جوشکاری اربیتال یا اربیتال ولدینگ Orbital Welding و کاربرد آن

اربیتال ولدینگ یک نوع جوشکاری تخصصی است به این ترتیب که قوس در یک فرآیند مستمر بصورت مکانیکی از طریق گردش 360 درجه (دو تا 180 درجه) در اطراف یک قطعه استاتیک ، مثل لوله می چرخد.

این فرآیند برای رفع خطای اپراتوری در فرآیندهای جوشکاری (GTAW) مورد توجه قرار میگیرد.

Orbital Welding نوعی جوشکاری است که توسط کامپیوتر کنترل می شود ودخالت اپراتوردر جوشکاری به صفر می رسد.

درجوشکاری اربیتال Orbital Welding که یکی از فرایند‌های تیگ (TIG) است، جوش‌کاری چرخشی به وسیله‌ی تورچ اتوماتیک انجام می‌شود.

تمامی حرکت تورچ چرخشی چه از نظر فیلر‌دهی و چه از نظر چرخش و جوش به صورت تمام اتوماتیک انجام می‌گیرد.

تماس با ما:

تماس باما

لوله کشی آب خالص

لوله کشی استنلس استیل بهداشتی با جوشکاری تمام اتوماتیک اربیتال ولدینگ

آب با خلوص بالا مانند DI یا WFI یک خورنده بسیار تهاجمی برای فولاد ضد زنگ است. علاوه بر این، درجه دارویی WFI در دماهای بالا (80 درجه سانتیگراد) به گردش در می آید تا استریل بودنش حفظ شود. مرز باریکی بین پایین آوردن درجه حرارت کافی برای حمایت از موجودات  که برای محصول مرگ اور است و بالا بردن درجه حرارت به اندازه کافی برای ترویج تولید براده های زنگی وجود دارد.

براده های زنگ زده یک قشر نازک مایل به قهوه ای با ترکیب متغیر ناشی از خوردگی اجزای سیستم لوله کشی فولاد ضد زنگ است. خاک و اکسیدهای آهن احتمالاً اجزای اصلی هستند، اما آهن، کروم و نیکل به اشکال مختلف نیز ممکن است وجود داشته باشند. وجود براده های زنگ زده برای برخی از محصولات مرگ آور است .  وجود آن ممکن است منجر به خوردگی بیشتر شود، اگرچه وجود آن در سیستم های دیگر نسبتاً مشکلی به وجود نمی آورد.

جوشکاری می تواند تأثیر مخربی بر مقاومت در برابر خوردگی داشته باشد

رنگ حرارتی که در نتیجه مواد اکسید رسوبی روی جوش و HAZ در حین جوشکاری بوجود می آید، بسیار مضر است. در تشکیل براد های زنگی در سیستم های آب دارویی نقش دارد. تشکیل اکسیدهای کروم، که به رنگ گرما کمک می کنند، یک لایه زیرین خالی از کروم ایجاد می کند. که در برابر خوردگی آسیب پذیر است. رنگ حرارتی را می توان با اسید شویی و سنگ زنی که فلز را از سطح از جمله لایه زیرین فاقد کروم حذف می کند. و مقاومت در برابر خوردگی را به سطوح نزدیک به فلز پایه باز می گرداند. با این حال، اسید شویی و سنگ زنی برای پرداخت سطح مضر است. غیرفعال سازی سیستم های لوله کشی با اسید نیتریک یا فرمولاسیون کلانت برای غلبه بر اثرات مضر جوشکاری و ساخت قبل از قرار گرفتن سیستم های لوله کشی انجام می شود.

تجزیه و تحلیل الکترون اوگر می گوید که غیرفعال سازی کلانت می تواند تغییرات سطحی در توزیع اکسیژن، کروم، آهن، نیکل و منگنز را که در سراسر ناحیه جوش و گرما رخ می دهد تا شرایط پیش جوش بازگرداند. با این حال، غیرفعال شدن فقط بر لایه سطح خارجی تأثیر می گذارد. و زیر 50A نفوذ نمی کند، در حالی که رنگ حرارتی می تواند 1000Å یا بیشتر در زیر سطح گسترش یابد.

