Mengapa Ketebalan Dinding Sarung Keluli Tahan Karat 316 Di Bawah 1.0 Milimeter Memerlukan Prosedur Kimpalan Khas untuk Lampiran Bebibir dalam Pemanas Rendaman Elektrik?

Salah satu prosedur yang paling penting dalam pengeluaran pemanas rendaman elektrik untuk jurutera pembuatan dan profesional jaminan kualiti ialah pemasangan bebibir pelekap pada sarung keluli tahan karat 316. Kimpalan yang rosak boleh membenarkan pencerobohan cecair proses, litar pintas elektrik, atau pemisahan pemanas penuh. Proses kimpalan untuk ketebalan dinding biasa lebih daripada 1.5 mm sudah mantap. Kimpalan-berdinding nipis 316 sarung di bawah 1.0 mm memberikan masalah yang berbeza. Jisim terma rendah dinding nipis membawa kepada pembentukan haba yang cepat-dan terbakar-melalui, pembentukan butiran yang berlebihan dan kehilangan rintangan kakisan. Kertas kerja ini menerangkan ukuran masalah kimpalan sarung dinding nipis 316 dan penentuan pengubahan prosedur yang diperlukan untuk memastikan lampiran bebibir yang boleh dipercayai.

Isu Pengurusan Terma Kimpalan-Dinding Nipis 316
To weld a 316 sheath to a mounting flange the base metal is melted using heat to generate a fusion zone. For a thick-walled sheath (>1.6 mm) sink haba bahan di sekeliling mengeluarkan haba dari kolam kimpalan dan menghalang kenaikan suhu yang berlebihan. Untuk sarung-berdinding nipis kurang daripada 1.0 mm, kesan sink haba boleh diabaikan. Arus kimpalan yang sama yang akan mencipta kolam kimpalan terkawal dalam dinding 1.6 mm akan cair melalui dinding 0.9 mm dalam milisaat. 316 keluli tahan karat mempunyai keresapan terma kira-kira 4 mm2/s pada suhu biasa. Pengaliran haba melalui ketebalan 0.9 mm hanya mengambil masa 0.02 saat. Ini bermakna melainkan jika input haba dikawal rapat bahagian belakang sarung mencapai takat lebur secara praktikal serta-merta selepas arka dimulakan. Burnthrough mencipta lubang pada sarung yang mendedahkan penebat MgO dan wayar rintangan. Walaupun tanpa pembakaran sepenuhnya-melalui, input haba yang ketara akan menyebabkan bijirin menjadi kasar dalam-zon terjejas haba. Saiz butiran untuk bahagian dinding nipis boleh dari ASTM 7-8 (20-30 mikron) sehingga ASTM 2-3 (100-150 mikron). Karbida kromium lebih suka mendakan pada sempadan butiran kasar yang mengurangkan kekuatan mekanikal dan, lebih kritikal, rintangan kakisan 316 dalam keadaan klorida.

Prosedur kimpalan untuk dinding nipis 316 perubahan sarung diperlukan
Untuk mengimpal sarung 0.8–1.0 mm 316 dengan betul kepada bebibir pelekap, lima pengubahsuaian kepada proses kimpalan arka tungsten gas biasa diperlukan. Arus kimpalan hendaklah diturunkan 40–60% dahulu berbanding kaedah ketebalan dinding 1.6 mm. Arus biasa untuk 1.6mm 316 ialah 60-80 ampere; untuk 0.9mm julat dikurangkan kepada 25-35 ampere. Kedua, anda memerlukan bentuk gelombang arus berdenyut. Arus latar belakang 20–30% digunakan, dan denyutan berada pada 50–100 Hz, membenarkan kolam kimpalan sejuk sedikit di antara denyutan supaya haba tidak terkumpul. Ketiga, kelajuan perjalanan perlu ditingkatkan kepada 200-300 mm seminit berbanding 100-150 mm seminit untuk dinding tebal. Dengan kelajuan yang lebih tinggi kurang haba dimasukkan ke dalam setiap unit panjang. Keempat, penggunaan elektrod tungsten diameter lebih kecil, 1.0 mm atau 1.6 mm berbanding 2.4 mm biasa, meningkatkan kestabilan arka pada arus rendah. Kelima dan yang paling penting, penghalang gas sokongan mesti diletakkan di bahagian dalam sarung. Semasa mengimpal, laluan argon ke bahagian dalam sarung mengelakkan pengoksidaan bahagian belakang dan menawarkan sedikit penyejukan. Tanpa gas sokongan, permukaan dalam terdedah dan teroksida secara meluas, meninggalkan lapisan kasar, habis kromium yang terdedah kepada kakisan.

