Hot Wire GTAW ar gyfer Cladin Aloi Nicel: Cyfradd Dyddodiad a Rheoli Gwanhau

Rhagymadrodd

Mae troshaen weldio aloi nicel yn amddiffyn ffin pwysedd cydrannau dur carbon a dur aloi isel rhag cyrydiad, heb y gost o adeiladu'r rhan gyfan o blât Inconel solet neu Hastelloy. Dim ond os bydd dau beth yn digwydd ar unwaith y bydd y troshaen yn gweithio: mae'n rhaid i'r dyddodiad fynd i lawr yn ddigon cyflym i fod yn ddarbodus, a rhaid iddo aros yn ddigon agos yn gemegol i'r metel llenwi - nid y dur sylfaen - i ddarparu'r ymwrthedd cyrydiad y mae'r dyluniad yn galw amdano. Mae'r ddwy gôl hynny fel arfer yn ymladd yn erbyn ei gilydd. Weldio arc twngsten nwy gwifren boeth (GTAW-HW) yw'r broses a adeiladwyd yn benodol i atal y frwydr honno.

Mae'r erthygl hon yn cymharu gwifren boeth GTAW â'r prosesau eraill a ddefnyddir ar gyfer cladin aloi nicel - gwifren oer-gwifren GTAW, GMAW, stribed arc tanddwr (SAW-stribed), arc a drosglwyddir â phlasma (PTA), a gwifren boeth laser - ar gyfradd dyddodiad a gwanhad, ac mae'n gosod allan y paramedrau proses, rheolaethau, a gweithdrefnau diffygiol {4} sy'n rheoli paramedrau'r broses, rheolaethau a safonau cymwys {4} GTAW.

Beth Yw Hot Wire GTAW, a Pam Mae'n Bwysig ar gyfer Cladin Alloy Nickel?

Gwifren boeth Mae GTAW yn ychwanegu ail ffynhonnell pŵer sy'n cynhesu'r wifren llenwi'n wrthrychol i agos at ei phwynt toddi cyn iddi gyrraedd yr arc, felly nid oes rhaid i'r arc twngsten gyflenwi'r holl egni sydd ei angen i doddi'r llenwad mwyach. Y gwahaniad hwnnw o "gynhesu'r wifren" oddi wrth "gynhesu'r metel sylfaen" yw'r hyn sy'n gadael i GTAW-HW godi cyfradd dyddodi heb godi gwanhau.

Mewn-gwifren GTAW oer confensiynol, mae'r arc twngsten yn gwneud dwy waith ar yr un pryd: mae'n toddi'r metel sylfaen i ffurfio'r pwll weldio, ac mae'n toddi'r wifren llenwi sy'n cael ei bwydo i'r pwll hwnnw. Oherwydd bod y ddau yn tynnu o'r un egni arc, mae gwthio mwy o lenwad trwy'r arc i godi cyfradd dyddodiad hefyd yn codi'r egni arc a'r ymddygiad teithio sydd ei angen i'w doddi - sy'n cynyddu toddi metel sylfaen ac felly gwanhau.

Gwifren boeth GTAW yn torri'r cyplu hwnnw. Mae cyflenwad pŵer ar wahân, wedi'i ynysu'n drydanol, yn pasio cerrynt trwy'r wifren llenwi rhwng y blaen cyswllt a'r pwll weldio, gan ei gynhesu'n wrthiannol i dymheredd sy'n agos at doddi cyn iddo byth gyrraedd yr arc. Mae gwaith yr arc twngsten yn crebachu i orffen y toddi a rheoli treiddiad i'r metel sylfaen, tra bod y gylched rhaggynhesu gwifren - nid yr arc - yn cyflenwi'r rhan fwyaf o'r egni sydd ei angen i doddi'r llenwad.

Mae cyfradd dyddodiad yn cael ei osod yn bennaf gan gyflymder bwydo gwifren a cherrynt preheat, i raddau helaeth yn annibynnol ar gerrynt arc.

