การเชื่อมท่อและท่อเหล็กสแตนเลสมักต้องใช้การไล่อากาศกลับด้วยอาร์กอนเมื่อใช้กระบวนการแบบดั้งเดิม เช่น การเชื่อมด้วยอาร์กทังสเตนแก๊ส (GTAW) และการเชื่อมด้วยอาร์กโลหะป้องกัน (SMAW) แต่ค่าใช้จ่ายของแก๊สและเวลาในการเตรียมกระบวนการไล่อากาศอาจมีความสำคัญ โดยเฉพาะเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวท่อเพิ่มขึ้น
เมื่อทำการเชื่อมสแตนเลสซีรีส์ 300 ผู้รับเหมาสามารถขจัดการย้อนกลับในรอยเชื่อมคลองรากฟันแบบเปิดได้ โดยเปลี่ยนจาก GTAW หรือ SMAW แบบดั้งเดิมมาเป็นกระบวนการเชื่อมที่ได้รับการปรับปรุง ในขณะที่ยังคงได้คุณภาพการเชื่อมที่สูง รักษาความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุ และปฏิบัติตามข้อกำหนดขั้นตอนการเชื่อม (WPS) ที่ต้องการกระบวนการเชื่อมด้วยอาร์กโลหะแก๊สลัดวงจร (GMAW) กระบวนการ GMAW ลัดวงจรที่ได้รับการปรับปรุงยังนำมาซึ่งประโยชน์เพิ่มเติมในด้านผลผลิต ประสิทธิภาพ และความสะดวกในการใช้งาน ช่วยเพิ่มผลกำไรได้ด้วย
โลหะผสมสเตนเลสเป็นที่นิยมในเรื่องความทนทานต่อการกัดกร่อนและความแข็งแรง จึงใช้ในการผลิตท่อและท่อหลายประเภท เช่น น้ำมันและก๊าซ ปิโตรเคมี และเชื้อเพลิงชีวภาพ แม้ว่า GTAW จะถูกนำมาใช้ในการผลิตสแตนเลสหลายประเภทมาโดยตลอด แต่ก็มีข้อเสียบางประการที่สามารถแก้ไขได้ด้วยการปรับปรุง GMAW เพื่อป้องกันการลัดวงจร
ประการแรก เนื่องจากการขาดแคลนช่างเชื่อมที่มีทักษะยังคงดำเนินต่อไป การหาคนงานที่คุ้นเคยกับ GTAW จึงเป็นความท้าทายอย่างต่อเนื่อง ประการที่สอง GTAW ไม่ใช่กระบวนการเชื่อมที่เร็วที่สุด ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อบริษัทต่างๆ ที่กำลังมองหาวิธีเพิ่มผลผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้า ประการที่สาม ต้องใช้การล้างย้อนกลับท่อสแตนเลสซึ่งใช้เวลานานและมีราคาแพง
การเป่ากลับคืออะไร การเป่ากลับคือการใส่แก๊สเข้าไปในระหว่างกระบวนการเชื่อมเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนและช่วยพยุง การเป่ากลับจะช่วยปกป้องด้านหลังของรอยเชื่อมไม่ให้เกิดออกไซด์หนักในสภาพที่มีออกซิเจน
หากด้านหลังไม่ได้รับการปกป้องในระหว่างการเชื่อมรากฟันแบบเปิด อาจส่งผลให้เกิดความเสียหายกับพื้นผิวได้ การพังทลายนี้เรียกว่า แซคคาริฟิเคชัน เรียกเช่นนี้เพราะทำให้พื้นผิวด้านในเชื่อมดูเหมือนน้ำตาล เพื่อป้องกันการบดเคี้ยว ช่างเชื่อมจะสอดท่อแก๊สเข้าไปในปลายด้านหนึ่งของท่อ แล้วอุดปลายท่อด้วยเขื่อนไล่ลม นอกจากนี้ยังสร้างช่องระบายอากาศที่ปลายอีกด้านหนึ่งของท่อด้วย ปกติแล้วพวกเขาจะติดเทปไว้รอบ ๆ รอยต่อด้วย หลังจากทำความสะอาดท่อแล้ว พวกเขาจะลอกเทปบางส่วนออกจากรอบ ๆ รอยต่อและเริ่มเชื่อม ทำซ้ำขั้นตอนของการลอกและเชื่อมจนกระทั่งลูกปัดรากฟันเสร็จสมบูรณ์