نتیجه

بنابراین، به منظور نصب یک سیستم لوله‌کشی که به مقاومت خوردگی مواد پایه جوش‌نشده نزدیک می‌شود. تلاش برای محدود کردن آسیب‌های ناشی از جوشکاری و ساخت به سطحی که اساساً بتوان با غیرفعال کردن آن را بازسازی کرد، مهم است. این مستلزم استفاده از گاز پاکسازی با حداقل میزان اکسیژن و تحویل آن به شناسه اتصال جوش بدون آلودگی توسط اکسیژن یا رطوبت اتمسفر است. کنترل دقیق حرارت ورودی در حین جوشکاری و اجتناب از گرمای بیش از حد نیز برای جلوگیری از کاهش مقاومت در برابر خوردگی مهم است. کنترل فرآیند ساخت به منظور دستیابی به جوش‌های با کیفیت بالا و به‌طور مداوم، و رسیدگی دقیق لوله‌ها و قطعات فولادی ضد زنگ در طول ساخت برای جلوگیری از آلودگی، الزامات ضروری برای دستیابی به یک سیستم لوله‌کشی با کیفیت بالا است که در برابر خوردگی مقاوم بوده و خدمات تولیدی طولانی‌مدت ارائه می‌کند.

تماس با ما:

تماس باما

جوشکاری اربیتال یا اربیتال ولدینگ Orbital Welding و کاربرد آن

جوشکاری اربیتال یک نوع جوشکاری تخصصی است به این ترتیب که قوس در یک فرآیند مستمر بصورت مکانیکی از طریق گردش 360 درجه (دو تا 180 درجه) در اطراف یک قطعه استاتیک ، مثل لوله می چرخد.

 این فرآیند برای رفع خطای اپراتوری در فرآیندهای جوشکاری (GTAW) مورد توجه قرار گرفته است.

جوشکاری اربیتال Orbital Welding نوعی جوشکاری است که توسط کامپیوتر کنترل می شود ودخالت اپراتوردر جوشکاری به صفر می رسد.

درجوشکاری اربیتال Orbital Welding که یکی از فرایند‌های تیگ (TIG) است، جوش‌کاری چرخشی به وسیله‌ی تورچ اتوماتیک انجام می‌شود.

تمامی حرکت تورچ چرخشی چه از نظر فیلر‌دهی و چه از نظر چرخش و جوش به صورت تمام اتوماتیک انجام می‌گیرد.

تاریخچه جوشکاری اربیتال

فرآیند جوشکاری اربیتال توسط سرپرست تحقیق ،Pavlecka. H.V و مهندس Meredith Russ از شرکت Aircraft Northrop ،بیش از 50 سال پیش، برای رفع خطای اپراتوری در GTAW اختراع شد.

تجهیزات

اجزای اصلی یک سیستم جوشکاری اوربیتال شامل منبع تغذیه جوشکاری اوربیتال، کنترلر، هد جوشکاری و مکانیزم گریندر تنگستن می باشند.

سیستم خنک ‌کنندگی تورچ اربیتال (Cooling System)

گرمای بوجود آمده حین جوشکاری بوسیله سیستم آب‌خنک‌کن خنک می شود که موجب می شود تورچ اربیتال در هنگام جوش‌کاری داغ نکند.

در سیستم آب خنک به دلیل وجود املاح موجود در آب، رسوب گرفتن لوله‌ها و گرفتگی در آنها از معایب این سیستم می باشد .

با اضافه کردن آب مقطر به مخزن دستگاه می‌توان تا حدودی از این عیب جلوگیری کرد.

کیفیت جوشکاری اوربیتال

درنهایت برای داشتن یک جوش با کیفیت تنظیم دقیق تمامی پارامترهای ذکر شده برای جوشکاری اربیتال لازم است.

کیفیت جوشکاری اربیتال بستگی به چند پارامتر متغیر مهم دارد که شامل برنامه نویسی دستگاه جوش و تنظیم دستگاه هد جوشکاری می باشد.

تعمیر و نگهداری دستگاه هد جوشکاری دستگاه اوربیتال ولدینگ اغلب یک فاکتور تاثیرگذار در کیفیت جوش می باشد .

فرآیند جوشکاری اربیتال

دستیابی به بالاترین استانداردهای کیفیت و ایمنی در جوشکاری دستی بسیار دشوار است واین مساله به خاطر موقعیت خاص جوشکاری، overhead و hand-down جوش می باشد.

برای مثال دسترسی محدود کاربر در موقعیت جوشکاری، اغلب منجر به جوش های معیوب می شود.

جهت داشتن کنترل کامل برحوضچه مذاب (Weld Pool) بایستی تعادل کامل بین نیروی جاذبه و نیروی تنش سطحی در موقعیت های مختلف تورچ برقرار شود.

با استفاده از روش های مکانیزه فنی، بخش های خاصی از فرآیند جوشکاری با قطعات مکانیکی صورت می گیرد.

