جوشکاری خودبخودی لوله فولادی زنگ نزن در زمان و نحوه جوش بدون پرکننده - دانش

اتصالات جوش خودکارلوله فولادی ضد زنگفقط با ذوب فلز پایه - بدون سیم پرکننده. بیاموزید که چه زمانی از آن استفاده کنید، کدام درجه‌ها ایمن‌تر هستند، محدودیت ضخامت دیوار-، راه‌اندازی TIG مداری، گاز محافظ، و نحوه جلوگیری از رایج‌ترین نقص‌ها.

Autogenous Welding of Stainless Steel Tube

برای خوانندگانی که عجله دارند - و برای موتورهای جستجو و دستیاران هوش مصنوعی که پاسخ ها را استخراج می کنند، در اینجا کل پست در شش خط آمده است:

انتهای لوله فیوزهای جوشکاری خودزا فقط با استفاده از فلز پایه - هیچ فلز پرکننده اضافه نشده است.
بر روی دیوار نازک-(کمتر یا مساوی ~ 3 میلی متر، در حالت ایده آل کمتر یا مساوی 2 میلی متر)، اتصالات آلیاژی مشابه-و بهداشتی می درخشد.
گریدهای 304L، 316L و دوبلکس ایمن ترین هستند. گریدهای کاملا آستنیتی (310، 347) دارای خطر- ترک خوردن هستند.
نتیجه روی سطوح تمیز، محکم مربعی شکل-روی بالا، و پاکسازی آرگون پشتی زنده می‌شود یا می‌میرد.
هر روشی باید قبل از تولید واجد شرایط باشد (به عنوان مثال، بخش IX ASME BPVC).
هنگامی که دیوار ضخیم است، تلورانس اتصال شل است، یا شیمی باید تنظیم شود، به جای آن از پرکننده استفاده کنید.

جوش خودوژن دو انتهای لوله ضد زنگ را با ذوب کردن فقط فلز پایه با هم می‌پیوندد - هیچ سیم پرکننده اضافه نمی‌شود. فلز جوش خود فلز پایه است.

"خودتزا" (از یونانی auto-genēs، "self-متولد") به معنای شکل های مشترک از قطعات کار به تنهایی است. در ساخت لوله، اغلب با جوشکاری قوس تنگستن گازی (GTAW، که TIG نیز نامیده می شود) با یک مشعل در مدار، و گاهی اوقات با پرتو لیزر یا جوشکاری پلاسما (چاله کلید) انجام می شود. از آنجایی که هیچ پرکننده ای وجود ندارد، ترکیب شیمیایی، استحکام و رفتار خوردگی جوش به طور کامل از لوله اصلی به ارث می رسد.

در جوشکاری فیوژن معمولی، یک سیم پرکننده (به عنوان مثال ER308L) برای افزودن فلز و تنظیم شیمی به استخر وارد می شود. جوشکاری خودزا این مرحله را رد می کند. این یک متغیر - را حذف می‌کند اما یک شبکه ایمنی را نیز حذف می‌کند.

هنگامی که دیوار نازک است، دو سر آن آلیاژ یکسانی هستند و داخل لوله باید کاملا تمیز یا صاف بماند، جوش خودزا را انتخاب کنید.

When Should You Weld Stainless Steel Tube Without Filler

جوشکاری خودزا جای خود را در این شرایط به دست می آورد:

خدمات بهداشتی-با خلوص بالا: خطوط غذا، نوشیدنی، لبنیات، داروسازی، پردازش زیستی و نیمه هادی که یک سوراخ صاف و بدون شکاف{1}}از رشد باکتری ها و آلودگی محصول جلوگیری می کند. یک مهره پرکننده در داخل تمیز کردن غیرممکن است و در بسیاری از مشخصات بهداشتی ممنوع است.
لوله نازک-دیواری: خطوط ابزار،-لوله‌های مبدل گرما-و لوله‌های حسگر که در آن پرکننده اضافه شده از سوراخ کوچک سرریز می‌شود.
بدون دسترسی به ریشه: هنگامی که نمی توانید برای تغذیه پرکننده به داخل برسید (در مورد اکثر اتصالات لوله صادق است)، جوشکاری خودزا تنها راه برای بستن ریشه است.
اتصالات آلیاژی یکسان: وقتی هر دو انتها از قبل درجه مناسبی دارند، افزودن پرکننده فقط ترکیب شیمیایی درست را رقیق یا تغییر می‌دهد.
حداقل اعوجاج: گرمای ورودی کمتر نسبت به جوش های پر شده به گرد نگه داشتن لوله های نازک کمک می کند.
بررسی ساده:اگر لوله نازک است، فلزات مطابقت دارند و تمیزی بیش از استحکام اضافی مهم است، بدون پرکننده جوش دهید.

