Kimpalan tiub dan perpaipan keluli tahan karat selalunya memerlukan pembersihan balik dengan argon apabila menggunakan proses tradisional seperti kimpalan arka tungsten gas (GTAW) dan kimpalan arka logam berpelindung (SMAW). Tetapi kos gas dan masa persediaan proses pembersihan boleh menjadi penting, terutamanya apabila diameter dan panjang paip meningkat.
Apabila mengimpal keluli tahan karat siri 300, kontraktor boleh menghapuskan kesan blowback dalam kimpalan saluran akar terbuka dengan beralih daripada GTAW atau SMAW tradisional kepada proses kimpalan yang dipertingkatkan, sambil masih mencapai kualiti kimpalan yang tinggi, mengekalkan rintangan kakisan bahan dan memenuhi Spesifikasi Prosedur Kimpalan (WPS) yang memerlukan proses kimpalan arka logam gas litar pintas (GMAW). Proses GMAW litar pintas yang dipertingkatkan juga membawa manfaat tambahan dalam produktiviti, kecekapan dan kemudahan penggunaan, sekali gus membantu meningkatkan keuntungan.
Digemari kerana ketahanan kakisan dan kekuatannya, aloi keluli tahan karat digunakan dalam banyak aplikasi paip dan tiub, termasuk minyak dan gas, petrokimia dan biobahan api. Walaupun GTAW secara tradisinya telah digunakan dalam banyak aplikasi keluli tahan karat, ia mempunyai beberapa kelemahan yang boleh ditangani dengan GMAW litar pintas yang dipertingkatkan.
Pertama, memandangkan kekurangan pengimpal mahir berterusan, mencari pekerja yang biasa dengan GTAW merupakan cabaran yang berterusan. Kedua, GTAW bukanlah proses kimpalan terpantas, yang menghalang syarikat yang ingin meningkatkan produktiviti bagi memenuhi permintaan pelanggan. Ketiga, ia memerlukan pembilasan balik tiub keluli tahan karat yang memakan masa dan mahal.
Apakah itu blowback? Purge ialah pengenalan gas semasa proses kimpalan untuk membuang bahan cemar dan memberikan sokongan. Purge bahagian belakang melindungi bahagian belakang kimpalan daripada membentuk oksida berat dengan kehadiran oksigen.
Jika bahagian belakang tidak dilindungi semasa kimpalan saluran akar terbuka, kerosakan pada substrat mungkin berlaku. Kerosakan ini dipanggil sakarifikasi, dinamakan sedemikian kerana ia menghasilkan permukaan yang kelihatan seperti gula di dalam kimpalan. Untuk mengelakkan lenyek, pengimpal memasukkan hos gas ke dalam satu hujung paip dan memasang hujung paip dengan empangan pembersihan. Mereka juga mencipta lubang udara di hujung paip yang satu lagi. Mereka juga biasanya meletakkan pita di sekeliling bukaan sambungan. Selepas membersihkan paip, mereka menanggalkan sebahagian pita di sekeliling sambungan dan mula mengimpal, mengulangi proses pelucutan dan kimpalan sehingga manik akar selesai.
Singkirkan blowback. Retrace boleh menelan belanja banyak masa dan wang, dalam beberapa kes menambah ribuan dolar kepada projek. Peralihan kepada proses litar pintas GMAW yang dipertingkatkan telah membolehkan syarikat melengkapkan laluan akar tanpa backflushing dalam banyak aplikasi keluli tahan karat. Aplikasi kimpalan untuk keluli tahan karat siri 300 sangat sesuai untuk ini, manakala aplikasi kimpalan untuk keluli tahan karat dupleks ketulenan tinggi kini memerlukan GTAW untuk laluan akar.
Mengekalkan input haba serendah mungkin membantu mengekalkan rintangan kakisan bahan kerja. Mengurangkan bilangan laluan kimpalan adalah salah satu cara untuk mengurangkan input haba. Proses GMAW litar pintas yang dipertingkatkan, seperti Pemendapan Logam Terkawal (RMD®), menggunakan pemindahan logam yang dikawal dengan tepat untuk memberikan pemendapan titisan yang seragam. Ini memudahkan pengimpal mengawal lopak kimpal, yang seterusnya mengawal input haba dan kelajuan kimpalan. Input haba yang lebih rendah membolehkan lopak kimpal membeku lebih cepat.
