Bij het lassen van roestvrijstalen buizen en pijpen is vaak een argonspoeling nodig bij traditionele processen zoals gaswolfraambooglassen (GTAW) en afgeschermd elektrodebooglassen (SMAW). De kosten van het gas en de insteltijd van het spoelproces kunnen echter aanzienlijk zijn, vooral naarmate de pijpdiameters en -lengtes toenemen.
Bij het lassen van roestvrij staal uit de 300-serie kunnen aannemers terugslag in open wortelkanaallassen voorkomen door over te schakelen van traditioneel GTAW of SMAW naar een verbeterd lasproces. Hierbij wordt een hoge laskwaliteit bereikt, de corrosiebestendigheid van het materiaal behouden en voldaan aan de eisen van de lasprocedurespecificatie (WPS), die een kortsluitgasbooglassen (GMAW) vereist. Het verbeterde kortsluit-GMAW-proces biedt bovendien extra voordelen op het gebied van productiviteit, efficiëntie en gebruiksgemak, wat bijdraagt ​​aan hogere winstmarges.
Roestvrijstalen legeringen worden gewaardeerd om hun corrosiebestendigheid en sterkte en worden gebruikt in tal van pijp- en buistoepassingen, waaronder in de olie- en gasindustrie, de petrochemische industrie en de biobrandstoffenindustrie. Hoewel GTAW traditioneel wordt gebruikt voor veel roestvrijstalen toepassingen, kent het enkele nadelen die kunnen worden verholpen door verbeterde kortsluitings-GMAW.
Ten eerste blijft het, door het aanhoudende tekort aan geschoolde lassers, een uitdaging om werknemers te vinden die bekend zijn met GTAW. Ten tweede is GTAW niet het snelste lasproces, wat bedrijven belemmert die hun productiviteit willen verhogen om aan de vraag van klanten te voldoen. Ten derde vereist het een tijdrovende en kostbare terugspoeling van roestvrijstalen buizen.
Wat is blowback? Spoelen is het toevoeren van gas tijdens het lasproces om verontreinigingen te verwijderen en ondersteuning te bieden. Het spoelen aan de achterzijde beschermt de achterkant van de las tegen de vorming van zware oxiden in aanwezigheid van zuurstof.
Als de achterkant niet beschermd is tijdens het lassen van een open wortelkanaal, kan dit leiden tot beschadiging van het substraat. Deze afbraak wordt saccharificatie genoemd, zo genoemd omdat het resulteert in een oppervlak dat eruitziet als suiker in de lasnaad. Om verpulvering te voorkomen, steekt de lasser een gasslang in één uiteinde van de buis en sluit het uiteinde af met een purge dam. Ze maken ook een ontluchtingsopening aan het andere uiteinde van de buis. Meestal plakken ze ook tape rond de lasnaad. Na het reinigen van de buis verwijderen ze een deel van de tape rond de lasnaad en beginnen ze met lassen, waarbij ze het proces van strippen en lassen herhalen totdat de wortelkanaalrand compleet is.
Voorkom terugslag. Het opnieuw lassen kan veel tijd en geld kosten, in sommige gevallen duizenden dollars extra voor het project. De overstap naar een verbeterd GMAW-proces met kortsluiting heeft het bedrijf in staat gesteld om grondlagen te lassen zonder terugspoelen bij veel roestvrijstalen toepassingen. Laswerkzaamheden met roestvrij staal uit de 300-serie zijn hier zeer geschikt voor, terwijl laswerkzaamheden met hoogzuiver duplex roestvrij staal momenteel nog GTAW vereisen voor de grondlaag.
Door de warmte-inbreng zo laag mogelijk te houden, blijft de corrosiebestendigheid van het werkstuk behouden. Het verminderen van het aantal lasgangen is een manier om de warmte-inbreng te verlagen. Verbeterde kortsluit-GMAW-processen, zoals Regulated Metal Deposition (RMD®), maken gebruik van nauwkeurig gecontroleerde metaaloverdracht om een ​​uniforme druppelafzetting te garanderen. Dit maakt het voor de lasser gemakkelijker om het smeltbad te beheersen, wat op zijn beurt de warmte-inbreng en de lassnelheid beïnvloedt. De lagere warmte-inbreng zorgt ervoor dat het smeltbad sneller stolt.
Door gecontroleerde metaaloverdracht en snellere stolling van het smeltbad is het smeltbad minder turbulent en verlaat het beschermgas het GMAW-pistool relatief ongestoord. Hierdoor kan het beschermgas door de open laswortel stromen, de atmosfeer verdringen en saccharificatie of oxidatie aan de achterzijde van de las voorkomen. Deze gasdekking duurt slechts korte tijd omdat de smeltbaden zeer snel stollen.