Ketebalan Dinding Minimum Dengan Proses Kimpalan Berbeza
Jadual berikut menunjukkan ketebalan dinding sarung minimum yang boleh diterima untuk 316 untuk pelbagai proses kimpalan lampiran bebibir dan perubahan prosedur yang berkaitan untuk setiap satu. Nilai adalah untuk kimpalan penembusan penuh untuk kekuatan mekanikal.

Proses Kimpalan Minimum 316 Ketebalan Dinding Sarung untuk Kimpalan Konsisten Perubahan Prosedur yang Diperlukan Kos Relatif|Kualiti Kimpalan Standard
GTAW (standard), manual 1.2 mm1.2 mm Tiada; tidak dinasihatkan di bawah ini Baik pada 1.2 mm Rendah
GTAW Manual (berdenyut) 0.9 mm Gas belakang Ampere rendah Arus berdenyut Sederhana; memerlukan operator pakar Rendah hingga Sederhana
GTAW automatik (berdenyut) 0.8 mmProsedur untuk memenuhi syarat sepenuhnya: Sederhana Baik dengan persediaan yang betul
Kimpalan laser 0.6 mm Sesuai-tepat, tiada celah, penjajaran rasuk pentingInput haba rendahCemerlang;
Kimpalan rasuk elektron 0.5 mm Ruang vakum diperlukan Cemerlang; tiada pengoksidaanSangat tinggi
Kimpalan rintangan (unjuran) 0.8 mm Unjuran bebibir direka khas Baik untuk diameter kecil Rendah hingga sederhana
Memateri (bukan mengimpal) 0.5 mm Logam pengisi berasaskan perak atau nikel Kekuatan sederhana; bukan untuk tekanan tinggi Rendah
Kebanyakan aplikasi pemanas rendaman elektrik industri paling baik dikimpal dengan sarung dengan ketebalan dinding antara 0.9 mm dan 1.2 mm. GTAW berdenyut automatik dengan gas belakang adalah proses yang paling biasa. Untuk<0.9 mm, laser welding is the most reliable, although the capital equipment cost is much higher. For flanged heaters, manufacturers without laser welding capabilities shall provide a minimum wall thickness of 1.0 mm to assure weld reliability.

Kimpalan Dinding Nipis-: Pemeriksaan dan Keperluan Kelayakan
Pemeriksaan yang lebih terperinci diperlukan untuk-sarung dinding 316 yang nipis berbanding kimpalan-dinding yang tebal kerana terdapat kurang ruang untuk ralat. Untuk sarung di bawah 1.2 mm, pemeriksaan visual tidak mencukupi. Pemeriksaan radiografik atau penembus pewarna hendaklah dilakukan berdasarkan persampelan. Kekerapan hendaklah berdasarkan volum pengeluaran dan kritikal aplikasi. Untuk sarung yang lebih kecil daripada 1.0 mm, pemeriksaan penembus pewarna 100% dinasihatkan. Piawaian penerimaan untuk-kimpalan dinding nipis hendaklah membenarkan sedikit pengisian (sehingga 10% daripada ketebalan dinding), tetapi tiada retakan, keliangan > diameter 0.2 mm atau terbakar-. Semua pemasangan{16}dikimpal dinding nipis yang direka untuk digunakan dalam operasi bertekanan hendaklah juga tertakluk kepada ujian kebocoran helium. Kimpalan yang baik mempunyai kadar kebocoran kurang daripada 1 x 10-7 mbar·L/saat. Jika pemanas hendak digunakan dalam suasana yang menghakis, maka ujian ferit bagi logam kimpalan adalah disyorkan. Kandungan ferit > 5% menunjukkan kemungkinan untuk kakisan terpilih dalam perkhidmatan klorida. Untuk rintangan kakisan terbaik, kepekatan ferit logam kimpalan untuk 316 hingga 316 kimpalan hendaklah dalam julat 2% hingga 5%. Dalam menentukan{30}}sarung dinding nipis, jurutera hendaklah meminta rekod kelayakan kaedah kimpalan daripada pengilang yang menunjukkan-mikrograf keratan rentas profil penembusan, saiz butiran haba-zon terjejas dan tiada bukti melecur-terlalu. Jika pembekal teragak-agak untuk membekalkan dokumen ini, mereka tidak boleh dipercayai untuk menyediakan pemanas dinding nipis. Perbelanjaan untuk melayakkan semula kaedah kimpalan adalah minimum berbanding kos kegagalan medan akibat keretakan atau kebocoran kimpalan.