GTAW خودکار برای آسیاب لوله های فولادی ضد زنگ: جوشکاری درز مداری در مقابل طولی

جوشکاری قوس تنگستن گاز (GTAW)، همچنین به عنوان جوشکاری TIG شناخته می‌شود، فرآیند ترجیحی برای تولید لوله‌های فولادی ضد زنگ و آلیاژ نیکل است که در آن خلوص جوش، مقاومت در برابر خوردگی و یکپارچگی ساختار غیرقابل مذاکره-است. GTAW خودکار تنوع جوش دستی را با استفاده از حرکت مشعل مکانیزه، کنترل دقیق طول قوس و پارامترهای قابل برنامه ریزی حذف می کند و نتایج ثابتی را در طول دوره های تولید طولانی ارائه می دهد.

در GTAW خودکار، دو پیکربندی غالب به آسیاب های لوله خدمت می کنند: جوش مداری، که در آن قوس 360 درجه به دور یک لوله ثابت می چرخد، و جوشکاری درز طولی، که در آن قوس در یک خط مستقیم در طول یک لوله نورد شده حرکت می کند. انتخاب بین آنها یک موضوع ترجیحی نیست{2}}به طور مستقیم کیفیت جوش، توان تولید، هزینه سرمایه و محدوده اندازه‌های لوله را که یک کارخانه می‌تواند تولید کند تعیین می‌کند.

این مقاله دو فرآیند را در هشت بعد فنی-مکانیسم، کیفیت جوش، سرعت، هزینه، تناسب ضخامت دیواره، رفتار آلیاژ نیکل، استانداردهای کیفیت و منطق انتخاب- مقایسه می‌کند تا تیم‌های مهندسی و تدارکات بتوانند یک تصمیم قابل دفاع و مبتنی بر داده{{2} اتخاذ کنند.

GTAW خودکار چیست و چرا برای آسیاب های لوله فولادی ضد زنگ اهمیت دارد؟

GTAW خودکار یک فرآیند جوشکاری مکانیزه است که از یک الکترود تنگستن غیرقابل مصرف با یک محافظ آرگون بی‌اثر برای تولید جوش‌هایی با خلوص بالا و-کم استفاده می‌کند. برای آسیاب های لوله فولادی ضد زنگ اهمیت دارد زیرا این تنها فرآیند متداول است که به طور همزمان مقاومت در برابر خوردگی، دقت ابعادی و تکرارپذیری کامل نفوذ را در بخش های نازک-دیواره-و دیواره های متوسط{6} تضمین می کند.

چرا این مهم است:فولاد ضد زنگ و آلیاژهای نیکل دقیقاً به این دلیل انتخاب می شوند که در برابر خوردگی مقاومت می کنند و در دماهای شدید استحکام را حفظ می کنند. هر جوشی که باعث اکسیداسیون، جذب کربن یا نفوذ ناقص شود، نقطه شکستی ایجاد می کند که ارزش فلز پایه را نفی می کند. GTAW خودکار این موضوع را از طریق سه مکانیسم حل می کند:

محافظ بی اثر:آرگون (یا مخلوط‌های آرگون{0}}هیدروژن) اکسیژن و نیتروژن را از حوضچه مذاب حذف می‌کند و از ورود اکسیدهایی که غیرفعال‌سازی را به خطر می‌اندازد، جلوگیری می‌کند.

الکترود غیر قابل مصرف-:الکترود تنگستن آلودگی پرکننده را اضافه نمی کند، بنابراین شیمی جوش با فلز اصلی{0}}که برای آلیاژهای نیکل مانند آلیاژ 625 یا آلیاژ 825 حیاتی است مطابقت دارد.

کنترل حلقه بسته-:سیستم‌های مدرن جریان، سرعت حرکت و طول قوس را در زمان واقعی تنظیم می‌کنند، و تحمل‌هایی را دارند که جوشکارهای دستی نمی‌توانند در یک شیفت ۸ ساعته حفظ کنند.

