявність рум’ян є смертельною для деяких продуктів і може призвести до подальшої корозії, хоча її присутність в інших системах виглядає досить безпечною.
Зварювання може негативно вплинути на корозійну стійкість. Гаряче забарвлення є результатом окислювального матеріалу, що осідає на зварювальних швах і ЗТВ під час зварювання, є особливо шкідливим і пов’язане з утворенням рум’яних плям у фармацевтичних водних системах. Утворення оксиду хрому може спричинити гарячий відтінок, залишаючи збіднений хромом шар, сприйнятливий до корозії. Гаряче забарвлення можна видалити за допомогою травлення та шліфування, видаляючи метал із поверхню, включно з нижнім шаром, збідненим хромом, і відновлення корозійної стійкості до рівнів, близьких до рівня основного металу. Однак травлення та шліфування шкодять обробці поверхні. Пасивація системи трубопроводів азотною кислотою або композиціями хелатуючих агентів виконується для подолання несприятливих наслідків зварювання та виготовлення перед тим, як система трубопроводів буде введена в експлуатацію. Оже-електронний аналіз показав, що хелатна пасивація може відновити зміни поверхні розподілу. кисню, хрому, заліза, нікелю та марганцю, які виникли в зоні зварювання та термічного впливу до стану перед зварюванням. Однак пасивація впливає лише на зовнішній поверхневий шар і не проникає нижче 50 ангстрем, тоді як теплове забарвлення може поширюватися на 1000 ангстрем або більше під поверхнею.
Тому для встановлення корозійностійких систем трубопроводів поблизу незварених підкладок важливо намагатися обмежити пошкодження, спричинені зварюванням і виготовленням, до рівнів, які можна значною мірою відновити шляхом пасивації. Це вимагає використання продувного газу з мінімальним вмістом кисню та доставки до внутрішнього діаметра зварного з’єднання без забруднення атмосферним киснем або вологою. Точний контроль надходження тепла та уникнення перегріву під час зварювання також важливе для запобігання втраті корозійної стійкості. Контроль виробничого процесу для досягнення повторюваних і незмінних високоякісних зварних швів, а також обережне поводження з трубами та компонентами з нержавіючої сталі під час виробництва для запобігання забрудненню є важливими вимогами для високоякісної системи трубопроводів, яка стійка до корозії та забезпечує довготривалу продуктивну службу.
Матеріали, які використовуються в біофармацевтичних системах трубопроводів з нержавіючої сталі високої чистоти, зазнали еволюції в напрямку покращення корозійної стійкості за останнє десятиліття. Більшість нержавіючих сталей, які використовувалися до 1980 року, становили нержавіючу сталь 304, оскільки вона була відносно недорогою та є кращою в порівнянні з міддю, яка використовувалася раніше. Насправді, нержавіючу сталь серії 300 відносно легко обробляти, її можна зварювати плавленням без надмірної втрати корозії. стійкість і не вимагають спеціальної попередньої та післятермічної обробки.
Останнім часом використання нержавіючої сталі 316 у високочистих трубопроводах зростає. Тип 316 подібний за складом до типу 304, але на додаток до легуючих елементів хрому та нікелю, спільних для обох, 316 містить близько 2% молібдену, що значно покращує корозійну стійкість 316. Типи 304L і 316L, які називаються марками «L», мають нижчий вміст вуглецю, ніж стандартні сорти (0,035% проти 0,08%). Таке зменшення вмісту вуглецю має на меті зменшити кількість карбіду, який може виникнути під час зварювання. Це утворення карбіду хрому, який виснажує межі зерен основного металу хрому, роблячи його сприйнятливим до корозії. Утворення карбіду хрому, яке називається «сенсибілізацією», залежить від часу та температури та є більшою проблемою під час ручного паяння. Ми показали, що орбітальне зварювання супераустенітної нержавіючої сталі AL-6XN забезпечує більш стійкі до корозії зварні шви, ніж подібні шви, зроблені вручну. Це пояснюється тим, що орбітальне зварювання забезпечує точне керування силою струму, пульсацією та синхронізацією, що призводить до нижчого та більш рівномірного підведення тепла, ніж ручне зварювання. Орбітальне зварювання в поєднанні з віртуальними класами «L» 304 і 316 повністю усуває випадання карбіду як фактор розвитку корозії в системах трубопроводів.
