Análise de elementos -chave na tecnologia de soldagem de tubos de aço sem costura

Inconel 601® Alloy Steel Tubs | (UNS N06601, W.Nr. 2.4851)

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: Processo de Soldagem, Materiais, e meio ambiente

Tubos de aço sem costura são materiais críticos com aplicações amplas. A tecnologia de soldagem para tubos de aço sem costura é um fator -chave para garantir pipeline de qualidade e desempenho. Este artigo discute o essencial de tubulação de aço sem costura Tecnologia de soldagem de quatro perspectivas: Processo de soldagem, Materiais de soldagem, ambiente de soldagem, e controle de qualidade, fornecendo uma referência para os profissionais.

1. Processo de Soldagem

O processo de soldagem para tubos de aço sem costura deve cumprir com os padrões relevantes, incluindo corrente de soldagem, tensão, velocidade, e gás de proteção. Antes de soldar, O equipamento deve ser inspecionado para garantir a operação normal; durante a soldagem, As condições devem ser estritamente controladas para garantir a qualidade da solda; após a soldagem, As inspeções devem verificar a conformidade com os padrões.

Métodos de soldagem comuns para tubos de aço sem costura incluem soldagem manual de arco, soldagem protegida a gás, e brasagem. O método e os parâmetros apropriados são selecionados com base no material do tubo, diâmetro, espessura de parede, tipo de ranhura, e posição de soldagem. Abaixo estão as características e os principais pontos desses métodos.

1.1 Soldagem manual de arco

A soldagem manual de arco é um método amplamente usado adequado para tubos de aço sem costura e soldados. É simples de operar, tem baixos custos de equipamento, e é altamente adaptável. No entanto, tem desvantagens como qualidade de solda instável, respingos significativos, grande deformação, e suscetibilidade à porosidade e rachaduras.

Pontos -chave para soldagem manual de arco:

Seleção de eletrodos: Escolha eletrodos com base no material do tubo, espessura, posição de solda, e digite. Eletrodos de baixo hidrogênio (por exemplo., J507, J507FE, E7018) são normalmente usados, com diâmetros variando de 2,5 mm a 5 mm e correntes de soldagem de 80a a 300a.

Preparação de sulco: Para soldagem de bunda, É necessária a preparação adequada do sulco ou o chanfro. Use ranhuras em forma de V ou em forma de I, dependendo da espessura da parede. As superfícies de sulco devem ser lisas e limpas; extremidades do tubo defeituoso não devem ser soldadas. Especificações de sulco:

Espessura de parede	Tipo de ranhura	Ângulo de sulco	Groove Gap
≤6mm	V	60° ~ 70 °	1~ 2mm
>6mm	O número padrão é composto por quatro partes	30° ~ 40 °	2~ 4mm

Alinhamento do tubo: Alinhe os tubos usando suportes ou guia para garantir o posicionamento centrado sem deslocamento. As superfícies externas devem estar niveladas, Verificado usando uma régua de aço a 200 mm da solda na superfície do tubo oposto.
Soldagem por pontos: Após o alinhamento, Realize soldas de aderência com uma espessura correspondendo à primeira camada de solda, mas não excedendo 70% da espessura da parede. A raiz da solda deve ser totalmente penetrada, com soldas de tachão uniformemente e simetricamente colocadas.
Soldagem em camadas: Determine o número de camadas de solda e sequência com base na espessura da parede e diâmetro do eletrodo. Solda de baixo para cima, Começando com a raiz, seguido de camadas de enchimento e tampa. Mantenha a velocidade adequada de soldagem e o ângulo do eletrodo para uniforme, soldas livres de defeitos. Escória limpa e respingos antes de cada camada e permitir resfriamento natural. Pontos de iniciação e rescisão de arco de cambaleação em 20 mm ou 30 °.

1.2 Soldagem protegida a gás

A soldagem a gás usa gases inertes ou ativos para proteger o arco e a piscina derretida, prevenção de contaminação por oxigênio ou nitrogênio. É adequado para tubos de aço sem costura e soldados, oferecendo alta qualidade de solda, deformação mínima, respingos baixos, e alta eficiência. No entanto, tem custos mais altos de equipamento, Requisitos operacionais mais rígidos, e sensibilidade às condições ambientais.