Dengan pemindahan logam terkawal dan pembekuan kolam kimpal yang lebih pantas, kolam kimpal kurang bergelora dan gas pelindung menjadikan pistol GMAW agak tidak terganggu. Ini membolehkan gas pelindung melalui akar terbuka, menggantikan atmosfera dan mencegah sakarifikasi atau pengoksidaan di bahagian belakang kimpal. Perlindungan gas ini hanya mengambil masa yang singkat kerana lopak membeku dengan sangat cepat.
Pengujian telah menunjukkan bahawa proses litar pintas GMAW yang diubah suai memenuhi piawaian kualiti kimpalan sambil mengekalkan rintangan kakisan keluli tahan karat seperti ketika manik akar dikimpal dengan GTAW.
Perubahan dalam proses kimpalan memang memerlukan syarikat untuk mengesahkan semula WPSnya, tetapi pertukaran sedemikian boleh menghasilkan pulangan masa yang besar dan penjimatan kos untuk kerja pembuatan dan pembaikan baharu.
Kimpalan saluran akar terbuka menggunakan proses GMAW litar pintas yang dipertingkatkan menawarkan manfaat tambahan dalam produktiviti, kecekapan dan latihan pengimpal. Ini termasuk:
Menghilangkan potensi saluran panas akibat dapat memendapkan lebih banyak logam untuk meningkatkan ketebalan saluran akar.
Toleransi yang sangat baik untuk ketidaksejajaran tinggi dan rendah antara bahagian paip. Disebabkan pemindahan logam yang lancar, proses ini dapat merapatkan jurang sehingga 3⁄16 inci dengan mudah.
Panjang arka adalah konsisten tanpa mengira pemanjangan elektrod, yang mengimbangi pengendali yang menghadapi kesukaran untuk mengekalkan pemanjangan yang konsisten. Lopak kimpal yang lebih mudah dikawal dan pemindahan logam yang konsisten dapat mengurangkan masa latihan untuk pengimpal baharu.
Kurangkan masa henti untuk pertukaran proses. Wayar dan gas pelindung yang sama boleh digunakan untuk saluran akar, isi dan tutup. Proses GMAW berdenyut boleh digunakan dengan syarat saluran diisi dan ditutup dengan sekurang-kurangnya 80% gas pelindung argon.
Bagi operasi yang ingin menghapuskan siram balik dalam aplikasi keluli tahan karat, adalah penting untuk mengikuti lima petua utama untuk berjaya apabila beralih kepada proses GMAW litar pintas yang diubah suai.
Bersihkan bahagian dalam dan luar paip untuk membuang sebarang bahan cemar. Gunakan berus dawai yang direka bentuk untuk keluli tahan karat untuk membersihkan bahagian belakang sambungan sekurang-kurangnya 1 inci dari tepi.
Gunakan logam pengisi keluli tahan karat dengan kandungan silikon yang tinggi, seperti 316LSi atau 308LSi. Kandungan silikon yang lebih tinggi membantu pembasahan kolam kimpalan dan bertindak sebagai penyahoksida.
Untuk prestasi terbaik, gunakan campuran gas pelindung yang dirumus khas untuk proses tersebut, seperti 90% helium, 7.5% argon dan 2.5% karbon dioksida. Pilihan lain ialah 98% argon dan 2% karbon dioksida. Pembekal gas kimpalan mungkin mempunyai cadangan lain.
Untuk hasil terbaik, gunakan hujung dan muncung tirus untuk penyaluran akar bagi mencari liputan gas. Muncung kon dengan penyebar gas terbina dalam menyediakan liputan yang sangat baik.
Ambil perhatian bahawa penggunaan proses GMAW litar pintas yang diubah suai tanpa gas sokongan menghasilkan sedikit kerak di bahagian belakang kimpalan. Ini biasanya akan tertanggal apabila kimpalan menyejuk dan memenuhi piawaian kualiti untuk aplikasi petroleum, loji janakuasa dan petrokimia.
Jim Byrne ialah Pengurus Jualan 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 dikhaskan untuk industri paip logam pada tahun 1990. Hari ini, ia kekal sebagai satu-satunya penerbitan di Amerika Utara yang dikhaskan untuk industri ini dan telah menjadi sumber maklumat paling dipercayai untuk profesional paip.
Kini dengan akses penuh kepada edisi digital The Fabricator, akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal kini boleh diakses sepenuhnya, menyediakan akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Nikmati akses penuh kepada edisi digital STAMPING Journal, yang menyediakan kemajuan teknologi terkini, amalan terbaik dan berita industri untuk pasaran setem logam.
Kini dengan akses penuh kepada edisi digital The Fabricator en Español, akses mudah kepada sumber industri yang berharga.