溶接 300

300 シリーズ ステンレス鋼を溶接する場合、請負業者はオープンルート パイプ溶接でのバック パージを排除しながらも、高い溶接品質を達成できます。

ガスタングステンアーク溶接 (GTAW) やシールドメタルアーク溶接 (SMAW) などの従来のプロセスを使用する場合、ステンレス鋼のチューブやパイプを溶接するには、通常、アルゴンガスによるバックパージが必要です。 しかし、特にパイプの直径と長さが増加すると、ガスのコストとパージプロセスのセットアップ時間が大幅に増加する可能性があります。

300 シリーズ ステンレス鋼を溶接する場合、請負業者は、従来の GTAW または SMAW から改良型に切り替えることで、オープンルート パイプ溶接でのバック パージを排除しながらも高い溶接品質を達成し、材料の耐食性を維持し、溶接手順仕様 (WPS) 要件を満たすことができます。短絡ガスメタルアーク溶接 (GMAW) プロセス。 改良された短絡 GMAW プロセスは、生産性、効率、使いやすさにさらなる利点をもたらし、収益の向上に役立ちます。

ステンレス鋼合金は、その耐食性と強度が優れているため、石油とガス、石油化学、バイオ燃料など、多くのパイプやチューブの用途に使用されています。 GTAW は伝統的に多くのステンレス鋼用途に使用されていますが、修正された短絡 GMAW で対処できるいくつかの欠点があります。

まず、熟練した溶接工の不足が続いているため、GTAW に精通した労働者を見つけることが継続的な課題となっています。 第二に、GTAW は最速の溶接プロセスではないため、顧客の需要を満たすために生産性を向上させたい企業の妨げとなります。 第三に、時間と費用がかかるステンレス鋼のチューブやパイプのバックパージが必要です。

パージは、溶接中に汚染物質を除去し、バックアップを提供するためにガスを導入することです。 バックパージは溶接の裏側を保護し、酸素の存在下で発生する重酸化物の形成を防ぎます。

オープンルートパイプ溶接時に裏面を保護しないと、母材の破損につながる可能性があります。 この分解はシュガーリングとして知られており、溶接の内側に砂糖のような表面の外観が生じることからこの名前が付けられています。 シュガーリングを防ぐために、溶接工はパイプの一端にガスホースを挿入し、パイプの端をパージダムでブロックします。 また、パイプの反対側の端にも通気孔が形成されます。 彼らは通常、関節の開口部の周りにもテープを貼ります。 パイプをパージした後、接合部の周囲のテープの一部を剥がして溶接を開始します。ルートパスが完了するまで、剥離と溶接のプロセスを繰り返します。

バックパージにはかなりの時間と費用がかかり、場合によってはプロジェクトに数千ドルが追加される可能性があります。 修正された短絡 GMAW プロセスに移行することにより、企業は多くのステンレス鋼用途でバックパージなしでルートパスを完了できるようになります。 300 シリーズ ステンレス鋼の溶接アプリケーションはこれに適した候補ですが、高純度二相ステンレス鋼の溶接アプリケーションには現在、ルート パスに GTAW が必要です。

入熱を可能な限り低く保つと、ワークピースの耐食性を維持できます。 溶接パスの数を減らすことは、入熱を減らす 1 つの方法です。 Regulated Metal Deposition (RMD®) などの改良型短絡 GMAW プロセスでは、正確に制御された金属転写を使用して、均一な液滴の堆積を実現します。 これにより、溶接工は溶接溜まりを制御しやすくなり、入熱と溶接速度を制御しやすくなります。 入熱が低いと、溶接溜まりがより早く凍結します。

制御された金属移動とより速い液溜まり凍結により、溶接液溜まりの乱流が少なくなり、シールド ガスは比較的穏やかに GMAW ガンから排出されます。 これにより、シールドガスが開いたルートを通過して大気を置換し、溶接部の裏側の砂糖化や酸化を防ぐことができます。 水たまりはすぐに凍ってしまうため、ガスで覆われる必要があるのは短時間だけです。

テストの結果、修正された短絡 GMAW プロセスは、ルートパスが GTAW で溶接された場合と同様に、ステンレス鋼の耐食性を維持しながら溶接品質基準を満たしていることが示されています。

改良された短絡 GMAW プロセスをオープンルートパイプ溶接に使用すると、生産性、効率、溶接工のトレーニングにその他の利点がもたらされます。

溶接プロセスを変更するには、企業が WPS を再認定する必要がありますが、切り替えにより、新規製造と修理作業の両方で時間とコストの大幅な節約が可能になります。

改良された短絡 GMAW プロセスをオープンルートパイプ溶接に使用すると、生産性、効率、溶接工のトレーニングにその他の利点がもたらされます。 これらには次のものが含まれます。

ルートパスの厚さを増やすためにより多くの金属を堆積できるため、ホットパスを排除できる可能性があります。

パイプセクション間の高低のミスアライメントに対する優れた許容値。 金属転写がスムーズなため、このプロセスでは最大 3⁄16 インチの隙間を簡単に埋めることができます。

電極の突き出しに関係なく一貫したアーク長が得られるため、一貫した突き出し長さを維持するのに苦労するオペレーターを補います。 溶接溜まりの制御が容易になり、一貫した金属転写により、新人溶接工のトレーニング時間を短縮できます。

このプロセスではスラグやスパッタが残らないため、クリーンアップ時間が最小限に抑えられます。

プロセス切り替え時のダウンタイムを削減します。 同じワイヤとシールド ガスをルート、フィル、キャップ パスに使用できます。 少なくとも 80% のアルゴンを含むシールド ガスが充填およびキャップ パスに使用されるという条件で、パルス GMAW プロセスを使用できます。

ステンレス鋼用途でバックパージを排除したい作業の場合、修正された短絡 GMAW プロセスに切り替える際に成功するための 5 つの重要なヒントに従うことが重要です。

パイプの内側と外側を洗浄して、汚れを取り除きます。 ステンレス鋼用に設計されたワイヤー ブラシを使用して、接合部の端から少なくとも 1 インチ奥の部分を掃除します。

316LSi や 308LSi など、シリコン含有量の高いステンレス鋼フィラー金属を使用します。 シリコン含有量が高いと、溶接溜まりが濡れやすくなり、脱酸剤として機能します。

最高のパフォーマンスを得るには、90% のヘリウム、7.5% のアルゴン、2.5% の二酸化炭素など、プロセスに合わせて特別に配合されたシールド ガス混合物を使用します。 別のオプションは、98 パーセントのアルゴンと 2 パーセントの二酸化炭素です。 溶接ガス供給会社は他の推奨事項を持っている場合があります。

最良の結果を得るには、根元パスに先細のチップとノズルを使用して、ガスの適用範囲を局所的にします。 ガスディフューザーを内蔵した先細ノズルにより、優れたカバー範囲を提供します。

バッキングガスを使用せずに修正された短絡 GMAW プロセスを使用すると、溶接部の裏側に少量の酸化スケールが生成されることに注意してください。 これは通常、溶接部が冷えると剥がれ落ちますが、石油、発電所、石油化学用途の品質基準の範囲内です。

Jim Byrne は、Miller Electric Mfg. LLC、1635 W. Spencer St.、Appleton、WI 54912、920-734-9821、www.millerwelds.com の販売およびアプリケーション マネージャーです。