برای آسیاب های لوله، اتوماسیون در مقیاس اختیاری نیست. یک شیفت می تواند صدها متر لوله جوش داده شده تولید کند. نرخ عیب 2% در جوشکاری دستی به معنی ضایعات قابل توجه، کار مجدد و تاخیر در تحویل است. GTAW خودکار اولین-بازده پاس را بالاتر از 98% دارد که مبنای تولید رقابتی لوله ضد زنگ است.

تفاوت اساسی جوش درز مداری و طولی چیست؟

جوش مداری مشعل (یا لوله) را 360 درجه حول یک اتصال محیطی ثابت می چرخاند، در حالی که جوشکاری درز طولی مشعل را در یک خط مستقیم در طول لوله ای که از صفحه یا نوار نورد شده به حرکت در می آورد. تفاوت در هندسه مسیر جوش باعث ایجاد تمایز پایین دستی در تجهیزات، کنترل پارامتر و کاربرد می شود.

کنتراست هندسی:جوش مداری یک دایره بسته-شروع و انتهایی است که باید بدون نقص با هم همپوشانی داشته باشند و نیاز به تراز دقیق چسبندگی و یک سطح شیبدار همپوشانی کنترل شده دارد. یک جوش طولی یک خط باز است-شروع و انتهای آن جدا هستند و چالش به حفظ نفوذ کامل در کل عرض نوار بدون عدم تطابق لبه تغییر می‌کند.

مکانیسم مداری:یک سر جوش روی لوله می‌چرخد و یک حلقه داخلی حامل الکترود تنگستن را می‌چرخاند. خود لوله حرکت نمی‌کند، و این باعث می‌شود که جوش مداری برای-قرقره‌های از پیش ساخته شده و مجموعه‌های محدود شده در میدان- ایده‌آل باشد.

مکانیسم طولی:لوله به طور پیوسته از نوار در یک آسیاب رول{0} شکل می‌گیرد و مشعل در طول درز با سرعت خط حرکت می‌کند. این حالت غالب برای تولید لوله‌های ضد زنگ به سبک ERW است که در آن توان عملیاتی اولویت است.

دامنه پارامتر:جوش مداری باید رفتار حوضچه وابسته به گرانش را در تمام موقعیت‌های ساعت (مسطح، عمودی-بالا، عمودی-پایین، بالای سر) در یک جوش واحد مدیریت کند. جوشکاری طولی معمولاً یک موقعیت واحد دارد (مسطح یا 1G) که توسعه پارامترها را ساده می‌کند اما نیاز به آماده‌سازی لبه پایدار دارد.

در عمل، این دو فرآیند به ندرت برای یک شغل با هم رقابت می کنند. جوشکاری مداری مجموعه‌های گسسته و دقیق را ارائه می‌کند. جوشکاری درز طولی به خروجی آسیاب پیوسته کمک می کند. آسیاب هایی که هم لوله های ابزار دقیق کوچک و هم لوله های ساختاری بزرگ تولید می کنند، اغلب هر دو فناوری را به صورت موازی کار می کنند.

کدام فرآیند کیفیت جوش برتر را برای فولاد ضد زنگ ارائه می دهد؟

Orbital GTAW کیفیت جوش بالاتر و ثابت‌تری را روی لوله‌های ضد زنگ کوچک-تا{{1}متوسط ​​ارائه می‌کند و به نرخ پذیرش رادیوگرافی بالاتر از 99% و یکنواختی-ریشه داخلی می‌رسد که جوش‌کاری طولی نمی‌تواند در مقاطع نازک-دیواره مطابقت داشته باشد. جوشکاری درز طولی کیفیت عالی را روی دیوارهای متوسط-تا-ضخیم می‌آورد، اما نسبت به آماده‌سازی لبه نوار و تراز آسیاب حساس‌تر است.