Mae treiddiad metel sylfaen (ac felly gwanhau) yn cael ei osod yn bennaf gan gyfredol arc a chyflymder teithio, i raddau helaeth yn annibynnol ar gyfradd dyddodiad.

Gellir tiwnio'r ddau newidyn ar wahân - y rheswm craidd yw GTAW-Mae HW yn cyflawni cynhyrchiant uwch heb aberthu rheolaeth gwanhau.

Sut Mae Hot Wire GTAW yn Cynyddu'r Gyfradd Dyddodi Dros Oer Confensiynol-Gwifren GTAW?

Mae cynhesu'r wifren yn gadael iddi doddi i mewn i'r pwll yr eiliad y mae'n cyrraedd yn lle tynnu egni toddi o'r arc, a dyna pam mae cyfraddau dyddodiad GTAW{0}}HW wedi'u dogfennu yn rhedeg tua dwy neu dair gwaith yn uwch na gwifren GTAW oer ar gyfraddau dyddodiad o tua 1-12 lb/awr, heb gynyddu egni arc na gwanhau.

Mewn-gwifren GTAW oer, mae'r wifren yn mynd i mewn i'r pwll ar dymheredd ystafell ac mae'n rhaid i'r arc gyflenwi'r gwres cudd llawn a'r gwres synhwyrol i'w doddi - cyfyngiad ar faint o wifren y gellir ei hychwanegu fesul uned amser cyn i'r broses ddechrau stubbing, spattering, neu bêl yn y blaen gwifren. Mae cynhesu'r wifren yn wrthiannol yn dileu'r rhan fwyaf o'r ddyled thermol honno cyn i'r wifren gyrraedd, felly gellir cynnal cyflymder bwydo gwifren uwch yn yr un gosodiadau arc.

Mae ffynonellau diwydiant yn adrodd cyfraddau dyddodiad GTAW-HW sy'n rhychwantu tua 1 i 12 lb/awr yn dibynnu ar ddiamedr gwifren, cerrynt rhagdwymo, a geometreg uniad neu droshaen, gydag enillion cynhyrchiant yn cael eu nodi'n gyffredin dwy neu dair gwaith yn fwy na'r gosodiad gwifren GTAW oer tebyg ar gyfer yr un ansawdd weldio. Dyma hefyd pam mae GTAW{5}}HW yn aml yn cael ei leoli fel tir canol rhwng-dyddodiad oer-gwifren GTAW/orbital GTAW isel a-prosesau gwanhau uwch ond uwch megis GMAW a SAW{-strip.

Ffynonellau: The Fabricator, "A allai GTAW boeth-wifren fynd yn brif ffrwd?"; Ffitio-Weld, "Perfformiad Uchel-Systemau Cladin TIG GTAW Hot Wire."

Sut Mae Hot Wire Rheoli GTAW yn Gwanedu'n Well Na Phrosesau Cladin Eraill?

Gwifren boeth Mae GTAW yn dal gwanhau yn fras yr ystod o 3-8% mewn arfer cynhyrchu, sy'n is na GMAW a SAW{-stribed (15-30%) fel arfer ac mae'n gystadleuol gyda - er fel arfer yn uwch na - cladin gwifren boeth laser (tua 5-W-haen sengl gryfaf pan-W-10%) mae angen gwanhau islaw'r terfyn haearn arwyneb o 5.0%.

Gwanedu yw'r ffracsiwn o'r blaendal weldio gorffenedig sy'n dod o fetel sylfaen wedi'i doddi yn hytrach na metel llenwi. Ar gyfer troshaen aloi nicel ar garbon neu ddur aloi isel, mae gwanhau yn bwysig oherwydd mae haearn a godir o'r metel sylfaen yn diraddio'r ymwrthedd cyrydiad, mae'r troshaen yno i ddarparu - manylebau troshaen aloi nicel mwyaf cap cynnwys haearn wyneb ar 5.0 wt% am yr union reswm hwn, a gall gwanhau proses arc cyffredinol redeg ymhell uwchlaw'r hyn y gall haen sengl fodloni'r terfyn hwnnw.

