GTAW(가스텅스텐아크용접)나 SMAW(차폐금속아크용접)와 같은 기존 공정을 사용할 경우 스테인리스강 튜빙과 파이핑을 용접할 때 종종 아르곤을 이용한 역퍼지가 필요합니다. 하지만 가스 비용과 퍼징 공정의 설정 시간은 중요할 수 있으며, 특히 파이프 직경과 길이가 늘어날수록 더욱 그렇습니다.
300 시리즈 스테인리스 스틸을 용접할 때 계약자는 기존 GTAW 또는 SMAW에서 개선된 용접 공정으로 전환하여 개방형 근관 용접에서 역류를 제거할 수 있으며, 여전히 높은 용접 품질을 달성하고, 재료의 내식성을 유지하며, 용접 절차 사양(WPS)에서 요구하는 단락 가스 금속 아크 용접(GMAW) 공정을 충족할 수 있습니다. 개선된 단락 GMAW 공정은 생산성, 효율성 및 사용 편의성 측면에서 추가적인 이점을 제공하여 수익을 늘리는 데 도움이 됩니다.
내식성과 강도가 뛰어나서 선호되는 스테인리스 스틸 합금은 석유 및 가스, 석유화학, 바이오연료를 포함한 다양한 파이프와 튜빙 분야에 사용됩니다. GTAW는 전통적으로 많은 스테인리스 스틸 분야에 사용되어 왔지만, 개선된 단락 GMAW를 통해 해결할 수 있는 몇 가지 단점이 있습니다.
첫째, 숙련된 용접공의 부족이 지속됨에 따라 GTAW에 익숙한 근로자를 찾는 것이 지속적인 과제입니다. 둘째, GTAW는 가장 빠른 용접 공정이 아니기 때문에 고객 요구를 충족하기 위해 생산성을 높이려는 회사에 방해가 됩니다. 셋째, 스테인리스 스틸 튜빙의 백플러싱에 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 듭니다.
블로우백이란 무엇인가요?퍼지는 용접 공정 중에 오염 물질을 제거하고 지지력을 제공하기 위해 가스를 주입하는 것입니다.뒷면 퍼지는 산소가 있는 환경에서 용접 뒷면에 무거운 산화물이 형성되는 것을 방지합니다.
개방형 근관 용접 중 뒷면을 보호하지 않으면 기질이 손상될 수 있습니다.이러한 분해를 당화라고 하는데, 용접 내부에 설탕처럼 보이는 표면이 생기기 때문에 이런 이름이 붙었습니다.으깨짐을 방지하기 위해 용접공은 파이프 한쪽 끝에 가스 호스를 꽂고 퍼지 댐으로 파이프 끝을 막습니다.또한 파이프 반대쪽 끝에 통풍구를 만들었습니다.또한 일반적으로 접합부 주위에 테이프를 붙입니다.파이프를 청소한 후 접합부 주위의 테이프 부분을 벗겨내고 용접을 시작하여 뿌리 구슬이 완성될 때까지 벗기고 용접하는 과정을 반복했습니다.
블로우백을 제거합니다.리트레이스는 많은 시간과 비용이 들 수 있으며, 어떤 경우에는 프로젝트에 수천 달러가 추가됩니다.개선된 단락 GMAW 공정으로 전환함으로써 회사는 많은 스테인리스강 적용 분야에서 백플러싱 없이 루트 패스를 완료할 수 있습니다.300 시리즈 스테인리스강 용접 적용 분야는 이에 적합하지만, 고순도 듀플렉스 스테인리스강 용접 적용 분야는 현재 루트 패스에 GTAW가 필요합니다.
열 입력을 최대한 낮게 유지하면 작업물의 내식성을 유지하는 데 도움이 됩니다.용접 패스 수를 줄이는 것은 열 입력을 줄이는 한 가지 방법입니다.규제 금속 증착(RMD®)과 같은 개선된 단락 GMAW 공정은 정밀하게 제어된 금속 전달을 사용하여 균일한 물방울 증착을 제공합니다.이렇게 하면 용접공이 용접 퍼들을 제어하기가 더 쉬워지고, 결과적으로 열 입력과 용접 속도를 제어할 수 있습니다.열 입력이 낮으면 용접 퍼들이 더 빨리 얼어붙습니다.
