Зварювання труб і трубопроводів з нержавіючої сталі часто потребує зворотного продування аргоном під час використання традиційних процесів, таких як дугове зварювання газовим вольфрамом (GTAW) і дугове зварювання в екранованому металі (SMAW). Але вартість газу та час налаштування процесу продування можуть бути важливими, особливо зі збільшенням діаметрів і довжини труб.
Під час зварювання нержавіючої сталі серії 300 підрядники можуть усунути зворотний удар у зварювальних швах відкритого кореневого каналу, перейшовши від традиційного GTAW або SMAW до вдосконаленого процесу зварювання, при цьому досягаючи високої якості зварювання, зберігаючи корозійну стійкість матеріалу та відповідаючи специфікації процедури зварювання (WPS), яка вимагає процесу зварювання металевою дугою короткого замикання (GMAW). Покращена GMAW короткого замикання процес також приносить додаткові переваги у продуктивності, ефективності та простоті використання, допомагаючи підвищити прибуток.
Завдяки стійкості до корозії та міцності сплави з нержавіючої сталі використовуються в багатьох трубах і трубах, включаючи нафту та газ, нафтохімію та біопаливо. Хоча GTAW традиційно використовується для багатьох застосувань з нержавіючої сталі, він має деякі недоліки, які можна усунути за допомогою вдосконаленого GMAW короткого замикання.
По-перше, оскільки брак кваліфікованих зварювальників залишається, пошук працівників, знайомих із GTAW, є постійною проблемою. По-друге, GTAW не є найшвидшим процесом зварювання, що заважає компаніям, які прагнуть підвищити продуктивність, щоб задовольнити вимоги клієнтів. По-третє, це потребує трудомісткої та дорогої зворотної промивки труб з нержавіючої сталі.
Що таке зворотна продувка? Продувка — це введення газу під час процесу зварювання для видалення забруднень і забезпечення підтримки. Продувка тильної сторони захищає тильну сторону зварного шва від утворення важких оксидів у присутності кисню.
Якщо тильна сторона не захищена під час зварювання відкритих кореневих каналів, це може призвести до пошкодження субстрату. Це руйнування називається оцукрюванням, назване так тому, що призводить до появи поверхні, яка виглядає як цукор усередині зварного шва. Щоб запобігти затиранню, зварювальник вставляє газовий шланг в один кінець труби та закриває кінець труби продувною дамбою. Вони також створили вентиляційний отвір на іншому кінці труби. Вони також зазвичай наклеюють стрічку навколо отвору з’єднання. Після очищення труби вони відклеїли частину стрічки навколо з’єднання та почали зварювання, повторюючи процес зачистки та зварювання, доки не буде завершено корінний валик.
Усунення зворотного удару. Відновлення може коштувати багато часу та грошей, у деяких випадках додаючи тисячі доларів до проекту. Перехід до вдосконаленого процесу GMAW короткого замикання дав змогу компанії виконувати кореневі проходи без зворотного промивання в багатьох застосуваннях з нержавіючої сталі. Зварювальні програми для нержавіючої сталі серії 300 добре підходять для цього, тоді як для зварювання дуплексної нержавіючої сталі високої чистоти наразі потрібен GTAW для кореневого проходу.
Підтримання якомога нижчого підведення тепла допомагає підтримувати корозійну стійкість заготовки. Зменшення кількості зварювальних проходів є одним із способів зменшити підведення тепла. Удосконалені процеси GMAW короткого замикання, такі як регульоване осадження металу (RMD®), використовують точно контрольовану передачу металу для забезпечення рівномірного осадження крапель. Це полегшує зварнику контроль над зварювальною ванною, яка, у свою чергу, контролює підведення тепла та швидкість зварювання. підведення тепла дозволяє зварювальній ванні швидше замерзнути.
Завдяки контрольованому переміщенню металу та швидшому замерзанню зварювальної ванни зварювальна ванна є менш турбулентною, а захисний газ залишає пістолет GMAW відносно безперебійним. Це дозволяє захисному газу проходити через відкритий корінь, витісняючи атмосферу та запобігаючи оцукрюванню чи окисленню на тильній стороні зварного шва. Це покриття газом займає лише короткий час, оскільки калюжі замерзають дуже швидко.
