A retrolavagem com argônio é frequentemente necessária para a soldagem de tubos e canos de aço inoxidável usando processos convencionais, como a soldagem a arco de tungstênio com proteção gasosa (GTAW) e a soldagem a arco metálico protegido (SMAW). No entanto, o custo do gás e o tempo de preparação do processo de purga podem ser fatores importantes, especialmente à medida que os diâmetros e comprimentos dos tubos aumentam.
Ao soldar aço inoxidável da série 300, os contratistas podem eliminar o refluxo em soldas de canal radicular aberto, substituindo os processos tradicionais de soldagem GTAW ou SMAW por um processo de soldagem avançado, mantendo a alta qualidade das soldas, a resistência à corrosão do material e atendendo à Especificação de Procedimento de Soldagem (EPS). Este processo requer soldagem a arco metálico por curto-circuito (GMAW). O processo GMAW por curto-circuito aprimorado também oferece benefícios adicionais em desempenho, eficiência e facilidade de uso, contribuindo para o aumento dos lucros.
Devido à sua resistência à corrosão e à sua robustez, as ligas de aço inoxidável são utilizadas em diversas aplicações de tubulações, incluindo petróleo e gás, petroquímica e biocombustíveis. Embora a soldagem GTAW tenha sido tradicionalmente utilizada em muitas aplicações com aço inoxidável, ela apresenta algumas desvantagens que podem ser superadas com uma soldagem GMAW de curto-circuito aprimorada.
Primeiro, devido à contínua escassez de soldadores qualificados, encontrar trabalhadores familiarizados com a soldagem GTAW é um desafio constante. Segundo, a soldagem GTAW não é o processo de soldagem mais rápido, o que dificulta o aumento da produtividade para empresas que buscam atender às exigências dos clientes. Terceiro, ela exige um processo de retrolavagem demorado e dispendioso em tubos de aço inoxidável.
O que é feedback? A purga é a introdução de gás durante o processo de soldagem para remover contaminantes e fornecer suporte. A purga pelo lado oposto protege a parte traseira da solda da formação de óxidos pesados ​​na presença de oxigênio.
Se a parte posterior do canal radicular não for protegida durante a soldagem, podem ocorrer danos à base. Essa deterioração é chamada de sacarificação, pois resulta em uma superfície semelhante à do açúcar no interior da solda. Para evitar o atrito, o soldador insere uma mangueira de gás em uma das extremidades do tubo e veda a outra extremidade com uma válvula de purga. Ele também cria uma saída de ventilação na outra extremidade do tubo. Geralmente, também se coloca fita adesiva ao redor da abertura da junta. Após limpar o tubo, remove-se um pedaço da fita adesiva ao redor da junta e inicia-se a soldagem, repetindo o processo de remoção da camada superficial e soldagem até que o cordão de solda na raiz esteja completo.
Elimine a folga. O retrabalho pode custar muito tempo e dinheiro, em alguns casos adicionando milhares de dólares a um projeto. A mudança para um processo GMAW de ciclo curto avançado permite que a empresa execute passes de raiz sem retrolavagem em muitas aplicações de aço inoxidável. A soldagem de aços inoxidáveis ​​da série 300 é ideal para isso, enquanto a soldagem de aços inoxidáveis ​​duplex de alta pureza atualmente requer um processo GTAW para o passe de raiz.
Manter a entrada de calor o mais baixa possível ajuda a preservar a resistência à corrosão da peça. Uma maneira de reduzir a entrada de calor é diminuir o número de passes de soldagem. Processos avançados de soldagem GMAW por curto-circuito, como a deposição controlada de metal (RMD®), utilizam transferência de metal precisamente controlada para garantir a deposição uniforme das gotas. Isso facilita o controle da poça de fusão pelo soldador, o que, por sua vez, regula a entrada de calor e a velocidade de soldagem. Menos entrada de calor permite que a poça de fusão solidifique mais rapidamente.
Devido à transferência controlada de metal e ao congelamento mais rápido da poça de fusão, esta apresenta menor turbulência e o gás de proteção sai da tocha GMAW de forma relativamente suave. Isso permite que o gás de proteção atravesse a raiz exposta, expulsando a atmosfera e prevenindo a formação de cristais açucarados ou a oxidação na parte inferior da solda. Essa cobertura gasosa ocorre em pouco tempo, pois as poças congelam muito rapidamente.
Os testes demonstraram que o processo GMAW de curto-circuito modificado atende aos padrões de qualidade de soldagem, mantendo a resistência à corrosão do aço inoxidável da soldagem de raiz GTAW.
A mudança no processo de soldagem exige que a empresa recertifique o WPS (Especificação de Procedimento de Soldagem), mas essa transição pode resultar em ganhos significativos de tempo e economia de custos em novos trabalhos de fabricação e reparo.
A soldagem de canais radiculares abertos utilizando o avançado processo GMAW de curto-circuito proporciona benefícios adicionais em termos de produtividade, eficiência e treinamento de soldadores. Isso inclui:
Elimina a possibilidade de canais quentes devido à possibilidade de expor mais metal para aumentar a espessura do canal radicular.
Excelente resistência a grandes e pequenas variações entre as seções da tubulação. Com a transferência suave do metal, este processo pode facilmente preencher vãos de até 4,76 mm (3/16 de polegada).
O comprimento do arco é constante, independentemente da extensão do eletrodo, o que compensa a dificuldade dos operadores em manter uma extensão constante. Uma poça de fusão mais facilmente controlada e uma transferência de metal uniforme podem reduzir o tempo de treinamento para novos soldadores.
Tempo de inatividade reduzido para troca de processo. O mesmo arame e gás de proteção podem ser usados ​​para canais radiculares, obturações e coberturas. O processo GMAW pulsado pode ser utilizado desde que os canais sejam preenchidos e fechados em pelo menos 80% com gás de proteção argônio.
Para operações de retrolavagem em aço inoxidável, é importante seguir cinco dicas essenciais para uma transição bem-sucedida para um processo GMAW de curto-circuito modificado.
Limpe os canos por dentro e por fora para remover quaisquer contaminantes. Use uma escova de arame própria para aço inoxidável para limpar a parte de trás da junta, a pelo menos 2,5 cm da borda.
Utilize metal de adição de aço inoxidável com alto teor de silício, como o 316LSi ou o 308LSi. O maior teor de silício promove a molhabilidade da poça de fusão e atua como desoxidante.
Para obter os melhores resultados, utilize uma mistura de gás de proteção especialmente formulada para o processo, como 90% de hélio, 7,5% de argônio e 2,5% de dióxido de carbono. Outra opção é 98% de argônio e 2% de dióxido de carbono. O fornecedor de gases para soldagem pode ter outras recomendações.
Para obter os melhores resultados, utilize a ponta cônica e a ponta para canal radicular para localizar a área de cobertura do gás. O bocal cônico com difusor de gás integrado proporciona excelente cobertura.
Note que o uso de um processo GMAW de curto-circuito modificado, sem gás de proteção, resulta em uma pequena quantidade de escória na parte inferior da solda. Normalmente, essa escória se desprende à medida que a solda esfria e atende aos padrões de qualidade das indústrias de petróleo, energia e petroquímica.
Jim Byrne é gerente de vendas e aplicações da Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
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