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Sobreposição de solda em tubo de aço
Sobreposição de solda, também conhecido como revestimento ou revestimento duro, é um processo onde um ou mais metais são unidos através de soldagem à superfície de um metal base (substrato) como uma camada. Isso geralmente é feito para melhorar a durabilidade do metal base, corrosão resistência, ou outras propriedades. No caso de um tubo de aço, uma camada de solda pode ser usada para aumentar a resistência do tubo ao desgaste e à corrosão.
Processo
Um método comum para sobreposição de solda é um processo chamado Soldagem por Arco Submerso (SERRA). Neste processo, um arco de soldagem está submerso em um fluxo, que evita a contaminação atmosférica. Outros métodos podem incluir soldagem a arco de metal a gás (GMAW), Soldagem a arco de gás tungstênio (GTAW), e soldagem por arco transferido por plasma (PTW).
O processo de sobreposição de solda envolve as seguintes etapas:
- Preparação: A superfície do tubo de aço é limpa e preparada. Quaisquer contaminantes, ferrugem, ou revestimentos antigos são removidos para garantir uma superfície limpa para soldagem.
- Soldagem: O material de enchimento selecionado (que pode ser um tipo diferente de aço ou outro metal) é derretido e depositado na superfície do tubo de aço. O material de enchimento forma uma ligação com o metal base.
- Resfriamento: A sobreposição recém-formada pode esfriar e solidificar.
- Inspeção: O produto final é inspecionado quanto a quaisquer defeitos ou inconsistências.
Vantagens da sobreposição de solda
- Resistência à corrosão: Ao selecionar um material resistente à corrosão como revestimento, o tubo de aço pode suportar melhor ambientes agressivos.
- Resistência à abrasão: A sobreposição pode ser escolhida pela sua capacidade de resistir ao desgaste, aumentando a vida útil do tubo de aço.
- Resistência ao calor: Certas sobreposições podem melhorar a resistência a altas temperaturas do tubo de aço.
- Restauração: A sobreposição de solda pode ser usada para restaurar seções danificadas ou desgastadas de um tubo de aço, economizando o custo de substituição de todo o tubo.
Desvantagens da sobreposição de solda
- Custo: A sobreposição de solda pode ser um processo caro, especialmente se forem usados materiais de enchimento caros.
- Deformação: O calor do processo de soldagem pode causar distorção ou empenamento no tubo de aço.
- Complexidade: O processo requer soldadores qualificados e controle cuidadoso para obter uma sobreposição bem-sucedida.
No geral, o processo de sobreposição de solda pode melhorar significativamente o desempenho e a vida útil de um tubo de aço, tornando-se uma técnica valiosa em muitas aplicações industriais.
Quais são alguns materiais de enchimento comuns usados em revestimento de solda para tubos de aço?
