Η συγκόλληση σωλήνων και σωληνώσεων από ανοξείδωτο χάλυβα συχνά απαιτεί αντίστροφη εκκένωση με αργόν όταν χρησιμοποιούνται παραδοσιακές διαδικασίες όπως η συγκόλληση με τόξο βολφραμίου αερίου (GTAW) και η συγκόλληση με τόξο θωρακισμένου μετάλλου (SMAW). Ωστόσο, το κόστος του αερίου και ο χρόνος προετοιμασίας της διαδικασίας εκκένωσης μπορεί να είναι σημαντικά, ειδικά καθώς αυξάνονται οι διάμετροι και τα μήκη των σωλήνων.
Κατά τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα σειράς 300, οι εργολάβοι μπορούν να εξαλείψουν την αντίστροφη εμφύσηση σε ανοιχτές συγκολλήσεις ενδοδοντικού σωλήνα, μεταβαίνοντας από την παραδοσιακή GTAW ή SMAW σε μια βελτιωμένη διαδικασία συγκόλλησης, επιτυγχάνοντας παράλληλα υψηλή ποιότητα συγκόλλησης, διατηρώντας την αντοχή του υλικού στη διάβρωση και πληρώντας την Προδιαγραφή Διαδικασίας Συγκόλλησης (WPS) που απαιτεί μια διαδικασία βραχυκυκλώματος συγκόλλησης με τόξο αερίου-μετάλλου (GMAW). Η βελτιωμένη διαδικασία βραχυκυκλώματος GMAW προσφέρει επίσης πρόσθετα οφέλη στην παραγωγικότητα, την αποδοτικότητα και την ευκολία χρήσης, συμβάλλοντας στη βελτίωση των κερδών.
Προτιμώμενα για την αντοχή και τη διάβρωση, τα κράματα ανοξείδωτου χάλυβα χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές σωλήνων, συμπεριλαμβανομένου του πετρελαίου και φυσικού αερίου, των πετροχημικών και των βιοκαυσίμων. Ενώ η GTAW χρησιμοποιείται παραδοσιακά σε πολλές εφαρμογές ανοξείδωτου χάλυβα, έχει ορισμένα μειονεκτήματα που μπορούν να αντιμετωπιστούν με βελτιωμένη GMAW βραχυκυκλώματος.
Πρώτον, καθώς η έλλειψη εξειδικευμένων συγκολλητών συνεχίζεται, η εύρεση εργαζομένων εξοικειωμένων με την GTAW αποτελεί μια συνεχή πρόκληση. Δεύτερον, η GTAW δεν είναι η ταχύτερη διαδικασία συγκόλλησης, γεγονός που εμποδίζει τις εταιρείες που επιδιώκουν να αυξήσουν την παραγωγικότητα για να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις των πελατών. Τρίτον, απαιτεί χρονοβόρα και δαπανηρή αντίστροφη έκπλυση των σωληνώσεων από ανοξείδωτο χάλυβα.
Τι είναι η αναστροφή του φυσήματος; Η εκκένωση είναι η εισαγωγή αερίου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης για την απομάκρυνση των ρύπων και την παροχή στήριξης. Η εκκένωση από την πίσω πλευρά προστατεύει την πίσω πλευρά της συγκόλλησης από το σχηματισμό βαρέων οξειδίων παρουσία οξυγόνου.
Εάν η πίσω πλευρά δεν προστατεύεται κατά τη διάρκεια της ανοιχτής συγκόλλησης ενδοδοντικού σωλήνα, μπορεί να προκληθεί ζημιά στο υπόστρωμα. Αυτή η βλάβη ονομάζεται σακχαροποίηση, που ονομάζεται έτσι επειδή έχει ως αποτέλεσμα μια επιφάνεια που μοιάζει με ζάχαρη μέσα στη συγκόλληση. Για να αποφευχθεί η σύνθλιψη, ο συγκολλητής εισάγει έναν εύκαμπτο σωλήνα αερίου στο ένα άκρο του σωλήνα και φράζει το άκρο του σωλήνα με ένα φράγμα καθαρισμού. Δημιούργησε επίσης μια οπή εξαερισμού στο άλλο άκρο του σωλήνα. Συνήθως έβαζε επίσης ταινία γύρω από το άνοιγμα της ένωσης. Αφού καθάρισε τον σωλήνα, ξεκόλλησε ένα τμήμα ταινίας γύρω από την ένωση και ξεκίνησε τη συγκόλληση, επαναλαμβάνοντας τη διαδικασία απογύμνωσης και συγκόλλησης μέχρι να ολοκληρωθεί η ρίζα.