Варіація нагрівання нержавіючої сталі. Незважаючи на те, що параметри зварювання та інші фактори можуть залишатися в межах досить жорстких допусків, все ще існують відмінності в підведенні тепла, необхідному для зварювання нержавіючої сталі від нагрівання до нагрівання. Номер нагрівання – це номер партії, призначений конкретному розплаву нержавіючої сталі на заводі. Точний хімічний склад кожної партії реєструється у звіті про заводські випробування (MTR) разом із ідентифікацією партії або номером нагріву. .Чисте залізо плавиться при 1538°C (2800°F), тоді як леговані метали плавляться в діапазоні температур, залежно від типу та концентрації кожного наявного сплаву чи мікроелемента. Оскільки не існує двох плавок нержавіючої сталі, які містять однакову концентрацію кожного елемента, характеристики зварювання відрізнятимуться від печі до печі.
SEM орбітальних зварних швів труби 316L на трубі AOD (верхня частина) і матеріал EBR (нижня частина) показала значну різницю в гладкості зварного шва.
Хоча одна процедура зварювання може працювати для більшості нагрівання з подібним зовнішнім діаметром і товщиною стінки, деякі нагрівання вимагають меншої сили струму, а деякі вимагають більшої сили струму, ніж зазвичай. З цієї причини слід ретельно відстежувати нагрівання різних матеріалів на робочому місці, щоб уникнути потенційних проблем. Часто новий нагрів вимагає лише невеликої зміни сили струму, щоб досягти задовільної процедури зварювання.
Проблема сірки. Елементарна сірка – це домішка, пов’язана із залізною рудою, яка значною мірою видаляється під час процесу виробництва сталі. Для нержавіючих сталей AISI типу 304 і 316 максимальний вміст сірки становить 0,030%. З розвитком сучасних процесів рафінування сталі, таких як аргонокиснева декарбюрізація (AOD) і методи подвійного вакуумного плавлення, наприклад вакуумного індукційного плавлення, з подальшим розвитком. За допомогою вакуумно-дугового переплаву (VIM+VAR) стало можливим виробляти сталі, які відрізняються такими особливостями: їх хімічний склад. Було відмічено, що властивості зварювальної ванни змінюються, коли вміст сірки в сталі нижче приблизно 0,008%. Це пов’язано з впливом сірки та меншою мірою інших елементів на температурний коефіцієнт поверхневого натягу зварювальної ванни, який визначає характеристики потоку рідкої ванни.
За дуже низьких концентрацій сірки (0,001% – 0,003%) проникнення зварювальної ванни стає дуже широким порівняно з аналогічними зварними швами, виготовленими на матеріалах із середнім вмістом сірки. Зварні шви, виконані на трубі з нержавіючої сталі з низьким вмістом сірки, матимуть ширші зварні шви, тоді як на трубі з товстішою стінкою (0,065 дюйма, або 1,66 мм або більше) буде більша тенденція до утворення зварних швів. Зварювання поглибленням. Коли Зварювальний струм достатній для отримання повністю проникаючого зварного шва. Це ускладнює зварювання матеріалів із дуже низьким вмістом сірки, особливо з товщими стінками. При вищому рівні концентрації сірки в нержавіючій сталі 304 або 316 зварювальний валик має тенденцію бути менш рідким на вигляд і грубішим, ніж матеріали із середнім вмістом сірки. Тому для зварюваності ідеальний вміст сірки буде в діапазоні приблизно від 0,005% до 0. 017%, як зазначено в ASTM A270 S2 для трубок фармацевтичної якості.
Виробники електрополірованої труби з нержавіючої сталі помітили, що навіть помірний вміст сірки в нержавіючій сталі 316 або 316L ускладнює задоволення потреб їхніх споживачів із напівпровідників та біофармацевтики щодо гладких внутрішніх поверхонь без ямок. Використання скануючої електронної мікроскопії для перевірки гладкості поверхні труб стає все більш поширеним. Було показано, що сірка в недорогоцінних металах утворює неметалічні включення або «стрингери» сульфіду марганцю (MnS), які видаляються під час електрополірування та залишають порожнечі в діапазоні 0,25-1,0 мікрон.
Виробники та постачальники електрополірованих труб спрямовують ринок на використання матеріалів із наднизьким вмістом сірки, щоб відповідати вимогам до обробки поверхні. Однак проблема не обмежується електрополірованими трубами, оскільки в неелектрополірованих трубах включення видаляються під час пасивації системи трубопроводів. Було показано, що порожнечі більш схильні до утворення точок, ніж гладкі поверхні. Отже, є кілька важливих причин для тенденції до «чистіших» матеріалів із низьким вмістом сірки. .
