Spawanie rur i przewodów rurowych ze stali nierdzewnej często wymaga przedmuchu zwrotnego argonem w przypadku stosowania tradycyjnych procesów, takich jak spawanie łukiem wolframowym w osłonie gazu (GTAW) i spawanie łukiem metalowym w osłonie (SMAW). Jednak koszt gazu i czas konfiguracji procesu przedmuchu mogą być ważne, zwłaszcza w miarę wzrostu średnicy i długości rur.
Spawając stal nierdzewną serii 300, wykonawcy mogą wyeliminować przedmuch w spoinach z otwartymi kanałami korzeniowymi, przechodząc z tradycyjnego GTAW lub SMAW na ulepszony proces spawania, jednocześnie osiągając wysoką jakość spoiny, zachowując odporność materiału na korozję i spełniając specyfikację procedur spawania (WPS) wymagającą procesu spawania łukiem elektrycznym w osłonie gazów zwarciowych (GMAW).
Preferowane ze względu na swoją odporność na korozję i wytrzymałość stopy stali nierdzewnej są stosowane w wielu zastosowaniach związanych z rurami i przewodami rurowymi, w tym w przemyśle naftowym i gazowym, petrochemicznym i biopaliwach. Chociaż GTAW był tradycyjnie stosowany w wielu zastosowaniach ze stali nierdzewnej, ma pewne wady, które można rozwiązać, poprawiając GMAW podczas zwarcia.
Po pierwsze, ponieważ nadal brakuje wykwalifikowanych spawaczy, znalezienie pracowników znających GTAW jest ciągłym wyzwaniem. Po drugie, GTAW nie jest najszybszym procesem spawania, co utrudnia firmom dążącym do zwiększenia wydajności w celu spełnienia wymagań klientów. Po trzecie, wymaga czasochłonnego i kosztownego płukania wstecznego rur ze stali nierdzewnej.
Co to jest blowback? Czyszczenie to wprowadzanie gazu podczas procesu spawania w celu usunięcia zanieczyszczeń i zapewnienia wsparcia. Czyszczenie tylnej strony spoiny chroni tylną stronę spoiny przed tworzeniem się ciężkich tlenków w obecności tlenu.
Jeśli tylna strona nie jest chroniona podczas spawania otwartego kanału korzeniowego, może dojść do uszkodzenia podłoża. To uszkodzenie nazywa się scukrzaniem, nazwany tak, ponieważ powoduje powstanie powierzchni, która wygląda jak cukier wewnątrz spoiny. Aby zapobiec zacieraniu, spawacz wkłada wąż gazowy do jednego końca rury i zatyka koniec rury zaporą oczyszczającą. Utworzyli również odpowietrznik na drugim końcu rury. Zwykle otaczają również otwór złącza taśmą. spoinę i rozpoczął spawanie, powtarzając proces zdejmowania izolacji i spawania, aż ścieg graniowy został ukończony.
Wyeliminuj efekt cofania się. Odtwarzanie ścieżek może kosztować dużo czasu i pieniędzy, w niektórych przypadkach dodając tysiące dolarów do projektu. Przejście na udoskonalony proces GMAW zwarciowy pozwala firmie na wykonanie warstwy graniowej bez płukania wstecznego w wielu zastosowaniach ze stalą nierdzewną. Aplikacje do spawania stali nierdzewnych serii 300 dobrze się do tego nadają, podczas gdy aplikacje do spawania stali nierdzewnych duplex o wysokiej czystości wymagają obecnie GTAW do warstwy graniowej.
Utrzymywanie dopływu ciepła na jak najniższym poziomie pomaga utrzymać odporność na korozję przedmiotu obrabianego. Zmniejszenie liczby przejść spawalniczych to jeden ze sposobów zmniejszenia dopływu ciepła. Udoskonalone procesy GMAW zwarciowe, takie jak Regulated Metal Deposition (RMD®), wykorzystują precyzyjnie kontrolowane przenoszenie metalu w celu zapewnienia równomiernego osadzania się kropel. Ułatwia to spawaczowi kontrolowanie jeziorka spawalniczego, co z kolei kontroluje dopływ ciepła i prędkość spawania. Niższe doprowadzenie ciepła umożliwia szybsze zamarzanie jeziorka spawalniczego.
Dzięki kontrolowanemu transferowi metalu i szybszemu zamarzaniu jeziorka spawalniczego jeziorko spawalnicze jest mniej turbulentne, a gaz osłonowy pozostawia pistolet GMAW w stosunkowo nienaruszonym stanie. Pozwala to na przejście gazu osłonowego przez otwarty grań, wypierając atmosferę i zapobiegając scukrzeniu lub utlenianiu z tyłu spoiny. Pokrycie gazem zajmuje tylko chwilę, ponieważ jeziorka zamarzają bardzo szybko.
Testy wykazały, że zmodyfikowany proces GMAW metodą zwarciową spełnia standardy jakości spoin przy jednoczesnym zachowaniu odporności na korozję stali nierdzewnej, takiej jak w przypadku spawania ściegiem graniowym metodą GTAW.
Zmiana procesu spawania wymaga od firmy ponownej certyfikacji WPS, ale taka zmiana może zapewnić ogromny zwrot czasu i oszczędności kosztów w przypadku nowych prac produkcyjnych i naprawczych.
Spawanie otwartych kanałów korzeniowych przy użyciu ulepszonego procesu GMAW zwarciowego zapewnia dodatkowe korzyści w zakresie produktywności, wydajności i szkolenia spawaczy. Obejmują one:
Eliminuje możliwość powstania gorących kanałów dzięki możliwości osadzania większej ilości metalu w celu zwiększenia grubości kanału korzeniowego.
Doskonała tolerancja dla dużych i małych niewspółosiowości między odcinkami rur. Dzięki płynnemu przenoszeniu metalu proces ten może z łatwością wypełnić szczeliny do 3⁄16 cala.
Długość łuku jest stała niezależnie od wydłużenia elektrody, co stanowi rekompensatę dla operatorów, którzy mają trudności z utrzymaniem stałego wydłużenia. Łatwiejsza kontrola jeziorka spawalniczego i równomierne przenoszenie metalu mogą skrócić czas szkolenia nowych spawaczy.
Skróć przestoje związane ze zmianą procesu.Ten sam drut i gaz osłonowy mogą być użyte do kanałów korzeniowych, wypełniających i zaślepiających.Można zastosować pulsacyjny proces GMAW, pod warunkiem, że kanały są wypełnione i zatkane gazem osłonowym argonu o zawartości co najmniej 80%.
W przypadku operacji, które chcą wyeliminować płukanie wsteczne w zastosowaniach ze stalą nierdzewną, ważne jest, aby postępować zgodnie z pięcioma kluczowymi wskazówkami, aby odnieść sukces podczas przełączania na zmodyfikowany proces GMAW zwarciowy.
Oczyść rury od wewnątrz i od zewnątrz, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia. Za pomocą szczotki drucianej przeznaczonej do stali nierdzewnej wyczyść tylną część złącza w odległości co najmniej 1 cala od krawędzi.
Użyj spoiwa ze stali nierdzewnej o wysokiej zawartości krzemu, takiego jak 316LSi lub 308LSi. Wyższa zawartość krzemu wspomaga zwilżanie jeziorka spawalniczego i działa odtleniająco.
Aby uzyskać najlepszą wydajność, należy używać mieszaniny gazów osłonowych specjalnie opracowanej dla danego procesu, takiej jak 90% helu, 7,5% argonu i 2,5% dwutlenku węgla. Inną opcją jest 98% argonu i 2% dwutlenku węgla. Dostawca gazu spawalniczego może mieć inne zalecenia.
Aby uzyskać najlepsze wyniki, użyj stożkowej końcówki i dyszy do kanałów korzeniowych w celu zlokalizowania pokrycia gazem. Dysza stożkowa z wbudowanym dyfuzorem gazu zapewnia doskonałe pokrycie.
Należy pamiętać, że zastosowanie zmodyfikowanego procesu GMAW bez gazu osłonowego powoduje powstanie niewielkiej ilości kamienia kotłowego na tylnej stronie spoiny. Zazwyczaj odpada on, gdy spoina stygnie i spełnia standardy jakości dla zastosowań w przemyśle naftowym, elektrowniach i petrochemii.
Jim Byrne jest kierownikiem ds. sprzedaży i aplikacji w firmie Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Tube & Pipe Journal stał się pierwszym magazynem poświęconym branży rur metalowych w 1990 roku. Dziś pozostaje jedyną publikacją w Ameryce Północnej poświęconą branży i stał się najbardziej zaufanym źródłem informacji dla profesjonalistów zajmujących się rurami.
Teraz z pełnym dostępem do cyfrowej edycji The FABRICATOR, łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Cyfrowe wydanie The Tube & Pipe Journal jest teraz w pełni dostępne, zapewniając łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Ciesz się pełnym dostępem do cyfrowej edycji STAMPING Journal, która zawiera najnowsze osiągnięcia technologiczne, najlepsze praktyki i nowości branżowe na rynku tłoczenia metali.
Teraz z pełnym dostępem do cyfrowej edycji The Fabricator en Español, łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.