Pengelasan pipa dan tabung baja tahan karat seringkali memerlukan pembersihan balik dengan argon saat menggunakan proses tradisional seperti pengelasan busur tungsten gas (GTAW) dan pengelasan busur logam terlindung (SMAW). Namun, biaya gas dan waktu penyiapan proses pembersihan dapat menjadi penting, terutama seiring bertambahnya diameter dan panjang pipa.
Saat mengelas baja tahan karat seri 300, kontraktor dapat menghilangkan efek blowback pada pengelasan saluran akar terbuka dengan beralih dari GTAW atau SMAW tradisional ke proses pengelasan yang lebih baik, sambil tetap mencapai kualitas pengelasan yang tinggi, mempertahankan ketahanan korosi material, dan memenuhi Spesifikasi Prosedur Pengelasan (WPS) yang mensyaratkan proses pengelasan busur logam gas sirkuit pendek (GMAW). Proses GMAW sirkuit pendek yang lebih baik juga memberikan manfaat tambahan dalam hal produktivitas, efisiensi, dan kemudahan penggunaan, sehingga membantu meningkatkan keuntungan.
Paduan baja tahan karat disukai karena ketahanan korosi dan kekuatannya, dan digunakan dalam banyak aplikasi pipa dan tabung, termasuk minyak dan gas, petrokimia, dan biofuel. Meskipun GTAW secara tradisional telah digunakan dalam banyak aplikasi baja tahan karat, ia memiliki beberapa kekurangan yang dapat diatasi dengan GMAW sirkuit pendek yang lebih baik.
Pertama, karena kekurangan tukang las terampil terus berlanjut, menemukan pekerja yang familiar dengan GTAW merupakan tantangan yang berkelanjutan. Kedua, GTAW bukanlah proses pengelasan tercepat, yang menghambat perusahaan yang ingin meningkatkan produktivitas untuk memenuhi permintaan pelanggan. Ketiga, proses ini membutuhkan pembilasan balik (backflushing) tabung baja tahan karat yang memakan waktu dan mahal.
Apa itu blowback? Purge adalah pemasukan gas selama proses pengelasan untuk menghilangkan kontaminan dan memberikan dukungan. Purge sisi belakang melindungi bagian belakang lasan dari pembentukan oksida tebal di hadapan oksigen.
Jika bagian belakang tidak dilindungi selama pengelasan saluran akar terbuka, kerusakan pada substrat dapat terjadi. Kerusakan ini disebut sakarifikasi, dinamakan demikian karena menghasilkan permukaan yang terlihat seperti gula di dalam lasan. Untuk mencegah kerusakan, tukang las memasukkan selang gas ke salah satu ujung pipa dan menyumbat ujung pipa dengan penahan pembuangan. Mereka juga membuat ventilasi di ujung pipa lainnya. Mereka juga biasanya menempelkan selotip di sekitar lubang sambungan. Setelah membersihkan pipa, mereka mengupas sebagian selotip di sekitar sambungan dan mulai mengelas, mengulangi proses pengupasan dan pengelasan sampai lasan akar selesai.
Hilangkan efek blowback. Pengerjaan ulang dapat memakan banyak waktu dan biaya, dalam beberapa kasus menambah ribuan dolar pada proyek. Transisi ke proses GMAW short-circuit yang lebih baik telah memungkinkan perusahaan untuk menyelesaikan pengelasan lapisan dasar tanpa backflushing dalam banyak aplikasi baja tahan karat. Aplikasi pengelasan untuk baja tahan karat seri 300 sangat cocok untuk ini, sementara aplikasi pengelasan untuk baja tahan karat dupleks kemurnian tinggi saat ini memerlukan GTAW untuk pengelasan lapisan dasar.
Menjaga masukan panas serendah mungkin membantu mempertahankan ketahanan korosi benda kerja. Mengurangi jumlah lintasan pengelasan adalah salah satu cara untuk mengurangi masukan panas. Proses GMAW sirkuit pendek yang ditingkatkan, seperti Regulated Metal Deposition (RMD®), menggunakan transfer logam yang dikontrol secara presisi untuk memberikan pengendapan tetesan yang seragam. Hal ini memudahkan tukang las untuk mengontrol genangan las, yang pada gilirannya mengontrol masukan panas dan kecepatan pengelasan. Masukan panas yang lebih rendah memungkinkan genangan las membeku lebih cepat.
Dengan transfer logam yang terkontrol dan pembekuan kolam las yang lebih cepat, kolam las menjadi kurang turbulen dan gas pelindung meninggalkan pistol GMAW relatif tanpa gangguan. Hal ini memungkinkan gas pelindung untuk melewati akar yang terbuka, menggantikan atmosfer dan mencegah sakarifikasi atau oksidasi di bagian belakang lasan. Cakupan gas ini hanya membutuhkan waktu singkat karena genangan membeku dengan sangat cepat.