در شرایط ایده آل، قبل از جوشکاری تمام پارامترهای جوشکاری بطور کامل توسط کنترلر برنامه نویسی می شود.

برای جوشکاری اربیتال بسته به سایزتیوب ازهدهای بسته (enclosed weld heads) یا باز(open weld head)استفاده میشود.

دستگاه هد جوشکاری دارای یک سیستم چرخ دنده سیار دقیق می باشد که می تواند به مرور زمان کثیف شود و احتیاج به تمیزکاری دارد.

نکات مهم در جوشکاری اربیتال

یک جوشکاری اوربیتال موفق همچنین وابسته به استفاده از جنس تیوب با کیفیت بالا می باشد.

معموال تنها تیوب (نه لوله) و اتصالات استنلیس استیل 316L برای جوشکاری اوربیتال اتوماتیک GTA استفاده می شود .

همچنین خلوص گاز آرگون که به عنوان گاز محافظ  (backing and shielding gas) استفاده میشود اهمیت دارد.

برای مصارف صنعتی معمولی حداقل خلوص گاز 99.995 % برای مصارف غذایی و دارویی باید از گاز فوق العاده خالص با درصد %99.9998 استفاده شود

در ضمن برای پرج گاز از تجهیزات تمیز (از جمله شیرها و رگلاتورها و فلوکنترل) استفاده می گردد.

رطوبت و اکسیژن (در آرگون) جزو آلاینده های مضر می باشند و باعث خلل در کیفیت جوش اوربیتال می شوند.

آزمون جوش (Weld Coupon) ، بر روی قطعاتی از فلز یا تیوب استیل برای ارزیابی مهارت جوشکار استفاده می شود.
این آزمون در شروع و پایان هر شیفت کاری و هرزمان که پارامتری تنظیم و یا تغییرمی کند، انجام می شود.
هر آزمون جوش بصورت داخلی و خارجی جهت نفوذ پذیری کامل ، عرض جوش مناسب و دیگر معیار ها باید بررسی و انجام شود.برای قطرهای کوچک نیز معموال آزمون جوش الزام است.تمام آزمون جوش باید دارای نفوذ کامل و عرض مناسب باشد.

تغییرات در یکپارچگی جوش نماینگر یک مشکل است که باید برای ادامه جوشکاری آنرا میبایست حل کرد.

به طور معمول اربیتال ولدینگ تنها بر روی تیوب انجام می شود

فاکتورها مهم در انتخاب لوله جهت اربیتال ولدینگ
قطر خارجی تیوب
ضخامت تیوب
جنس تیوب

از اهمیت ویژه ایی بر خوردار است.

برای جوشکاری تیوب جهت کاربردهای با خلوص بالا فقط از دستگاه هد بسته (fully enclosed weld head) استفاده میشود.

هیچ درز و سوراخی نباید در انشعابات و جوش وجود داشته باشد، زیرا این نقاط ضعیف می تواند منجر به ترک های بعدی شود.

کاربرد جوشکاری اوربیتال

عدم نیاز به گدازآور خورنده و نفوذ جوش با خلوص زیاد است باعث کاربرد بیشتر جوش‌کاری اربیتال جوش درصنعت می‌شود.

با توجه به توانایی جوشکاری اربیتال در دستیابی به نتایج با خلوص بالا ، این نوع جوشکاری جایگاه بسیار مناسبی در ساخت تجهیزات اتاق تمیزو صنعت نیمه هادی ها پیدا کرده است.

جوشکاری اوربیتال در حال حاضر در لوله کشی و ساخت تجهیزات صنایع زیرکاربرد دارد

صنایع غذایی
داروسازی
صنایع نیمه هادی ها و الکترونیک
نفت و گاز و پتروشیمی
مهندسی خودرو
بیوتکنولوژی
کشتی سازی
هوافضا

جوشکاری اربیتال درلوله های WFI و PW ومواد دارویی و گازها که در صنعت دارو کاربرد دارند استفاده می شود.

جوشکاری اربیتال همچنین در لوله کشی های نیروگاه های حرارتی استفاده میشود. 

تیوب های مورد استفاده در این صنعت باید مقاوم در برابر فشار و دمای بالای سیال باشد.

فیلم پایپینگ و جوشکاری

https://www.aparat.com/v/GnQmC

جهت درخواست خدمات جوشکاری اربیتال و کسب اطلاعات بیشتر از طریق تلفن تماس، ایمیل وبرگه تماس با ما درارتباط باشید.