Gan mai arc GTAW yw'r -ynni - isaf, y gellir ei reoli fwyaf yn ofodol o'r prosesau cladin arc mawr, mae bob amser wedi cynhyrchu'r gwanhad isaf o'r teulu arc - y fasnach -bu ei gyfradd dyddodi isel yn hanesyddol. GTAW{4}}Mae HW yn cadw'r cymeriad gwanhau isel hwnnw wrth gau llawer o'r bwlch cyfradd dyddodi, sef y sail ar gyfer ei ddewis lle bynnag y mae'r ddau newidyn wedi'u cyfyngu.

Ffynonellau: Lincoln Electric, "Laser Hot Wire Cladding"; Welding Fabrication World, "Weld Overlay/Cladding - Mathau, Proses a Gofynion ASME"; ScienceDirect, "cladin Weld o Hastelloy C276 gan ddefnyddio proses bwydo gwifren oer GTAW." Mae'r amrediadau'n cynrychioli data maes a labordy cyhoeddedig; cymhwyso pob gwerth trwy brofi cymhwyster gweithdrefn yn unol â'r cod cymwys.

Pa Baramedrau Proses sy'n Rheoli'r Gyfradd Adneuo/Ganolfan Gwanediad?

Mae pedwar paramedr yn gwneud bron y cyfan o'r gwaith: mae cerrynt arc yn gosod treiddiad a gwanhad, cyflymder bwydo gwifren a rhagboethi cyfradd dyddodiad set gyfredol yn annibynnol i raddau helaeth ar yr arc, ac mae cyflymder teithio yn gosod gorgyffwrdd gleiniau a gorchudd haen - GTAW cymwys - mae gweithdrefn HW yn tiwnio'r pedwar gyda'i gilydd yn hytrach na thrin unrhyw un ohonynt fel y stori gyfan.

Arc cerrynt

Cerrynt Arc yw prif yrrwr toddi metel sylfaen. Mae cerrynt arc uwch yn ehangu ac yn dyfnhau'r pwll weldio, gan dynnu mwy o fetel sylfaen i mewn a chodi gwanhad - glain wedi'i ddogfennu-ar{3}}profi plât o Inconel 625 poeth{5}}gwifren GTAW troshaen ar 2.25Cr-Dangosodd 1Mo dur wanhad, lled gleiniau, a maint cerrynt cynyddol 0 Affed 1 cynyddol o barth affaith gwres A2 i gynyddu. A. Mae cerrynt yr arc felly'n cael ei gadw mor isel ag y gall yr arc ei gynnal yn sefydlog tra'n dal i gyflawni ymasiad.

Cyflymder bwydo gwifren a chynhesu cerrynt

Mae cyflymder bwydo gwifren yn gosod faint o fetel llenwi sy'n mynd i mewn i'r pwll fesul uned amser; Mae cerrynt rhagdwymo yn gosod pa mor agos at doddi'r wifren honno'n barod yw pan fydd yn cyrraedd. Mae codi'r ddau gyda'i gilydd yn cynyddu cyfradd dyddodiad gyda dim ond effaith eilaidd ar gydbwysedd egni'r arc ei hun - dyma'r mecanwaith sy'n caniatáu i GTAW-HW ychwanegu llenwad yn gyflymach heb dynnu mwy o wres o'r arc i'r metel sylfaen.

Cyflymder teithio a gorgyffwrdd gleiniau

Mae cyflymder teithio yn rheoli faint o'r pwll sy'n cadarnhau cyn y tocyn nesaf, sy'n gosod gorgyffwrdd gleiniau a chwmpas. Mae teithio arafach yn cynyddu mewnbwn gwres fesul hyd uned a gall godi gwanhau hyd yn oed ar gerrynt cyson, felly mae cyflymder teithio yn gymwys ar y cyd â cherrynt yn hytrach na'i addasu'n annibynnol ar lawr y siop.