Деформація дуги. Окрім покращення зварюваності нержавіючої сталі, наявність деякої кількості сірки також покращує оброблюваність. У результаті виробники та виробники прагнуть вибирати матеріали з вищим діапазоном зазначеного вмісту сірки. Зварювання труб із дуже низькими концентраціями сірки до фітингів, клапанів чи інших труб із вищим вмістом сірки може створити проблеми зі зварюванням, оскільки дуга буде зміщена до труб із низьким вмістом сірки. .Коли відбувається відхилення дуги, провар стає глибшим на стороні з низьким вмістом сірки, ніж на стороні з високим вмістом сірки, що є протилежністю того, що відбувається під час зварювання труб із відповідними концентраціями сірки. У крайніх випадках зварювальний валик може повністю проникнути в матеріал із низьким вмістом сірки та залишити внутрішню частину зварного шва повністю нерозплавленою (Fihey and Simeneau, 1982). Для того, щоб узгодити вміст сірки у фітингах. залежно від вмісту сірки в трубі, відділ Carpenter Steel компанії Car-penter Technology Corporation of Pennsylvania представив заготовку з низьким вмістом сірки (0,005% макс.) 316 бар (тип 316L-SCQ) (VIM+VAR)) для виробництва фітингів та інших компонентів, призначених для зварювання до труб з низьким вмістом сірки. Зварювати два матеріали з дуже низьким вмістом сірки один до одного набагато легше, ніж зварювати дуже низький вміст сірки. сірчаний матеріал до більш сірчистого.
Перехід до використання труб із низьким вмістом сірки значною мірою пов’язаний з необхідністю отримання гладких електрополірованих внутрішніх поверхонь труб. У той час як обробка поверхні та електрополірування важливі як для напівпровідникової промисловості, так і для біотехнологічної/фармацевтичної промисловості, SEMI, під час написання специфікації напівпровідникової промисловості, вказав, що труби 316L для ліній технологічного газу повинні мати 0,004% сірки для оптимальної роботи. Поверхневі торці. ASTM, з іншого боку, змінили свої специфікації ASTM 270, щоб включити труби фармацевтичного класу, які обмежують вміст сірки в діапазоні від 0,005 до 0,017%. Це має призвести до менших труднощів із зварюванням порівняно з низьким вмістом сірки. Однак слід зазначити, що навіть у цьому обмеженому діапазоні відхилення дуги все ще може виникати під час зварювання труб з низьким вмістом сірки до труб або фітингів з високим вмістом сірки та встановлення ери повинні ретельно відстежувати нагрівання матеріалу та перевіряти перед виготовленням сумісність припою між нагріванням. Виробництво зварних швів.
інші мікроелементи. Мікроелементи, включаючи сірку, кисень, алюміній, кремній і марганець, як було встановлено, впливають на проникнення. Слідові кількості алюмінію, кремнію, кальцію, титану та хрому, присутні в основному металі у вигляді оксидних включень, пов’язані з утворенням шлаку під час зварювання.
Вплив різних елементів є кумулятивним, тому присутність кисню може компенсувати деякі ефекти низького вмісту сірки. Високий вміст алюмінію може протидіяти позитивному впливу на проникнення сірки. Марганець випаровується при температурі зварювання та відкладається в зоні термічного впливу зварювання. Ці відкладення марганцю пов’язані з втратою корозійної стійкості (див. Cohen, 1997). Напівпровідникова промисловість зараз експериментує з матеріали з низьким вмістом марганцю та навіть наднизький вміст марганцю 316L, щоб запобігти цій втраті стійкості до корозії.
Утворення шлаку. Час від часу на валику з нержавіючої сталі з’являються острівці шлаку. Це за своєю суттю проблема матеріалу, але іноді зміни в параметрах зварювання можуть мінімізувати це, або зміни в суміші аргон/водень можуть покращити зварювання. Поллард виявив, що співвідношення алюмінію та кремнію в основному металі впливає на утворення шлаку. Щоб запобігти утворенню небажаного шлаку типу нальоту, він рекомендує підтримувати вміст алюмінію на рівні 0. 0,010% і вміст кремнію 0,5%. Однак, коли співвідношення Al/Si вище цього рівня, може утворюватися сферичний шлак, а не наліт. Цей тип шлаку може залишати ямки після електрополірування, що є неприйнятним для застосувань високої чистоти. Острівці шлаку, які утворюються на зовнішній стороні зварного шва, можуть спричинити нерівномірне проникнення внутрішнього проходу та призвести до недостатнього проникнення. Острівці шлаку, які форма зварювального шва ID може бути чутливою до корозії.