چرا مداری بر روی کیفیت دیوار نازک-برنده می‌شود:سر جوش بسته، محل اتصال را در اتمسفر آرگون موضعی محصور می کند و بسیاری از سیستم ها نیز شناسه لوله را پاکسازی می کنند. این محافظ دوگانه یک ریشه داخلی روشن و بدون اکسید-با کمترین تغییر رنگ-به‌عنوان معیاری برای لوله‌های دارویی، نیمه‌رسانا و هوافضا ایجاد می‌کند که توسط ASME BPE و ASTM A269/A270 کنترل می‌شود.

در جایی که جوشکاری طولی برتری دارد:در دیوارهای ضخیم تر (بزرگتر یا مساوی 2 میلی متر)، حوضچه مذاب بزرگتر و خنک شدن آهسته تر یک درز خطی اجازه نفوذ کامل با مشخصات مهره ای پایدار را می دهد. جوشکارهای درز طولی مدرن از ردیابی درز و کنترل جریان تطبیقی ​​برای حفظ نفوذ در ± 0.1 میلی متر استفاده می کنند و جوش هایی را تولید می کنند که الزامات API 5LC و ASTM A312 را برای لوله مبدل سازه و حرارتی{5}} برآورده می کنند.

معیارهای کلیدی کیفیت در مقایسه:

تقویت ریشه داخلی:مداری 0.1-0.3 میلی متر در مقابل طولی 0.2-0.6 میلی متر{5}}مقدار مداری پایین تر تلاطم را در سرویس سیال با خلوص{{6} بالا کاهش می دهد.

پهنای منطقه تحت تأثیر گرما-(HAZ):مداری 1.0-1.8 میلی متر در مقابل طولی 1.5-3.0 میلی متر در ضخامت معادل. HAZ باریکتر مقاومت در برابر خوردگی را حفظ می کند.

تغییر رنگ اکسید:Orbital with ID purge: هیچ به کاه روشن نیست. طولی بدون پاکسازی شناسه: اکسید آبی تا سنگین که اغلب به ترشی جوش- نیاز دارد.

پذیرش اول RT/PT-:مدار بزرگتر یا مساوی 99%؛ طولی 95-98٪، با عیوب متمرکز در عدم تطابق لبه نوار و رمپ استارت/ایست.

برای گریدهای آستنیتی مانند 304L و 316L، هر دو فرآیند در صورت بهینه سازی پارامترها کاملاً قادر هستند. شکاف کیفیت برای گریدهای سوپرفریتی و دوبلکس افزایش می‌یابد، جایی که گرمای ورودی کمتر و کنترل دقیق‌تر جوشکاری مداری، ریزساختار متعادل مورد نیاز برای مقاومت در برابر خوردگی{3}}تنش کلرید را بهتر حفظ می‌کند.

چگونه سرعت تولید بین جوش مداری و طولی مقایسه می شود؟

جوشکاری درز طولی بطور قابل توجهی سریعتر است-معمولاً 2 تا 4 برابر توان خطی جوشکاری مداری-زیرا یک درز مستقیم را با سرعت آسیاب پیوسته بدون توقف برای تعیین موقعیت سر جوش می دهد. جوشکاری مداری کندتر است، اما برای اتصالات مجزا و با ارزش{5} که زمان چرخه در درجه دوم کیفیت قرار دارد، بهینه شده است.

اصول سرعت:جوشکارهای درز طولی با سرعت 0.5 تا 2.0 متر در دقیقه بر روی نوار ضد زنگ، هماهنگ با خط رول- کار می کنند. از آنجایی که مشعل یک مسیر مستقیم را دنبال می کند، سرعت سفر عمدتاً توسط فیزیک نفوذ محدود می شود، نه مکانیک. جوشکارهای مداری در اطراف لوله می‌چرخند و سرعت محیطی با نیاز به حفظ کنترل استخر در تمام موقعیت‌ها محدود می‌شود-معمولاً 0.2-0.6 متر در دقیقه حرکت قوس.

زمان چرخه مداری:یک جوش لوله OD 50 میلی متری تقریباً 30 تا 60 ثانیه زمان قوس الکتریکی به اضافه 15 تا 30 ثانیه برای بارگذاری/تخلیه سر طول می کشد و 40 تا 80 جوش در ساعت ایجاد می کند.