Materiais de base que podem ser sobrepostos por solda:
| Material base | padrão |
| Tubulação de aço | Série API LX, Série API 5L Gr.B, ASTM A53 Série B, ASTM A106 Series, ASTM A333GR 6 Series, Série ASTM A312, ASMA 671 Series, ASMA 691 Series |
| flange | Série ASTM A105, Série ASTM A350, Série ASTM A694, Série ASTM A182, Série API K, ASTM A29 4140 Series, etc. |
| acessórios para tubos | Série ASTM A234, Série ASTM A420, Série ASTM A860, Série ASTM A516, etc. |
Materiais resistentes à corrosão que podem soldar a sobreposição:
| Consumíveis de soldagem | Marca comercial |
| Aço inoxidável | 304, 316eu, 321, 347, 310S, 904eu, 309eu, 317eu, S31254, etc. |
| F | 625, 825, C22, Capítulo 276, 400, K500, etc. |
| Liga de cobre-níquel | B10(C70600), B30(C70500), etc. |
| Ligas de bronze e cobre-níquel | Bronze de alumínio, bronze de estanho, bronze de silício, níquel alumínio bronze, B10 (C70600), B30 (C70500), etc. |
| aço duplex | S31803, S32750, S32760, etc. |
| Liga à base de ferro | TP405, TP409, TP410, etc. |
| Além de ferro e carbono | TA1、TA2、TA3等 |
| Stellite de liga à base de cobalto | 6, 12, 21, etc. |
Padrões de implementação:
| Especificação API 5LD | | Especificação para tubos de aço composto de liga resistente à corrosão cobertos ou revestidos |
| Especificação ANSI/API 6A | | Especificações de equipamentos para cabeça de poço e árvore de Natal |
| ISO 15614-7 | | Especificação do processo de soldagem de material metálico e peça experimental de qualificação do processo de soldagem 7: Soldagem de superfície |
| olhos 6623-2012 | | Especificação para tubos de aço composto de liga resistente à corrosão cobertos ou revestidos |
| NB/T47014 | | Padrões de qualificação de processos de soldagem para equipamentos de pressão (incluindo avaliação do processo de soldagem de superfícies resistentes à corrosão, avaliação do processo de soldagem de material metálico composto) |
| ISO 3834-2 | | Requisitos de qualidade para soldagem por fusão de materiais metálicos – Parte 2: Requisitos de qualidade completos |
| NACE MRO175/ISO 15156 | | Indústria de petróleo e gás - Materiais ambientais contendo sulfeto de hidrogênio usados na extração de petróleo e gás |
| RP da API 582 | | Guia para tubos soldados para produtos químicos, Indústria de petróleo e gás |
| DNV-OS-F101 | | Especificações do sistema de dutos submarinos |
| API 17D | | Projeto e operação de sistemas de produção submarinos – projeto de fonte submarina e árvore de Natal |
| API 6D | | Especificações para válvulas de tubulações e dutos |
| SY/T 7464-2020 | | Soldagem de tubos compostos bimetálicos de liga resistente à corrosão e tecnologia de testes não destrutivos |
Vários tipos diferentes de materiais de enchimento podem ser usados na sobreposição de solda, dependendo das características desejadas do produto final. A seleção de um metal de adição específico depende do metal base e das condições de serviço às quais o produto final será submetido.. Aqui estão alguns tipos comuns de materiais de enchimento usados em revestimento de solda para tubos de aço:
- Aço inoxidável: O aço inoxidável é uma escolha comum para revestimento de solda devido à sua excelente resistência à corrosão.. Diferentes tipos de aço inoxidável podem ser usados dependendo dos requisitos específicos, com 300 Series (como 304 e 316) frequentemente escolhidos por seu equilíbrio entre resistência à corrosão e soldabilidade.
- Ligas à base de níquel: Ligas à base de níquel, como Inconel 625, são comumente usados por sua excelente resistência ao calor e à corrosão. Eles também são altamente resistentes à fluência, tornando-os adequados para aplicações de alta temperatura.
- Ligas à base de cobalto: Ligas à base de cobalto, como Stellite, são conhecidos por sua excelente resistência ao desgaste e dureza em altas temperaturas. Eles são frequentemente usados em aplicações onde a abrasão severa, erosão, ou escoriações podem ocorrer.
- Ligas à base de ferro: Ligas à base de ferro, como aqueles da série Incoloy, fornecem boa resistência à oxidação e à carburação em altas temperaturas.
- Carboneto de tungstênio: O carboneto de tungstênio é frequentemente usado em aplicações onde é necessária alta resistência à abrasão. Geralmente é aplicado em uma matriz de material mais macio, como uma liga à base de níquel, para fornecer tenacidade e resistência ao desgaste.
- Alumínio e Bronze: Às vezes, ligas de alumínio e bronze são usadas por sua boa resistência à corrosão., especialmente em ambientes marinhos.
Lembrar, a escolha do material de enchimento deve ser baseada na aplicação do tubo, o tipo de metal base, e as condições ambientais às quais o tubo estará sujeito. A escolha correta pode melhorar a vida útil e o desempenho do tubo de aço.
