การเชื่อมท่อและท่อสเตนเลสสตีลมักต้องมีการล้างกลับด้วยอาร์กอน เมื่อใช้กระบวนการแบบดั้งเดิม เช่น การเชื่อมอาร์กทังสเตนด้วยแก๊ส (GTAW) และการเชื่อมอาร์คโลหะแบบมีฉนวน (SMAW) แต่ต้นทุนของแก๊สและเวลาการตั้งค่าของกระบวนการไล่อากาศอาจมีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของท่อเพิ่มขึ้น
เมื่อทำการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมซีรีส์ 300 ผู้รับเหมาสามารถกำจัดการย้อนกลับของรอยเชื่อมในคลองรากฟันแบบเปิดได้โดยเปลี่ยนจาก GTAW หรือ SMAW แบบดั้งเดิมเป็นกระบวนการเชื่อมที่ได้รับการปรับปรุง ในขณะที่ยังคงได้คุณภาพการเชื่อมสูง รักษาความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุ และเป็นไปตามข้อกำหนดขั้นตอนการเชื่อม (WPS) ที่ต้องใช้กระบวนการเชื่อมอาร์คโลหะด้วยแก๊สลัดวงจร (GMAW) กระบวนการ GMAW แบบลัดวงจรที่ได้รับการปรับปรุงยังให้ประโยชน์เพิ่มเติมในด้านผลผลิต ประสิทธิภาพ และความสะดวกในการใช้งาน ช่วยเพิ่มผลกำไร
โลหะผสมสแตนเลสเป็นที่ชื่นชอบในด้านความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรง จึงถูกนำมาใช้กับท่อและท่อต่างๆ รวมถึงน้ำมันและก๊าซ ปิโตรเคมี และเชื้อเพลิงชีวภาพ แม้ว่า GTAW จะถูกนำมาใช้กับการใช้งานเหล็กกล้าไร้สนิมแบบดั้งเดิม แต่ก็มีข้อเสียบางประการที่สามารถแก้ไขได้ด้วย GMAW ที่ปรับปรุงการลัดวงจร
ประการแรก ในขณะที่การขาดแคลนช่างเชื่อมที่มีทักษะยังคงดำเนินต่อไป การหาคนงานที่คุ้นเคยกับ GTAW จึงเป็นความท้าทายอย่างต่อเนื่อง ประการที่สอง GTAW ไม่ใช่กระบวนการเชื่อมที่เร็วที่สุด ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อบริษัทต่างๆ ที่ต้องการเพิ่มผลผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้า ประการที่สาม การล้างย้อนท่อสแตนเลสใช้เวลานานและมีราคาแพง
Blowback คืออะไร Purge คือการนำก๊าซเข้ามาในระหว่างกระบวนการเชื่อมเพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนและให้การสนับสนุน การไล่อากาศด้านหลังจะช่วยป้องกันด้านหลังของรอยเชื่อมจากการเกิดออกไซด์หนักเมื่อมีออกซิเจน
หากด้านหลังไม่ได้รับการป้องกันระหว่างการเชื่อมแบบเปิดคลองรากฟัน อาจส่งผลให้พื้นผิวเสียหายได้ การสลายนี้เรียกว่าแซ็กคาริฟิเคชัน ซึ่งมีชื่อเรียกเช่นนี้เพราะทำให้เกิดพื้นผิวที่ดูเหมือนน้ำตาลภายในรอยเชื่อม เพื่อป้องกันการบด ช่างเชื่อมจะสอดท่อแก๊สเข้าที่ปลายด้านหนึ่งของท่อและอุดปลายท่อด้วยเขื่อนล้าง พวกเขายังสร้างช่องระบายอากาศที่ปลายอีกด้านของท่อ พวกเขามักจะติดเทปรอบๆ ช่องเปิดของข้อต่อ หลังจากทำความสะอาดท่อแล้ว พวกเขาลอกส่วนของท่อออก ติดเทปรอบข้อต่อและเริ่มเชื่อม ทำซ้ำขั้นตอนการปอกและเชื่อมจนกระทั่งรูตบีดเสร็จสมบูรณ์