توان عملیاتی طولی:یک آسیاب پیوسته که لوله دیواری 60 میلی‌متر OD × 2 میلی‌متر را با سرعت 1.2 متر در دقیقه تولید می‌کند، تقریباً 36 متر لوله جوش داده شده در ساعت در هر ایستگاه تولید می‌کند که بسیار بیشتر از خروجی مداری در هر-مفصل است.

جایی که اوربیتال رقابت می کند:زمانی که برنامه نیاز به پیوستن به-قرقره ها یا اتصالات از قبل بریده شده-در جایی که تولید مداوم آسیاب غیرممکن است{2}}جوشکاری مداری تنها گزینه خودکار قابل دوام است و سرعت آن با توجه به جایگزین GTAW دستی قابل قبول است.

بنابراین مقایسه سرعت وابسته به برنامه-است. برای لوله های ضد زنگ کالایی که به صورت متری فروخته می شوند، جوشکاری طولی انتخاب واضحی است. برای مجموعه های مهندسی شده که توسط جوش فروخته می شوند، چرخه کندتر جوشکاری مداری با نرخ عیب تقریباً صفر- و حذف تعمیرات پایین دستی توجیه می شود.

معاوضه-هزینه هر روش چیست؟

جوشکاری مداری هزینه سرمایه بالاتری برای هر ایستگاه دارد (معمولاً 40000 تا 120000 دلار برای یک سیستم کامل) اما هزینه مصرف و کار مجدد برای هر جوش کمتر است. جوشکاری درز طولی هزینه سرمایه کمتری به ازای هر متر لوله تولید شده دارد (اغلب در یک خط آسیاب 200,000 تا 800,000 USD ادغام می‌شود) اما هزینه عملیاتی بالاتری در آماده‌سازی نوار، مصرف آرگون و عملیات پس از جوش دارد.

مخارج سرمایه ای:هزینه یک سیستم مداری در سر جوش دقیق، کنترل کننده حلقه بسته-و چرخش آب سرد متمرکز شده است. هزینه یک سیستم درز طولی در سراسر آسیاب شکل‌دهی، ایستگاه جوش و اندازه‌گیری/صاف کردن پایین دست توزیع می‌شود-بنابراین هزینه جوشکار در هر ایستگاه کمتر است، اما کل سرمایه‌گذاری خط قابل توجه است.

مواد مصرفی مداری:کم. الکترودهای تنگستن هزاران جوش را انجام می دهند. استفاده از آرگون در هر مفصل اندازه گیری می شود (2 تا 10 لیتر در دقیقه). بدون سیم پرکننده در حالت خودزا.

مواد مصرفی طولی:بالاتر. جریان پیوسته آرگون (10-25 لیتر در دقیقه)، جایگزینی متناوب تنگستن، و-در دیوارهای ضخیم‌تر{4}افزودن سیم پرکننده. سایش لبه نوار روی رول های شکل دهنده نیز به هزینه نگهداری کمک می کند.

دوباره کاری و ضایعات:نرخ دوباره کاری مداری < 1٪. طولی 2-5٪. در مقیاس، نرخ ضایعات 3% در یک خط-با حجم بالا می‌تواند از کل بودجه مصرفی سالانه بیشتر شود.

کار:هر دو وابستگی{0}}جوشکار ماهر را کاهش می‌دهند، اما جوش مداری به اپراتورهای جوشکاری تایید شده (CWO) برای صلاحیت روش نیاز دارد، در حالی که خطوط طولی را می‌توان توسط اپراتورهای آسیاب آموزش دیده تحت یک WPS مستند کار کرد.

سوال تعیین کننده هزینه حجم است. کمتر از حدود 5000 اتصال جوش داده شده در سال با اندازه معین، هزینه سرمایه بالای جوش مداری به سختی قابل استهلاک است. بیش از 50000 متر لوله پیوسته در سال، هزینه جوشکاری درزهای طولی در هر متر کمتر است. منطقه متقاطع-که در آن هر دو از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند-جایی است که الزامات کیفیت برنامه، و نه هزینه، باید تصمیم را هدایت کند.