กำจัดการย้อนกลับ การย้อนกลับอาจทำให้เสียเวลาและเงินเป็นจำนวนมาก โดยในบางกรณีอาจเพิ่มเงินให้กับโครงการเป็นจำนวนหลายพันดอลลาร์ การเปลี่ยนแปลงไปใช้กระบวนการ GMAW ลัดวงจรที่ได้รับการปรับปรุงทำให้บริษัทสามารถผ่านรูทพาสได้โดยไม่ต้องล้างย้อนในการใช้งานสแตนเลสหลายๆ ประเภท การใช้งานเชื่อมสแตนเลสซีรีส์ 300 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการนี้ ในขณะที่การใช้งานเชื่อมสแตนเลสดูเพล็กซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงในปัจจุบันต้องใช้ GTAW สำหรับการผ่านรูทพาส
การรักษาระดับความร้อนให้อยู่ในระดับต่ำที่สุดจะช่วยรักษาความต้านทานการกัดกร่อนของชิ้นงานได้ การลดจำนวนรอบการเชื่อมเป็นวิธีหนึ่งในการลดปริมาณความร้อน กระบวนการ GMAW แบบลัดวงจรที่ได้รับการปรับปรุง เช่น Regulated Metal Deposition (RMD®) ใช้การถ่ายเทโลหะที่ควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้เกิดการสะสมหยดโลหะที่สม่ำเสมอ ซึ่งทำให้ช่างเชื่อมสามารถควบคุมแอ่งเชื่อมได้ง่ายขึ้น ซึ่งส่งผลให้ควบคุมปริมาณความร้อนและความเร็วในการเชื่อมได้ ปริมาณความร้อนที่น้อยลงทำให้แอ่งเชื่อมแข็งตัวเร็วขึ้น
ด้วยการถ่ายโอนโลหะที่มีการควบคุมและการแช่แข็งของสระเชื่อมที่เร็วขึ้น สระเชื่อมจึงมีความปั่นป่วนน้อยลง และก๊าซป้องกันจะออกจากปืน GMAW โดยไม่ได้รับการรบกวนเท่าใดนัก ซึ่งทำให้ก๊าซป้องกันสามารถผ่านเข้าไปในรากที่เปิดอยู่ได้ โดยแทนที่บรรยากาศและป้องกันการแซคคาริฟิเคชันหรือออกซิเดชันที่ด้านหลังของรอยเชื่อม ก๊าซที่ปกคลุมนี้ใช้เวลาสั้น ๆ เท่านั้น เนื่องจากแอ่งน้ำจะแข็งตัวอย่างรวดเร็ว
การทดสอบแสดงให้เห็นว่ากระบวนการ GMAW ไฟฟ้าลัดวงจรที่ปรับเปลี่ยนนั้นเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพการเชื่อมในขณะที่ยังคงความทนทานต่อการกัดกร่อนของสแตนเลสไว้ได้เช่นเดียวกับเมื่อเชื่อมลูกปัดรากด้วย GTAW
การเปลี่ยนแปลงในกระบวนการเชื่อมจำเป็นต้องให้บริษัทรับรอง WPS อีกครั้ง แต่การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวสามารถประหยัดเวลาและประหยัดต้นทุนในการผลิตใหม่และงานซ่อมแซมได้มาก
การเชื่อมคลองรากฟันแบบเปิดโดยใช้กระบวนการ GMAW แบบลัดวงจรที่ได้รับการปรับปรุงนั้นมอบผลประโยชน์เพิ่มเติมในด้านผลผลิต ประสิทธิภาพ และการฝึกอบรมช่างเชื่อม ซึ่งรวมถึง:
กำจัดศักยภาพของช่องร้อนเนื่องจากสามารถสะสมโลหะได้มากขึ้นเพื่อเพิ่มความหนาของช่องราก
ทนทานเป็นพิเศษสำหรับการจัดเรียงที่ไม่ถูกต้องสูงและต่ำระหว่างส่วนท่อ เนื่องจากการถ่ายโอนโลหะที่ราบรื่น กระบวนการนี้จึงสามารถเชื่อมช่องว่างได้อย่างง่ายดายถึง 3⁄16 นิ้ว
ความยาวของส่วนโค้งจะสม่ำเสมอโดยไม่คำนึงถึงการขยายของอิเล็กโทรด ซึ่งจะช่วยชดเชยให้กับผู้ปฏิบัติงานที่ต้องดิ้นรนเพื่อรักษาการขยายที่สม่ำเสมอ แอ่งเชื่อมที่ควบคุมได้ง่ายขึ้นและการถ่ายโอนโลหะที่สม่ำเสมอสามารถลดเวลาการฝึกอบรมสำหรับช่างเชื่อมมือใหม่ได้
ลดเวลาหยุดทำงานสำหรับการเปลี่ยนกระบวนการ สามารถใช้ลวดและก๊าซป้องกันชนิดเดียวกันสำหรับช่องราก ช่องเติม และช่องปิดฝา กระบวนการ GMAW แบบพัลส์สามารถใช้ได้โดยให้ช่องต่างๆ ได้รับการเติมและปิดฝาด้วยก๊าซป้องกันอาร์กอนอย่างน้อย 80%