Tymheredd cynhesu/rhyngffordd a nifer yr haenau

Oherwydd ei bod yn anodd gwarantu gwanhau haen sengl o dan tua 5% ar y llinell ymasiad waeth beth fo'r broses, mae angen troshaen dwy haen o leiaf ar y rhan fwyaf o fanylebau, gyda'r haen gyntaf yn cael ei thrin fel byffer a'r cemeg yn gymwys ar ddyfnder samplu wedi'i fesur yn ôl o'r llinell ymasiad - yn gyffredin 3 mm ar gyfer isafswm trwch troshaen o 3 mm. Mae rheoli tymheredd interpass hefyd yn cyfyngu ar groniad gwres ar draws bylchau, sy'n helpu i ddal gwanhau'n gyson o'r llwybr gwreiddiau trwy'r haen cap.

Pa Gerrynt Weldio Cynhyrchu Gwanhau Derbyniol ar gyfer Cladin Inconel 625 ar Dur?

Wedi cyhoeddi glain-ar{1}}profi plât troshaenu gwifren GTAW Inconel 625 poeth ar 2.25Cr-Mae dur 1Mo yn dangos gwanediad a chaledwch ill dau yn codi gyda cherrynt arc ar draws yr ystod 125-200 A, felly mae'r rhan fwyaf o weithdrefnau cynhyrchu ar gyfer Inconel 625 yn dibynnu ar haen isaf o ddur i fod yn gymwys ar gyfer haen isel o ddur ac yn dibynnu ar hanner haen is ar draws yr ail haen o ddur. cemeg arwyneb y gweddill o'r ffordd tuag at y cyfansoddiad enwol Inconel 625.

Canfu'r un astudiaeth fod y caledwch metel weldio uchaf wedi digwydd ar 150 A ymhlith y pedwar cerrynt a brofwyd (125, 150, 175, a 200 A), gyda microstrwythur austenitig dendritig ar draws yr ystod a gwanhau, lled gleiniau, a gwres-maint parth yr effeithir arnynt oll yn tueddu i fyny wrth i'r cerrynt gynyddu. Y tecawê ymarferol ar gyfer datblygu gweithdrefnau yw nad yw cerrynt yn newidyn am ddim ar gyfer cynhyrchiant yn unig - mae’n rhaid gwirio pob cynnydd yn erbyn y cyfyngiadau cyrydiad cemeg a chaledwch perthnasol yn y fanyleb lywodraethol, nid dim ond yn erbyn treiddiad ac ymddangosiad.

Ar gyfer{0}}cydrannau gwasanaeth sur, mae caledwch yn derfyn caled, nid yn ddangosydd ansawdd yn unig: mae troshaen sy'n cydymffurfio â NACE MR0175/ISO 15156-yn gyffredin wedi'i gapio ar 248 HV10 yn y HAZ carbon/dur-aloi isel a 345 HV10 yn yr Inconel 625 troshaen wedi'i fesur fesul lleoliad ei hun, troshaenau lluosog profi ei hun.

Pa Godau a Safonau sy'n Llywodraethu Cymhwyster a Derbyniad Cladin Hot Wire GTAW?

Mae gweithdrefn troshaen aloi nicel GTAW{0}HW wedi'i chymhwyso'n bennaf o dan Adran IX ASME (newidynnau hanfodol a phrofion mecanyddol/cemegol), a gymhwysir o fewn Adran 1 ASME Adran VIII Atodiad F ar gyfer llestri pwysedd wedi'u gorchuddio, a - ar gyfer maes olew a sur-offer gwasanaeth - wedi'i haenu ag API 582, API 6A1, a gofynion gwanhau haearn NACE 6A1, a N55. dosbarth a chaledwch.

Ffynonellau: Weldio Deunydd, "Profion cymhwyster Gweithdrefn Weldio gofynion ar gyfer cymhwyster troshaen weldio"; API 6A (trwy grynodeb falfstandard.com); Pibellau-Byd, "Inconel 625 Weld Overlay Piping"; Weldio Saernïo Byd, "Weld Overlay/cladin."