کدام فرآیند برای لوله‌های دیوار نازک-در مقابل ضخیم- مناسب‌تر است؟

جوشکاری مداری بهترین انتخاب برای لوله‌های{0}دیواره نازک (0.5-2.0 میلی‌متر) است زیرا ورودی حرارت کم و کاملاً کنترل‌شده آن از سوختن-از طریق و حفظ هندسه{4} داخلی ریشه جلوگیری می‌کند. جوشکاری درز طولی بهترین انتخاب برای لوله‌های دیوار ضخیم- (3.0 میلی‌متر و بالاتر) است زیرا حوضچه مذاب بزرگ‌تر و پایدار و خنک‌شدن آهسته‌تر آن نفوذ کامل را بدون تقویت بیش از حد تضمین می‌کند.

چالش دیوار نازک-:در دیواره 0.5 میلی متری، تفاوت بین نفوذ کامل و سوختگی از طریق 0.1-0.2 میلی متر تغییر طول قوس است. کنترل طول قوس ثابت و محافظ محفظه بسته در جوشکاری مداری، این تحمل را در تولید قابل دستیابی می کند. جوشکارهای درز طولی با نوار نازک مشکل دارند زیرا هر گونه ناهماهنگی لبه یا تغییر ضخامت در نوار باعث سوختگی متناوب-می شود.

چالش دیوار ضخیم-:در دیواره های 5 میلی متری و بالاتر، یک-جوش خودزا غیرممکن است. سیستم‌های درز طولی این کار را با قابلیت عبور چند-، افزودن سیم پرکننده، و سرعت‌های حرکت آهسته‌تر انجام می‌دهند که به هر گذر اجازه می‌دهد رسوب صدا ایجاد کند. جوشکاری مداری روی دیوار ضخیم نیاز به برنامه‌ریزی چند پاس دارد و معمولاً به کمتر از یا مساوی 4 میلی‌متر در یک پاس محدود می‌شود و برای لوله‌های ساختاری ناکارآمد است.

دیوار 0.5-1.5 میلی متر:مداری غالب. معمولی در لوله های ابزار دقیق نیمه هادی، دارویی و هوافضا.

دیوار 1.5-3.0 میلی متر:هر دو قابل اجرا اربیتال برای مفاصل گسسته ترجیح داده می شود. طولی برای خروجی آسیاب پیوسته.

دیوار 3.0-6.0 میلی متر:طولی ترجیح داده می شود. مبدل حرارتی-دیگ بخار و لوله ضد زنگ ساختاری.

>دیوار 6.0 میلی متر:طولی با چند-گذر و پرکننده. SAW یا لیزر{2}}هیبرید GTAW نیز ممکن است در نظر گرفته شود.

ضخامت دیوار همچنین استراتژی محافظ را هدایت می کند. دیواره نازک-جوش های مداری به پاکسازی ID برای محافظت از ریشه متکی هستند. جوش‌های طولی{2}}دیواره ضخیم به پوشش خارجی آرگون و به طور فزاینده‌ای به پشتیبان شار برای حمایت از مهره ریشه متکی هستند. انتخاب فرآیند نادرست برای محدوده دیوار معین، شایع ترین علت مشکلات مزمن کیفیت در آسیاب های لوله ضد زنگ است.

چگونه ویژگی های آلیاژ نیکل بر انتخاب فرآیند تأثیر می گذارد؟

آلیاژهای نیکل (آلیاژ 625، 825، C{4}}276، مونل 400) جوش مداری را برای لوله‌های کوچک-تا{6}متوسط ​​ترجیح می‌دهند، زیرا هدایت حرارتی پایین، انبساط حرارتی بالا، و حساسیت به ترک‌خوردگی گرم، سیستم‌های دقیق و با ورودی{7} را ایجاب می‌کنند. برای لوله‌های آلیاژ نیکل بزرگ‌تر، جوشکاری درز طولی قابل دوام است، اما به کنترل پارامترهای دقیق‌تری نسبت به ضد زنگ نیاز دارد، از جمله مدیریت پیش گرمایش و سفر سریع‌تر برای محدود کردن رشد دانه.

