超纯介质不锈钢管道施工

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2021-09-22 环球过滤分离技术网   nanopure2

      超纯介质不锈钢管道施工在半导体行业中占相当大的比例， 是半导体工艺、 通讯技术、 生物工程中必不可少的一部分， 因此介入超纯气体管道
施工是我们的大方向。


AW 自动焊接系统

GTAW 自动焊

1. GTAW 就是在惰性气体的保护下， 使用钨做电极产生电弧来融接金属的焊接方法。 G—在此指惰性气体， T—tungsten(钨) ， A—arc（电弧）， W
—weld（焊接）。
2. 在 GTAW 中所使用的惰性气体一般是氩气（Argon）， 有的也使用氦气，通常把这种焊接方法称作氩焊。
3. GTAW 的优点
⑴ 能焊出高品质的焊缝
⑵ 可以准确的控制热输入
⑶ 可以焊接多种不同的金属
⑷ 有无填料皆可焊接
⑸ 可消除飞溅

GTAW 自动焊的主要组成
⑴ 保护气体
⑵ 焊机
⑶ 钨棒
⑷ 焊把、 夹具
1. 保护气体

1. 1 保护气体一般使用惰性气体， 通常使用氩气（Ar） , 其化学性质稳定， 且在大气中的含量较其它惰性气体多， 价格便宜。
1. 2 焊接中使用的氩气的纯度为 99. 999%。 氩气比空气中 38%， 充气时应注意此性质。
1. 3 管道焊接时不论管内管外都需要氩气保护， 来防止焊点的氧化。管外保护是把氩气通入焊把内腔保护焊点， 管内保护是把氩气直接通入管
内保护焊接点。







1. 4 管内充入氩气一是防止内焊缝氧化, 另一个用途就是使管内产生内压。 焊接时融化的金属会产生凹陷， 管内的压力可防止焊缝产生凹陷。 但
管内的压力过大会造成焊缝凸起， 甚至会冲破管材。
1. 5 管内压力的控制： 管内压力因管径不同、 壁厚不同而不同， 可用压差计量取。 充气的流量越大， 内压越大。 在一定的流量条件下， 影响内
压的因素有管子的长度和出口端的出气孔径， 每次焊接前都必须量取， 以确保所需的压力。
1. 6 混合气体 焊接使用的保护气体以氩最为普遍, 但有些情况下也可以使用混合气体, 混合比例约为 3～10%。
⑴ Ar+H 2 混合气： 因 H 2 易燃烧， 增加了电弧的温度， 使电弧的穿透力加强， 适用于厚壁材质。
⑵Ar+He 混合气： 同样的电流和电压下， He 释放的热量比 Ar 大二倍，能获得较大的熔深， 但电流的稳定性和熔池的控制却比 Ar 差， 若用 75%Ar
和 25%He， 能综合两种气体的优点， 电弧既稳定还能获得较大的熔深。


焊机
⑴自动焊机
ARC Machine: ARC 107―4A
(美国) ARC 207A
ARC 207A―1
A207A―HP
Swagelok: Cajon D75
(美国) Cajon D100
Cajon M100
ORBIMAT 160C
(德国)

波利速： PS―204
(法国)
⑵半自动焊机（手焊机）
Hanshen P―160 等
ARC 207A 、 ORBMAT 160C 一般适用于中型管径的焊接， 3/4″ ～3. 5″ 。Cajon 系列适用于小管径的焊接， 1/4″ ～3/4″ 。PS―204 一般适用于大管径的焊接， 大于 3. 5″ 的管子。手焊机一般用于管子的点固， 在自动焊机不能焊接的位置， 也可用它焊接， 但焊接技术要求较高。
3. 钨棒
3. 1 钨棒是焊机使用的电极材料, 一般为非消耗性电极, 也就是说电极
本身不作为填充材料。 钨的熔点较高, 且能发射电子, 做电极使用不易损
耗。
3. 2 通常所使用的钨极有三种：
A. 纯钨电极
B. 钍钨电极
C. 铈钨电极
选择电极一般选择钍钨、 铈钨极， 而不采用纯钨极， 因钍、 二氧化铈， 在高温下， 端部外形不易受影响， 且具有很强的电子发射能力， 有较大的负载电流， 使用寿命长， 起弧容易， 电弧稳定。 但由于钍具有放射性，非必要一般不采用钍钨极， 而采用铈钨极。
3. 3 钨棒的研磨：
3. 3. 1 钨极长度和形状, 必须按有关技术数据研磨, 因为它

