Sveising av rør i rustfritt stål krever ofte etterspyling med argon når man bruker tradisjonelle prosesser som gasswolframbuesveising (GTAW) og skjermet metallbuesveising (SMAW). Men kostnaden for gass og oppsetttiden for spyleprosessen kan være viktig, spesielt ettersom rørdiametere og -lengder øker.
Ved sveising av rustfritt stål i 300-serien kan entreprenører eliminere blowback i åpne rotkanalsveiser ved å bytte fra tradisjonell GTAW eller SMAW til en forbedret sveiseprosess, samtidig som de oppnår høy sveisekvalitet, opprettholder materialets korrosjonsmotstand og oppfyller The Welding Procedure Specification (WPS) som krever en kortslutningsgassmetallbuesveising (GMAW). Den forbedrede kortslutnings-GMAW-prosessen gir også ytterligere fordeler innen produktivitet, effektivitet og brukervennlighet, noe som bidrar til å forbedre fortjenesten.
Rustfrie stållegeringer er foretrukket for sin korrosjonsbestandighet og styrke, og brukes i mange rør- og slangeapplikasjoner, inkludert olje og gass, petrokjemisk industri og biodrivstoff. Selv om GTAW tradisjonelt har blitt brukt i mange applikasjoner i rustfritt stål, har det noen ulemper som kan løses ved forbedret kortslutnings-GMAW.
For det første, ettersom mangelen på dyktige sveisere fortsetter, er det en vedvarende utfordring å finne arbeidere som er kjent med GTAW. For det andre er ikke GTAW den raskeste sveiseprosessen, noe som hindrer selskaper som ønsker å øke produktiviteten for å møte kundenes krav. For det tredje krever det tidkrevende og kostbar tilbakespyling av rustfrie stålrør.
Hva er blowback? Spyling er innføring av gass under sveiseprosessen for å fjerne forurensninger og gi støtte. Baksidespylingen beskytter baksiden av sveisen mot dannelse av tunge oksider i nærvær av oksygen.
Hvis baksiden ikke beskyttes under åpen rotkanalsveising, kan det føre til skade på underlaget. Denne nedbrytningen kalles sakkarifisering, og kalles dette fordi den resulterer i en overflate som ser ut som sukker inne i sveisen. For å forhindre sammenpressing setter sveiseren en gasslange inn i den ene enden av røret og plugger enden av røret med en spyledempe. De laget også en ventil i den andre enden av røret. De legger vanligvis også tape rundt skjøtåpningen. Etter å ha rengjort røret, fjernet de en del av tapen rundt skjøten og begynte å sveise, og gjentok prosessen med avisolering og sveising til rotstrengen var ferdig.
Eliminer tilbakeslag. Tilbakesveising kan koste mye tid og penger, og i noen tilfeller legge til tusenvis av dollar i prosjektet. Overgangen til en forbedret kortslutnings-GMAW-prosess har gjort det mulig for selskapet å fullføre rotstrenger uten tilbakespyling i mange applikasjoner i rustfritt stål. Sveiseapplikasjoner for rustfritt stål i 300-serien er godt egnet for dette, mens sveiseapplikasjoner for dupleks rustfritt stål med høy renhet for tiden krever GTAW for rotstrengen.
Å holde varmetilførselen så lav som mulig bidrar til å opprettholde arbeidsstykkets korrosjonsmotstand. Å redusere antall sveisepassasjer er én måte å redusere varmetilførselen på. Forbedrede kortslutnings-GMAW-prosesser, som for eksempel regulert metallavsetning (RMD®), bruker presist kontrollert metalloverføring for å gi jevn dråpeavsetning. Dette gjør det enklere for sveiseren å kontrollere sveisebadet, som igjen kontrollerer varmetilførsel og sveisehastighet. Den lavere varmetilførselen gjør at sveisebadet fryser raskere.
Med kontrollert metalloverføring og raskere frysing av smeltebadet blir smeltebadet mindre turbulent, og dekkgassen forlater GMAW-pistolen relativt uforstyrret. Dette lar dekkgassen passere gjennom den åpne roten, fortrenge atmosfæren og forhindre sakkarifisering eller oksidasjon på baksiden av sveisen. Denne gassdekningen tar bare kort tid fordi pytter fryser veldig raskt.