제어된 금속 전달과 빠른 용접 풀 동결로 인해 용접 풀의 난류가 줄어들고 보호 가스가 GMAW 건에서 비교적 방해를 받지 않고 배출됩니다. 이를 통해 보호 가스가 열린 루트를 통과하여 대기를 대체하고 용접 뒷면의 당화 또는 산화를 방지할 수 있습니다. 웅덩이가 매우 빠르게 얼기 때문에 이러한 가스 적용에는 짧은 시간만 걸립니다.
테스트 결과, 변형된 단락 GMAW 공정은 루트 비드를 GTAW로 용접했을 때와 마찬가지로 스테인리스 강의 내식성을 유지하면서 용접 품질 기준을 충족하는 것으로 나타났습니다.
용접 공정을 변경하면 회사에서 WPS를 재인증받아야 하지만, 이러한 전환을 통해 새로운 제조 및 수리 작업에 막대한 시간적 이익과 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
개선된 단락 GMAW 공정을 사용한 개방형 근관 용접은 생산성, 효율성 및 용접사 교육 측면에서 추가적인 이점을 제공합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
더 많은 금속을 증착하여 루트 채널의 두께를 증가시킴으로써 핫 채널이 발생할 가능성을 제거합니다.
파이프 구간 간 높고 낮은 정렬 오차에 대한 허용 오차가 매우 큽니다. 원활한 금속 이송으로 인해 이 공정을 통해 최대 3⁄16인치까지의 틈새를 쉽게 메울 수 있습니다.
전극 확장에 관계없이 아크 길이가 일관되므로 일관된 확장을 유지하는 데 어려움을 겪는 작업자의 부담을 덜어줍니다. 용접 퍼들을 더 쉽게 제어하고 금속 이동을 일관되게 유지하면 신규 용접공의 교육 시간을 줄일 수 있습니다.
공정 전환으로 인한 가동 중지 시간을 줄입니다. 동일한 와이어와 차폐 가스를 루트, 채우기 및 캡 채널에 사용할 수 있습니다. 채널이 최소 80% 아르곤 차폐 가스로 채워지고 캡핑된 경우 펄스 GMAW 공정을 사용할 수 있습니다.
스테인리스 스틸 작업에서 백플러시를 제거하고자 하는 작업의 경우, 변형된 단락 GMAW 공정으로 전환할 때 성공을 위한 5가지 핵심 팁을 따르는 것이 중요합니다.
파이프의 내부와 외부를 청소하여 오염 물질을 제거하세요. 스테인리스 스틸용으로 설계된 와이어 브러시를 사용하여 가장자리에서 최소 1인치 떨어진 조인트 뒷면을 청소하세요.
316LSi 또는 308LSi와 같이 실리콘 함량이 높은 스테인리스 스틸 필러 메탈을 사용하세요. 실리콘 함량이 높으면 용접 풀이 젖는 데 도움이 되고 산화 제거제 역할을 합니다.
최상의 성능을 위해 90% 헬륨, 7.5% 아르곤, 2.5% 이산화탄소와 같이 공정에 맞게 특별히 제조된 보호 가스 혼합물을 사용하십시오. 또 다른 옵션으로는 98% 아르곤과 2% 이산화탄소가 있습니다. 용접 가스 공급업체가 다른 권장 사항을 제시할 수도 있습니다.
최상의 결과를 얻으려면 뿌리 통로용 테이퍼형 팁과 노즐을 사용하여 가스가 잘 퍼지도록 하세요. 가스 확산기가 내장된 원뿔형 노즐은 탁월한 적용 범위를 제공합니다.
백킹 가스 없이 변형된 단락 GMAW 공정을 사용하면 용접 뒷면에 소량의 스케일이 생성됩니다. 이 스케일은 일반적으로 용접이 냉각되면서 벗겨지며 석유, 발전소 및 석유화학 분야의 품질 기준을 충족합니다.
짐 번은 Miller Electric Mfg. LLC(주소: 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com)의 영업 및 애플리케이션 관리자입니다.
Tube & Pipe Journal은 1990년에 금속 파이프 산업에 서비스를 제공하는 최초의 잡지가 되었습니다. 오늘날에도 이 잡지는 북미 지역에서 파이프 산업에 전념하는 유일한 출판물로 남아 있으며, 파이프 전문가를 위한 가장 신뢰할 수 있는 정보 출처가 되었습니다.
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