Однопрохідне зварювання з пульсацією. Стандартне автоматичне орбітальне зварювання труб – це однопрохідне зварювання з імпульсним струмом і безперервним обертанням із постійною швидкістю. Ця техніка підходить для труб із зовнішнім діаметром від 1/8 дюйма до приблизно 7 дюймів і товщиною стінки 0,083 дюйма та менше. Після тимчасової попередньої продувки виникає дуга. Проникнення стінки труби здійснюється протягом тимчасової затримки, протягом якої ар cing присутній, але обертання не відбувається. Після цієї затримки обертання електрод обертається навколо зварювального з’єднання, поки зварний шов не з’єднається або не перекриє початкову частину зварного шва під час останнього шару зварювання. Коли з’єднання завершено, струм поступово зменшується.
Ступеневий режим («синхронізоване» зварювання). Для зварювання плавленням матеріалів з товщиною стінок, як правило, більше 0,083 дюйма, джерело живлення для зварювання плавленням можна використовувати в синхронному або ступінчастому режимі. У синхронному або ступінчастому режимі імпульс зварювального струму синхронізується з ходом, тому ротор нерухомий для максимального проникнення під час імпульсів сильного струму та рухається під час імпульсів слабкого струму. У синхронних методах використовується довший імпульс. разів, приблизно від 0,5 до 1,5 секунд, у порівнянні з десятою або сотою часткою секунди для тривалості імпульсу для звичайного зварювання. Ця техніка може ефективно зварювати труби товщиною 0,154 або 6 дюймів 40 калібру 40 із товщиною стінки 0,154 або 6 дюймів. Ступінчаста технологія створює ширший зварний шов, що робить його стійким до поломок і корисним для зварювання. звичайні деталі, такі як фітинги до труб, де можуть існувати відмінності в допусках на розміри, деяке зміщення або термічна несумісність матеріалу. Цей тип зварювання потребує приблизно вдвічі більшого часу дуги, ніж звичайне зварювання, і менш підходить для застосування з надвисокою чистотою (UHP) через ширший і грубіший шов.
Програмовані змінні. Поточне покоління джерел зварювального струму базується на мікропроцесорах і зберігає програми, які вказують числові значення параметрів зварювання для певного діаметра (OD) і товщини стінки труби, що зварюється, включаючи час продування, зварювальний струм, швидкість руху (об/хв), кількість шарів і час на шар, час імпульсу, час спуску тощо. Для орбітальних зварювальних швів труб із доданим присадковим дротом параметри програми включатимуть швидкість подачі дроту, амплітуда коливань пальника та час витримки, AVC (контроль напруги дуги для забезпечення постійного міждугового проміжку) і підвищення нахилу. Щоб виконати зварювання плавленням, установіть зварювальну головку з відповідним електродом і вставками для затискачів труб на трубу та викликайте розклад або програму зварювання з пам’яті джерела живлення. Послідовність зварювання ініціюється натисканням кнопки або клавіші на мембранній панелі, і зварювання продовжується без втручання оператора.
Непрограмовані змінні. Щоб отримати незмінно хорошу якість зварювання, необхідно ретельно контролювати параметри зварювання. Це досягається завдяки точності джерела зварювального живлення та зварювальної програми, яка являє собою набір інструкцій, що вводяться в джерело живлення, що складається з параметрів зварювання, для зварювання певного розміру труби або труби. Також повинен існувати ефективний набір стандартів зварювання, що визначає критерії прийнятності зварювання та деякі зварювальні параметри. інспекції та системи контролю якості, щоб гарантувати, що зварювання відповідає узгодженим стандартам. Однак певні фактори та процедури, окрім параметрів зварювання, також повинні ретельно контролюватися. Ці фактори включають використання хорошого обладнання для підготовки кінців, належні методи очищення та поводження, хороші допуски на розміри труб або інших частин, що зварюються, постійний тип і розмір вольфраму, високоочищені інертні гази та пильну увагу до коливань матеріалів.- висока температура.
Вимоги до підготовки для орбітального зварювання кінців труб є більш критичними для орбітального зварювання, ніж для ручного зварювання. Зварні з’єднання для орбітального зварювання труб, як правило, є квадратними стиковими з’єднаннями. Щоб досягти повторюваності, бажаної при орбітальному зварюванні, потрібна точна, послідовна, механічно оброблена підготовка кінців. Оскільки зварювальний струм залежить від товщини стінки, кінці повинні бути квадратними без задирок або скосин на OD або ID (OD або ID), що призведе до різної товщини стінки. ес.
