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 promjeri i duljine cijevi povećavaju.
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 postupak zavarivanja, a istovremeno postižu visoku kvalitetu zavara, održavaju otpornost materijala na koroziju i zadovoljavaju Specifikaciju postupka zavarivanja (WPS) koja zahtijeva postupak kratkospojnog plinskog elektrolučnog zavarivanja (GMAW). Poboljšani postupak kratkospojnog GMAW također donosi dodatne prednosti u produktivnosti, učinkovitosti i jednostavnosti korištenja, pomažući u povećanju profita.
Omiljene zbog svoje otpornosti na koroziju i čvrstoće, legure nehrđajućeg čelika koriste se u mnogim primjenama cijevi i cijevi, uključujući naftu i plin, petrokemiju i biogoriva. Iako se GTAW tradicionalno koristi u mnogim primjenama nehrđajućeg čelika, ima neke nedostatke koji se mogu riješiti poboljšanim kratkospojnim GMAW-om.
Prvo, kako se i dalje smanjuje nedostatak kvalificiranih zavarivača, pronalazak radnika upoznatih s GTAW postupkom predstavlja stalni izazov. Drugo, GTAW nije najbrži proces zavarivanja, što ometa tvrtke koje žele povećati produktivnost kako bi zadovoljile zahtjeve kupaca. Treće, zahtijeva dugotrajno i skupo ispiranje cijevi od nehrđajućeg čelika.
Što je povratno propuhivanje? Pročišćavanje je uvođenje plina tijekom procesa zavarivanja radi uklanjanja onečišćenja i pružanja potpore. Pročišćavanje stražnje strane štiti stražnju stranu zavara od stvaranja teških oksida u prisutnosti kisika.
Ako stražnja strana nije zaštićena tijekom otvorenog zavarivanja korijenskog kanala, može doći do oštećenja podloge. Ovo razaranje naziva se saharifikacija, nazvana tako jer rezultira površinom koja izgleda kao šećer unutar zavara. Kako bi se spriječilo gnječenje, zavarivač ubacuje crijevo za plin u jedan kraj cijevi i zatvara kraj cijevi branom za pročišćavanje. Također su stvorili otvor na drugom kraju cijevi. Obično su stavili i traku oko otvora spoja. Nakon čišćenja cijevi, odlijepili su dio trake oko spoja i započeli zavarivanje, ponavljajući postupak skidanja i zavarivanja dok korijenski šav nije bio dovršen.
Uklonite povratni udar. Povratni tragovi mogu koštati puno vremena i novca, u nekim slučajevima dodajući tisuće dolara projektu. Prijelaz na poboljšani kratkospojni GMAW proces omogućio je tvrtki da dovrši korijenski prolaz bez povratnog ispiranja u mnogim primjenama nehrđajućeg čelika. Zavarivanje nehrđajućih čelika serije 300 vrlo je prikladno za to, dok zavarivanje nehrđajućih čelika visoke čistoće trenutno zahtijeva GTAW za korijenski prolaz.
Održavanje što nižeg unosa topline pomaže u održavanju otpornosti obratka na koroziju. Smanjenje broja prolaza zavarivanja jedan je od načina smanjenja 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 smrzavanje zavarne lokve.
S kontroliranim prijenosom metala i bržim smrzavanjem zavarivačke kupke, zavarivačka kupka je manje turbulentna, a zaštitni plin relativno nesmetano napušta GMAW pištolj. To omogućuje 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 smrzavaju.
Ispitivanja su pokazala da modificirani kratkospojni GMAW postupak zadovoljava standarde kvalitete zavara, a istovremeno održava otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju kao kada je korijenski zavar zavaren GTAW postupkom.
Promjena u procesu zavarivanja zahtijeva od tvrtke da ponovno certificira svoj WPS, ali takva promjena može donijeti ogromne uštede vremena i troškova za nove proizvodne i popravne radove.
Zavarivanje korijenskog kanala otvorenim postupkom pomoću poboljšanog kratkospojnog GMAW postupka nudi dodatne prednosti u produktivnosti, učinkovitosti i obuci zavarivača. To uključuje:
Eliminira mogućnost vrućih kanala zbog mogućnosti nanošenja više metala za povećanje debljine korijenskog kanala.
Izvrsna tolerancija za velika i mala odstupanja između dijelova cijevi. Zbog glatkog prijenosa metala, proces može lako premostiti praznine do 3⁄16 inča.
Duljina luka je konzistentna bez obzira na produženje elektrode, što kompenzira operatere koji se muče s održavanjem konzistentnog produžetka. 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. Može se koristiti pulsirajući GMAW postupak pod uvjetom da su kanali ispunjeni i zatvoreni s najmanje 80% zaštitnog plina argona.
Za operacije koje žele ukloniti povratno ispiranje u primjenama nehrđajućeg čelika, važno je slijediti pet ključnih savjeta za uspjeh pri prelasku na modificirani kratkospojni GMAW postupak.
Očistite unutrašnjost i vanjštinu cijevi kako biste uklonili sve nečistoće. Koristite žičanu četku namijenjenu nehrđajućem čeliku za čišćenje stražnje strane spoja najmanje 2,5 cm od ruba.
Koristite dodatni metal od nehrđajućeg čelika s visokim udjelom silicija, kao što je 316LSi ili 308LSi. Veći udio silicija pomaže vlaženju zavarivačke kupke i djeluje kao deoksidator.
Za najbolje performanse koristite smjesu zaštitnog plina posebno formuliranu za taj proces, kao što je 90% helija, 7,5% argona i 2,5% ugljikovog dioksida. Druga mogućnost je 98% argona i 2% ugljikovog 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 izvrsnu pokrivenost.
Imajte na umu da korištenje modificiranog kratkospojnog GMAW postupka bez pratećeg plina stvara malu količinu kamenca na stražnjoj strani zavara. On se obično ljušti kako se zavar hladi i zadovoljava standarde kvalitete za primjenu u nafti, elektranama i petrokemiji.
Jim Byrne je voditelj prodaje i primjene 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, omogućujući 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.