กำจัดการย้อนกลับ การย้อนรอยอาจทำให้เสียเวลาและเงินจำนวนมาก ในบางกรณีต้องเพิ่มเงินหลายพันดอลลาร์ในโครงการ การเปลี่ยนไปใช้กระบวนการ GMAW แบบลัดวงจรที่ปรับปรุงแล้วทำให้บริษัทสามารถผ่านรูตผ่านได้โดยไม่ต้องย้อนกลับในการใช้งานเหล็กกล้าไร้สนิมหลายประเภท การใช้งานเชื่อมสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมซีรีส์ 300 นั้นเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับสิ่งนี้ ในขณะที่การเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงในปัจจุบันต้องใช้ GTAW สำหรับการผ่านรูต
การรักษาความร้อนที่ป้อนเข้าให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ช่วยรักษาความต้านทานการกัดกร่อนของชิ้นงาน การลดจำนวนการผ่านของรอยเชื่อมเป็นวิธีหนึ่งในการลดความร้อนที่ป้อนเข้า ปรับปรุงกระบวนการ GMAW แบบลัดวงจร เช่น Regulated Metal Deposition (RMD®) ใช้การถ่ายเทโลหะที่ควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้เกิดการสะสมของหยดที่สม่ำเสมอ ซึ่งช่วยให้ช่างเชื่อมสามารถควบคุมบ่อเชื่อมได้ง่ายขึ้น ซึ่งจะควบคุมการป้อนความร้อนและความเร็วในการเชื่อม การป้อนความร้อนที่ต่ำกว่าช่วยให้แอ่งเชื่อมแข็งตัวเร็วขึ้น
ด้วยการควบคุมการถ่ายโอนโลหะและการแช่แข็งของบ่อเชื่อมที่เร็วขึ้น บ่อเชื่อมมีความปั่นป่วนน้อยลง และก๊าซป้องกันทำให้ปืน GMAW ไม่ถูกรบกวน ซึ่งช่วยให้ก๊าซป้องกันผ่านรูเปิด แทนที่ชั้นบรรยากาศ และป้องกันการเกิดแซ็กคาริฟิเคชันหรือออกซิเดชันที่ด้านหลังของรอยเชื่อม การปกคลุมของก๊าซนี้ใช้เวลาเพียงสั้นๆ เนื่องจากแอ่งน้ำจะแข็งตัวเร็วมาก
การทดสอบแสดงให้เห็นว่ากระบวนการ GMAW แบบลัดวงจรที่ดัดแปลงเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพการเชื่อม ในขณะที่ยังคงรักษาความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมไว้ได้เช่นเดียวกับเมื่อเชื่อมรูตบีดด้วย GTAW
การเปลี่ยนแปลงกระบวนการเชื่อมทำให้บริษัทต้องรับรอง WPS ใหม่ แต่สวิตช์ดังกล่าวสามารถให้ผลตอบแทนที่ยาวนานและประหยัดต้นทุนสำหรับการผลิตใหม่และงานซ่อมแซม
การเชื่อมคลองรากฟันแบบเปิดโดยใช้กระบวนการลัดวงจร GMAW ที่ได้รับการปรับปรุงให้ประโยชน์เพิ่มเติมในด้านการผลิต ประสิทธิภาพ และการฝึกอบรมช่างเชื่อม ซึ่งรวมถึง:
ขจัดโอกาสของช่องร้อนเนื่องจากสามารถสะสมโลหะได้มากขึ้นเพื่อเพิ่มความหนาของช่องราก
ความทนทานที่ยอดเยี่ยมสำหรับการวางแนวสูงและต่ำระหว่างส่วนต่างๆ ของท่อ เนื่องจากการเคลื่อนย้ายโลหะที่ราบรื่น กระบวนการนี้จึงเชื่อมช่องว่างได้ถึง 3⁄16 นิ้วได้อย่างง่ายดาย
ความยาวส่วนโค้งมีความสม่ำเสมอโดยไม่คำนึงถึงส่วนขยายของอิเล็กโทรด ซึ่งชดเชยสำหรับผู้ปฏิบัติงานที่พยายามรักษาส่วนขยายที่สม่ำเสมอ บ่อเชื่อมที่ควบคุมได้ง่ายขึ้นและการถ่ายโอนโลหะที่สม่ำเสมอสามารถลดเวลาการฝึกอบรมสำหรับช่างเชื่อมมือใหม่ได้
ลดเวลาหยุดทำงานสำหรับการเปลี่ยนกระบวนการ ลวดและก๊าซป้องกันแบบเดียวกันสามารถใช้กับช่องรูท ช่องเติม และฝาปิด สามารถใช้กระบวนการ GMAW แบบพัลซิ่งได้หากช่องถูกเติมและปิดด้วยก๊าซป้องกันอาร์กอนอย่างน้อย 80%
