Zváranie rúrok a potrubí z nehrdzavejúcej ocele si pri použití tradičných procesov, ako je zváranie volfrámovou elektródou v plyne (GTAW) a zváranie v tienenej atmosfére (SMAW), často vyžaduje spätné preplachovanie argónom. Náklady na plyn a čas prípravy procesu preplachovania však môžu byť dôležité, najmä so zväčšujúcimi sa priemermi a dĺžkami potrubí.
Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele série 300 môžu dodávatelia eliminovať spätný ráz v otvorených zvaroch koreňových kanálikov prechodom z tradičného GTAW alebo SMAW na vylepšený zvárací proces, pričom stále dosahujú vysokú kvalitu zvaru, zachovávajú odolnosť materiálu proti korózii a spĺňajú požiadavky špecifikácie zváracieho postupu (WPS), ktorá vyžaduje proces skratového oblúkového zvárania v plynovej elektróde (GMAW). Vylepšený skratový proces GMAW prináša aj ďalšie výhody v produktivite, efektívnosti a jednoduchosti použitia, čo pomáha zvyšovať zisky.
Zliatiny nehrdzavejúcej ocele, obľúbené pre svoju odolnosť voči korózii a pevnosť, sa používajú v mnohých aplikáciách potrubí a rúrok vrátane ropného a plynárenského priemyslu, petrochemického priemyslu a biopalív. Hoci sa GTAW tradične používa v mnohých aplikáciách nehrdzavejúcej ocele, má určité nevýhody, ktoré možno riešiť vylepšeným skratovým GMAW.
Po prvé, keďže pretrváva nedostatok kvalifikovaných zváračov, nájdenie pracovníkov oboznámených s GTAW je neustálou výzvou. Po druhé, GTAW nie je najrýchlejší zvárací proces, čo bráni spoločnostiam, ktoré sa snažia zvýšiť produktivitu a splniť požiadavky zákazníkov. Po tretie, vyžaduje si časovo náročné a drahé spätné preplachovanie rúrok z nehrdzavejúcej ocele.
Čo je to spätné prefukovanie? Prefukovanie je zavedenie plynu počas procesu zvárania na odstránenie nečistôt a poskytnutie podpory. Prefukovanie zadnej strany chráni zadnú stranu zvaru pred tvorbou ťažkých oxidov v prítomnosti kyslíka.
Ak nie je zadná strana počas zvárania otvoreného koreňového kanálika chránená, môže dôjsť k poškodeniu substrátu. Toto rozpadnutie sa nazýva sacharifikácia, pomenovaná tak, pretože výsledkom je povrch, ktorý vo vnútri zvaru vyzerá ako cukor. Aby sa zabránilo rozdrveniu, zvárač vloží plynovú hadicu do jedného konca potrubia a koniec potrubia uzavrie preplachovacou priehradkou. Na druhom konci potrubia tiež vytvorí odvzdušňovací otvor. Zvyčajne tiež umiestni pásku okolo otvoru spoja. Po vyčistení potrubia odlepia časť pásky okolo spoja a začnú zvárať, pričom proces odstraňovania a zvárania opakujú, kým koreňová húsenica nie je dokončená.
Eliminujte spätný ráz. Zváranie späť môže stáť veľa času a peňazí, v niektorých prípadoch môže projektu priniesť tisíce dolárov. Prechod na vylepšený proces GMAW s krátkym okruhom umožnil spoločnosti dokončiť koreňové vrstvy bez spätného preplachovania v mnohých aplikáciách s nehrdzavejúcou oceľou. Zváracie aplikácie pre nehrdzavejúce ocele série 300 sú na to vhodné, zatiaľ čo zváracie aplikácie pre vysoko čisté duplexné nehrdzavejúce ocele v súčasnosti vyžadujú GTAW pre koreňovú vrstvu.
Udržiavanie čo najnižšieho možného tepelného príkonu pomáha udržiavať odolnosť obrobku proti korózii. Zníženie počtu zvarových prechodov je jedným zo spôsobov, ako znížiť tepelný príkon. Vylepšené procesy GMAW s krátkym okruhom, ako napríklad regulované nanášanie kovu (RMD®), využívajú presne riadený prenos kovu na zabezpečenie rovnomerného nanášania kvapiek. To uľahčuje zváračovi kontrolu zvarovej kúpeľa, čo následne riadi tepelný príkon a rýchlosť zvárania. Nižší tepelný príkon umožňuje rýchlejšie tuhnutie zvarovej kúpeľa.