Uit tests is gebleken dat het aangepaste kortsluit-GMAW-proces voldoet aan de kwaliteitsnormen voor lassen, terwijl de corrosiebestendigheid van het roestvrij staal behouden blijft, net als bij het lassen van de grondlaag met GTAW.
Een wijziging in het lasproces vereist weliswaar dat een bedrijf zijn lasprocesspecificaties opnieuw laat certificeren, maar een dergelijke overstap kan aanzienlijke tijdsbesparingen en kostenbesparingen opleveren voor nieuwe productie- en reparatiewerkzaamheden.
Het lassen van open wortelkanaalbehandelingen met behulp van een verbeterd kortsluit-GMAW-proces biedt extra voordelen op het gebied van productiviteit, efficiëntie en lasopleiding. Deze voordelen omvatten:
Dit elimineert de mogelijkheid van hete kanalen doordat er meer metaal kan worden afgezet om de dikte van het wortelkanaal te vergroten.
Uitstekende tolerantie voor grote en kleine afwijkingen in de uitlijning tussen buissegmenten. Dankzij de soepele metaaloverdracht kunnen openingen tot 3/16 inch gemakkelijk worden overbrugd.
De booglengte blijft constant, ongeacht de elektrode-uitsteeklengte, wat een compensatie is voor lassers die moeite hebben om een ​​constante uitsteeklengte te behouden. Een beter beheersbaar smeltbad en een consistente metaaloverdracht kunnen de trainingstijd voor nieuwe lassers verkorten.
Verminder de stilstandtijd bij proceswisselingen. Dezelfde draad en beschermgas kunnen worden gebruikt voor de grondlaag, de vullaag en de afdeklaag. Een gepulseerd GMAW-proces kan worden gebruikt, mits de kanalen worden gevuld en afgedekt met minimaal 80% argon als beschermgas.
Voor bedrijven die terugspoelen bij roestvrijstalen toepassingen willen elimineren, is het belangrijk om vijf belangrijke tips te volgen voor een succesvolle overstap naar een aangepast kortsluit-GMAW-proces.
Reinig de binnen- en buitenkant van de leidingen om eventuele verontreinigingen te verwijderen. Gebruik een staalborstel die geschikt is voor roestvrij staal om de achterkant van de verbinding schoon te maken, tot minstens 2,5 cm van de rand.
Gebruik een roestvrijstalen toevoegmetaal met een hoog siliciumgehalte, zoals 316LSi of 308LSi. Het hogere siliciumgehalte bevordert de bevochtiging van het smeltbad en werkt als een deoxidatiemiddel.
Voor optimale prestaties kunt u het beste een beschermgasmengsel gebruiken dat speciaal voor dit proces is samengesteld, zoals 90% helium, 7,5% argon en 2,5% koolstofdioxide. Een andere optie is 98% argon en 2% koolstofdioxide. De leverancier van het lasgas kan andere aanbevelingen hebben.
Voor het beste resultaat gebruikt u een taps toelopende sproeikop en mondstuk voor het aanbrengen van gas in de wortels. Een conisch mondstuk met ingebouwde gasdiffusor zorgt voor een uitstekende dekking.
Houd er rekening mee dat het gebruik van het aangepaste kortsluit-GMAW-proces zonder beschermgas een kleine hoeveelheid aanslag aan de achterzijde van de las produceert. Deze aanslag schilfert doorgaans af tijdens het afkoelen van de las en voldoet aan de kwaliteitsnormen voor toepassingen in de aardolie-, energiecentrale- en petrochemische industrie.
Jim Byrne is verkoop- en applicatiemanager bij Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Tube & Pipe Journal was in 1990 het eerste tijdschrift dat volledig was gewijd aan de metaalbuizenindustrie. Het is tot op de dag van vandaag de enige publicatie in Noord-Amerika die zich op deze sector richt en is uitgegroeid tot de meest betrouwbare informatiebron voor professionals in de buizenbranche.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The FABRICATOR, heeft u eenvoudig toegang tot waardevolle branchebronnen.
De digitale editie van The Tube & Pipe Journal is nu volledig toegankelijk en biedt gemakkelijke toegang tot waardevolle branchebronnen.
Geniet van volledige toegang tot de digitale editie van STAMPING Journal, met de nieuwste technologische ontwikkelingen, beste praktijken en branchenieuws voor de metaalstempelmarkt.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The Fabricator en Español, eenvoudig toegang tot waardevolle branchebronnen.