Zavarivanje cijevi i cjevovoda od nehrđajućeg čelika često zahtijeva pročišćavanje argonom kada se koriste tradicionalni postupci kao što su plinsko volframovo elektrolučno zavarivanje (GTAW) i zavarivanje zaštićenim metalom (SMAW). Međutim, cijena plina i vrijeme pripreme procesa pročišćavanja mogu biti važni, posebno kako se povećavaju promjeri i dužine cijevi.
Prilikom zavarivanja nehrđajućeg čelika serije 300, izvođači radova mogu eliminirati povratni udar u otvorenim zavarima korijenskog kanala prelaskom s tradicionalnog GTAW ili SMAW na poboljšani proces zavarivanja, a istovremeno postižu visoku kvalitetu zavara, održavaju otpornost materijala na koroziju i ispunjavaju zahtjeve Specifikacije postupka zavarivanja (WPS) koja zahtijeva proces kratkospojnog plinskog elektrolučnog zavarivanja (GMAW). Poboljšani proces kratkospojnog GMAW također donosi dodatne prednosti u produktivnosti, efikasnosti i jednostavnosti korištenja, pomažući u povećanju profita.
Omiljene zbog svoje otpornosti na koroziju i čvrstoće, legure nehrđajućeg čelika koriste se u mnogim primjenama u cijevima i cijevima, uključujući naftu i plin, petrohemiju i biogoriva. Iako se GTAW tradicionalno koristi u mnogim primjenama nehrđajućeg čelika, ima neke nedostatke koji se mogu riješiti poboljšanim kratkospojnim GMAW zavarivanjem.
Prvo, kako se i dalje javlja nedostatak kvalifikovanih zavarivača, pronalaženje radnika koji su upoznati sa GTAW zavarivanjem predstavlja stalni izazov. Drugo, GTAW nije najbrži proces zavarivanja, što ometa kompanije koje žele povećati produktivnost kako bi zadovoljile zahtjeve kupaca. Treće, zahtijeva dugotrajno i skupo ispiranje cijevi od nehrđajućeg čelika.
Šta je povratno pročišćavanje? Pročišćavanje je uvođenje plina tokom procesa zavarivanja radi uklanjanja nečistoća i pružanja podrške. Pročišćavanje stražnje strane štiti stražnju stranu zavara od stvaranja teških oksida u prisustvu kisika.
Ako stražnja strana nije zaštićena tokom zavarivanja otvorenog korijenskog kanala, može doći do oštećenja podloge. Ovo razaranje se naziva saharifikacija, nazvana tako jer rezultira površinom koja izgleda kao šećer unutar zavara. Da bi se spriječilo gnječenje, zavarivač ubacuje crijevo za plin u jedan kraj cijevi i zatvara kraj cijevi branom za pročišćavanje. Također su napravili otvor na drugom kraju cijevi. Obično su stavljali traku oko otvora spoja. Nakon čišćenja cijevi, odlijepili su dio trake oko spoja i počeli zavarivati, ponavljajući proces skidanja i zavarivanja dok korijenski spoj nije bio završen.
Eliminišite povratni udar. Povratni tragovi mogu koštati mnogo vremena i novca, u nekim slučajevima dodajući hiljade dolara projektu. Prelazak na poboljšani GMAW proces kratkog spoja omogućava kompaniji da završi korijenski prolaz bez povratnog ispiranja u mnogim primjenama nehrđajućeg čelika. Primjene zavarivanja nehrđajućih čelika serije 300 su dobro prilagođene za ovo, dok primjene zavarivanja dupleks nehrđajućih čelika visoke čistoće trenutno zahtijevaju GTAW za korijenski prolaz.
Održavanje što nižeg unosa topline pomaže u održavanju otpornosti obratka na koroziju. Smanjenje broja prolaza zavarivanja jedan je od načina za smanjenje unosa topline. Poboljšani procesi kratkog spoja GMAW, kao što je regulirano taloženje metala (RMD®), koriste precizno kontroliran prijenos metala kako bi se osiguralo ujednačeno taloženje kapljica. To zavarivaču olakšava kontrolu zavarne lokve, što zauzvrat kontrolira unos topline i brzinu zavarivanja. Niži unos topline omogućuje brže zamrzavanje zavarne lokve.