Εξαλείψτε την αντίστροφη εμφύσηση. Οι επαναλήψεις μπορούν να κοστίσουν πολύ χρόνο και χρήμα, σε ορισμένες περιπτώσεις προσθέτοντας χιλιάδες δολάρια στο έργο. Η μετάβαση σε μια βελτιωμένη διαδικασία βραχυκυκλώματος GMAW επιτρέπει στην εταιρεία να ολοκληρώσει τη διέλευση ρίζας χωρίς αντίστροφη έκπλυση σε πολλές εφαρμογές ανοξείδωτου χάλυβα. Οι εφαρμογές συγκόλλησης για ανοξείδωτα χάλυβα σειράς 300 είναι κατάλληλες για αυτό, ενώ οι εφαρμογές συγκόλλησης για ανοξείδωτους χάλυβες διπλής όψης υψηλής καθαρότητας απαιτούν επί του παρόντος GTAW για τη διέλευση ρίζας.
Η διατήρηση της εισόδου θερμότητας όσο το δυνατόν χαμηλότερης βοηθά στη διατήρηση της αντοχής στη διάβρωση του τεμαχίου εργασίας. Η μείωση του αριθμού των περασμάτων συγκόλλησης είναι ένας τρόπος για τη μείωση της εισόδου θερμότητας. Οι βελτιωμένες διαδικασίες βραχυκυκλώματος GMAW, όπως η Ρυθμιζόμενη Εναπόθεση Μετάλλου (RMD®), χρησιμοποιούν ακριβή ελεγχόμενη μεταφορά μετάλλου για την παροχή ομοιόμορφης εναπόθεσης σταγονιδίων. Αυτό διευκολύνει τον συγκολλητή να ελέγχει τη λακκούβα συγκόλλησης, η οποία με τη σειρά της ελέγχει την είσοδο θερμότητας και την ταχύτητα συγκόλλησης. Η χαμηλότερη είσοδος θερμότητας επιτρέπει στη λακκούβα συγκόλλησης να παγώνει πιο γρήγορα.
Με ελεγχόμενη μεταφορά μετάλλου και ταχύτερη ψύξη της συγκολλημένης δεξαμενής, η συγκολλημένη δεξαμενή είναι λιγότερο τυρβώδης και το προστατευτικό αέριο αφήνει το πιστόλι GMAW σχετικά ανενόχλητο. Αυτό επιτρέπει στο προστατευτικό αέριο να διέλθει μέσα από την ανοιχτή ρίζα, εκτοπίζοντας την ατμόσφαιρα και αποτρέποντας τη σακχαροποίηση ή την οξείδωση στο πίσω μέρος της συγκόλλησης. Αυτή η κάλυψη αερίου διαρκεί μόνο λίγο χρόνο, επειδή οι λακκούβες παγώνουν πολύ γρήγορα.
Οι δοκιμές έδειξαν ότι η τροποποιημένη διαδικασία βραχυκυκλώματος GMAW πληροί τα πρότυπα ποιότητας συγκόλλησης, διατηρώντας παράλληλα την αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα όπως όταν η ρίζα συγκολλήθηκε με GTAW.
Μια αλλαγή στη διαδικασία συγκόλλησης απαιτεί από μια εταιρεία να επαναπιστοποιήσει το σύστημα WPS της, αλλά μια τέτοια αλλαγή μπορεί να προσφέρει τεράστια απόδοση χρόνου και εξοικονόμηση κόστους για νέες εργασίες κατασκευής και επισκευής.
Η ανοιχτή συγκόλληση ενδοδοντικού σωλήνα χρησιμοποιώντας μια βελτιωμένη διαδικασία βραχυκυκλώματος GMAW προσφέρει πρόσθετα οφέλη στην παραγωγικότητα, την αποτελεσματικότητα και την εκπαίδευση των συγκολλητών. Αυτά περιλαμβάνουν:
Εξαλείφει την πιθανότητα δημιουργίας θερμών καναλιών ως αποτέλεσμα της δυνατότητας εναπόθεσης περισσότερου μετάλλου για την αύξηση του πάχους του ριζικού καναλιού.
Εξαιρετική ανοχή για υψηλή και χαμηλή κακή ευθυγράμμιση μεταξύ των τμημάτων του σωλήνα. Λόγω της ομαλής μεταφοράς μετάλλου, η διαδικασία μπορεί εύκολα να γεφυρώσει κενά έως και 3⁄16 ίντσες.