สำหรับการดำเนินงานที่ต้องการขจัดการล้างย้อนกลับในการใช้งานสแตนเลส จำเป็นต้องปฏิบัติตามเคล็ดลับสำคัญ 5 ประการเพื่อความสำเร็จเมื่อเปลี่ยนมาใช้กระบวนการ GMAW ลัดวงจรที่ปรับเปลี่ยน
ทำความสะอาดด้านในและด้านนอกของท่อเพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อน ใช้แปรงลวดที่ออกแบบมาสำหรับสแตนเลสเพื่อทำความสะอาดด้านหลังข้อต่ออย่างน้อย 1 นิ้วจากขอบ
ใช้โลหะเติมสเตนเลสที่มีปริมาณซิลิกอนสูง เช่น 316LSi หรือ 308LSi ปริมาณซิลิกอนที่สูงขึ้นจะช่วยให้แอ่งเชื่อมเปียกได้ดีขึ้นและทำหน้าที่เป็นตัวดีออกซิไดเซอร์
เพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด ให้ใช้ส่วนผสมของก๊าซป้องกันที่คิดค้นมาเป็นพิเศษสำหรับกระบวนการ เช่น ฮีเลียม 90% อาร์กอน 7.5% และคาร์บอนไดออกไซด์ 2.5% อีกทางเลือกหนึ่งคือ อาร์กอน 98% และคาร์บอนไดออกไซด์ 2% ซัพพลายเออร์ก๊าซเชื่อมอาจมีคำแนะนำอื่นๆ
สำหรับผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ให้ใช้ปลายเรียวและหัวฉีดเพื่อเข้าถึงรากผมและค้นหาตำแหน่งการครอบคลุมของก๊าซ หัวฉีดทรงกรวยพร้อมตัวกระจายก๊าซในตัวช่วยให้ครอบคลุมได้ดีเยี่ยม
โปรดทราบว่าการใช้กระบวนการ GMAW แบบลัดวงจรที่ปรับเปลี่ยนโดยไม่ใช้ก๊าซสำรองนั้นจะทำให้เกิดตะกรันจำนวนเล็กน้อยที่ด้านหลังของรอยเชื่อม โดยทั่วไปแล้ว ตะกรันจะหลุดออกเมื่อรอยเชื่อมเย็นลง และตรงตามมาตรฐานคุณภาพสำหรับการใช้งานในปิโตรเลียม โรงไฟฟ้า และปิโตรเคมี
Jim Byrne เป็นผู้จัดการฝ่ายขายและแอปพลิเคชันของ Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com
Tube & Pipe Journal ได้กลายมาเป็นนิตยสารฉบับแรกที่มุ่งเน้นการบริการด้านอุตสาหกรรมท่อโลหะในปี 1990 ปัจจุบัน ยังคงเป็นสิ่งพิมพ์เพียงฉบับเดียวในอเมริกาเหนือที่มุ่งเน้นด้านอุตสาหกรรมและได้กลายเป็นแหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือที่สุดสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านท่อ
ตอนนี้คุณสามารถเข้าถึง The FABRICATOR ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มรูปแบบ และเข้าถึงแหล่งข้อมูลอุตสาหกรรมที่มีคุณค่าได้อย่างง่ายดาย
ตอนนี้สามารถเข้าถึงฉบับดิจิทัลของ The Tube & Pipe Journal ได้อย่างสมบูรณ์แล้ว ซึ่งช่วยให้เข้าถึงแหล่งข้อมูลที่มีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
เพลิดเพลินกับการเข้าถึง STAMPING Journal ฉบับดิจิทัลอย่างเต็มรูปแบบ ซึ่งนำเสนอความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุด แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด และข่าวสารอุตสาหกรรมสำหรับตลาดการปั๊มโลหะ
ตอนนี้คุณสามารถเข้าถึง The Fabricator en Español ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มรูปแบบ ทำให้เข้าถึงแหล่งข้อมูลที่มีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย