Bij het lassen van roestvrijstalen buizen en leidingen is vaak backpurging met argon nodig bij traditionele processen zoals gas-wolfraambooglassen (GTAW) en shielded metal arc lassen (SMAW). De gaskosten en de insteltijd van het purgeproces kunnen echter van belang zijn, vooral naarmate de buisdiameters 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-lassen naar een verbeterd lasproces. Ze kunnen nog steeds een hoge laskwaliteit bereiken, de corrosiebestendigheid van het materiaal behouden en voldoen aan de lasprocedurespecificatie (WPS), waarvoor een kortsluitgasbooglasproces (GMAW) is vereist. Het verbeterde kortsluitgasbooglasproces biedt daarnaast extra voordelen op het gebied van productiviteit, efficiëntie en gebruiksgemak, wat bijdraagt ​​aan een hogere winst.
Roestvrijstalen legeringen zijn geliefd vanwege hun corrosiebestendigheid en sterkte en worden gebruikt in veel pijp- en buistoepassingen, waaronder in de olie- en gasindustrie, de petrochemie en biobrandstoffen. Hoewel GTAW traditioneel in veel roestvrijstalen toepassingen wordt gebruikt, heeft het enkele nadelen die kunnen worden aangepakt met verbeterde kortsluit-GMAW.
Ten eerste is het een voortdurende uitdaging om werknemers te vinden die bekend zijn met GTAW, omdat er een aanhoudend tekort is aan bekwame lassers. Ten tweede is GTAW niet het snelste lasproces, wat een belemmering vormt voor bedrijven die hun productiviteit willen verhogen om aan de vraag van klanten te voldoen. Ten derde vereist het tijdrovende en dure backflushen van roestvrijstalen buizen.
Wat is blowback? Purge is het inbrengen van gas tijdens het lasproces om verontreinigingen te verwijderen en ondersteuning te bieden. De backside purge beschermt de achterkant van de las tegen de vorming van zware oxiden in de aanwezigheid van zuurstof.
Als de achterkant niet wordt beschermd tijdens het lassen van een open wortelkanaal, kan er schade aan het substraat ontstaan. Dit verval wordt versuikering genoemd, omdat er een oppervlak ontstaat dat eruitziet als suiker in de las. Om vermaling te voorkomen, steekt de lasser een gasslang in het ene uiteinde van de pijp en sluit het uiteinde van de pijp af met een spoeldam. Er wordt ook een ontluchtingsopening aan het andere uiteinde van de pijp gemaakt. Meestal wordt er ook tape rond de verbindingsopening geplakt. Nadat de pijp is schoongemaakt, wordt er een stuk tape rond de verbinding verwijderd en begint het lassen. Het proces van strippen en lassen wordt herhaald totdat de wortelrups compleet is.
Elimineer terugslag. Terugslagbewerkingen kunnen veel tijd en geld kosten en in sommige gevallen duizenden dollars aan het project toevoegen. Dankzij de overstap naar een verbeterd GMAW-kortsluitproces kan het bedrijf in veel roestvaststalen toepassingen grondlagen voltooien zonder backflushing. Lastoepassingen voor roestvaststaal uit de 300-serie zijn hiervoor zeer geschikt, terwijl lastoepassingen voor duplex roestvaststaal met een hoge zuiverheidsgraad op dit moment GTAW vereisen voor de grondlaag.
Door de warmte-inbreng zo laag mogelijk te houden, blijft de corrosiebestendigheid van het werkstuk behouden. Ook het aantal laspassen verminderen kan de warmte-inbreng verminderen. Verbeterde GMAW-kortsluitprocessen, zoals Regulated Metal Deposition (RMD®), maken gebruik van nauwkeurig gecontroleerde metaaloverdracht om een ​​gelijkmatige druppelafzetting te garanderen. Hierdoor kan de lasser de laspoel beter regelen, wat op zijn beurt de warmte-inbreng en de lassnelheid bepaalt. Door de lagere warmte-inbreng kan de laspoel sneller bevriezen.
Door de gecontroleerde metaaloverdracht en snellere bevriezing van het lasbad is het lasbad minder turbulent en verlaat het beschermgas het GMAW-pistool relatief ongemoeid. Hierdoor kan het beschermgas door de open laswortel stromen, waardoor de atmosfeer wordt verdrongen en versuikering of oxidatie aan de achterkant van de las wordt voorkomen. Deze gasbedekking duurt slechts kort, omdat plassen zeer snel bevriezen.