چرا جوشکاری آلیاژهای نیکل سخت تر است:آلیاژهای نیکل تقریباً 30 تا 50 درصد کمتر از فولاد کربنی گرما را هدایت می کنند، به این معنی که منطقه تحت تأثیر گرما{2}} انرژی بیشتری را به صورت محلی متمرکز می کند. ضریب انبساط حرارتی بالای آنها (تقریباً 1.5× فولاد) باعث اعوجاج بیشتر و تنش پسماند می شود. اگر گرمای ورودی خیلی زیاد باشد یا سرعت حرکت خیلی کند باشد، چندین گرید نیز مستعد ترک خوردگی انجماد هستند.

مزیت مداری:گرمای ورودی کم و کنترل شده (معمولاً 0.5-1.2 کیلوژول بر میلی متر) HAZ را باریک نگه می دارد و بارش کاربید را در آلیاژ 625 و C-276 به حداقل می رساند. سر بسته همچنین از جوش داغ محافظت می کند تا زمانی که از آستانه اکسیداسیون (~ 400 درجه) پایین بیاید و از اکسید مقاومی که در غیر این صورت نیاز به ترشی اسیدی دارد جلوگیری می کند.

ملاحظات طولی:برای آسیاب‌های تغذیه‌شده با نوار آلیاژ نیکل، آماده‌سازی لبه بسیار مهم است-میزان آسیاب یا سوراخ شدن لبه نوار باعث فقدان--همجوشی می‌شود که در آلیاژ نیکل بسیار پرهزینه‌تر از فولاد ضد زنگ است. سرعت سفر باید به اندازه کافی بالا نگه داشته شود تا رشد دانه را محدود کند، اما به اندازه کافی پایین باشد تا از نفوذ اطمینان حاصل شود، پنجره ای باریک تر از 316 لیتر.

نیاز پاکسازی:هر دو فرآیند برای آلیاژهای نیکل به پاکسازی شناسه آرگون با خلوص{{0} بالا نیاز دارند. محتوای اکسیژن باید کمتر از 50 پی پی ام (در حالت ایده آل زیر 20 پی پی ام) باشد تا از تغییر رنگ و ایجاد حفره در سرویس جلوگیری شود.

عملیات جوشکاری پست-جوش های مداری روی آلیاژهای نیکل اغلب نیازی به عملیات حرارتی پس از جوش برای شرایط آنیل شدن محلول ندارند. جوش های طولی ممکن است به بازپخت محلول موضعی در بخش های ضخیم تر برای بازیابی عملکرد خوردگی نیاز داشته باشند.

برای لوله‌های آلیاژ نیکل با خوردگی بالا-مانند لوله‌های آلیاژی نیکل-مانند لوله‌های گوگرد زدایی از دودکش، سرویس‌های ترش در دریا، یا لوله‌کشی فرآیند شیمیایی{3}}معمولاً کیفیت جوشکاری مداری بدون در نظر گرفتن جریمه عملیاتی جزئی توجیه می‌شود. هزینه یک شکست در سرویس در این برنامه ها هزینه جوشکاری را کم می کند.

چه استانداردهای کیفیت و روش های بازرسی برای هر فرآیند اعمال می شود؟

هر دو جوش GTAW مداری و طولی باید استانداردهای پایه یکسانی داشته باشند-بخش IX ASME برای صلاحیت روش و عملکرد، ASTM A269/A312/A790 برای مشخصات محصول، و ISO 15614-1 برای صلاحیت بین‌المللی. روش‌های بازرسی نیز مشترک هستند، اما نمایه‌های عیب متفاوت هستند: جوش‌های مداری به دلیل فقدان-عیب-پر کردن و همپوشانی غالب هستند، در حالی که جوش‌های طولی تحت سلطه عدم تطابق لبه‌ها و نقص‌های نفوذ ناقص هستند.

استانداردهای حاکم:هر دو فرآیند تحت چارچوب های کد یکسان واجد شرایط هستند. تمایز در نحوه اعمال بازرسی نهفته است.

بخش نهم ASME:الزامات WPS، PQR و WPQ را تعریف می کند. جوشکاری مداری به عنوان جوشکاری ماشینی طبقه بندی می شود. اپراتورها به جای جوشکار به عنوان اپراتورهای جوشکاری خبره واجد شرایط هستند.

ASTM A269 / A312 / A790:مشخصات محصول شامل لوله های TP304/316، دوبلکس و آلیاژ نیکل است. هر دو فرآیند باید جوش هایی تولید کنند که این الزامات تست مکانیکی و خوردگی را برآورده کنند.

ASME BPE:استاندارد تجهیزات پردازش زیستی-جوشکاری مداری را برای لوله‌های ASME BPE در بیشتر کاربردهای بهداشتی، با الزامات سطح داخلی و شیب دقیق الزامی می‌کند.

EN ISO 15614-1:استاندارد صلاحیت اروپایی که به طور گسترده در قراردادهای بین المللی به آن اشاره شده است. هر دو فرآیند تحت آن واجد شرایط هستند.

روش های بازرسی و تمرکز نقص:

بصری / بروسکوپ:100% جوش های مداری؛ مشخصات ریشه داخلی معیار پذیرش انتقادی است. جوش های طولی: 100% سطح بیرونی، سطح داخلی نمونه برداری شده.

تست رادیوگرافی (RT):مشترک برای هر دو. جوش های مداری: میدان دید کوچک، وضوح بالا. جوش های طولی: پیوسته یا نمونه برداری شده در طول درز.

رنگ نافذ (PT):تشخیص ترک سطحی در هر دو. مخصوصاً برای جوش‌های آلیاژ نیکل که در آن‌ها ممکن است ریزترک قابل مشاهده نباشد-.

تست هیدرواستاتیک / پنوماتیک:اجباری برای-لوله نگهدارنده فشار تحت ASTM A312 و ASME B31.3. به طور یکسان برای هر دو نوع جوش اعمال می شود.

تست خوردگی:ASTM A923 (دوبلکس)، خوردگی بین دانه‌ای (ASTM A262) و مقاومت حفره‌ای (ASTM G48) تأیید می‌کنند که جوش‌ها عملکرد خوردگی را حفظ می‌کنند-که برای هر دو فرآیند روی لوله آلیاژی حیاتی است.

چگالی اسناد برای جوشکاری مداری بیشتر است زیرا هر اتصال یک موجودیت مجزا و قابل ردیابی است-لاگ‌های جوش، شناسه‌های اپراتور و سوابق پارامتر معمولاً در هر جوش ثبت می‌شوند. جوش های طولی با تعداد سیم پیچ/حرارت و فاصله زمانی ثبت می شوند که برای لوله کالا کافی است اما ممکن است برای سرویس حیاتی نیاز به نمونه برداری اضافی داشته باشد.

سازندگان چگونه باید بین GTAW مداری و طولی انتخاب کنند؟

زمانی GTAW مداری را انتخاب کنید که برنامه بالاترین کیفیت داخلی-ریشه را روی لوله‌های دیواره کوچک-تا{{2}متوسط ​​نازک-می‌طلبد، حجم تولید به جای متر بر حسب اتصالات اندازه‌گیری می‌شود، و خدمات نهایی با-خوص،{{5}بالا{5}خوردگی، یا ایمنی{6} بالاست. درزهای طولی GTAW را زمانی انتخاب کنید که نیاز باشد-تولید لوله پیوسته با حجم بالا بر روی دیوارهای متوسط{9}}تا{10}}برای کاربردهای سازه‌ای، صنعتی یا انتقال حرارت{11}}.

منطق تصمیم گیری:انتخاب باید از یک ارزیابی ساختاریافته در پنج عامل، با توجه به زمینه تجاری خاص، پیروی کند.