Кінці труб повинні з’єднуватися в зварювальній головці, щоб не було помітного зазору між кінцями квадратного стикового з’єднання. Хоча зварні з’єднання можна виконувати з невеликими зазорами, це може негативно вплинути на якість зварювання. Чим більший зазор, тим більша ймовірність виникнення проблеми. Неякісне складання може призвести до повної невдачі паяння. Трубопили, виготовлені Джорджем Фішером та іншими, які ріжуть трубу та облицьовують кінці труби під час однієї операції. , або портативні токарні верстати для підготовки кінців, як-от виробництва Protem, Wachs та інших, які часто використовуються для виготовлення орбітальних швів гладких кінців, придатних для механічної обробки. Ножівки, стрічкові пилки та труборізи для цієї мети не підходять.
На додаток до параметрів зварювання, які споживають потужність для зварювання, існують інші змінні, які можуть мати значний вплив на зварювання, але вони не є частиною фактичної процедури зварювання. Це включає тип і розмір вольфраму, тип і чистоту газу, який використовується для захисту дуги та очищення внутрішньої частини зварювального з’єднання, швидкість потоку газу, який використовується для продувки, тип головки та джерела живлення, що використовуються, конфігурація з’єднання та будь-яка інша відповідна інформація. Ми телефонуємо. ці «непрограмовані» змінні та запишіть їх у графіку зварювання. Наприклад, тип газу вважається важливою змінною в специфікаціях процедури зварювання (WPS) для зварювальних процедур відповідно до розділу IX Кодексу котлів і посудин під тиском ASME. Зміни в типі газу чи відсотковому вмісті газової суміші або усунення продувки ідентифікатора вимагають повторної перевірки процедури зварювання.
зварювальний газ. Нержавіюча сталь стійка до окислення киснем повітря при кімнатній температурі. При нагріванні до точки плавлення (1530°C або 2800°F для чистого заліза) вона легко окислюється. Інертний аргон найчастіше використовується як захисний газ і для очищення внутрішніх зварних з’єднань через орбітальний процес GTAW. Чистота газу відносно кисню та вологи визначає кількість Знебарвлення, спричинене окисленням, яке виникає на зварному з’єднанні або поблизу нього після зварювання. Якщо продувний газ не найвищої якості або якщо система продувки не повністю вільна від витоку, так що невелика кількість повітря просочується в систему продувки, окислення може бути світло-коричневим або блакитним. Звичайно, жодне очищення не призведе до появи кірки чорної поверхні, яку зазвичай називають «підсолодженою». Зварювальний аргон, що постачається в балоні. s має чистоту 99,996-99,997%, залежно від постачальника, і містить 5-7 ppm кисню та інших домішок, включаючи H2O, O2, CO2, вуглеводні тощо, що становить максимум 40 ppm. Аргон високої чистоти в циліндрі або рідкий аргон у Дьюарі може мати чистоту 99,999% або 10 ppm загальних домішок, з максимум 2 частки на мільйон кисню. ПРИМІТКА. Під час очищення можна використовувати очисники газу, такі як Nanochem або Gatekeeper, щоб знизити рівень забруднення до діапазону частин на мільярд (ppb).
змішаний склад. Газові суміші, такі як 75% гелію/25% аргону та 95% аргону/5% водню, можна використовувати як захисні гази для спеціальних застосувань. Дві суміші створюють гарячіші зварні шви, ніж ті, які виконуються за тих самих програмних параметрів, що й аргон. Гелієві суміші особливо підходять для максимального проплавлення шляхом зварювання плавленням вуглецевої сталі. Консультант з напівпровідникової промисловості виступає за використання сумішей аргон/водень як захист гази для застосувань UHP. Водневі суміші мають ряд переваг, але також і серйозні недоліки. Перевага полягає в тому, що вони створюють більш вологу калюжу та більш гладку поверхню зварного шва, що ідеально підходить для впровадження систем подачі газу надвисокого тиску з максимально гладкою внутрішньою поверхнею. Присутність водню забезпечує відновну атмосферу, тому, якщо в газовій суміші присутні сліди кисню, отриманий зварний шов виглядатиме чистішим із меншим знебарвленням, ніж аналогічна концентрація кисню в чистому вигляді. аргон. Цей ефект є оптимальним при приблизно 5% вмісту водню. Деякі використовують суміш 95/5% аргон/водень як продувку внутрішнього шару, щоб покращити зовнішній вигляд внутрішнього шва.