Pontos-chave para soldagem protegida a gás:

Seleção de gás de proteção: Escolha o tipo de gás, taxa de fluxo, e pressão baseada no material do tubo, espessura, e tipo de solda. Os gases comuns incluem misturas CO₂ ou AR+CO₂, com taxas de fluxo de 10L/min a 25L/min e pressões de 0,2MPa a 0,4MPa.
Seleção de fio de soldagem: Selecione o fio baseado no material do tubo, espessura, e tipo de solda. Fios de aço de baixo carbono (por exemplo., H08MNA, H08MN2SIA) com diâmetros de 0,8 mm a 1,6 mm geralmente são usados, com polaridade reversa (peça de trabalho negativa, Tocha positiva).
Preparação de sulco: O mesmo que soldagem manual de arco (Veja a tabela acima).
Alinhamento do tubo: O mesmo que soldagem manual de arco.
Soldagem por pontos: O mesmo que soldagem manual de arco.
Soldagem em camadas: O mesmo que soldagem manual de arco, Garantir o ângulo de fio e a velocidade adequados para soldas uniformes.

1.3 Brasagem

Brasagem usa metal fundido ou liga como enchimento para se juntar a peças de metal, Adequado para tubos de aço sem costura e soldados. Oferece alta qualidade de solda, deformação mínima, respingos baixos, e alta eficiência, mas compartilha as mesmas desvantagens que a soldagem protegida por gás.

Pontos -chave para brasagem:

Seleção de metal de enchimento: Escolha o preenchimento com base no material do tubo, espessura, e tipo de solda. Preenchimentos baseados em prata ou baseados em cobre (por exemplo., BCUP-2, BCUP-3, Bag-1) com diâmetros de 1 mm a 3 mm e pontos de fusão de 600 ° C a 900 ° C são comuns.
Seleção de fluxo: Use ácidos ou sais inorgânicos (por exemplo., ácido fosfórico ou bórico) como fluxo, com aplicação de 5% a 10%, uniformemente revestido em superfícies de solda ou enchimento.
Preparação de sulco, Alinhamento do tubo, Soldagem por pontos, e soldagem em camadas: O mesmo que acima.

2. Materiais de soldagem

Os materiais de soldagem afetam significativamente a qualidade e o desempenho da solda. Eles devem corresponder ao material do tubo, exibir boa soldabilidade e propriedades mecânicas, e cumprir com os padrões de composição química, Propriedades mecânicas, e soldabilidade. Armazenar materiais em seco, ventilado, e condições frias para evitar a umidade, ferrugem, ou contaminação.

Materiais de soldagem comuns para tubos de aço sem costura incluem eletrodos, fios, e preenchimentos de brasagem. Suas características e princípios de seleção são os seguintes:

2.1 Eletrodos

Eletrodos, Usado em soldagem manual de arco, consiste em um núcleo (para metal atual e de enchimento) e um revestimento (Para proteção de arco e piscina). Eles são simples, econômico, e adaptável, mas propenso a qualidade instável, respingo, deformação, e defeitos.

Princípios de seleção:

Combine o eletrodo ao material do tubo, Tipicamente aço de baixo carbono ou de baixa liga (por exemplo., J421, J422, J507, J507FE, E6013, E7018).
Escolha diâmetro (2.5mm - 5mm) com base na espessura; diâmetros maiores aumentam a corrente e a eficiência, mas respingam o risco e a deformação.
Use eletrodos de baixo hidrogênio para obter melhor soldabilidade e propriedades mecânicas, reduzindo porosidade e rachaduras.

2.2 Fios de soldagem

Fios de soldagem, usado em soldagem protegida a gás, consistem em um núcleo e às vezes um núcleo de fluxo para proteção. Eles oferecem alta qualidade, deformação mínima, respingos baixos, e eficiência, mas requer equipamentos caros e operação qualificada.