Uit testen is gebleken dat het aangepaste kortsluit-GMAW-proces voldoet aan de laskwaliteitsnormen en dat de corrosiebestendigheid van het roestvast staal gelijk blijft aan die van het GTAW-lassen van de grondlas.
Een verandering in het lasproces vereist weliswaar dat een bedrijf zijn WPS opnieuw laat certificeren, maar een dergelijke verandering kan enorme tijdwinst en kostenbesparingen opleveren voor nieuwe productie- en reparatiewerkzaamheden.
Open wortelkanaallassen met behulp van een verbeterd kortsluit-GMAW-proces biedt extra voordelen op het gebied van productiviteit, efficiëntie en lassersopleiding. Deze omvatten:
Elimineert de kans op hete kanalen doordat er meer metaal kan worden afgezet om de dikte van het wortelkanaal te vergroten.
Uitstekende tolerantie voor grote en kleine scheefstanden tussen pijpsecties. Dankzij de soepele metaaloverdracht kan het proces eenvoudig openingen tot 3⁄16 inch overbruggen.
De booglengte is consistent, ongeacht de elektrode-uitstrekking. Dit is een compensatie voor operators die moeite hebben met het handhaven van een consistente uitstrekking. Een gemakkelijker te controleren lasbad en consistente metaaloverdracht kunnen de opleidingstijd voor nieuwe lassers verkorten.
Verminder de downtime bij proceswisselingen. Voor de wortel-, vul- en afsluitkanalen kan dezelfde draad en hetzelfde beschermgas worden gebruikt. Een gepulst GMAW-proces kan worden gebruikt, op voorwaarde dat de kanalen worden gevuld en afgesloten met minimaal 80% argon-schermgas.
Voor bedrijven die backflush in roestvaststaaltoepassingen willen elimineren, is het belangrijk om vijf belangrijke tips te volgen voor succes bij de overstap naar een aangepast kortsluit-GMAW-proces.
Maak de binnen- en buitenkant van de leidingen schoon om alle verontreinigingen te verwijderen. Gebruik een staalborstel die geschikt is voor roestvrij staal om de achterkant van de verbinding schoon te maken, waarbij u minimaal 2,5 cm van de rand af zit.
Gebruik een roestvrijstalen toevoegmetaal met een hoog siliciumgehalte, zoals 316LSi of 308LSi. Het hogere siliciumgehalte bevordert de bevochtiging van de laspoel en werkt als een deoxidatiemiddel.
Voor de beste prestaties gebruikt u een beschermgasmengsel dat speciaal is samengesteld voor het proces, 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 doen.
Voor het beste resultaat gebruikt u een taps toelopende punt en spuitmond voor het kanaliseren van de wortel om gasdekking te lokaliseren. De conische spuitmond met ingebouwde gasdiffuser biedt uitstekende dekking.
Houd er rekening mee dat bij gebruik van het aangepaste GMAW-kortsluitproces zonder backinggas een kleine hoeveelheid aanslag ontstaat op de achterkant van de las. Deze bladdert doorgaans af wanneer de las afkoelt en voldoet aan de kwaliteitsnormen voor toepassingen in de petroleum-, energiecentrale- en petrochemische industrie.
Jim Byrne is verkoop- en toepassingsmanager voor 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 zich specifiek richtte op de metaalbuizenindustrie. Vandaag de dag is het nog steeds het enige tijdschrift in Noord-Amerika dat zich specifiek op deze industrie richt en is het uitgegroeid tot de meest betrouwbare bron van informatie voor professionals op het gebied van buizen.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The FABRICATOR, eenvoudige toegang tot waardevolle bronnen uit de sector.
De digitale editie van The Tube & Pipe Journal is nu volledig toegankelijk en biedt eenvoudige toegang tot waardevolle bronnen uit de sector.
Profiteer van volledige toegang tot de digitale editie van STAMPING Journal, met de nieuwste technologische ontwikkelingen, best practices en nieuws uit de branche voor de metaalstansmarkt.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The Fabricator en Español, eenvoudige toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.