Для сварки труб и трубопроводов из нержавеющей стали с использованием традиционных методов, таких как дуговая сварка вольфрамовым электродом в защитной газовой среде (GTAW) и дуговая сварка покрытым электродом (SMAW), часто требуется обратная продувка аргоном. Однако стоимость газа и время, затрачиваемое на подготовку к процессу продувки, могут быть существенными, особенно при увеличении диаметра и длины труб.
При сварке нержавеющей стали серии 300 подрядчики могут исключить обратное разрушение сварных швов в открытых корневых каналах, перейдя от традиционной сварки GTAW или SMAW к усовершенствованному процессу сварки, сохраняя при этом высокое качество сварных швов, коррозионную стойкость материала и соответствие Технической спецификации сварки (WPS). Для сварки требуется процесс дуговой сварки коротким замыканием (GMAW). Усовершенствованный процесс GMAW с коротким замыканием также обеспечивает дополнительные преимущества в производительности, эффективности и простоте использования, что способствует увеличению прибыли.
Благодаря своей коррозионной стойкости и прочности, сплавы нержавеющей стали используются во многих областях применения, включая нефтегазовую, нефтехимическую и биотопливную промышленность. Хотя сварка GTAW традиционно используется во многих областях применения нержавеющей стали, она имеет некоторые недостатки, которые можно устранить с помощью улучшенной сварки GMAW с коротким замыканием.
Во-первых, из-за постоянной нехватки квалифицированных сварщиков поиск работников, знакомых с технологией GTAW, остается сложной задачей. Во-вторых, GTAW — не самый быстрый процесс сварки, что препятствует компаниям, стремящимся повысить производительность для удовлетворения требований клиентов. В-третьих, он требует длительной и дорогостоящей обратной промывки труб из нержавеющей стали.
Что такое обратная связь? Продувка — это подача газа в процессе сварки для удаления загрязнений и обеспечения поддержки. Продувка обратной стороны защищает обратную сторону сварного шва от образования тяжелых оксидов в присутствии кислорода.
Если обратная сторона трубы не защищена во время сварки открытого корневого канала, это может привести к повреждению основания. Это разрушение называется сахарификацией, поскольку в результате внутри сварного шва образуется поверхность, похожая на сахар. Чтобы предотвратить истирание, сварщик вставляет газовый шланг в один конец трубы и закрывает этот конец продувочным клапаном. Также он создает вентиляционное отверстие на другом конце трубы. Обычно он также обматывает отверстие шва изолентой. После очистки трубы он снимает кусок изоленты с шва и начинает сварку, повторяя процесс снятия изоляции и сварки до тех пор, пока не будет готов корневой шов.
Устранение люфта. Повторная обработка может отнимать много времени и денег, в некоторых случаях увеличивая стоимость проекта на тысячи долларов. Переход на усовершенствованный процесс сварки GMAW с коротким циклом позволяет компании выполнять корневые швы без обратной промывки во многих областях сварки нержавеющей стали. Сварка нержавеющей стали серии 300 хорошо подходит для этого, в то время как сварка высокочистых дуплексных нержавеющих сталей в настоящее время требует использования GTAW для корневого шва.
Снижение теплового воздействия до минимума помогает сохранить коррозионную стойкость заготовки. Один из способов уменьшения теплового воздействия — сокращение количества сварочных проходов. В современных процессах сварки GMAW с коротким замыканием, таких как контролируемое осаждение металла (RMD®), используется точно контролируемый перенос металла для обеспечения равномерного осаждения капель. Это облегчает сварщику контроль над сварочной ванной, что, в свою очередь, регулирует тепловое воздействие и скорость сварки. Меньшее тепловое воздействие позволяет сварочной ванне быстрее застыть.
Благодаря контролируемому переносу металла и более быстрому застыванию сварочной ванны, в ней меньше турбулентности, и защитный газ выходит из горелки GMAW относительно плавно. Это позволяет защитному газу проходить через открытый корень шва, вытесняя атмосферу и предотвращая образование конденсата или окисление на изнаночной стороне сварного шва. Такое газовое покрытие происходит быстро, поскольку сварочные ванны замерзают очень быстро.