Mae cyfansoddiad y troshaen gorffenedig yn cael ei wirio yn erbyn y fanyleb ddylunio neu'r safon metel llenwi cyfeiriedig - Nid yw ASME Adran IX ei hun yn gosod isafswm cynnwys aloi. Mae dadansoddiad cemegol yn cael ei samplu ar bellter diffiniedig yn ôl o'r llinell ymasiad, gan gydweddu â'r trwch troshaenu cymwys lleiaf, ac mae cynnwys haearn uwchlaw'r terfyn penodedig yn achos gwrthod y weithdrefn neu'r weldiad cynhyrchu.

Beth yw'r diffygion mwyaf cyffredin mewn cladin GTAW Wire Poeth, a Sut Mae'n Cael ei Atal?

Y diffygion sydd bwysicaf yn GTAW-HW troshaen aloi nicel yw o dan-gracio wedi'i orchuddio, diffyg ymasiad yn y blaen neu'r gwraidd, cynhwysiant gwifrau ocsidiedig/heb ei doddi o raggynhesu amhriodol, ac allan-gwanedu'r fanyleb ar y llinell ymasiad -mae'r pedwar yn cael eu rheoli'n bennaf drwy ddisgyblaeth ar ôl weldio ac atgyweirio'r pedwar mesur.

Cracio dan-clad: wedi'i yrru gan hydrogen a straen gweddilliol yn yr HAZ; wedi'i reoli â thymheredd rhagboethi/rhyngffordd cywir, ymarfer hydrogen isel, a, lle y nodir, PWHT.

Diffyg ymasiad wrth droed y gleiniau neu rhwng pasys: a achosir gan gyflymder teithio gormodol neu egni arc annigonol yn y llinell ymasiad; a reolir gan gyflymder teithio a chymhwyster ongl tortsh a thrwy archwiliad gweledol / PT rhwng haenau.

Ocsidiad gwifren neu gynhwysiant gwifren heb ei doddi: a achosir gan gynhesu'r wifren yn rhy bell o flaen y pwll neu drwy warchod colled nwy o amgylch y pwynt cyswllt gwifren poeth; wedi'i reoli gan diwnio cerrynt rhagboethus a dilysu cwmpas nwy gwarchod.

Gwaniad gormodol / codi haearn ar yr wyneb: a achosir gan gerrynt arc gormodol, teithio araf, neu droshaen o dan-drwch; wedi'i reoli gan droshaen leiaf dwy haen, cymhwyster cyfredol, a samplu cyfansoddiad cemegol ar y dyfnder cymwys.

micro-hollti a dyddodiad carbid annymunol: wedi'i wirio gan ficro-archwiliad o'r sampl cymhwyster; wedi'i reoli gan reolaeth mewnbwn gwres ac, ar gyfer llenwyr carbon isel neu sefydlog, trwy baru cemeg llenwi â thymheredd gwasanaeth.

Ble Mae Hot Wire GTAW yn Ffitio Orau mewn Strategaeth Dewis Cladin Aloi Nicel?

Gwifren boeth GTAW yw'r rhagosodiad cywir ar gyfer -i-uniadau tiwbiau, tyllau ffroenell, cyrff falf, a chydrannau eraill â chyfyngiad geometregol neu werth uchel lle mae gwanhau o dan 5% a darpariaeth fecanyddol, ailadroddadwy ill dau yn bwysig - ardaloedd gwastad neu grwm mawr fel cregyn llestr a phennau yn cael eu gwasanaethu'n well o hyd gan SAWs trip, SM a phennau syml.

Mae dewis prosesau ar gyfer troshaen aloi nicel yn fasnach rhwng ardal, mynediad, gofyniad gwanhau a chost. Mae SAW-stribed a GMAW pwls yn cwmpasu ardaloedd mawr gyflymaf ond ni allant ddal gwanhau o dan tua 10-15% mewn un haen yn ddibynadwy, felly cânt eu cadw ar gyfer ceisiadau lle mae dwy haen neu fwy eisoes wedi'u cynllunio neu lle mae'r terfyn gwanhau yn llai llym. SMAW yw'r unig ddewis ymarferol o hyd ar gyfer atgyweirio caeau a mynediad lletchwith lle nad yw mecaneiddio yn bosibl. GTAW-HW sy'n meddiannu'r gofod lle mae'r geometreg wedi'i chyfyngu ddigon i wobrwyo tylliad tiwb - trachywiredd, gyddfau ffroenell, cyrff falf bach - ond mae'r arwynebedd yn rhy fawr neu'r economeg yn rhy dynn ar gyfer GTAW gwifren oer yn unig.

Mae cladin gwifrau poeth laser yn gwthio cyfradd gwanhau a dyddodiad ymhellach i'r un cyfeiriad â GTAW-HW, ac mae'n werth ei werthuso ar gyfer cydrannau gwerth uchel iawn lle gellir cyfiawnhau cost cyfalaf offer laser. Ar gyfer y rhan fwyaf o bwysau-gwaith troshaen aloi nicel terfyn ar bibellau, ffitiadau, fflansau, a gofaniadau, GTAW-HW yw'r broses o hyd sy'n cydbwyso cynefindra cymhwyster, cost offer, a'r rheolaeth gwanhau y mae'r gwasanaeth cyrydiad yn ei mynnu.

Cwestiynau Cyffredin

C: Pa lefel gwanhau sy'n dderbyniol ar gyfer troshaen weldio Inconel 625 ar ddur carbon?

A: Mae'r rhan fwyaf o fanylebau troshaen aloi nicel yn cyfyngu ar gynnwys haearn arwyneb i uchafswm o 5.0 wt%, sydd fel arfer yn gofyn am o leiaf dwy haenen droshaen oherwydd ei bod yn anodd dod â gwanhad haen sengl ar y llinell ymasiad o dan tua 5% gydag unrhyw broses arc, GTAW gwifren boeth wedi'i gynnwys.

C: Faint yn gyflymach yw gwifren boeth GTAW na-gwifren GTAW oer confensiynol?

A: Mae cyfraddau dyddodiad cyhoeddedig ar gyfer GTAW-HW yn rhedeg tua dwy neu dair gwaith yn uwch na -gwifren GTAW oer ar ansawdd weldio tebyg, gyda GTAW-HW yn rhychwantu tua 1 i 12 pwys yr awr yn dibynnu ar ddiamedr gwifren a cherrynt gwresog.

C: A yw gwifren boeth GTAW yn dileu'r angen am haenau troshaen lluosog?

A: Na. Hyd yn oed ar wanediad is GTAW-HW, mae'r rhan fwyaf o fanylebau yn dal i fod angen troshaen o ddwy haen o leiaf oherwydd bod yr haen gyntaf yn gweithredu fel byffer gwanedu rhwng y metel sylfaen a'r haen arwyneb critigol cyrydu.

C: Pa god sy'n rheoli terfynau caledwch ar gyfer troshaen aloi nicel sur-gwasanaeth?

A: Mae NACE MR0175/ISO 15156 yn llywodraethu derbyniad caledwch ar gyfer gwasanaeth sur, gyda chyfyngiadau cyffredin yn cael eu gosod ar 248 HV10 ar gyfer yr HAZ dur aloi carbon/isel a 345 HV10 ar gyfer troshaen Inconel 625, wedi'i ddilysu gan brofion Vickers.

C: Pryd y dylid defnyddio stribed SAW neu GMAW yn lle gwifren boeth GTAW?

A: Mae stribed SAW a GMAW pwls yn fwy addas ar gyfer ardaloedd mawr, agored fel cregyn a phennau llestr lle mae gwanhau uwch fesul haen yn dderbyniol a bod haenau lluosog eisoes wedi'u cynllunio; Gwifren boeth Mae'n well gan GTAW lle mae geometreg wedi'i chyfyngu neu mae rheolaeth gwanhau haen sengl yn hollbwysig.