Zavarivanje cijevi i cjevovoda od nehrđajućeg čelika često zahtijeva povratno pročišćavanje argonom kada se koriste tradicionalni postupci kao što su elektrolučno zavarivanje s plinskim volframom (GTAW) i elektrolučno zavarivanje zaštićenim metalom (SMAW). Ali cijena plina i vrijeme postavljanja procesa pročišćavanja mogu biti važni, posebno s povećanjem promjera i duljine cijevi.
Prilikom zavarivanja nehrđajućeg čelika serije 300, izvođači mogu eliminirati povratni udar u zavarenim kanalima otvorenog korijenskog kanala prelaskom s tradicionalnih GTAW ili SMAW na poboljšani postupak zavarivanja, dok i dalje postižu visoku kvalitetu zavarivanja, održavaju otpornost materijala na koroziju i ispunjavaju specifikacije postupka zavarivanja (WPS) koje zahtijevaju postupak zavarivanja metalnim lukom kratkog spoja (GMAW). Poboljšani GMAW kratkog spoja proces 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 cjevovoda, uključujući naftu i plin, petrokemiju i biogoriva. Dok se GTAW tradicionalno koristi u mnogim primjenama od nehrđajućeg čelika, ima neke nedostatke koji se mogu riješiti poboljšanim GMAW-om kratkog spoja.
Prvo, kako se nastavlja nedostatak kvalificiranih zavarivača, pronalaženje radnika koji su upoznati s GTAW-om je stalan 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 blowback? Pročišćavanje je uvođenje plina tijekom procesa zavarivanja radi uklanjanja kontaminanata i pružanja podrške. Pročišćavanje stražnje strane štiti stražnju stranu zavara od stvaranja teških oksida u prisutnosti kisika.
Ako stražnja strana nije zaštićena tijekom zavarivanja otvorenog korijenskog kanala, može doći do oštećenja supstrata. Ovaj kvar se naziva saharifikacija, tako nazvan jer rezultira površinom koja izgleda poput šećera unutar zavara. Kako bi spriječio gnječenje, zavarivač umetne plinsko crijevo u jedan kraj cijevi i začepi kraj cijevi branom za pročišćavanje. Također su napravili otvor na drugom kraju cijevi. Također obično stavljaju traku oko otvora spoja. Nakon čišćenja cijevi, odlijepili su dio trake oko spoja i započeli zavarivanje, ponavljajući postupak skidanja i zavarivanja sve dok korijenski rub nije bio gotov.
Uklonite povratni udar. Retraces može stajati puno vremena i novca, u nekim slučajevima dodajući tisuće dolara projektu. Prijelaz na poboljšani GMAW proces kratkog spoja omogućio je tvrtki da dovrši korijenske prolaze bez povratnog ispiranja u mnogim primjenama od nehrđajućeg čelika. Primjene zavarivanja za nehrđajuće čelike serije 300 vrlo su prikladne za to, dok aplikacije za zavarivanje dupleks nehrđajućih čelika visoke čistoće trenutno zahtijevaju GTAW za korijenski prolaz.
Održavanje unosa topline što je moguće nižim pomaže u održavanju otpornosti obratka na koroziju. Smanjenje broja prolaza zavarivanja jedan je od načina za smanjenje unosa topline. Poboljšani GMAW procesi kratkog spoja, kao što je regulirano taloženje metala (RMD®), koriste precizno kontrolirani prijenos metala kako bi se osiguralo ravnomjerno taloženje kapljica. To zavarivaču olakšava kontrolu zavarivačke posude, koja zauzvrat kontrolira unos topline i brzinu zavarivanja. unos topline omogućuje brže zamrzavanje zavarene posude.
S kontroliranim prijenosom metala i bržim smrzavanjem bazena za zavarivanje, bazen za zavarivanje je manje turbulentan, a zaštitni plin ostavlja GMAW pištolj relativno nesmetan. To omogućuje zaštitnom plinu da prođe kroz otvoreni korijen, istiskujući atmosferu i sprječavajući saharifikaciju ili oksidaciju na stražnjoj strani zavara. Ova pokrivenost plinom traje samo kratko vrijeme jer se lokve smrzavaju vrlo brzo.
Ispitivanje je pokazalo da modificirani GMAW postupak kratkog spoja zadovoljava standarde kvalitete zavara, a istovremeno održava otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju kao kad je korijen zavaren s GTAW.
Promjena u procesu zavarivanja zahtijeva od tvrtke da ponovno certificira svoj WPS, ali takav prijelaz može donijeti velike povrate vremena i uštedu troškova za novu proizvodnju i popravke.
Zavarivanje otvorenog korijenskog kanala korištenjem poboljšanog GMAW postupka kratkog spoja nudi dodatne prednosti u produktivnosti, učinkovitosti i obuci zavarivača. To uključuje:
Eliminira potencijal vrućih kanala kao rezultat mogućnosti taloženja više metala za povećanje debljine kanala korijena.
Izvrsna tolerancija za velika i niska odstupanja između dijelova cijevi. Zbog glatkog prijenosa metala, proces može lako premostiti praznine do 3⁄16 inča.
Duljina luka je dosljedna bez obzira na produženje elektrode, što kompenzira rukovatelje koji se bore za održavanje dosljednog produljenja. Lakše kontrolirana zavarivačka lopatica i dosljedan prijenos metala mogu smanjiti vrijeme obuke za nove zavarivače.
Smanjite vrijeme zastoja za promjene procesa. Ista žica i zaštitni plin mogu se koristiti za korijenske kanale, kanale za punjenje i zatvaranje. Može se koristiti pulsirajući GMAW proces pod uvjetom da su kanali napunjeni i zatvoreni sa zaštitnim plinom od najmanje 80% argona.
Za operacije koje žele eliminirati povratno ispiranje u primjenama od nehrđajućeg čelika, važno je slijediti pet ključnih savjeta za uspjeh pri prelasku na modificirani GMAW proces kratkog spoja.
Očistite unutarnju i vanjsku stranu cijevi kako biste uklonili sva onečišćenja. Upotrijebite žičanu četku dizajniranu za nehrđajući čelik da očistite stražnji dio spoja najmanje 1 inč od ruba.
Koristite dodatni metal od nehrđajućeg čelika s visokim sadržajem silicija, kao što je 316LSi ili 308LSi. Veći sadržaj silicija pomaže vlaženje bazena za zavarivanje i djeluje kao deoksidans.
Za najbolju izvedbu koristite mješavinu zaštitnog plina posebno formuliranu za proces, kao što je 90% helija, 7,5% argona i 2,5% ugljičnog dioksida. Druga opcija je 98% argona i 2% ugljičnog 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 GMAW postupka kratkog spoja bez pomoćnog plina stvara malu količinu kamenca na stražnjoj strani zavara. To se obično ljušti kako se zavar hladi i zadovoljava standarde kvalitete za primjenu u nafti, elektranama i petrokemiji.
Jim Byrne je voditelj prodaje i aplikacija za Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Tube & Pipe Journal postao je prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi 1990. godine. Danas je to jedina publikacija u Sjevernoj Americi posvećena industriji i postao je najpouzdaniji izvor informacija za profesionalce u proizvodnji cijevi.
Sada uz potpuni pristup digitalnom izdanju The FABRICATOR-a, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, pružajući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Uživajte u potpunom pristupu digitalnom izdanju časopisa STAMPING Journal, koji pruža najnovija tehnološka dostignuća, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište metalnih žigosanja.
Sada uz potpuni pristup digitalnom izdanju The Fabricator en Español, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.