ガスシールドタングステンアーク溶接 (GTAW) やシールドメタルアーク溶接 (SMAW) などの従来のプロセスを使用してステンレス鋼のチューブやパイプを溶接する場合、アルゴンのバックフラッシュが必要になることがよくあります。しかし、特にパイプの直径と長さが増加するにつれて、ガスのコストとパージプロセスのセットアップ時間が重要になる可能性があります。
300 シリーズ ステンレス鋼を溶接する場合、請負業者は従来の GTAW または SMAW から高度な溶接プロセスに切り替えることで、高品質の溶接を維持し、材料の耐食性を維持し、溶接手順仕様 (WPS) を満たしながら、開放根管溶接でのバックブレークアウトを排除できます。) には、短絡金属アーク溶接 (GMAW) プロセスが必要です。改善された短絡 GMAW プロセスは、追加のパフォーマンス、効率、使いやすさの利点も提供し、利益の増加に役立ちます。
ステンレス鋼合金は、その耐食性と強度により、石油とガス、石油化学、バイオ燃料など、多くのパイプや配管の用途に使用されています。GTAW は伝統的に多くのステンレス鋼用途で使用されてきましたが、改善された短絡 GMAW で対処できるいくつかの欠点があります。
まず、熟練した溶接工の不足が続いているため、GTAW に精通した労働者を見つけることが継続的な課題です。第二に、GTAW は最速の溶接プロセスではないため、顧客の要件を満たすために生産性を向上させようとする企業の妨げとなります。第三に、時間と費用がかかるステンレス鋼パイプのバックフラッシュが必要です。
フィードバックとは何ですか?パージは、溶接プロセス中に汚染物質を除去し、サポートを提供するためにガスを導入することです。裏面パージは、酸素の存在下で溶接の裏面を重酸化物の形成から保護します。
開いた根管の溶接中に裏側が保護されていない場合、ベースが損傷する可能性があります。この分解は、溶接内部に砂糖のような表面をもたらすため、糖化と呼ばれます。擦れを防ぐために、溶接機はパイプの一端にガスホースを挿入し、パイプの端をパージバルブで塞ぎます。彼らはまた、パイプのもう一方の端に通気口も作りました。また、通常は関節の開口部の周りにテープを貼ります。パイプを洗浄した後、接合部の周囲のテープを剥がして溶接を開始し、ルートビードが完成するまで剥離と溶接のプロセスを繰り返しました。
バックラッシュを解消します。リトレースには多大な時間と費用がかかり、場合によってはプロジェクトに数千ドルが追加されることもあります。高度な短サイクル GMAW プロセスに切り替えることで、同社は多くのステンレス鋼用途でバックフラッシュなしでルートパスを実行できるようになりました。300 シリーズ ステンレス鋼の溶接はこれに適していますが、高純度二相ステンレス鋼の溶接には現在、ルート パスに GTAW が必要です。
入熱を最小限に抑えることで、ワークピースの耐食性を維持できます。入熱を減らす 1 つの方法は、溶接パスの数を減らすことです。制御金属堆積 (RMD®) などの高度な短絡 GMAW プロセスでは、正確に制御された金属転写を使用して均一な液滴堆積を保証します。これにより、溶接工は溶接池を制御しやすくなり、入熱と溶接速度が調整されます。入熱が少なくなると、溶接池の凍結が早くなります。
制御された金属移動と溶接池の急速な凍結により、溶接池の乱流が少なくなり、シールド ガスが GMAW トーチから比較的スムーズに排出されます。これにより、シールドガスが露出したルートを通過し、大気を強制的に排出し、溶接の下側の砂糖化や酸化を防ぎます。水たまりはすぐに凍ってしまうため、このガスが覆われるまでには短時間かかります。
テストの結果、修正された短絡 GMAW プロセスは、GTAW ルート ビード溶接のステンレス鋼の耐食性を維持しながら、溶接品質基準を満たしていることが示されました。
溶接プロセスを変更するには、企業は WPS の再認定を必要としますが、そのような切り替えにより、新しい製造および修理作業にかかる時間の大幅な短縮とコストの削減がもたらされる可能性があります。
高度な短絡 GMAW プロセスを使用して開いた根管を溶接すると、生産性、効率性、溶接工の教育においてさらなる利点が得られます。これも：
根管の厚さを増やすためにより多くの金属を表面に出す可能性があるため、ホットチャンネルの可能性が排除されます。
パイプセクション間の高および低変位に対する優れた耐性。このプロセスでは、スムーズな金属転写により、最大 3⁄16 インチの隙間を簡単に埋めることができます。
アーク長は電極の伸長に関係なく一定であるため、一定の伸長を維持するのが難しいオペレーターの困難を補います。溶接プールの制御がより簡単になり、金属の転写が均一になるため、新人溶接工のトレーニング時間を短縮できます。
プロセス変更に伴うダウンタイムの削減。同じワイヤとシールドガスを根管、充填管、およびカバー管に使用できます。パルス GMAW プロセスは、チャネルがアルゴン シールド ガスで少なくとも 80% 満たされ、閉じられている場合に使用できます。
ステンレス鋼のバックフラッシュ操作の場合、改良型短絡 GMAW プロセスへの移行を成功させるための 5 つの重要なヒントに従うことが重要です。
パイプの内側と外側を洗浄して、汚れを取り除きます。ステンレス鋼用に設計されたワイヤー ブラシを使用して、端から少なくとも 1 インチの接合部の裏側を掃除します。
316LSi や 308LSi などの高シリコンステンレス鋼フィラーメタルを使用してください。シリコン含有量が高いと溶接池の湿潤が促進され、脱酸剤として機能します。
最良の結果を得るには、90% ヘリウム、7.5% アルゴン、2.5% 二酸化炭素など、プロセス用に特別に配合されたシールド ガス混合物を使用します。別のオプションは、98% のアルゴンと 2% の二酸化炭素です。溶接ガス供給業者は他の推奨事項を持っている場合があります。
最良の結果を得るには、円錐形チップと根管チップを使用してガスがカバーされている場所を見つけます。ガスディフューザーを内蔵した円錐形のノズルで優れたカバー力を発揮します。
バックアップガスを使用せずに修正された短絡 GMAW プロセスを使用すると、溶接の下側に少量のドロスが生じることに注意してください。通常、溶接部が冷えると剥離し、石油産業、発電所、石油化学製品の品質基準を満たします。
Jim Byrne は、Miller Electric Mfg. LLC、1635 W. Spencer St.、Appleton、WI 54912、920-734-9821、www.millerwelds.com の販売およびアプリケーション マネージャーです。
1990 年の Tube & Pipe Journal は、金属管の輸送に使用される最初の雑誌です。 チューブ＆パイプ ジャーナル 1990 年 Tube & Pipe Journal が 1990 年に出版されました。 Tube & Pipe Journal は 1990 年に金属パイプ業界に特化した最初の雑誌になりました。現在でも、これは北米で唯一の業界出版物であり、パイプ業界の専門家にとって最も信頼できる情報源となっています。
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