สำหรับการปฏิบัติงานที่ต้องการกำจัดการไหลย้อนกลับในการใช้งานเหล็กกล้าไร้สนิม สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามเคล็ดลับสำคัญ 5 ข้อเพื่อความสำเร็จเมื่อเปลี่ยนไปใช้กระบวนการ GMAW ที่ลัดวงจรที่ดัดแปลงแล้ว
ทำความสะอาดด้านในและด้านนอกของท่อเพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนออก ใช้แปรงลวดที่ออกแบบมาสำหรับสแตนเลสทำความสะอาดด้านหลังของข้อต่อห่างจากขอบอย่างน้อย 1 นิ้ว
ใช้โลหะตัวเติมเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีปริมาณซิลิกอนสูง เช่น 316LSi หรือ 308LSi ปริมาณซิลิกอนที่สูงกว่าช่วยให้บ่อเชื่อมเปียกและทำหน้าที่เป็นสารกำจัดออกซิไดซ์
เพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด ให้ใช้ส่วนผสมของก๊าซป้องกันที่คิดค้นขึ้นเป็นพิเศษสำหรับกระบวนการ เช่น ฮีเลียม 90% อาร์กอน 7.5% และคาร์บอนไดออกไซด์ 2.5% อีกทางเลือกหนึ่งคืออาร์กอน 98% และคาร์บอนไดออกไซด์ 2% ผู้จัดจำหน่ายก๊าซเชื่อมอาจมีคำแนะนำอื่นๆ
เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ให้ใช้ปลายเรียวและหัวฉีดสำหรับการเจาะช่องรากเพื่อหาตำแหน่งการครอบคลุมของก๊าซ หัวฉีดทรงกรวยที่มีตัวกระจายก๊าซในตัวให้การครอบคลุมที่ดีเยี่ยม
โปรดทราบว่าการใช้กระบวนการ GMAW แบบลัดวงจรที่ดัดแปลงแล้วโดยไม่มีก๊าซสำรองจะทำให้เกิดตะกรันเล็กน้อยที่ด้านหลังของรอยเชื่อม ซึ่งโดยทั่วไปจะหลุดลอกออกเมื่อรอยเชื่อมเย็นลงและตรงตามมาตรฐานคุณภาพสำหรับการใช้งานด้านปิโตรเลียม 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 กลายเป็นนิตยสารฉบับแรกที่อุทิศให้กับอุตสาหกรรมท่อโลหะในปี 1990 ปัจจุบันนี้ยังคงเป็นสิ่งพิมพ์ฉบับเดียวในอเมริกาเหนือที่อุทิศให้กับอุตสาหกรรมนี้โดยเฉพาะ และได้กลายเป็นแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้มากที่สุดสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านท่อ
ขณะนี้สามารถเข้าถึง The FABRICATOR ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มที่ เข้าถึงทรัพยากรอันมีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
The Tube & Pipe Journal ฉบับดิจิทัลสามารถเข้าถึงได้อย่างสมบูรณ์แล้ว ทำให้เข้าถึงทรัพยากรอันมีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
เพลิดเพลินกับการเข้าถึง STAMPING Journal ฉบับดิจิทัลอย่างเต็มที่ ซึ่งนำเสนอความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุด แนวปฏิบัติที่ดีที่สุด และข่าวอุตสาหกรรมสำหรับตลาดปั๊มโลหะ
ขณะนี้สามารถเข้าถึง The Fabricator en Español ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มที่ เข้าถึงทรัพยากรอันมีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย