Заваряването на тръби и тръбопроводи от неръждаема стомана често изисква обратно продухване с аргон, когато се използват традиционни процеси като газово-волфрамово дъгово заваряване (GTAW) и защитно-електродъгово заваряване (SMAW). Но цената на газа и времето за подготовка на процеса на продухване могат да бъдат важни, особено с увеличаване на диаметрите и дължините на тръбите.
При заваряване на неръждаема стомана серия 300, изпълнителите могат да елиминират обратния удар при заварки с отворен коренов канал, като преминат от традиционно GTAW или SMAW към подобрен процес на заваряване, като същевременно постигнат високо качество на заварката, поддържат корозионната устойчивост на материала и отговарят на Спецификацията за заваръчна процедура (WPS), изискваща процес на късо съединение в газова дъга (GMAW). Подобреният процес GMAW с късо съединение носи и допълнителни предимства по отношение на производителността, ефективността и лекотата на използване, което спомага за подобряване на печалбите.
Предпочитани заради устойчивостта си на корозия и здравината си, сплавите от неръждаема стомана се използват в много приложения за тръби и тръбопроводи, включително нефт и газ, нефтохимикалия и биогорива. Въпреки че GTAW традиционно се използва в много приложения за неръждаема стомана, той има някои недостатъци, които могат да бъдат отстранени чрез подобрено късосъединително GMAW.
Първо, тъй като недостигът на квалифицирани заварчици продължава, намирането на работници, запознати с GTAW, е постоянно предизвикателство. Второ, GTAW не е най-бързият процес на заваряване, което възпрепятства компаниите, които се стремят да увеличат производителността, за да отговорят на изискванията на клиентите. Трето, то изисква отнемащо време и скъпо обратно промиване на тръби от неръждаема стомана.
Какво е обратно продухване? Продухването е въвеждането на газ по време на процеса на заваряване за отстраняване на замърсители и осигуряване на опора. Задното продухване предпазва задната страна на заваръчния шев от образуване на тежки оксиди в присъствието на кислород.
Ако задната страна не е защитена по време на заваряване на отворен коренов канал, може да се получи повреда на субстрата. Това разрушаване се нарича захарификация, наречена така, защото води до повърхност, която прилича на захар вътре в заваръчния шев. За да предотврати смачкване, заварчикът вкарва газов маркуч в единия край на тръбата и запушва края на тръбата с преграда за продухване. Той също така създава вентилационен отвор на другия край на тръбата. Обикновено поставят и лента около отвора на съединението. След почистване на тръбата, те отлепват парче лента около съединението и започват да заваряват, повтаряйки процеса на оголване и заваряване, докато кореновата шевна ...
Елиминирайте обратния удар. Повторните следи могат да струват много време и пари, като в някои случаи добавят хиляди долари към проекта. Преходът към подобрен процес на късо съединение GMAW позволи на компанията да завършва кореновите проходи без обратно промиване в много приложения с неръждаема стомана. Заваръчни приложения за неръждаеми стомани от серия 300 са много подходящи за това, докато приложенията за заваряване на високочисти дуплексни неръждаеми стомани в момента изискват GTAW за кореновия проход.
Поддържането на възможно най-ниско количество топлина спомага за поддържане на корозионната устойчивост на детайла. Намаляването на броя на заваръчните проходи е един от начините за намаляване на вложената топлина. Подобрените процеси на късо съединение GMAW, като например регулирано отлагане на метал (RMD®), използват прецизно контролиран пренос на метал, за да осигурят равномерно отлагане на капки. Това улеснява заварчика да контролира заваръчната вана, което от своя страна контролира вложенията топлина и скоростта на заваряване. По-ниският вложена топлина позволява на заваръчната вана да замръзне по-бързо.
С контролиран пренос на метал и по-бързо замръзване на заваръчната вана, тя е по-малко турбулентна и защитният газ напуска пистолета за GMAW сравнително необезпокояван. Това позволява на защитния газ да преминава през отворения корен, измествайки атмосферата и предотвратявайки захарификацията или окисляването на гърба на заваръчния шев. Това покритие с газ отнема само кратко време, защото локвите замръзват много бързо.
Тестванията показаха, че модифицираният процес на късо съединение GMAW отговаря на стандартите за качество на заварката, като същевременно запазва корозионната устойчивост на неръждаемата стомана, както когато кореновият шев е заварен с GTAW.
Промяната в процеса на заваряване изисква от компанията да пресертифицира своята система за заваряване и пускане в експлоатация (WPS), но подобна промяна може да доведе до огромни икономии на време и разходи за нови производствени и ремонтни дейности.
Заваряването на коренови канали с отворен механизъм, използващо подобрен процес на късо съединение GMAW, предлага допълнителни предимства по отношение на производителността, ефективността и обучението на заварчиците. Те включват:
Елиминира възможността за горещи канали, благодарение на възможността за отлагане на повече метал за увеличаване на дебелината на кореновия канал.
Отлична толерантност за големи и малки отклонения между тръбните секции. Благодарение на плавното прехвърляне на метала, процесът може лесно да преодолее празнини до 3⁄16 инча.
Дължината на дъгата е постоянна, независимо от удължението на електрода, което компенсира операторите, които се затрудняват да поддържат постоянно удължение. По-лесно контролираната заваръчна вана и постоянният пренос на метал могат да намалят времето за обучение на новите заварчици.
Намалете времето за престой при смяна на процеса. Същата тел и защитен газ могат да се използват за коренови, запълващи и затварящи канали. Може да се използва импулсен GMAW процес, при условие че каналите са запълнени и затворени с поне 80% защитен газ аргон.
За операции, целящи елиминиране на обратното промиване при приложения с неръждаема стомана, е важно да се следват пет ключови съвета за успех при преминаване към модифициран процес на GMAW с късо съединение.
Почистете вътрешността и външната страна на тръбите, за да отстраните всички замърсители. Използвайте телена четка, предназначена за неръждаема стомана, за да почистите задната част на съединението на поне 2,5 см от ръба.
Използвайте пълнител от неръждаема стомана с високо съдържание на силиций, като например 316LSi или 308LSi. По-високото съдържание на силиций спомага за омокрянето на заваръчната вана и действа като дезоксидатор.
За най-добра производителност използвайте защитна газова смес, специално формулирана за процеса, като например 90% хелий, 7,5% аргон и 2,5% въглероден диоксид. Друг вариант е 98% аргон и 2% въглероден диоксид. Доставчикът на заваръчен газ може да има други препоръки.
За най-добри резултати използвайте заострен връх и дюза за кореново канализиране, за да локализирате газовото покритие. Коничната дюза с вграден газов дифузьор осигурява отлично покритие.
Обърнете внимание, че използването на модифицирания процес на късо съединение GMAW без поддържащ газ води до образуване на малко количество котлен камък от задната страна на заваръчния шев. Той обикновено се отлепва, когато заваръчният шев се охлади и отговаря на стандартите за качество за приложения в нефтената промишленост, електроцентралите и нефтохимическата промишленост.
Джим Бърн е мениджър продажби и приложения за Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Tube & Pipe Journal стана първото списание, посветено на индустрията за метални тръби през 1990 г. Днес то остава единственото издание в Северна Америка, посветено на индустрията, и се превърна в най-доверен източник на информация за специалистите по тръби.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The FABRICATOR, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal вече е напълно достъпно, осигурявайки лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Възползвайте се от пълен достъп до дигиталното издание на STAMPING Journal, което предоставя най-новите технологични постижения, най-добри практики и новини от индустрията за пазара на щамповане на метал.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The Fabricator en Español, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.