Höchste Qualitäts- und Sicherheitsstandards sind beim Handschweißen nur sehr schwer zu erreichen. Dies liegt an bestimmten Schweißpositionen, beispielsweise Überkopf- und Unterhandschweißungen, die aufgrund des eingeschränkten Zugangs des Benutzers in diesen Schweißpositionen häufig zu fehlerhaften Schweißnähten führen. Um die vollständige Kontrolle über das Schweißbad zu haben, muss an jeder Position des Brenners ein perfektes Gleichgewicht zwischen Gravitationskraft und Oberflächenspannung aufrechterhalten werden. Durch die Verwendung mechanisierter Varianten der Technik werden bestimmte Teile des Schweißprozesses von mechanischen Komponenten übernommen. Beachten Sie, dass ein Schweißer den Prozess immer überwacht und steuert. Im Idealfall wären alle Schweißparameter vollständig programmiert, bevor mit dem Schweißen begonnen wird. In der Praxis macht es jedoch das Vorhandensein variabler Randbedingungen oft notwendig, dass der Schweißer korrigierend eingreift.
Das Orbitalschweißen von Rohren mit vollständig geschlossenen Schweißköpfen ist ein Schmelzverfahren gemäß ASME Abschnitt 9. Es wird kein Zusatzmetall hinzugefügt.
Eine erfolgreiche automatische Orbital-GTA-Schweißung ist 100% wiederholbar, solange der Bediener Variablen überwacht und periodische Proben oder Coupons durchführt, die auf vollständige Durchdringung geprüft werden. Zu bemerken, dass sich eine Variable geändert hat, ist eine primäre Fähigkeit und kann leicht übersehen werden. Schulung und Erfahrung sind erforderlich, damit ein Bediener erfolgreich akzeptable Schweißnähte herstellen kann.
Die ASME-Anforderungen für die Zertifizierung einer Person als Orbitalschweißer erfordern, dass die Person den Schweißkopf einrichtet und die Schweißmaschine programmiert und 6 aufeinanderfolgende Proben herstellt, die Biege- und/oder Zugtests bestehen. Eine Person wird normalerweise professionell unterwiesen, um Proben herzustellen, die den Test bestehen.
Die erfolgreiche automatische Orbital-GTA-Schweißung hängt stark von der Verfeinerung mehrerer kritischer Variablen ab, die die Programmierung der Schweißmaschine und die Einrichtung des „Schweißkopfes“ beinhalten.
Die Wartung des Schweißkopfes wird oft zu einem Faktor für die Wiederholbarkeit erfolgreicher Schweißungen. Die Innenteile des Schweißkopfes können durch unsachgemäßen Gebrauch verkohlen. Bei der Verkohlung handelt es sich um Kohlenstoffablagerungen, die Elektrizität leiten und den Stromfluss aus dem Wolfram kurzschließen können. Schweißköpfe enthalten ein System von Präzisionsplanetengetrieben, die mit der Zeit verschleißen können. Eine ordnungsgemäße Reinigung und Wartung ist erforderlich.
Erfolgreiches Orbitalschweißen hängt auch von der Verwendung von hochwertigem Rohrmaterial ab. Normalerweise werden nur 316L-Edelstahlrohre (keine Rohre) und Fittings für das automatische Orbital-GTA-Schweißen verwendet und von einer Reihe von Spezialherstellern bezogen.
Erfolgreiches Orbitalschweißen hängt auch von einer einigermaßen sauberen Argonquelle als Schutz- und Schutzgas ab. Die Mindestreinheit wäre 99,995% für typische industrielle Anwendungen. Für einige Anwendungen ist die Verwendung von ultrahochreinem Argon mit einer Reinheit von 99,9998% erforderlich, und solche Anwendungen erfordern den Einsatz aller hochreinen Spülgeräte (Ventile, Regler und Durchflussregelung). Typischerweise können keine Gummikomponenten für Spülgasvorrichtungen verwendet werden, da der Gummi Feuchtigkeit und Sauerstoff aufnimmt und an den Argonstrom abgibt. Feuchtigkeit und Sauerstoff (in Argon) sind Verunreinigungen, die einer erfolgreichen automatischen Orbitalschweißung abträglich sind.
Schweißcoupons werden normalerweise zu Beginn einer Schweißschicht erstellt, jedes Mal, wenn eine Variable angepasst oder geändert wird, und am Ende der Schicht (und häufiger, wenn dies von einem Prüfer verlangt wird). Jeder Coupon muss intern und extern untersucht werden, um die vollständige Penetration, die richtige Wulstbreite und andere Kriterien zu überprüfen. Bei kleineren Durchmessern ist es in der Regel erforderlich, den Coupon aufzuschneiden, um die Schweißnaht zu untersuchen. Alle Coupons müssen eine vollständige Penetration und eine konstante Wulstbreite aufweisen. Abweichungen in der Konsistenz sind ein Indikator für ein Problem, das vor dem Fortfahren gelöst werden muss.
Orbitalschweißen wird normalerweise nur an ROHREN und nicht an Rohren durchgeführt, und zwar aus mehreren Gründen, vor allem, weil die Herstellung von Rohren sehr konstante Außendurchmesser ergibt, was für den richtigen Sitz im Schweißkopf entscheidend ist.
Das automatische Orbital-GTA-Schweißen hat sich zur Standardverbindungsmethode für hochintegrierte Gas- und Flüssigkeitssysteme entwickelt, die in der HALBLEITER- und pharmazeutischen Fertigungsindustrie verwendet werden. Diese Systeme sind für extreme Reinheit und Dichtheit ausgelegt. Seit Mitte der 1980er Jahre hat sich eine ganze Spezialindustrie entwickelt, die Ventile, Fittings, Regler, Manometer und andere Komponenten für das Orbitalschweißen und den Einsatz in hochreinen Anwendungen liefert. Zum Rohrschweißen in hochreinen Anwendungen darf nur ein vollständig geschlossener Schweißkopf verwendet werden.
