Il lavaggio in controcorrente con argon è spesso necessario per la saldatura di tubi e condotti in acciaio inossidabile mediante processi convenzionali come la saldatura ad arco con elettrodo di tungsteno protetto da gas (GTAW) e la saldatura ad arco con elettrodo rivestito (SMAW). Tuttavia, il costo del gas e i tempi di preparazione del processo di spurgo possono essere significativi, soprattutto con l'aumentare dei diametri e delle lunghezze dei tubi.
Nella saldatura dell'acciaio inossidabile serie 300, gli appaltatori possono eliminare le rotture di supporto nelle saldature dei canali radicolari aperti passando dai tradizionali processi GTAW o SMAW a un processo di saldatura avanzato, mantenendo saldature di alta qualità, la resistenza alla corrosione del materiale e il rispetto delle specifiche della procedura di saldatura (WPS). Questo processo richiede un processo di saldatura ad arco con cortocircuito (GMAW). Il processo GMAW a cortocircuito migliorato offre inoltre ulteriori vantaggi in termini di prestazioni, efficienza e facilità d'uso, contribuendo ad aumentare i profitti.
Grazie alla loro resistenza alla corrosione e alla loro robustezza, le leghe di acciaio inossidabile sono utilizzate in numerose applicazioni per tubi e condotte, tra cui quelle petrolifere e del gas, petrolchimiche e dei biocarburanti. Sebbene la saldatura GTAW sia stata tradizionalmente utilizzata in molte applicazioni con acciaio inossidabile, presenta alcuni svantaggi che possono essere superati con una versione migliorata della saldatura GMAW a corto circuito.
Innanzitutto, data la continua carenza di saldatori qualificati, trovare lavoratori con esperienza nella saldatura GTAW rappresenta una sfida costante. In secondo luogo, la GTAW non è il processo di saldatura più rapido, il che ostacola le aziende che cercano di aumentare la produttività per soddisfare le esigenze dei clienti. In terzo luogo, richiede un lavaggio in controcorrente lungo e costoso delle tubazioni in acciaio inossidabile.
Cos'è il feedback? La purga è l'introduzione di gas durante il processo di saldatura per rimuovere i contaminanti e fornire supporto. La purga sul lato posteriore protegge il lato posteriore della saldatura dalla formazione di ossidi pesanti in presenza di ossigeno.
Se la parte posteriore non viene protetta durante la saldatura di un canale radicolare aperto, si possono verificare danni alla base. Questo processo di degradazione è chiamato saccarificazione perché si traduce nella formazione di una superficie simile allo zucchero all'interno della saldatura. Per prevenire l'abrasione, il saldatore inserisce un tubo del gas in un'estremità del tubo e chiude l'altra estremità con una valvola di spurgo. Crea anche uno sfiato all'altra estremità del tubo. Di solito applica anche del nastro adesivo intorno all'apertura della giunzione. Dopo aver pulito il tubo, rimuove un pezzo di nastro adesivo intorno alla giunzione e inizia a saldare, ripetendo il processo di scollamento e saldatura fino al completamento del cordone radicolare.
Eliminare il gioco meccanico. La ripassatura può costare molto tempo e denaro, in alcuni casi aggiungendo migliaia di dollari a un progetto. Il passaggio a un processo GMAW avanzato a ciclo breve consente all'azienda di eseguire passate di radice senza lavaggio in controcorrente in molte applicazioni su acciaio inossidabile. La saldatura di acciai inossidabili della serie 300 è particolarmente adatta a questo scopo, mentre la saldatura di acciai inossidabili duplex ad alta purezza richiede attualmente un processo GTAW per la passata di radice.
Mantenere l'apporto termico il più basso possibile contribuisce a preservare la resistenza alla corrosione del pezzo. Un modo per ridurre l'apporto termico è diminuire il numero di passate di saldatura. I processi GMAW a corto circuito avanzati, come la deposizione controllata di metallo (RMD®), utilizzano un trasferimento di metallo controllato con precisione per garantire una deposizione uniforme delle gocce. Ciò facilita il controllo del bagno di fusione da parte del saldatore, che a sua volta regola l'apporto termico e la velocità di saldatura. Un minore apporto termico consente al bagno di fusione di solidificarsi più rapidamente.