的误差会
直接影响电弧长度的正确性和电弧燃烧的稳定性, 直接影响焊缝的质量和
焊接能否顺利进行, 应特别注意。
3. 3. 2 不同管径所使用的钨棒长度不同, 研磨时把钨棒的一端磨成
圆锥状, 锥度磨成 18° , 尖部磨出直径 0. 4mm 的平台， 这样能使电流密度保
持在高范围不变， 起弧容易， 但不能磨的太尖， 否则容易使钨棒烧损。
4. 焊头、 夹具
4. 1 每台自动焊机都配有不同型号的焊头， 焊头是卡持 EP 管进行全
封闭自动焊的重要设备。 常用的焊头型号有： K 型系列焊头; H 型系列焊头；
MW 型系列焊头； 9 型系列焊头。 这四种焊头都是全封闭焊头。
4. 2 ARC 207A 配有焊头有 9 ―7500、 9―4500、 9―1500 焊头， 它也
能配 Cajon M100 的焊头。每种型号的焊头又配有不同管径的夹具， 从 1/4″
到 7. 5″ 。

超纯气体管道的材质

1. 超纯气体管道的材质
超纯气体管道按其流通介质的工艺要求一般采用薄壁不锈钢管， 通常
采用 316L , 美国编号： 316L； 日本编号： SUS316L； 相当于我国牌号：
00Cr17Ni14Mo2（316 为 0Cr17Ni12Mo2； 304 为 0Cr18Ni9； 304L 为
00Cr19Ni10）。
316L 中含有铬、 镍、 钼三种合金元素， 铬的存在提高了不锈钢在氧化
性介质中的耐腐蚀性， 形成一层富铬氧化膜； 而钼的存在则提高了不锈钢
在非氧化性介质中的耐腐蚀性； 镍是奥氏体的形成元素， 它们的存在既提
高了钢的耐腐蚀性， 又提高了钢的工艺性能。
2. 分类
超纯气体管道按对管内壁的不同处理方式分为：
AP 管 酸洗
BA 管 光辉退火
EP 管 电子抛光
VIM+VAR 真空脱碳
3、 EP 管品牌
Sumikim
Kuze
Kobc
Valax
AST
Dockweller
4、 EP 管的质量要求:
⑴ 含氧量： ＜1ppm
⑵ 露点： ＜－80℃
⑶ 尘埃粒子： 0. 1μm 以 上 的粒子小于 10 个/cf
⑷ 碳氢化合物： 无
⑸ 双层塑料密封包装完好

超纯气体管道施工机具

自动焊机 ARC 207A、 PS—204
切管机 RA41
端面加工机
电源稳压器
手工钨极氩弧焊机
氩气过滤器
氩气分气筒
不锈钢弯管器 1/4″ 、 3/8″ 、 1/2″ 、 3/4″
不锈钢钳桌
台虎钳
有机玻璃水平仪
线锤
氩气表
氧气表
洁净气管
不锈钢细丝刷
合金钢什锦锉
钢丝钳
尖嘴钳
尘埃粒子测试仪
露点测试仪
碳氢化合物测试仪
氩气纯度检测仪
EP 管预制洁净室 （1000 级， 面积不小于 8×5 ㎡）
割管器
反光镜
小手电筒
刮刀
氩气干燥器

对施工人员的要求

工程技术人员负责施工计划、 工程技术和洁净措施的制订， 绘制预制加工图， 并负责组织、 指导全面实施， 对 EP 管施工质量负全责。
质量检验人员， 应对 EP 管预制、 安装作业进行全面质量检查和控制，督促检查各项洁净措施的贯彻执行； 检查确认预制安装质量、 检查确认焊
接前后的焊口样品； 检查确认焊接记录和各种检测及其记录的正确性； 并负责汇总和整理交工资料。管工应经 EP 管预制、 安装的专业培训合格后方能上岗。管工必须按规定的洁净、 技术措施按图预制和安装 EP 管， 负责专用设备的正确使用和保养， 负责做好各项测试准备工作和测试工作， 负责 EP管的预制、 安装达到质量标准。焊工应经 EP 管焊接专业培训合格方能上岗。焊工必须按规定的洁净措施和操作程序按图组装、 焊接 EP 管。 负责正
确使用焊接电源和相关设备； 负责设定和调整焊接工艺参数， 保证 EP 管焊接达到质量标准， 并负责做好焊接记录， 接受有关人员的督促检查。


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