Kontroliranim prijenosom metala i bržim zamrzavanjem zavarivačke kupke, zavarivačka kupka je manje turbulentna, a zaštitni plin relativno nesmetano napušta GMAW pištolj. To omogućava zaštitnom plinu da prolazi kroz otvoreni korijen, istiskujući atmosferu i sprječavajući saharifikaciju ili oksidaciju na stražnjoj strani zavara. Ovo pokrivanje plinom traje samo kratko jer se lokve vrlo brzo zamrzavaju.
Ispitivanja su pokazala da modificirani kratkospojni GMAW proces ispunjava standarde kvalitete zavara, a istovremeno održava otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju kao kada je korijenski zavar zavaren GTAW postupkom.
Promjena procesa zavarivanja zahtijeva od kompanije da ponovo certificira svoj WPS, ali takva promjena može osigurati ogroman povrat vremena i uštedu troškova za nove proizvodne i popravne radove.
Zavarivanje korijenskog kanala otvorenim postupkom korištenjem poboljšanog kratkospojnog GMAW postupka nudi dodatne prednosti u produktivnosti, efikasnosti i obuci zavarivača. To uključuje:
Eliminiše mogućnost stvaranja vrućih kanala zbog mogućnosti nanošenja više metala radi povećanja debljine korijenskog kanala.
Odlična tolerancija za velika i mala odstupanja između dijelova cijevi. Zahvaljujući glatkom prijenosu metala, proces može lako premostiti praznine do 3⁄16 inča.
Dužina luka je konzistentna bez obzira na produženje elektrode, što kompenzira operatere koji se muče s održavanjem konzistentnog produženja. Lakše kontrolirana zavarivačka lokva i konzistentan prijenos metala mogu smanjiti vrijeme obuke za nove zavarivače.
Smanjite vrijeme zastoja zbog promjene procesa. Ista žica i zaštitni plin mogu se koristiti za korijenske, ispunjivačke i zatvarajuće kanale. Pulsni GMAW proces može se koristiti pod uvjetom da su kanali ispunjeni i zatvoreni s najmanje 80% zaštitnog plina argona.
Za operacije koje žele eliminirati povratno ispiranje u primjenama nehrđajućeg čelika, važno je slijediti pet ključnih savjeta za uspjeh pri prelasku na modificirani GMAW proces s kratkim spojem.
Očistite unutrašnjost i vanjštinu cijevi kako biste uklonili sve nečistoće. Koristite žičanu četku dizajniranu za nehrđajući čelik kako biste očistili stražnju stranu spoja najmanje 2,5 cm od ruba.
Koristite dodatni metal od nehrđajućeg čelika s visokim sadržajem silicija, kao što je 316LSi ili 308LSi. Veći sadržaj silicija pomaže vlaženju zavarivačke kupke i djeluje kao deoksidator.
Za najbolje performanse, koristite mješavinu zaštitnog plina posebno formuliranu za taj proces, kao što je 90% helija, 7,5% argona i 2,5% ugljičnog dioksida. Druga opcija je 98% argona i 2% ugljičnog dioksida. Dobavljač plina za zavarivanje može imati druge preporuke.
Za najbolje rezultate, koristite suženi vrh i mlaznicu za kanaliziranje korijena kako biste locirali pokrivenost plinom. Konusna mlaznica s ugrađenim difuzorom plina pruža odličnu pokrivenost.
Treba napomenuti da korištenje modificiranog GMAW postupka s kratkim spojem bez pomoćnog plina stvara malu količinu kamenca na stražnjoj strani zavara. On se obično ljušti kako se zavar hladi i ispunjava standarde kvalitete za primjenu u nafti, elektranama i petrohemijskoj industriji.
Jim Byrne je menadžer prodaje i aplikacija za Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Časopis Tube & Pipe Journal postao je prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi 1990. godine. Danas je to jedina publikacija u Sjevernoj Americi posvećena toj industriji i postao je najpouzdaniji izvor informacija za stručnjake za cijevi.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje časopisa The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, omogućavajući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Iskoristite puni pristup digitalnom izdanju časopisa STAMPING, koji pruža najnovija tehnološka dostignuća, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju časopisa The Fabricator en Español, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.