Le rétrobalayage à l'argon est souvent nécessaire pour le soudage de tubes et tuyaux en acier inoxydable par des procédés conventionnels tels que le soudage à l'arc sous protection gazeuse (GTAW) et le soudage à l'arc avec électrode enrobée (SMAW). Cependant, le coût du gaz et le temps de préparation du processus de purge peuvent être importants, notamment lorsque le diamètre et la longueur des tuyaux augmentent.
Lors du soudage de l'acier inoxydable de la série 300, les entrepreneurs peuvent éliminer le risque de rupture de soudure dans les canaux radiculaires ouverts en passant du soudage GTAW ou SMAW traditionnel à un procédé de soudage avancé, tout en conservant des soudures de haute qualité, en préservant la résistance à la corrosion du matériau et en respectant les spécifications du mode opératoire de soudage (DMOS). ) nécessite un procédé de soudage à l'arc avec électrode en court-circuit (GMAW). Ce procédé GMAW amélioré offre également des avantages supplémentaires en termes de performances, d'efficacité et de simplicité d'utilisation, contribuant ainsi à accroître les profits.
Grâce à leur résistance à la corrosion et à leur robustesse, les alliages d'acier inoxydable sont utilisés dans de nombreuses applications de tuyauterie, notamment dans le secteur pétrolier et gazier, la pétrochimie et les biocarburants. Bien que le soudage GTAW soit traditionnellement utilisé dans de nombreuses applications de l'acier inoxydable, il présente certains inconvénients qui peuvent être résolus grâce à un soudage GMAW à court-circuit amélioré.
Premièrement, face à la pénurie persistante de soudeurs qualifiés, trouver des travailleurs familiarisés avec le soudage GTAW représente un défi permanent. Deuxièmement, le soudage GTAW n'est pas le procédé le plus rapide, ce qui freine les entreprises qui cherchent à accroître leur productivité pour répondre aux exigences de leurs clients. Troisièmement, il nécessite un rétrolavage long et coûteux des tubes en acier inoxydable.
Qu'est-ce que la rétroaction ? La purge consiste à introduire du gaz pendant le soudage pour éliminer les contaminants et assurer le support. La purge arrière protège la face arrière de la soudure de la formation d'oxydes lourds en présence d'oxygène.
Si la face arrière n'est pas protégée lors du soudage d'un canal radiculaire ouvert, la base peut être endommagée. Cette dégradation est appelée saccharification, car elle crée une surface semblable à du sucre à l'intérieur de la soudure. Pour éviter tout frottement, le soudeur insère un tuyau de gaz à une extrémité du tube et bouche l'extrémité avec une vanne de purge. Il crée également un évent à l'autre extrémité du tube. Il place généralement du ruban adhésif autour de l'ouverture du joint. Après avoir nettoyé le tube, il retire un morceau de ruban adhésif autour du joint et commence le soudage, répétant le processus de décapage et de soudage jusqu'à ce que le cordon radiculaire soit terminé.
Éliminer le jeu. Le retraçage peut être coûteux en temps et en argent, et parfois coûter des milliers de dollars à un projet. Le passage à un procédé avancé de soudage GMAW à cycle court permet à l'entreprise d'effectuer des passes de fond sans rétro-flux dans de nombreuses applications d'acier inoxydable. Le soudage des aciers inoxydables de la série 300 est particulièrement adapté à cette situation, tandis que le soudage des aciers inoxydables duplex de haute pureté nécessite actuellement un soudage GTAW pour la passe de fond.
Maintenir l'apport de chaleur au minimum contribue à préserver la résistance à la corrosion de la pièce. Une solution pour réduire l'apport de chaleur consiste à réduire le nombre de passes de soudage. Les procédés GMAW avancés en court-circuit, comme le dépôt de métal contrôlé (RMD®), utilisent un transfert de métal contrôlé avec précision pour assurer un dépôt uniforme des gouttelettes. Cela permet au soudeur de contrôler plus facilement le bain de fusion, ce qui régule à son tour l'apport de chaleur et la vitesse de soudage. Un apport de chaleur réduit permet au bain de fusion de geler plus rapidement.