Princípios de seleção:

Material de fios com o tubo para tubo, Tipicamente aço de baixo carbono ou de baixa liga (por exemplo., H08MNA, H08MN2SIA, ER50-6, ER70S-6).
Escolha diâmetro (0.8mm - 1,6mm) com base na espessura; Os diâmetros maiores aumentam a eficiência, mas riscam respingos.
Use fios sólidos ou com corados de fluxo; Fios sólidos oferecem melhores propriedades, Enquanto os fios com corados de fluxo aumentam a proteção e reduzem a porosidade.

2.3 Preenchimentos de brasagem

Os preenchimentos de brasagem consistem em um núcleo (para ingressar) e fluxo (para remoção e umedecimento de óxido). Eles compartilham as vantagens e desvantagens dos fios de soldagem.

Princípios de seleção:

Combinar o preenchimento ao material do tubo, normalmente cobre- ou à base de prata (por exemplo., BCUP-2, BCUP-3, Bag-1, Bag-2).
Escolha diâmetro (1mm - 3mm) com base na espessura; Os diâmetros maiores aumentam a eficiência, mas riscam respingos.
Use fluxo apropriado (por exemplo., ácido fosfórico ou bórico) em 5%a 10%, aplicado uniformemente.

3. Ambiente de soldagem

O ambiente de soldagem afeta significativamente a qualidade e o desempenho. Deve atender aos padrões de temperatura, umidade, velocidade do vento, iluminação, e ruído, Manter seco, ventilado, brilhante, e condições silenciosas para evitar interferências de calor extremo, umidade, vento, luz, ou ruído.

Requisitos ambientais:

Temperatura: 5° C - 40 ° C.. Altas temperaturas causam superaquecimento, porosidade, rachaduras, ou queimaduras; baixas temperaturas causam rachaduras frias, fusão incompleta, ou falta de penetração.
Umidade: 40%–80%. Alta umidade causa umidade material, levando à porosidade, rachaduras, ou oxidação; Baixa umidade causa secura excessiva, levando a respingos ou deformação.
Velocidade do vento: 0.5m/s - 1,5m/s. Alto vento dispersa o gás de proteção, causando defeitos; O vento baixo causa acumulação de gás, levando a respingos ou deformação.
Iluminação: 300LX - 500LX. A luz excessiva prejudica a visão, causando erros; A luz insuficiente leva a defeitos ou perigos.
Barulho: 60DB - 80DB. O ruído excessivo prejudica a audição, causando erros; Baixo ruído reduz o foco, levando a defeitos ou perigos.

4. Controle de qualidade

O controle de qualidade é fundamental para garantir a qualidade e o desempenho da solda, aderir aos padrões de planejamento, inspeção, e avaliação. Deve ser realizado antes, durante, e depois de soldar.

Componentes de controle de qualidade:

Planejamento de qualidade: Desenvolva especificações e medidas para processos de soldagem, materiais, equipamentos, pessoal, ambiente, inspeção, e avaliação com base nos requisitos do projeto. Formular antes da soldagem, implementar durante, e revisão depois.
Inspeção de qualidade: Realizar testes, análise, e avaliação de soldas antes, durante, e após soldagem por pessoal qualificado ou terceiros. Os métodos incluem testes não destrutivos, testes destrutivos, e análise metalográfica, Avaliação da aparência da solda, dimensões, forma, defeitos, estrutura, e propriedades mecânicas. Resultados de feedback imediatamente para correções.
Avaliação de qualidade: Classificar e certificar a qualidade da solda com base nos resultados de inspeção, aderindo ao National, indústria, ou padrões corporativos. Avalie as notas de qualidade e a qualidade do projeto e condições de aceitação. Resultados de feedback para correções.

5. Conclusão

A soldagem de tubo de aço sem costura é uma tecnologia multifacetada envolvendo processos, materiais, ambientes, e controle de qualidade. Dominar esses elementos é crucial para melhorar a qualidade e o desempenho da solda, Garantir a segurança e a confiabilidade do pipeline. Este artigo descreveu os pontos -chave nessas quatro áreas, na esperança de fornecer informações valiosas.