محدوده اندازه لوله فاکتور 1 -:OD کوچک/متوسط ​​(6 تا 168 میلی متر) با دیواره نازک به نفع اوربیتال است. OD متوسط/بزرگ (25–300+ میلی‌متر) با دیواره متوسط/ضخیم به نفع طولی است.

فاکتور 2 - حجم تولید:کمتر از 5000 مفاصل در سال یا مسیرهای سفارشی کوتاه به نفع اوربیتال است. بیش از 50000 متر در سال اندازه استاندارد به نفع طولی است.

مهم بودن استفاده از فاکتور 3 - پایان{{1}:خدمات دارویی، نیمه هادی، هوافضا و هسته ای به نفع مداری هستند. خدمات سازه ای، معماری و صنعتی عمومی به نفع طولی است.

فاکتور 4 - درجه مواد:سوپرفریتی، دوبلکس، و بیشتر آلیاژهای نیکل از اوربیتال برای دیوار نازک- استفاده می کنند. آستنیتیکس استاندارد (304/316) به همان اندازه توسط هر دو مورد استفاده قرار می گیرد.

عامل 5 - زمینه سرمایه و نیروی کار:در دسترس بودن سرمایه بالا با استخر جوشکار ماهر محدود به نفع اتوماسیون مداری است. سرمایه کمتر با عملیات تاسیسات آسیاب به نفع طولی است.

یک اشتباه رایج این است که فرآیند را بر اساس یک بعد واحد انتخاب کنید-معمولاً هزینه-بدون در نظر گرفتن اینکه فرآیند اشتباه، آسیاب را در سقفی با کیفیت قفل می‌کند. رویکرد صحیح این است که ترکیب محصول هدف را در برابر هر پنج عامل ترسیم کنید و در جایی که محدوده محصول هر دو نقطه شیرین مداری و طولی را در بر می گیرد، به جای مصالحه بر روی یکی، روی هر دو فناوری سرمایه گذاری کنید.

مقایسه خلاصه

جدول زیر تمایزات فنی و اقتصادی کلیدی را برای ارجاع سریع و استناد ادغام می کند.

نتیجه گیری

درزهای مداری و طولی GTAW فناوری‌های رقیب نیستند-آنها ابزارهای مکملی هستند که برای بخش‌های مختلف بازار لوله‌های فولادی ضد زنگ و آلیاژ نیکل بهینه شده‌اند. جوشکاری مداری معیار کیفیت را برای لوله‌های سرویس نازک-با خلوص{{3}بالا-خطی{4}}که در آن کمال-ریشه داخلی و قابلیت ردیابی کامل ضروری است، تعیین می‌کند. جوشکاری درز طولی معیار بهره‌وری را برای لوله‌های دیواری پیوسته، متوسط ​​تا{{8}ضخیم-که در آن هزینه{10}}در-متر و توان عملیاتی غالب است، تعیین می‌کند.

برای تولیدکنندگان، سوال استراتژیک این نیست که کدام فرآیند به طور کلی بهتر است، بلکه این است که کدام فرآیند{0}}یا ترکیبی از هر دو-به بهترین وجه به سبد محصول، استفاده نهایی-و مدل اقتصادی کسب و کار کمک می‌کند. آسیاب هایی که انتخاب فرآیند را با این ابعاد هماهنگ می کنند، به طور پیوسته بازدهی اول- بالاتر، هزینه چرخه عمر کمتر و موقعیت رقابتی قوی تری را در بازارهای کالا و لوله های تخصصی به دست می آورند.

با ادامه پیشرفت اتوماسیون، در-بازرسی خط و کنترل تطبیقی، شکاف عملکرد بین دو فرآیند در حاشیه کاهش می‌یابد-اما تمایز هندسی اساسی بین یک جوش محیطی بسته و یک درز خطی باز برای تعیین محل تعلق هر فناوری ادامه می‌یابد. درک این تمایز پایه و اساس مهندسی آسیاب لوله‌های صوتی است.