Тестування показало, що модифікований процес GMAW з коротким замиканням відповідає стандартам якості зварювання, зберігаючи при цьому корозійну стійкість нержавіючої сталі, як і під час зварювання кореневого валика GTAW.
Зміни в зварювальному процесі дійсно вимагають від компанії повторної сертифікації WPS, але таке перемикання може дати величезну віддачу від часу та економію коштів для нових виробничих і ремонтних робіт.
Зварювання відкритого кореневого каналу за допомогою вдосконаленого процесу GMAW короткого замикання забезпечує додаткові переваги в продуктивності, ефективності та навчанні зварювальників. До них належать:
Усуває можливість утворення гарячих каналів завдяки можливості осадити більше металу для збільшення товщини кореневого каналу.
Чудова толерантність до високого та низького зміщення між секціями труби. Завдяки плавному перенесенню металу процес може легко перекрити зазори до 3⁄16 дюймів.
Довжина дуги є постійною незалежно від подовження електрода, що компенсує операторам, яким важко підтримувати постійне подовження. Легше керована зварювальна ванна та послідовна передача металу можуть скоротити час навчання для нових зварників.
Зменште час простою для перемикання процесів. Той самий дріт і захисний газ можна використовувати для корінних, заповнювальних і закритих каналів. Можна використовувати імпульсний процес GMAW за умови, що канали заповнені та закриті принаймні 80% аргону захисним газом.
Для операцій, спрямованих на усунення зворотного промивання в застосуванні з нержавіючої сталі, важливо дотримуватися п’яти ключових порад для успіху при переході на модифікований процес GMAW короткого замикання.
Очистіть внутрішню та зовнішню сторони труб, щоб видалити будь-які забруднення. Використовуйте дротяну щітку, призначену для нержавіючої сталі, щоб очистити задню частину з’єднання принаймні на 1 дюйм від краю.
Використовуйте присадний метал із нержавіючої сталі з високим вмістом кремнію, наприклад 316LSi або 308LSi. Більш високий вміст кремнію сприяє зволоженню зварювальної ванни та діє як розкислювач.
Для найкращої ефективності використовуйте суміш захисного газу, спеціально розроблену для процесу, наприклад 90% гелію, 7,5% аргону та 2,5% вуглекислого газу. Інший варіант – 98% аргону та 2% вуглекислого газу. Постачальник зварювального газу може мати інші рекомендації.
Для досягнення найкращих результатів використовуйте конічний наконечник і насадку для каналізації кореня, щоб знайти покриття газу. Конічна насадка з вбудованим газовим дифузором забезпечує чудове покриття.
Зауважте, що використання модифікованого процесу GMAW з коротким замиканням без підтримуючого газу створює невелику кількість накипу на тильній стороні зварного шва. Зазвичай він відшаровується, коли зварний шов охолоджується, і відповідає стандартам якості для нафтових, електростанцій і нафтохімічних застосувань.
Джим Бірн — менеджер із продажу та програм Miller Electric Mfg. LLC, 1635 W. Spencer St., Appleton, WI 54912, 920-734-9821, www.millerwelds.com.
Tube & Pipe Journal став першим журналом, присвяченим обслуговуванню трубної промисловості у 1990 році. Сьогодні він залишається єдиним виданням у Північній Америці, присвяченим галузі, і став найбільш надійним джерелом інформації для трубних професіоналів.
Тепер із повним доступом до цифрової версії The FABRICATOR, легким доступом до цінних галузевих ресурсів.
Цифрове видання The Tube & Pipe Journal тепер повністю доступне, що забезпечує легкий доступ до цінних галузевих ресурсів.
Насолоджуйтеся повним доступом до цифрового видання журналу STAMPING Journal, який містить останні технологічні досягнення, найкращі практики та галузеві новини для ринку металевого штампування.
Тепер із повним доступом до цифрового видання The Fabricator en Español, легким доступом до цінних галузевих ресурсів.