1. Preparazione al taglio e alla saldatura
Lo zirconio può essere tagliato tramite lavorazione meccanica, taglio a freddo, taglio a sega, taglio a frizione, cesoiatura, taglio abrasivo, taglio al plasma, taglio all'ossigeno, taglio laser e a getto d'acqua. Le superfici non sono soggette a contaminazione termica durante i processi di lavorazione meccanica, taglio, cesoiatura e getto d'acqua.
Mentre il taglio a ossigeno o al plasma può essere utilizzato per il taglio grezzo, entrambi i metodi richiedono la rimozione di almeno 1/16" (1,5 mm) di materiale dal punto più basso della superficie di taglio (mediante lavorazione o rettifica) per garantire che tutto il metallo sia contaminato. Il processo di taglio viene rimosso. Ad esempio, per tagli di metallo spessi da 1/2 a 1 pollice, la tolleranza di taglio totale può essere pari a 3/8 di pollice.
La rettifica dello zirconio solitamente comporta l'uso di mole specializzate in allumina o carburo di silicio. In queste applicazioni, è importante proteggere le superfici di zirconio adiacenti e l'ambiente circostante dalle scintille abrasive, che sono abbastanza calde da perforare i tubi del gas e sono sicure di innescare un incendio se vanno direttamente nei detriti infiammabili.
Durante la molatura o la carteggiatura, si dovrebbe usare una lima rotante o a trazione sulla superficie di molatura per rimuovere le particelle abrasive che potrebbero essere presenti sulla superficie del giunto. Allo stesso modo, limatura o molatura a macchina della superficie di taglio per rimuovere grani abrasivi e aree di contaminazione minore causate dal riscaldamento localizzato. Il taglio a getto d'acqua abrasivo è un altro processo adatto per lo zirconio. Le superfici di taglio di qualsiasi profilo consentono una produzione economica di configurazioni di parti che sarebbero troppo costose da produrre tramite lavorazione. Velocità di taglio inferiori producono superfici lisce ed eliminano in gran parte la post-elaborazione.
Gli abrasivi possono rimanere intrappolati in superfici eccessivamente ruvide e i granuli abrasivi possono attaccarsi anche a superfici di taglio lisce, quindi assicurati di effettuare ulteriori lavori su tutte le superfici su cui stai saldando, almeno con lime rotanti o tiranti.
2. Processo di saldatura
Il processo di saldatura allo zirconio più comunemente utilizzato è GTAW. Il GTAW manuale consente la saldatura in tutte le posizioni a qualsiasi configurazione a cui la torcia di saldatura ha accesso. Il GTAW automatico è solitamente limitato a una posizione piana o orizzontale. Le saldatrici a punti con barre di supporto in rame e i compattatori continui che utilizzano barre di rame sono comuni per le testate dirette. Sono comuni anche le saldature di testa tubo-piastra tubiera e le saldature di testa di piccoli tubi che utilizzano apparecchiature GTAW orbitali automatizzate.
PAW è in genere utilizzato per saldature a passaggio singolo preparate utilizzando apparecchiature automatizzate, supporto in rame e saldature di testa quadrate fino a circa 3/8" (9 mm) di spessore. In genere, i canali di sovrapposizione GTAW vengono utilizzati per correggere il riempimento insufficiente, mentre il lato radice potrebbe richiedere canali di fusione cosmetici o rimozione meccanica delle perdite in eccesso.
Per la saldatura ripetitiva di sezioni pesanti, si dovrebbe prendere in considerazione un processo ad alta corrente come il keyhole GTAW. Sono adatti anche la saldatura a fascio di elettroni e la saldatura laser.