Испытания показали, что модифицированный процесс сварки GMAW с коротким замыканием соответствует стандартам качества сварки, сохраняя при этом коррозионную стойкость нержавеющей стали, характерную для корневого шва сварки GTAW.
Изменение процесса сварки требует от компании повторной сертификации технологической карты сварки (WPS), но такой переход может привести к значительной экономии времени и средств на новых производственных и ремонтных работах.
Сварка открытых корневых каналов с использованием усовершенствованного процесса сварки GMAW с коротким замыканием обеспечивает дополнительные преимущества в производительности, эффективности и обучении сварщиков. К ним относятся:
Исключает возможность образования горячих каналов благодаря возможности нанесения большего количества металла для увеличения толщины корневого канала.
Отличная устойчивость к значительным и незначительным смещениям между участками трубы. Благодаря плавному переносу металла, этот процесс позволяет легко перекрывать зазоры до 3/16 дюйма.
Длина дуги остается постоянной независимо от выдвижения электрода, что компенсирует трудности, с которыми сталкиваются операторы, которым сложно поддерживать постоянное выдвижение электрода. Более легко контролируемая сварочная ванна и равномерный перенос металла могут сократить время обучения новых сварщиков.
Сокращение времени простоя при изменении процесса. Одна и та же проволока и защитный газ могут использоваться для корневых, пломбировочных и закрывающих каналов. Импульсная сварка GMAW может использоваться при условии, что каналы заполнены и закрыты как минимум на 80% защитным аргоном.
При обработке нержавеющей стали методом обратной промывки важно следовать пяти ключевым советам для успешного перехода к модифицированному процессу сварки GMAW с коротким замыканием.
Очистите трубы изнутри и снаружи от любых загрязнений. Используйте проволочную щетку, предназначенную для нержавеющей стали, чтобы очистить заднюю часть соединения на расстоянии не менее 2,5 см от края.
Используйте высококремниевую нержавеющую сталь в качестве присадочного материала, например, 316LSi или 308LSi. Более высокое содержание кремния способствует смачиванию сварочной ванны и действует как раскислитель.
Для достижения наилучших результатов используйте специально разработанную для этого процесса смесь защитных газов, например, 90% гелия, 7,5% аргона и 2,5% диоксида углерода. Другой вариант — 98% аргона и 2% диоксида углерода. Поставщик сварочных газов может предложить и другие варианты.
Для достижения наилучших результатов используйте конический наконечник и наконечник для корневых каналов, чтобы определить зону покрытия газом. Конический наконечник со встроенным газовым диффузором обеспечивает превосходное покрытие.
Следует отметить, что использование модифицированного процесса сварки GMAW с коротким замыканием без резервного газа приводит к образованию небольшого количества шлака на обратной стороне сварного шва. Обычно он отслаивается по мере охлаждения сварного шва и соответствует стандартам качества для нефтяной промышленности, электростанций и нефтехимической промышленности.
Джим Бирн — менеджер по продажам и применению продукции компании Miller Electric Mfg. LLC, расположенной по адресу: 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, тел. 920-734-9821, веб-сайт: www.millerwelds.com.
Tube & Pipe Journal, 于1990, 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 Журнал «Трубопроводы и трубы» (1990 г.) Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. В 1990 году журнал Tube & Pipe Journal стал первым изданием, посвященным индустрии металлических труб.Сегодня это единственное отраслевое издание в Северной Америке, ставшее самым надежным источником информации для специалистов трубопроводной отрасли.
Теперь, благодаря полному доступу к цифровой версии журнала The FABRICATOR, вы получаете легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Цифровая версия журнала The Tube & Pipe Journal теперь полностью доступна, обеспечивая легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Получите полный цифровой доступ к журналу STAMPING Journal, в котором представлены новейшие технологии, лучшие практики и новости отрасли для рынка штамповки металла.
Теперь, благодаря полному цифровому доступу к The Fabricator en Español, вы получаете легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.