Abbinamento dei materiali e selezione del riempitivo
Il metallo d'apporto deve corrispondere al grado del tubo in termini di resistenza e composizione in modo che il metallo saldato, la zona- interessata dal calore e il metallo di base si comportino come un unico materiale. Per i tubi in acciaio al carbonio come ASTM A106 o A53, gli elettrodi a basso-idrogeno o il filo pieno di resistenza corrispondente sono standard. Per i gradi basso-legati come 15CrMoG o P11, il riempitivo deve avere lo stesso contenuto di cromo e molibdeno. Quando il materiale del tubo è diverso dal materiale del raccordo, il riempitivo e la procedura devono essere qualificati per la combinazione effettivamente utilizzata.
Preparazione e adattamento dei bordi-
Pulire le facce del giunto: rimuovere grasso, olio, ruggine, incrostazioni e umidità da entrambi i lati della saldatura per almeno 25 mm, poiché i contaminanti causano porosità e fessurazioni da idrogeno.
Lavora o leviga una scanalatura adeguata: una singola-V con un angolo incluso di 60 gradi e una faccia della radice da 1,5 a 2 mm è la preparazione comune per spessori di parete fino a circa 20 mm.
Controlla lo spazio tra le radici: uno spazio tipico da 2 a 3 mm consente la penetrazione completa delle radici senza un'eccessiva fusione-.
Controllare l'allineamento: un disallineamento superiore a 1,5 mm al foro crea concentrazione di stress e scarsa qualità della radice; i morsetti di allineamento interno aiutano su fori più grandi.
Temperatura di preriscaldamento e di interpass
Il preriscaldamento rallenta la velocità di raffreddamento dopo la saldatura e previene microstrutture dure e sensibili alle crepe. La pratica ingegneristica tipica per i tubi senza saldatura in carbonio e bassolegati-è:
| Materiale del tubo | Spessore della parete | Preriscaldamento tipico |
|---|---|---|
| Acciaio al carbonio (A106, A53) | Fino a 19 mm | Non richiesto a temperatura ambiente superiore a 5 C |
| Acciaio al carbonio (A106, A53) | Superiore a 19 mm | 50 - 100 C |
| Basso-legato (P11, 15CrMoG) | Tutti i muri | 150 - 200 C |
La temperatura di interpass non deve superare i 250 C circa per questi gradi e il preriscaldamento deve essere mantenuto attorno all'intera circonferenza del giunto, non solo nel punto iniziale.
Metodi e parametri di saldatura
| Metodo | Uso tipico | Parametri tipici |
|---|---|---|
| SMAW (bastone) | Saldatura sul campo, tutte le posizioni | Elettrodo da 3,2 mm a 90 - 130 A |
| GTAW (TIG) | Passaggio di radice, parete sottile, inossidabile | Riempitivo da 2,4 mm a 90 - 140 A con argon |
| GMAW/FCAW | Saldatura di produzione, parete spessa | Filo da 1,2 mm a 180 - 260 A |
| SEGA | Saldatura in officina di grandi diametri | Corrente elevata, passaggio singolo o multi- |
Per pareti spesse, una sequenza multi-passaggio con cordoni più stretti e una larghezza dello strato controllata produce una struttura a grana più fine e uno stress residuo inferiore rispetto ai cordoni a trama larga.
Ispezione e accettazione
L'esame visivo (VT) dopo ogni passaggio rileva scorie, sottosquadri, porosità e difetti del profilo mentre sono ancora riparabili.
Il test radiografico (RT) o il test ultrasonico (UT) verifica la solidità interna del giunto completato; i criteri di accettazione seguono il codice del progetto, come ASME B31.3 o lo standard applicabile per le apparecchiature a pressione-.
L'esame con particelle magnetiche (MT) o con coloranti penetranti (PT) rileva cricche superficiali, soprattutto nella zona-influenzata dal calore delle saldature a bassa-lega.
I test di durezza sulle saldature al carbonio e a bassa lega-confermano che la zona-alterata dal calore non è eccessivamente-indurita.
Registra i parametri di saldatura, il lotto dei consumabili e l'identità dell'ispettore per la completa tracciabilità dei giunti critici.
Idee sbagliate comuni
"Le saldature dei tubi senza giunture sono più facili perché non ci sono giunzioni." Il tubo senza saldatura ha ancora gli stessi requisiti di giunzione; l'assenza di una cucitura longitudinale elimina solo una variabile.
"Il preriscaldamento è solo per tubi molto spessi." La temperatura ambiente, i vincoli e la qualità del materiale sono importanti; un'officina fredda può rendere sensibili alle crepe anche gli spessori moderati delle pareti.
"Una saldatura che sembra buona è automaticamente sana." L'apparenza non dimostra la penetrazione; è richiesto un esame non-distruttivo per i giunti-che mantengono la pressione.
Domande frequenti
Q1: Quale angolo di scanalatura è tipico per la saldatura di tubi in acciaio senza saldatura?
R: Una singola-scanalatura a V con un angolo incluso di 60 gradi, una faccia della radice da 1,5 a 2 mm e uno spazio alla radice da 2 a 3 mm è la preparazione comune per pareti fino a circa 20 mm.
Q2: Quando è necessario il preriscaldamento per i tubi in acciaio al carbonio?
R: Tipicamente per spessori di parete superiori a 19 mm, in condizioni ambientali fredde o per giunti ad alto vincolo-; la procedura di governo specifica la temperatura esatta.
Q3: Quale metallo d'apporto viene utilizzato per i tubi ASTM A106 GrB?
R: Elettrodi a basso-idrogeno come E7018 o filo pieno con resistenza alla trazione minima corrispondente, sono le scelte standard.
D4: Quale test non-distruttivo è preferibile per le saldature dei tubi?
R: I test radiografici sono comuni per la registrazione della solidità interna; il test ad ultrasuoni è più veloce e spesso utilizzato per pareti spesse ed entrambi seguono i criteri di accettazione del codice di progetto.
Q5: In che modo la saldatura è protetta dall'ossidazione?
R: Il gas di protezione per GTAW e GMAW, o il rivestimento dell'elettrodo per SMAW, esclude l'ossigeno; per i tubi in acciaio inossidabile e titanio, lo spurgo del retro dell'argon-protegge anche il cordone della radice.
Q6: Cosa causa la porosità nelle saldature dei tubi?
R: Sporco, umidità, olio o ruggine sul giunto, flusso errato del gas di protezione o saldatura in condizioni di vento; una pulizia e una schermatura adeguate eliminano la maggior parte delle porosità.