گریدهای آستنیتی کم-کربن 304L و 316L و گریدهای دوبلکس به صورت خودزا با بیشترین اطمینان جوش می‌شوند. گریدهای کاملا آستنیتی مانند 310 یا 347 نیاز به احتیاط دارند زیرا ممکن است در هنگام جامد شدن ترک بخورند.

چرا نمره مهم است:بدون پرکننده برای تنظیم مخلوط، ریزساختار جوش ریزساختار فلز پایه است. عدد کلیدی عدد فریت (FN) است - اندازه‌گیری میزان دلتا-فریت (فاز سخت و مقاوم در برابر ترک-) موجود است.

304L / 316L (آستنیتی، کربن کم): به طور طبیعی مقدار کمی فریت را حمل می کند (FN ≈ 3-10). این فریت عناصر ناخالصی را جذب می کند که در غیر این صورت باعث ترک خوردن داغ (انجماد) می شود. کربن کم (کمتر یا مساوی 0.03٪) نیز از ایجاد حساسیت جلوگیری می کند. اینها موتورهای جوشکاری لوله خودزا هستند.

ضد زنگ دوبلکس (مثلاً 2205): تقریباً نیمی از فریت است، بنابراین در برابر ترک‌خوردگی گرم به خوبی مقاومت می‌کنند - اما برای جلوگیری از از دست دادن مقاومت در برابر خوردگی (تشکیل فاز سیگما-) در اثر گرمای بیش از حد، به کنترل حرارتی دقیق نیاز دارند.

گریدهای کاملا آستنیتی (310، 347، برخی از فریت بسیار-کم-304/316): فریت نزدیک-صفر، آنها را مستعد ترک خوردگی انجماد تحت مهار می‌کند. از پرکننده (یا فرآیند متفاوت) استفاده کنید مگر اینکه واجد شرایط باشد.

آلیاژهای{0}نیکل بالا (به عنوان مثال، 625، 825): اغلب به صورت خودزا در بخش نازک جوش داده می شوند، اما هر آلیاژ به روش واجد شرایط خود نیاز دارد.

قاعده کلی:FN جوش را در محدوده 3-8 نگه دارید. زیر ~3، خطر ترک افزایش می یابد. بالای 10 ~، خطر فاز سیگما یا کاهش چقرمگی افزایش می یابد.

درجه	مناسب بودن خودزا	چرا
304L	عالی	فریت متعادل، کربن کم
316L	عالی	مانند 304L، به علاوه مولیبدن برای مقاومت در برابر سوراخ شدن
2205 (دوبلکس)	خوب - عالی	فریت بالا، اما گرمای ورودی را کنترل می کند
310S	احتیاط	کاملا آستنیتی، فریت کم → خطر ترک خوردگی
347	احتیاط	تثبیت شده، تقریباً-به طور کامل آستنیتی
آلیاژ 625/825	مورد به مورد-	برای هر آلیاژ به یک روش واجد شرایط نیاز دارد

GTAW Autogenous تا ضخامت دیواره تقریباً 3 میلی متر قابل اعتماد است. جوش لوله مداری معمولاً زیر 2 میلی متر اعمال می شود، جایی که کنترل نفوذ کامل آسان تر است.

What Wall-Thickness Limit Applies to Autogenous Welding

دو محدودیت مهم است:

نفوذ: بدون پرکننده، باید دیواره کامل را از یک طرف ذوب کنید. با افزایش ضخامت، گرمای ورودی باید افزایش یابد، که باعث افزایش اعوجاج و زمان سپری کردن فلز در محدوده حساسیت می شود.

تناسب{0}}تلرانس: جوش های خودزا نمی توانند "شکاف" را پر کنند. اتصال باید تقریباً کامل باشد - شکاف مجاز معمولی کمتر یا مساوی 0.1 میلی متر و عدم تطابق کمتر یا مساوی 0.1-0.2 میلی متر است. دیوارهای نازک آن را دست یافتنی می کند. تراز کردن دیوارهای ضخیم سخت تر است.

راهنمای عملی:

کمتر یا مساوی 1.5 میلی متر: ایده آل برای TIG مداری خودزا.
1.5-3 میلی متر: امکان پذیر با پارامترهای واجد شرایط و تناسب عالی-به بالا.
>3 میلی متر: معمولاً به پرکننده-افزوده شده GTAW / PAW یا فرآیند سوراخ کلید تغییر می‌کند.

اصطلاحات ساده:هرچه دیواره لوله نازک تر باشد، راحت تر می توان هر دو طرف را به طور مساوی بدون افزودن فلز ذوب کرد. دیوارهای ضخیم معمولاً به پرکننده نیاز دارند.

یک جوش خودزای تکرارشونده به سه کار بستگی دارد: فلز را تمیز کنید، لبه‌های مربعی را با شکاف محکم برش دهید و داخل آن را با آرگون تمیز کنید.