Pengujian menunjukkan bahwa proses GMAW hubung singkat yang dimodifikasi memenuhi standar kualitas pengelasan sekaligus mempertahankan ketahanan korosi baja tahan karat seperti saat lapisan akar dilas dengan GTAW.
Perubahan dalam proses pengelasan memang mengharuskan perusahaan untuk mensertifikasi ulang WPS-nya, tetapi peralihan tersebut dapat menghasilkan penghematan waktu dan biaya yang sangat besar untuk pekerjaan manufaktur dan perbaikan baru.
Pengelasan saluran akar terbuka menggunakan proses GMAW arus pendek yang disempurnakan menawarkan manfaat tambahan dalam hal produktivitas, efisiensi, dan pelatihan juru las. Manfaat tersebut meliputi:
Menghilangkan potensi terbentuknya saluran panas karena kemampuan untuk mengendapkan lebih banyak logam guna meningkatkan ketebalan saluran akar.
Toleransi yang sangat baik untuk ketidaksejajaran tinggi dan rendah antara bagian-bagian pipa. Karena transfer logam yang halus, proses ini dapat dengan mudah menjembatani celah hingga 3/16 inci.
Panjang busur tetap konsisten terlepas dari perpanjangan elektroda, yang mengimbangi operator yang kesulitan mempertahankan perpanjangan yang konsisten. Genangan las yang lebih mudah dikendalikan dan transfer logam yang konsisten dapat mengurangi waktu pelatihan bagi tukang las baru.
Mengurangi waktu henti untuk pergantian proses. Kawat dan gas pelindung yang sama dapat digunakan untuk saluran akar, pengisi, dan penutup. Proses GMAW berdenyut dapat digunakan asalkan saluran diisi dan ditutup dengan setidaknya 80% gas pelindung argon.
Bagi perusahaan yang ingin menghilangkan aliran balik (backflush) pada aplikasi baja tahan karat, penting untuk mengikuti lima kiat utama agar berhasil saat beralih ke proses GMAW sirkuit pendek yang dimodifikasi.
Bersihkan bagian dalam dan luar pipa untuk menghilangkan kotoran. Gunakan sikat kawat yang dirancang untuk baja tahan karat untuk membersihkan bagian belakang sambungan setidaknya 1 inci dari tepi.
Gunakan logam pengisi baja tahan karat dengan kandungan silikon tinggi, seperti 316LSi atau 308LSi. Kandungan silikon yang lebih tinggi membantu pembasahan kolam las dan bertindak sebagai deoksidator.
Untuk performa terbaik, gunakan campuran gas pelindung yang diformulasikan khusus untuk proses ini, seperti 90% helium, 7,5% argon, dan 2,5% karbon dioksida. Pilihan lain adalah 98% argon dan 2% karbon dioksida. Pemasok gas pengelasan mungkin memiliki rekomendasi lain.
Untuk hasil terbaik, gunakan ujung dan nosel yang meruncing untuk penyaluran gas ke akar. Nosel kerucut dengan diffuser gas terintegrasi memberikan cakupan yang sangat baik.
Perlu dicatat bahwa penggunaan proses GMAW sirkuit pendek yang dimodifikasi tanpa gas pendukung memang menghasilkan sedikit kerak di bagian belakang lasan. Kerak ini biasanya akan terkelupas saat lasan mendingin dan memenuhi standar kualitas untuk aplikasi perminyakan, pembangkit listrik, dan petrokimia.
Jim Byrne adalah Manajer Penjualan dan Aplikasi untuk Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Tube & Pipe Journal menjadi majalah pertama yang didedikasikan untuk melayani industri pipa logam pada tahun 1990. Hingga kini, majalah ini tetap menjadi satu-satunya publikasi di Amerika Utara yang didedikasikan untuk industri tersebut dan telah menjadi sumber informasi yang paling tepercaya bagi para profesional di bidang perpipaan.
Kini dengan akses penuh ke edisi digital The FABRICATOR, Anda dapat dengan mudah mengakses sumber daya industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal kini sepenuhnya dapat diakses, memberikan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Nikmati akses penuh ke edisi digital STAMPING Journal, yang menyediakan perkembangan teknologi terkini, praktik terbaik, dan berita industri untuk pasar pencetakan logam.
Kini dengan akses penuh ke edisi digital The Fabricator en Español, Anda dapat dengan mudah mengakses sumber daya industri yang berharga.