La soldadura de tubs i canonades d'acer inoxidable sovint requereix una purga posterior amb argó quan s'utilitzen processos tradicionals com la soldadura per arc de tungstè amb gas (GTAW) i la soldadura per arc de metall blindat (SMAW). Però el cost del gas i el temps de configuració del procés de purga poden ser importants, sobretot a mesura que augmenten els diàmetres i les longituds dels tubs.
Quan solden acer inoxidable de la sèrie 300, els contractistes poden eliminar el retrocés en les soldadures de canal radicular obert canviant del GTAW o SMAW tradicional a un procés de soldadura millorat, alhora que aconsegueixen una alta qualitat de soldadura, mantenen la resistència a la corrosió del material i compleixen amb l'Especificació del Procediment de Soldadura (WPS) que requereix un procés de soldadura per arc metàl·lic amb gas de curtcircuit (GMAW). El procés GMAW de curtcircuit millorat també aporta beneficis addicionals en productivitat, eficiència i facilitat d'ús, cosa que ajuda a millorar els beneficis.
Els aliatges d'acer inoxidable, apreciats per la seva resistència a la corrosió i resistència, s'utilitzen en moltes aplicacions de canonades i tubs, com ara petroli i gas, petroquímica i biocombustibles. Tot i que el GTAW s'ha utilitzat tradicionalment en moltes aplicacions d'acer inoxidable, té alguns desavantatges que es poden solucionar mitjançant un GMAW de curtcircuit millorat.
En primer lloc, a mesura que continua l'escassetat de soldadors qualificats, trobar treballadors familiaritzats amb el GTAW és un repte constant. En segon lloc, el GTAW no és el procés de soldadura més ràpid, cosa que dificulta les empreses que busquen augmentar la productivitat per satisfer les demandes dels clients. En tercer lloc, requereix un rentat a contracorrent dels tubs d'acer inoxidable que requereix molt de temps i és costós.
Què és el blowback? La purga és la introducció de gas durant el procés de soldadura per eliminar contaminants i proporcionar suport. La purga posterior protegeix la part posterior de la soldadura de la formació d'òxids pesants en presència d'oxigen.
Si la part posterior no està protegida durant la soldadura oberta del canal radicular, es poden produir danys al substrat. Aquesta ruptura s'anomena sacarificació, anomenada així perquè resulta en una superfície que sembla sucre dins de la soldadura. Per evitar que s'aixafi, el soldador insereix una mànega de gas en un extrem del tub i tapa l'extrem del tub amb una presa de purga. També van crear un respirador a l'altre extrem del tub. També solen posar cinta adhesiva al voltant de l'obertura de la junta. Després de netejar el tub, van treure una secció de cinta al voltant de la junta i van començar a soldar, repetint el procés de pelar i soldar fins que es completés el cordó de l'arrel.
Eliminar el retrocés. Els retrocessos poden costar molt de temps i diners, i en alguns casos afegeixen milers de dòlars al projecte. La transició a un procés GMAW de curtcircuit millorat ha permès a l'empresa completar les passades d'arrel sense retrolavació en moltes aplicacions d'acer inoxidable. Les aplicacions de soldadura per a acers inoxidables de la sèrie 300 són molt adequades per a això, mentre que les aplicacions de soldadura per a acers inoxidables dúplex d'alta puresa actualment requereixen GTAW per a la passada d'arrel.
Mantenir l'entrada de calor el més baixa possible ajuda a mantenir la resistència a la corrosió de la peça. Reduir el nombre de passades de soldadura és una manera de reduir l'entrada de calor. Els processos GMAW de curtcircuit millorats, com ara la Deposició Regulada de Metall (RMD®), utilitzen una transferència de metall controlada amb precisió per proporcionar una deposició uniforme de gotes. Això facilita que el soldador controli el bassal de soldadura, que al seu torn controla l'entrada de calor i la velocitat de soldadura. La menor entrada de calor permet que el bassal de soldadura es congeli més ràpidament.