گام به گام:

تمیز کردن: با یک حلال ایمن برای ضد زنگ چربی زدایی کنید، سپس رنگ حرارتی و اکسید را حذف کنید. روغن، مایع برش یا کثیفی مغازه تبدیل به تخلخل و شکر می شود. هرگز از برس های کربنی-استیل استفاده نکنید - آنها آهن را فرو می کنند و باعث زنگ زدگی می شوند.
برش مربع: از یک برش لوله یا اره ای استفاده کنید که صورت مربعی-آزادی ایجاد می کند. دو انتها باید بدون شکاف (کمتر یا مساوی 0.1 میلی متر) و عدم تطابق با یکدیگر ملاقات کنند.
گیره و تراز: مفصل را در یک فیکسچر نگه دارید تا سوراخ در یک راستا بماند. ناهماهنگی علت شماره 1 نفوذ ناقص است.
پاکسازی برگشتی: جریان آرگون را از داخل لوله (اغلب 20 تا 50 × حجم لوله برای شروع، سپس یک قطره ثابت) تا زمانی که اکسیژن به کمتر از 50 ppm (زیر 20 ppm برای کارهای بهداشتی حیاتی) برسد. این کار از اکسید شدن ("قند کردن") داخل جلوگیری می کند.
مشعل را تنظیم کنید: تنگستن لانتان دار یا توریدار (1.6 تا 2.4 میلی متر)، نوک نوک تیز، نازل صحیح و لنز گاز برای یک پوشش آرگون پایدار.
واجد شرایط: یک کوپن را جوش دهید، آن را برش دهید، و قبل از تولید - در ASME IX یا مشخصات شما، (خم / اچ / رادیوگرافی) را آزمایش کنید.

اصطلاحات ساده:آن را تمیز کنید، آن را کاملاً ردیف کنید و گاز تمیز و خشک داخل آن را باد کنید. سپس ثابت کنید که روی یک قطعه آزمایشی کار می کند.

از آرگون خالص (یا مخلوط آرگون-هلیوم/هیدروژن) برای مشعل و آرگون برای پاکسازی پشتی استفاده کنید و حرارت ورودی را کم و ثابت نگه دارید.

گاز محافظ

مشعل: آرگون خالص خط پایه است. افزودن هلیوم گرما و نفوذ را افزایش می دهد. افزودن 1 تا 5 درصد هیدروژن باعث بهبود رطوبت می‌شود و مهره‌ای تمیزتر و براق‌تر روی ضد زنگ آستنیتی می‌دهد (استفاده با احتیاط - هیدروژن می‌تواند باعث ایجاد تخلخل در برخی مفاصل شود).

پاکسازی پشت: آرگون استاندارد است. برای دوبلکس برخی مغازه ها از نیتروژن استفاده می کنند، اما آرگون برای سرویس های حساس به خوردگی-ایمن ترین است. هدف O2 < 50 ppm در ریشه.

پارامترهای کلیدی

پارامتر	محدوده / یادداشت معمولی
جریان جوش	30-120 A توسط دیوار (به عنوان مثال، ~40-60 A برای 1 میلی متر 304L)
قوس / سرعت حرکت	تنظیم با چرخش مشعل؛ سریعتر=گرمای کمتر
نبض	حداکثر جریان / پس زمینه + فرکانس برای کنترل و گرمای کمتر
تنگستن	2٪ لانتانات، Ø 1.6-2.4 میلی متر، نوک تیز
جریان محافظ	مشعل 8-20 لیتر در دقیقه؛ پاکسازی برگشت به مشخصات
دمای بین پاس	کمتر یا مساوی 150 درجه معمولی
جریان قبل از -جریان / پست-	هر کدام 3 تا 10 ثانیه برای محافظت از شروع / توقف

اصطلاحات ساده:گاز اکسیژن را دور نگه می دارد. جریان و سرعت تعیین می کنند که چه مقدار گرما وارد می شود. گرمای بیش از حد به معنای اعوجاج و کاهش مقاومت در برابر خوردگی است.

خطرات اصلی عبارتند از فقدان همجوشی، ترک داغ، شکرک زدن و حساس شدن - و هر کدام با کنترل روش قابل پیشگیری هستند.