Το μήκος του τόξου είναι σταθερό ανεξάρτητα από την επέκταση του ηλεκτροδίου, γεγονός που αντισταθμίζει τους χειριστές που δυσκολεύονται να διατηρήσουν σταθερή επέκταση. Μια πιο εύκολα ελεγχόμενη λακκούβα συγκόλλησης και μια σταθερή μεταφορά μετάλλου μπορούν να μειώσουν τον χρόνο εκπαίδευσης για τους νέους συγκολλητές.
Μειώστε τον χρόνο διακοπής λειτουργίας για τις αλλαγές διεργασίας. Το ίδιο καλώδιο και το ίδιο αέριο θωράκισης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τα κανάλια ρίζας, πλήρωσης και κάλυψης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια παλμική διεργασία GMAW, υπό την προϋπόθεση ότι τα κανάλια είναι γεμισμένα και καλυμμένα με αέριο θωράκισης αργού τουλάχιστον 80%.
Για τις εργασίες που θέλουν να εξαλείψουν την αντίστροφη ροή σε εφαρμογές ανοξείδωτου χάλυβα, είναι σημαντικό να ακολουθήσετε πέντε βασικές συμβουλές για την επιτυχία κατά τη μετάβαση σε μια τροποποιημένη διαδικασία βραχυκυκλώματος GMAW.
Καθαρίστε το εσωτερικό και το εξωτερικό των σωλήνων για να αφαιρέσετε τυχόν ρύπους. Χρησιμοποιήστε μια συρμάτινη βούρτσα σχεδιασμένη για ανοξείδωτο χάλυβα για να καθαρίσετε το πίσω μέρος της σύνδεσης σε απόσταση τουλάχιστον 2,5 εκατοστών από την άκρη.
Χρησιμοποιήστε ένα μέταλλο πλήρωσης από ανοξείδωτο χάλυβα με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο, όπως 316LSi ή 308LSi. Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε πυρίτιο βοηθά στην διαβροχή της συγκολλημένης δεξαμενής και λειτουργεί ως αποξειδωτικό.
Για βέλτιστη απόδοση, χρησιμοποιήστε ένα μείγμα προστατευτικού αερίου ειδικά σχεδιασμένο για τη διαδικασία, όπως 90% ήλιο, 7,5% αργό και 2,5% διοξείδιο του άνθρακα. Μια άλλη επιλογή είναι 98% αργό και 2% διοξείδιο του άνθρακα. Ο προμηθευτής αερίου συγκόλλησης μπορεί να έχει άλλες συστάσεις.
Για καλύτερα αποτελέσματα, χρησιμοποιήστε κωνική άκρη και ακροφύσιο για την διοχέτευση ριζών και τον εντοπισμό κάλυψης αερίου. Το κωνικό ακροφύσιο με ενσωματωμένο διαχύτη αερίου παρέχει εξαιρετική κάλυψη.
Σημειώστε ότι η χρήση της τροποποιημένης διαδικασίας βραχυκυκλώματος GMAW χωρίς αέριο υποστήριξης παράγει μια μικρή ποσότητα κλίμακας στο πίσω μέρος της συγκόλλησης. Αυτή συνήθως απολεπίζεται καθώς η συγκόλληση ψύχεται και πληροί τα πρότυπα ποιότητας για εφαρμογές πετρελαίου, ηλεκτροπαραγωγής και πετροχημικών.
Ο Jim Byrne είναι Διευθυντής Πωλήσεων και Εφαρμογών για την Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Το Tube & Pipe Journal έγινε το πρώτο περιοδικό αφιερωμένο στην εξυπηρέτηση της βιομηχανίας μεταλλικών σωλήνων το 1990. Σήμερα, παραμένει η μόνη έκδοση στη Βόρεια Αμερική αφιερωμένη στη βιομηχανία και έχει γίνει η πιο αξιόπιστη πηγή πληροφοριών για τους επαγγελματίες σωλήνων.
Τώρα με πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του The FABRICATOR, εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.
Η ψηφιακή έκδοση του The Tube & Pipe Journal είναι πλέον πλήρως προσβάσιμη, παρέχοντας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.
Απολαύστε πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του STAMPING Journal, το οποίο παρέχει τις τελευταίες τεχνολογικές εξελίξεις, βέλτιστες πρακτικές και νέα του κλάδου για την αγορά σφράγισης μετάλλων.
Τώρα με πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του The Fabricator en Español, εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.