Зварювальний валик, який використовує водневу суміш як захисний газ, є вужчим, за винятком того, що нержавіюча сталь має дуже низький вміст сірки та генерує більше тепла в зварювальному шві, ніж те саме налаштування струму з незмішаним аргоном. Суттєвим недоліком сумішей аргон/водень є те, що дуга набагато менш стабільна, ніж чистий аргон, і існує тенденція до дрейфу дуги, досить сильна, щоб спричинити неправильне зварювання. Дрейф дуги може зникнути, коли використовується інше джерело змішаного газу, що свідчить про те, що це може бути спричинено забрудненням або поганим змішуванням. Оскільки тепло, що виділяється дугою, змінюється залежно від концентрації водню, постійна концентрація є важливою для досягнення повторюваних зварних швів, і існують відмінності в попередньо змішаному газі в пляшках. Іншим недоліком є ​​те, що термін служби вольфраму значно скорочується, коли використовується воднева суміш. Хоча причиною погіршення якості вольфраму від змішаного газу є не було визначено, повідомлялося, що дуга складніша, і вольфрам може знадобитися замінити після одного або двох зварних швів. Суміші аргон/водень не можна використовувати для зварювання вуглецевої сталі або титану.
Відмінною рисою процесу TIG є те, що він не споживає електроди. Вольфрам має найвищу температуру плавлення з усіх металів (6098°F; 3370°C) і є хорошим випромінювачем електронів, що робить його особливо придатним для використання як невитратний електрод. Його властивості покращуються шляхом додавання 2% деяких рідкоземельних оксидів, таких як оксид церію, оксид лантану або оксид торію, для покращення запуску дуги та гасіння дуги. Чистий вольфрам рідко використовується в GTAW через чудові властивості церієвого вольфраму, особливо для орбітальних застосувань GTAW. Торієвий вольфрам використовується менше, ніж у минулому, оскільки він є певною мірою радіоактивним.
Електроди з полірованим покриттям мають більш однорідний розмір. Гладка поверхня завжди краща, ніж шорстка або неоднорідна поверхня, оскільки узгодженість геометрії електрода має вирішальне значення для постійних рівномірних результатів зварювання. Електрони, що випускаються з наконечника (DCEN), передають тепло від наконечника з вольфраму до зварювального шва. Більш тонкий наконечник дозволяє підтримувати дуже високу щільність струму, але може призвести до скорочення терміну служби вольфраму. Для механічного зварювання важливо ретельно відшліфуйте наконечник електрода, щоб забезпечити повторюваність геометрії вольфраму та повторюваність зварного шва. Тупий наконечник змушує дугу від зварювального шва до тієї самої точки на вольфрамі. Діаметр наконечника контролює форму дуги та величину проникнення при певному струмі. Кут конусності впливає на характеристики струму/напруги дуги, і його потрібно вказувати та контролювати. Довжина вольфраму важлива, оскільки відома довжина вольфраму може використовуватися для налаштування дуги ga р. Дуговий проміжок для певного значення струму визначає напругу і, отже, потужність, що прикладається до зварного шва.
Розмір електрода та діаметр його наконечника вибираються відповідно до інтенсивності зварювального струму. Якщо струм занадто високий для електрода або його наконечника, він може втратити метал із наконечника, а використання електродів із завеликим діаметром наконечника для струму може спричинити дрейф дуги. Ми вказуємо діаметр електрода та наконечника за товщиною стінки зварювального з’єднання та використовуємо діаметр 0,0625 майже для всіх матеріалів товщиною стінки до 0,093″, якщо використання не призначене для використовується з електродами діаметром 0,040 дюйма для зварювання невеликих точних компонентів. Для повторюваності процесу зварювання тип і обробка вольфраму, довжина, кут конусності, діаметр, діаметр наконечника та дуговий зазор повинні бути вказані та контрольовані. Для зварювання труб завжди рекомендується церієвий вольфрам, оскільки цей тип має набагато довший термін служби, ніж інші типи, і має чудові характеристики запалювання дуги. Церієвий вольфрам не є радіоактивним.
Щоб отримати додаткову інформацію, будь ласка, зв’яжіться з Барбарою Хенон, менеджером із технічних публікацій Arc Machines, Inc., 10280 Glenoaks Blvd., Pacoima, CA 91331. Телефон: 818-896-9556. Факс: 818-890-3724.