Testing har vist at den modifiserte kortslutnings-GMAW-prosessen oppfyller sveisekvalitetsstandardene, samtidig som den opprettholder korrosjonsmotstanden til rustfritt stål som da rotvulsten ble sveiset med GTAW.
En endring i sveiseprosessen krever at et selskap resertifiserer sin WPS, men et slikt bytte kan gi store tidsbesparelser og kostnadsbesparelser for ny produksjon og reparasjonsarbeid.
Åpen rotkanalsveising ved bruk av en forbedret kortslutnings-GMAW-prosess gir ytterligere fordeler innen produktivitet, effektivitet og sveiseopplæring. Disse inkluderer:
Eliminerer potensialet for varme kanaler som følge av at man kan avsette mer metall for å øke tykkelsen på rotkanalen.
Utmerket toleranse for høy og lav feiljustering mellom rørseksjoner. På grunn av jevn metalloverføring kan prosessen enkelt bygge bro over hull på opptil 3⁄16 tommer.
Lysbuelengden er konsistent uavhengig av elektrodeforlengelse, noe som kompenserer for operatører som sliter med å opprettholde konsistent forlengelse. En lettere kontrollert sveiseplass og konsistent metalloverføring kan redusere opplæringstiden for nye sveisere.
Reduser nedetid for prosessomstillinger. Den samme tråden og dekkgassen kan brukes til rot-, fylle- og lokkkanaler. En pulserende GMAW-prosess kan brukes forutsatt at kanalene er fylt og lokket med minst 80 % argon-dekkgass.
For operasjoner som ønsker å eliminere tilbakespyling i applikasjoner i rustfritt stål, er det viktig å følge fem viktige tips for å lykkes når man bytter til en modifisert kortslutnings-GMAW-prosess.
Rengjør innsiden og utsiden av rørene for å fjerne eventuelle forurensninger. Bruk en stålbørste beregnet for rustfritt stål til å rengjøre baksiden av skjøten minst 2,5 cm fra kanten.
Bruk et rustfritt stålfyllmateriale med høyt silisiuminnhold, for eksempel 316LSi eller 308LSi. Det høyere silisiuminnholdet hjelper med å fukte smeltebadet og fungerer som et deoksidasjonsmiddel.
For best ytelse, bruk en beskyttelsesgassblanding som er spesielt formulert for prosessen, for eksempel 90 % helium, 7,5 % argon og 2,5 % karbondioksid. Et annet alternativ er 98 % argon og 2 % karbondioksid. Leverandøren av sveisegass kan ha andre anbefalinger.
For best resultat, bruk en konisk spiss og dyse for rotkanalisering for å finne gassdekning. Konisk dyse med innebygd gassdiffusor gir utmerket dekning.
Merk at bruk av den modifiserte kortslutnings-GMAW-prosessen uten bakgass produserer en liten mengde avskalling på baksiden av sveisen. Dette flasser vanligvis av når sveisen avkjøles og oppfyller kvalitetsstandarder for petroleum, kraftverk og petrokjemiske applikasjoner.
Jim Byrne er salgs- og applikasjonssjef for Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Tube & Pipe Journal ble det første magasinet dedikert til metallrørindustrien i 1990. I dag er det fortsatt den eneste publikasjonen i Nord-Amerika dedikert til industrien, og har blitt den mest pålitelige informasjonskilden for rørfagfolk.
Nå med full tilgang til den digitale utgaven av The FABRICATOR, enkel tilgang til verdifulle bransjeressurser.
Den digitale utgaven av The Tube & Pipe Journal er nå fullt tilgjengelig, og gir enkel tilgang til verdifulle ressurser i bransjen.
Få full tilgang til den digitale utgaven av STAMPING Journal, som gir deg de nyeste teknologiske fremskrittene, beste praksis og bransjenyheter for metallstemplingsmarkedet.
Nå med full tilgang til den digitale utgaven av The Fabricator på spansk, enkel tilgang til verdifulle bransjeressurser.