La soldadura de tuberías y tuberías de acero inoxidable a menudo requiere una purga inversa con argón cuando se utilizan procesos tradicionales como la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) y la soldadura por arco de metal blindado (SMAW). Pero el costo del gas y el tiempo de configuración del proceso de purga pueden ser importantes, especialmente a medida que aumentan los diámetros y las longitudes de las tuberías.
Al soldar acero inoxidable de la serie 300, los contratistas pueden eliminar el retroceso en las soldaduras de conducto radicular abierto al cambiar de GTAW o SMAW tradicional a un proceso de soldadura mejorado, al mismo tiempo que logran una alta calidad de soldadura, mantienen la resistencia a la corrosión del material y cumplen. La especificación de procedimiento de soldadura (WPS) requiere un proceso de soldadura por arco metálico con gas de cortocircuito (GMAW). El proceso GMAW de cortocircuito mejorado también brinda beneficios adicionales en productividad, eficiencia y facilidad de uso, lo que ayuda a mejorar las ganancias.
Favorecidas por su resistencia a la corrosión y resistencia, las aleaciones de acero inoxidable se utilizan en muchas aplicaciones de tuberías y tubos, incluidos petróleo y gas, petroquímica y biocombustibles. Si bien GTAW se ha utilizado tradicionalmente en muchas aplicaciones de acero inoxidable, tiene algunas desventajas que pueden solucionarse mediante GMAW de cortocircuito mejorado.
En primer lugar, a medida que continúa la escasez de soldadores calificados, encontrar trabajadores familiarizados con GTAW es un desafío continuo. En segundo lugar, GTAW no es el proceso de soldadura más rápido, lo que dificulta a las empresas que buscan aumentar la productividad para satisfacer las demandas de los clientes.
¿Qué es el retroceso? La purga es la introducción de gas durante el proceso de soldadura para eliminar los contaminantes y brindar apoyo. La purga trasera protege la parte trasera de la soldadura de la formación de óxidos pesados ​​en presencia de oxígeno.
Si la parte trasera no está protegida durante la soldadura del conducto radicular abierto, se puede dañar el sustrato. Esta ruptura se denomina sacarificación, llamada así porque da como resultado una superficie que parece azúcar dentro de la soldadura. Para evitar que se aplaste, el soldador inserta una manguera de gas en un extremo de la tubería y tapa el extremo de la tubería con un dique de purga. También crearon un respiradero en el otro extremo de la tubería. repitiendo el proceso de pelado y soldadura hasta completar el cordón de raíz.
Elimine el retroceso. Los retrazados pueden costar mucho tiempo y dinero, y en algunos casos agregan miles de dólares al proyecto. La transición a un proceso GMAW de cortocircuito mejorado ha permitido a la empresa completar pasadas de raíz sin retrolavado en muchas aplicaciones de acero inoxidable. Las aplicaciones de soldadura para aceros inoxidables de la serie 300 son adecuadas para esto, mientras que las aplicaciones de soldadura para aceros inoxidables dúplex de alta pureza actualmente requieren GTAW para la pasada de raíz.
Mantener la entrada de calor lo más baja posible ayuda a mantener la resistencia a la corrosión de la pieza de trabajo. Reducir el número de pasadas de soldadura es una forma de reducir la entrada de calor. Los procesos GMAW de cortocircuito mejorados, como la deposición de metal regulada (RMD®), utilizan una transferencia de metal controlada con precisión para proporcionar una deposición uniforme de gotas. Esto facilita que el soldador controle el baño de soldadura, que a su vez controla la entrada de calor y la velocidad de soldadura.
Con una transferencia de metal controlada y un congelamiento más rápido del baño de soldadura, el baño de soldadura es menos turbulento y el gas de protección deja la pistola GMAW relativamente tranquila. Esto permite que el gas de protección pase a través de la raíz abierta, desplazando la atmósfera y evitando la sacarificación u oxidación en la parte posterior de la soldadura. Esta cobertura de gas solo lleva poco tiempo porque los charcos se congelan muy rápidamente.
Las pruebas han demostrado que el proceso GMAW de cortocircuito modificado cumple con los estándares de calidad de soldadura mientras mantiene la resistencia a la corrosión del acero inoxidable como cuando el cordón de raíz se soldaba con GTAW.
Un cambio en el proceso de soldadura requiere que una empresa vuelva a certificar su WPS, pero dicho cambio puede generar enormes retornos de tiempo y ahorros de costos para nuevos trabajos de fabricación y reparación.
La soldadura abierta del conducto radicular utilizando un proceso GMAW de cortocircuito mejorado ofrece beneficios adicionales en productividad, eficiencia y capacitación de soldadores. Estos incluyen:
Elimina la posibilidad de canales calientes como resultado de poder depositar más metal para aumentar el grosor del canal de la raíz.
Excelente tolerancia para la desalineación alta y baja entre las secciones de la tubería. Debido a la transferencia suave del metal, el proceso puede salvar fácilmente espacios de hasta 3⁄16 pulgadas.
La longitud del arco es constante independientemente de la extensión del electrodo, lo que compensa a los operadores que luchan por mantener una extensión constante. Un charco de soldadura más fácil de controlar y una transferencia de metal constante pueden reducir el tiempo de capacitación para los nuevos soldadores.
Reduzca el tiempo de inactividad para los cambios de proceso. Se puede usar el mismo cable y gas de protección para los canales de raíz, relleno y tapa. Se puede usar un proceso GMAW pulsado siempre que los canales estén llenos y tapados con al menos un 80 % de gas de protección de argón.
Para las operaciones que buscan eliminar el retrolavado en aplicaciones de acero inoxidable, es importante seguir cinco consejos clave para tener éxito al cambiar a un proceso GMAW de cortocircuito modificado.
Limpie el interior y el exterior de las tuberías para eliminar cualquier contaminante. Use un cepillo de alambre diseñado para acero inoxidable para limpiar la parte posterior de la junta al menos a 1 pulgada del borde.
Utilice un metal de aporte de acero inoxidable con un alto contenido de silicio, como 316LSi o 308LSi. El mayor contenido de silicio ayuda a humedecer el baño de soldadura y actúa como desoxidante.
Para obtener el mejor rendimiento, utilice una mezcla de gas de protección especialmente formulada para el proceso, como 90 % de helio, 7,5 % de argón y 2,5 % de dióxido de carbono. Otra opción es 98 % de argón y 2 % de dióxido de carbono. El proveedor del gas de soldadura puede tener otras recomendaciones.
Para obtener los mejores resultados, use una punta cónica y una boquilla para canalizar la raíz y ubicar la cobertura de gas. La boquilla cónica con difusor de gas incorporado brinda una excelente cobertura.
Tenga en cuenta que el uso del proceso GMAW de cortocircuito modificado sin gas de respaldo produce una pequeña cantidad de incrustaciones en la parte posterior de la soldadura. Esto generalmente se descascara a medida que la soldadura se enfría y cumple con los estándares de calidad para aplicaciones petroquímicas, de plantas de energía y de petróleo.
Jim Byrne es Gerente de Ventas y Aplicaciones de Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
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