Amb una transferència controlada de metall i una congelació més ràpida del bany de soldadura, aquest és menys turbulent i el gas de protecció surt de la pistola GMAW relativament inalterat. Això permet que el gas de protecció passi a través de l'arrel oberta, desplaçant l'atmosfera i evitant la sacarificació o l'oxidació a la part posterior de la soldadura. Aquesta cobertura de gas només triga poc temps perquè els tolls es congelen molt ràpidament.
Les proves han demostrat que el procés GMAW de curtcircuit modificat compleix els estàndards de qualitat de la soldadura alhora que manté la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable com quan el cordó d'arrel es va soldar amb GTAW.
Un canvi en el procés de soldadura requereix que una empresa recertifiqui el seu WPS, però aquest canvi pot generar grans beneficis de temps i estalvis de costos per a nous treballs de fabricació i reparació.
La soldadura de canals radiculars oberts mitjançant un procés GMAW de curtcircuit millorat ofereix beneficis addicionals en productivitat, eficiència i formació de soldadors. Aquests inclouen:
Elimina la possibilitat de canals calents com a resultat de poder dipositar més metall per augmentar el gruix del canal radicular.
Excel·lent tolerància per a desalineacions altes i baixes entre seccions de canonada. Gràcies a la transferència suau de metall, el procés pot cobrir fàcilment buits de fins a 3⁄16 polzades.
La longitud de l'arc és consistent independentment de l'extensió de l'elèctrode, cosa que compensa els operadors que tenen dificultats per mantenir una extensió consistent. Un bassal de soldadura més fàcil de controlar i una transferència de metall consistent poden reduir el temps de formació per als nous soldadors.
Reduir el temps d'inactivitat per canvis de procés. Es pot utilitzar el mateix cable i gas de protecció per als canals d'arrel, ompliment i tapat. Es pot utilitzar un procés GMAW pulsat sempre que els canals estiguin omplerts i tapats amb almenys un 80% de gas de protecció d'argó.
Per a les operacions que busquen eliminar el retrolavament en aplicacions d'acer inoxidable, és important seguir cinc consells clau per tenir èxit quan es canvia a un procés GMAW de curtcircuit modificat.
Netegeu l'interior i l'exterior de les canonades per eliminar qualsevol contaminant. Utilitzeu un raspall de filferro dissenyat per a acer inoxidable per netejar la part posterior de la junta almenys a 2,5 cm de la vora.
Utilitzeu un metall d'acer inoxidable amb un alt contingut de silici, com ara 316LSi o 308LSi. El contingut més alt de silici ajuda a humectar el bany de soldadura i actua com a desoxidant.
Per obtenir el millor rendiment, utilitzeu una barreja de gas protector especialment formulada per al procés, com ara un 90% d'heli, un 7,5% d'argó i un 2,5% de diòxid de carboni. Una altra opció és un 98% d'argó i un 2% de diòxid de carboni. El proveïdor del gas de soldadura pot tenir altres recomanacions.
Per obtenir els millors resultats, utilitzeu una punta i un broquet cònics per canalitzar les arrels i localitzar la cobertura de gas. El broquet cònic amb difusor de gas integrat proporciona una cobertura excel·lent.
Tingueu en compte que l'ús del procés GMAW de curtcircuit modificat sense gas de suport produeix una petita quantitat d'incrustacions a la part posterior de la soldadura. Normalment, aquestes es desprenen a mesura que la soldadura es refreda i compleix els estàndards de qualitat per a aplicacions en petroli, centrals elèctriques i petroquímiques.
Jim Byrne és gerent de vendes i aplicacions de Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Tube & Pipe Journal es va convertir en la primera revista dedicada a la indústria de les canonades metàl·liques el 1990. Avui dia, continua sent l'única publicació a Amèrica del Nord dedicada a la indústria i s'ha convertit en la font d'informació més fiable per als professionals de les canonades.
Ara, amb accés complet a l'edició digital de The FABRICATOR, fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
L'edició digital de The Tube & Pipe Journal ja és totalment accessible i proporciona un fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
Gaudeix d'accés complet a l'edició digital de STAMPING Journal, que ofereix els darrers avenços tecnològics, les millors pràctiques i les notícies del sector per al mercat de l'estampació de metalls.
Ara, amb accés complet a l'edició digital de The Fabricator en espanyol, fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.