Grâce au transfert contrôlé du métal et à la congélation plus rapide du bain de soudure, celui-ci est moins turbulent et le gaz de protection sort de la torche GMAW relativement en douceur. Cela permet au gaz de protection de traverser la racine exposée, évacuant l'atmosphère et empêchant le sucrage ou l'oxydation en dessous de la soudure. Cette couverture gazeuse est rapide car les flaques gèlent très rapidement.
Les tests ont montré que le procédé GMAW à court-circuit modifié répond aux normes de qualité de soudage tout en maintenant la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable du soudage par cordon de racine GTAW.
Le changement du procédé de soudage nécessite que l'entreprise recertifie le WPS, mais un tel changement peut entraîner des gains de temps et des économies de coûts importants sur les nouveaux travaux de fabrication et de réparation.
Le soudage des canaux radiculaires ouverts à l'aide du procédé avancé GMAW en court-circuit offre des avantages supplémentaires en termes de productivité, d'efficacité et de formation des soudeurs. Parmi ces avantages, on compte :
Élimine la possibilité de canaux chauds en raison de la possibilité de surfaçage de plus de métal pour augmenter l'épaisseur du canal radiculaire.
Excellente résistance aux déplacements importants et faibles entre les sections de tuyaux. Grâce à un transfert de métal fluide, ce procédé permet de combler facilement des écarts allant jusqu'à 3⁄16 po.
La longueur de l'arc est constante quelle que soit l'extension de l'électrode, ce qui compense les difficultés rencontrées par les opérateurs pour maintenir une extension constante. Un bain de fusion plus facile à contrôler et un transfert de métal uniforme peuvent réduire le temps de formation des nouveaux soudeurs.
Réduction des temps d'arrêt liés aux changements de procédé. Le même fil et le même gaz de protection peuvent être utilisés pour le remplissage, le recouvrement et le recouvrement des canaux radiculaires. Le procédé GMAW pulsé est possible à condition que les canaux soient remplis et obturés à au moins 80 % avec du gaz de protection argon.
Pour les opérations de rétrolavage de l'acier inoxydable, il est important de suivre cinq conseils clés pour une transition réussie vers un procédé GMAW à court-circuit modifié.
Nettoyez l'intérieur et l'extérieur des tuyaux pour éliminer tout contaminant. Utilisez une brosse métallique conçue pour l'acier inoxydable pour nettoyer l'arrière du joint à au moins 2,5 cm du bord.
Utiliser un métal d'apport en acier inoxydable à haute teneur en silicium, tel que le 316LSi ou le 308LSi. Sa teneur élevée en silicium favorise le mouillage du bain de soudure et agit comme désoxydant.
Pour de meilleurs résultats, utilisez un mélange de gaz de protection spécialement formulé pour le procédé, par exemple 90 % d'hélium, 7,5 % d'argon et 2,5 % de dioxyde de carbone. Une autre option est un mélange de 98 % d'argon et 2 % de dioxyde de carbone. Le fournisseur de gaz de soudage peut avoir d'autres recommandations.
Pour un résultat optimal, utilisez l'embout conique et l'embout canalaire pour localiser la zone de couverture gazeuse. La buse conique avec diffuseur de gaz intégré assure une excellente couverture.
Notez que l'utilisation d'un procédé GMAW modifié en court-circuit, sans gaz de secours, produit une légère quantité de scories sur la face inférieure de la soudure. Celles-ci s'écaillent généralement lors du refroidissement de la soudure et répondent aux normes de qualité de l'industrie pétrolière, des centrales électriques et de la pétrochimie.
Jim Byrne est responsable des ventes et des applications pour Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Tube & Pipe Journal de 1990 publié dans un communiqué de presse. Tube & Pipe Journal depuis 1990 Tube & Pipe Journal a été fondé en 1990 par un industriel de l'industrie métallurgique. Tube & Pipe Journal est devenu le premier magazine dédié à l'industrie des tubes métalliques en 1990.Aujourd’hui, il demeure la seule publication de l’industrie en Amérique du Nord et est devenu la source d’information la plus fiable pour les professionnels de l’industrie de la tuyauterie.
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