What Are the Most Common Autogenous Weld Defects

نقص	علت	پیشگیری
عدم فیوژن / نفوذ ناقص	شکاف خیلی بزرگ، ناهماهنگی، حرارت کم	تناسب محکم-بالا، سوراخ تراز، جریان واجد شرایط
ترک داغ (انجماد).	جوش کاملا آستنیتی، ناخالصی، مهار بالا	از درجه های FN 3-8 استفاده کنید، محدودیت را کاهش دهید
شکرگذاری (اکسید روی ریشه)	پاکسازی کمر ضعیف یا غایب	پاکسازی مجدد آرگون به کمتر از 50 پی پی ام O2
حساسیت (از دست دادن مقاومت در برابر خوردگی)	خنک کننده آهسته از طریق 450-850 درجه، کربن بالا	L-درجه، ورودی گرمای کنترل شده
تخلخل	رطوبت، نفت، گاز کثیف	سطوح تمیز، گاز خشک، خطوط بدون نشت-
اعوجاج / خارج از-از-دور	گرمای بیش از حد ورودی	جوشکاری پالس، بستن، حرارت کمتر

اصطلاحات ساده:بیشتر خرابی ها ناشی از کثیف شدن فلز، شلختگی اتصال یا اجازه دادن هوا به فلز داغ است. آنها را کنترل کنید و جوش های خودزا قابل اعتماد هستند.

برای اتصالات آلیاژی نازک، تمیز-که سوراخ باید صاف بماند، بدون پرکننده جوش دهید. هنگامی که ضخامت، شیمی یا تناسب{2}}تحمل نیاز به آن دارد، پرکننده اضافه کنید.

عامل	خودزا (بدون پرکننده)	Filler{0}}اضافه شد
سوراخ داخلی	صاف، بدون مهره ریشه	ممکن است مهره از داخل بیرون بزند
ضخامت دیوار	کمتر یا مساوی ~ 3 میلی متر (ایده آل کمتر یا مساوی 2 میلی متر)	مقاطع ضخیم تر امکان پذیر است
تحمل شکاف	بسیار محکم (کمتر یا مساوی 0.1 میلی متر)	بخشنده تر
کنترل شیمی	از پایه به ارث رسیده است	از طریق سیم قابل تنظیم است
خطر-ترک داغ	بستگی به پایه FN دارد	قابل تنظیم با فیلر
استفاده معمولی	بهداشتی، ابزار، لوله نازک	لوله، دیوار سنگین، غیر مشابه

اصطلاحات ساده:هیچ-پرکننده تمیزتر و ساده‌تر است، اما کمتر بخشنده است. پرکننده انعطاف پذیرتر است اما فلز بیشتری در داخل باقی می گذارد.

فقط زمانی بگویید "جوش بدون پرکننده": دیواره نازک، آلیاژ منطبق، نیاز بهداشتی، تناسب خوب- و سطح فریت ایمن.

بله را علامت بزنید:

ضخامت دیوار کمتر یا مساوی 3 میلی متر (در حالت ایده آل کمتر یا مساوی 2 میلی متر)؟

هر دو به یک درجه و شیمی ختم می شود؟

داخل باید تمیز/صاف بماند (بهداشتی یا خلوص{0} بالا)؟

دسترسی به افزودن پرکننده در ریشه ندارید؟

فریت فلز پایه (FN) در محدوده 3-8؟

آیا می‌توان Fit-بالا را روی فاصله و عدم تطابق کمتر یا مساوی 0.1 میلی‌متر نگه داشت؟

یک روش جوشکاری واجد شرایط موجود است؟

اگر پاسخ شما به اکثر این موارد مثبت است، جوشکاری خودزا بهترین گزینه است.

س: آیا می توانید لوله فولادی ضد زنگ خود را جوش دهید؟

بله. گریدهای آستنیتی-دیواره نازک مانند 304L و 316L به طور معمول توسط TIG مداری به طور خودکار جوش داده می شوند، به ویژه در سرویس بهداشتی و ابزار.

س: "خودزا" در جوشکاری به چه معناست؟

این بدان معنی است که جوش فقط با ذوب فلزات پایه ساخته می شود - هیچ فلز پرکننده اضافه نمی شود.

س: چه ضخامت دیوار برای جوشکاری خودزا بهترین است؟

تا حدود 3 میلی متر، با نقطه شیرین زیر 2 میلی متر که در آن نفوذ کامل راحت ترین کنترل است.

س: چرا لوله‌های ضدزنگ پاکسازی برگشتی با آرگون جوش می‌شوند؟

برای اینکه اکسیژن را از ریشه داغ دور نگه دارید تا اکسید نشود ("قند") که مقاومت در برابر خوردگی و بهداشت را از بین می برد.

س: کدام گریدهای ضد زنگ باید از جوشکاری خودزا اجتناب کنند؟

گریدهای کاملا آستنیتی با فریت کم (مثلاً 310، 347) مستعد ترک خوردگی انجماد هستند و باید با دقت مناسب باشند یا با پرکننده جوش داده شوند.

س: آیا جوش خودزا قوی تر از جوشکاری پرکننده است؟

هنگامی که به خوبی انجام شود، استحکام با فلز پایه مطابقت دارد. جوشکاری پرکننده می تواند استحکام را افزایش دهد یا شیمی را تنظیم کند، اما فلز بیشتری را در داخل سوراخ باقی می گذارد.