Grazie al trasferimento controllato del metallo e al congelamento più rapido del bagno di saldatura, quest'ultimo risulta meno turbolento e il gas di protezione fuoriesce dalla torcia GMAW in modo relativamente uniforme. Ciò consente al gas di protezione di attraversare la radice esposta, espellendo l'atmosfera e prevenendo la formazione di depositi zuccherini o l'ossidazione sulla parte inferiore della saldatura. Questa copertura gassosa richiede poco tempo perché i bagni di saldatura si congelano molto rapidamente.
I test hanno dimostrato che il processo GMAW a corto circuito modificato soddisfa gli standard di qualità della saldatura, mantenendo al contempo la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile tipica della saldatura GTAW del cordone di radice.
La modifica del processo di saldatura richiede all'azienda di ricertificare la WPS (Warehouse Procedure Standard), ma tale passaggio può comportare notevoli risparmi in termini di tempo e costi sia per le nuove produzioni che per le riparazioni.
La saldatura dei canali radicolari aperti mediante il processo avanzato GMAW a corto circuito offre ulteriori vantaggi in termini di produttività, efficienza e formazione del saldatore. Questi includono:
Elimina la possibilità di canali caldi grazie alla possibilità di esporre più metallo per aumentare lo spessore del canale radicolare.
Eccellente resistenza a spostamenti elevati e bassi tra le sezioni del tubo. Grazie al trasferimento fluido del metallo, questo processo può facilmente colmare fessure fino a 3/16 di pollice.
La lunghezza dell'arco rimane costante indipendentemente dall'estensione dell'elettrodo, compensando così la difficoltà riscontrata dagli operatori che faticano a mantenere un'estensione costante. Un bagno di fusione più facilmente controllabile e un trasferimento di metallo uniforme possono ridurre i tempi di formazione per i nuovi saldatori.
Riduzione dei tempi di inattività per il cambio di processo. Lo stesso filo e lo stesso gas di protezione possono essere utilizzati per la devitalizzazione, l'otturazione e la copertura dei canali. Il processo GMAW pulsato può essere utilizzato a condizione che i canali siano riempiti e chiusi almeno all'80% con gas di protezione argon.
Per le operazioni di lavaggio in controcorrente dell'acciaio inossidabile, è importante seguire cinque suggerimenti chiave per una transizione di successo a un processo GMAW a corto circuito modificato.
Pulisci i tubi sia all'interno che all'esterno per rimuovere eventuali contaminanti. Usa una spazzola metallica specifica per acciaio inossidabile per pulire la parte posteriore del giunto ad almeno 2,5 cm dal bordo.
Utilizzare un materiale d'apporto in acciaio inossidabile ad alto contenuto di silicio, come il 316LSi o il 308LSi. L'elevato contenuto di silicio favorisce la bagnatura del bagno di saldatura e agisce come disossidante.
Per ottenere risultati ottimali, utilizzare una miscela di gas di protezione appositamente formulata per il processo, ad esempio composta da elio al 90%, argon al 7,5% e anidride carbonica al 2,5%. Un'altra opzione è una miscela composta da argon al 98% e anidride carbonica al 2%. Il fornitore del gas di saldatura potrebbe avere ulteriori raccomandazioni.
Per ottenere risultati ottimali, utilizzare la punta conica e la punta per canali radicolari per individuare la zona di copertura del gas. L'ugello conico con diffusore di gas integrato garantisce un'eccellente copertura.
Si noti che l'utilizzo di un processo GMAW a corto circuito modificato senza gas di supporto produce una piccola quantità di scorie sulla parte inferiore della saldatura. Queste in genere si sfaldano durante il raffreddamento della saldatura e soddisfano gli standard di qualità richiesti per l'industria petrolifera, le centrali elettriche e l'industria petrolchimica.
Jim Byrne è responsabile vendite e applicazioni presso Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Tube & Pipe Journal 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志. Tube & Pipe Journal 于1990 Tube & Pipe Journal è stato il primo giornale dell'industria metallurgica nel 1990. Nel 1990 Tube & Pipe Journal è diventata la prima rivista dedicata all'industria dei tubi metallici.Ancora oggi, rimane l'unica pubblicazione di settore in Nord America ed è diventata la fonte di informazione più affidabile per i professionisti del settore delle tubazioni.
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