Vďaka kontrolovanému prenosu kovu a rýchlejšiemu zamrznutiu zvarového kúpeľa je zvarový kúpeľ menej turbulentný a ochranný plyn opúšťa zváraciu pištoľ GMAW relatívne nerušene. To umožňuje ochrannému plynu prechádzať cez otvorený koreň zvaru, čím vytláča atmosféru a zabraňuje sacharifikácii alebo oxidácii na zadnej strane zvaru. Toto pokrytie plynom trvá len krátko, pretože kaluže veľmi rýchlo zamrznú.
Testovanie ukázalo, že modifikovaný proces skratového GMAW spĺňa normy kvality zvaru a zároveň zachováva odolnosť nehrdzavejúcej ocele proti korózii, ako keď bola koreňová húsenica zváraná metódou GTAW.
Zmena procesu zvárania vyžaduje, aby spoločnosť opätovne certifikovala svoj systém WPS, ale takáto zmena môže priniesť obrovské úspory času a nákladov na nové výrobné a opravárenské práce.
Zváranie koreňových kanálikov v otvorenej šnúre pomocou vylepšeného procesu GMAW so skratom ponúka ďalšie výhody v oblasti produktivity, efektívnosti a školenia zváračov. Patria sem:
Eliminuje možnosť vzniku horúcich kanálov vďaka možnosti nanesenia väčšieho množstva kovu na zväčšenie hrúbky koreňového kanála.
Vynikajúca tolerancia pre veľké a malé odchýlky medzi časťami potrubia. Vďaka hladkému prenosu kovu je možné týmto procesom ľahko preklenúť medzery až do veľkosti 3⁄16 palca.
Dĺžka oblúka je konzistentná bez ohľadu na predĺženie elektródy, čo kompenzuje problémy operátorov s udržiavaním konzistentného predĺženia. Ľahšie kontrolovateľná zvarová kúpeľ a konzistentný prenos kovu môžu skrátiť čas zaškolenia pre nových zváračov.
Znížte prestoje pri zmene procesu. Rovnaký drôt a ochranný plyn sa môžu použiť na koreňové, výplňové a uzatváracie kanály. Pulzný proces GMAW sa môže použiť za predpokladu, že kanály sú naplnené a uzatvorené ochranným plynom s obsahom najmenej 80 % argónu.
Pre prevádzky, ktoré sa snažia eliminovať spätný prúd pri výrobe nehrdzavejúcej ocele, je dôležité dodržiavať päť kľúčových tipov pre úspech pri prechode na modifikovaný proces GMAW s krátkym spojom.
Vyčistite vnútornú a vonkajšiu stranu potrubia, aby ste odstránili všetky nečistoty. Na vyčistenie zadnej strany spoja aspoň 2,5 cm od okraja použite drôtenú kefu určenú na nehrdzavejúcu oceľ.
Použite prídavný materiál z nehrdzavejúcej ocele s vysokým obsahom kremíka, napríklad 316LSi alebo 308LSi. Vyšší obsah kremíka napomáha zmáčaniu zvarového kúpeľa a pôsobí ako deoxidačné činidlo.
Pre dosiahnutie najlepšieho výkonu použite zmes ochranného plynu špeciálne vyvinutú pre tento proces, napríklad 90 % hélia, 7,5 % argónu a 2,5 % oxidu uhličitého. Ďalšou možnosťou je 98 % argónu a 2 % oxidu uhličitého. Dodávateľ zváracieho plynu môže mať iné odporúčania.
Pre dosiahnutie najlepších výsledkov použite zúžený hrot a trysku na koreňové kanáliky, aby ste lokalizovali pokrytie plynom. Kónická tryska so zabudovaným difuzérom plynu poskytuje vynikajúce pokrytie.
Upozorňujeme, že použitie modifikovaného procesu GMAW s krátkym okruhom bez podporného plynu vytvára na zadnej strane zvaru malé množstvo vodného kameňa. Ten sa zvyčajne odlupuje, keď zvar chladne a spĺňa normy kvality pre ropné, elektrárenské a petrochemické aplikácie.
Jim Byrne je manažérom predaja a aplikácií pre spoločnosť Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Časopis Tube & Pipe Journal sa v roku 1990 stal prvým časopisom venovaným odvetviu kovových potrubí. Dnes zostáva jedinou publikáciou v Severnej Amerike venovanou tomuto odvetviu a stal sa najdôveryhodnejším zdrojom informácií pre odborníkov v oblasti potrubí.
Teraz s plným prístupom k digitálnej edícii časopisu The FABRICATOR máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Digitálne vydanie časopisu The Tube & Pipe Journal je teraz plne dostupné a poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Využite plný prístup k digitálnemu vydaniu časopisu STAMPING Journal, ktorý poskytuje najnovšie technologické pokroky, osvedčené postupy a novinky z odvetvia pre trh s lisovaním kovov.
Teraz s plným prístupom k digitálnemu vydaniu časopisu The Fabricator en Español máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.