Țeava sudată cu arc este realizată folosind căldura unui arc electric pentru a topi marginile unei benzi sau plăci de oțel formate și pentru a le topi, cu sau fără metal de adaos adăugat, într-un tub continuu. Arcul este sursa de căldură; conducta este produsul. Deoarece arcul poate fi aplicat din exterior, din interior sau din ambele părți și deoarece chimia de umplutură poate fi aleasă independent de chimia benzii, sudarea cu arc acoperă o gamă mai largă de diametre și grosimi de perete decât orice altă rută de realizare-de țevi.
Principiul de lucru
Banda sau placa de oțel este transformată progresiv într-un cilindru prin role. Pe măsură ce cele două margini se unesc, se lovește un arc între un electrod și piesa de prelucrat, topind o bandă îngustă de metal pe fiecare margine și, acolo unde se folosește material de umplutură, și vârful firului sau al electrodului. Bazinul topit se solidifică imediat în spatele arcului și formează cordonul de sudură. Un mediu de protecție, fie un flux, un gaz de protecție sau un sistem de zgură, exclude aerul din piscină, astfel încât azotul și oxigenul să nu fragilizeze îmbinarea. Rezultatul este o țeavă a cărei cusătură are în esență aceeași rezistență ca metalul de bază atunci când procedura este corect calificată.
Procese de sudare cu arc utilizate pentru conducte
| Proces | Sursă de căldură și ecranare | Utilizare tipică în fabricarea țevilor |
|---|---|---|
| Sudarea cu arc scufundat (SAW) | arc îngropat sub flux granular | cusături longitudinale și spiralate, perete mediu spre greu |
| Sudare cu arc metalic cu gaz (GMAW / MIG) | fir continuu cu gaz de protectie | cusături continue, perete mediu, viteză mare |
| Sudarea cu arc cu miez-flux (FCAW) | sârmă tubulară cu miez de flux | cusături groase de pereți, lucrări de câmp și de magazin |
| Sudarea cu arc metalic ecranat (SMAW) | electrod acoperit, ecranare cu zgură | cusături scurte, reparații, îmbinări de șantier |
| Sudare cu arc de tungsten cu gaz (GTAW / TIG) | electrod de tungsten ne-consumabil cu gaz inert | treceri de rădăcină, perete subțire, tub din inox și aliaj |
Sudarea cu arc scufundat domină producția de țevi cu diametru mare-, deoarece stratul de flux oferă rate foarte mari de depunere și o sudură curată, ductilă. Sudarea cu arc metalic cu gaz oferă un echilibru bun între viteză și calitate pentru pereții medii, în timp ce sudarea cu arc cu gaz tungsten este aleasă acolo unde curățarea-la rădăcină trece și controlul penetrării contează, ca în aliajul și tubul inoxidabil. Procesele cu arc metalic cu miez-flux și ecranat sunt alegerile practice în cazul în care pozițiile de sudare sunt incomode sau unde se lucrează la fața locului.
Teava sudata cu arc comparativ cu teava ERW
| Aspect | sudate cu arc | Rezistenta electrica sudata |
|---|---|---|
| Mecanism de îmbinare | topirea cu sau fără umplutură | sudare sub presiune a marginilor încălzite, fără umplutură |
| Grosimea peretelui | gamă largă, inclusiv perete greu | perete în general mai subțire |
| Gama de diametre | mic spre foarte mare | mic spre mediu |
| Flexibilitatea umplerii | chimia de umplutură poate fi corelată cu serviciul | fără umplutură, compoziția cusăturii este egală cu benzile |
| Produse tipice | conductă de linie, conductă structurală și de presiune | conductă de apă, conductă, tub general |
Consecința practică pentru un cumpărător este că diametrele foarte mari, pereții grei și compozițiile de aliaje indică sudarea cu arc, în timp ce tubul standard de-perete subțire, de-volum mare este de obicei mai economic sub formă de ERW.
Variabilele de proces care decid calitatea sudurii
Aport de căldură: prea multă grosieră boabele și reduce duritatea, prea puțină cauzează lipsa fuziunii.
Pregătirea marginilor și potrivirea-: o teșire uniformă și un spațiu constant sunt ceea ce permit penetrarea completă.
Ecranarea și starea fluxului: umiditatea în flux sau un scut de gaz perturbat introduce porozitate și hidrogen.
Viteza de deplasare și stabilitatea arcului: acestea controlează forma talonului, pătrunderea și riscul de tăiere.
Curățenia metalelor de bază: uleiul, calcarul și rugina sunt o sursă directă de porozitate și incluziuni de zgură.
Calificarea procedurii de sudare și calificarea operatorului sunt controalele formale care blochează aceste variabile înainte de începerea producției.
Inspecție și testare ne-distructivă
Calitatea este verificată mai degrabă în etape decât la final. Testarea vizuală confirmă defectele profilului talonului, decupării și suprafeței; testarea radiografică evidențiază porozitate internă, zgură și lipsă de fuziune; testarea cu ultrasunete detectează defecte plane, cum ar fi fisuri și penetrare incompletă și este adesea aplicată pe toată lungimea cusăturii; testarea cu particule magnetice este utilizată pentru defectele de suprafață și de aproape{1}}suprafață în oțelul feromagnetic; iar testarea coloranților penetranți servește aceluiași scop în care este necesară o metodă ne-magnetică. Testarea hidrostatică dovedește integritatea la presiune a țevii finite, iar testele de aplatizare, îndoire sau tracțiune demonstrează soliditatea mecanică a îmbinării sudate. Testele distructive luate de la capetele lotului de bobine sau plăci confirmă că sudura de producție se potrivește cu procedura calificată.
FAQ
Î: Care este principiul principal de lucru al țevii sudate cu arc?
Țeava sudată cu arc folosește temperatura ridicată a unui arc electric pentru a topi marginile metalice ale unei benzi sau plăci formate și a le uni într-o țeavă, cu sau fără un material de umplutură, cum ar fi un fir sau un electrod. Un flux sau un gaz de protecție protejează bazinul topit de contaminarea atmosferică. Când bazinul se solidifică, formează o cusătură ale cărei proprietăți se pot potrivi cu metalul de bază dacă procedura de sudare este calificată corespunzător.
Î: Ce procese de sudare cu arc sunt utilizate pentru a face țevi de oțel?
Principalele procese sunt sudarea cu arc scufundat, sudarea cu arc cu metal cu gaz, sudarea cu arc cu miez cu flux{0}}, sudarea cu arc cu metal ecranat și sudarea cu arc cu tungsten cu gaz. Sudarea cu arc scufundat domină producția de pereți cu diametru mare și grea-, sudarea cu arc cu metal cu gaz se potrivește cusături medii continue-peretelui, iar sudarea cu arc cu tungsten cu gaz este utilizată pentru trecerile de rădăcină și pentru tuburi din aliaj sau inoxidabil. Sudarea cu arc metalic cu miez-flux și ecranat servește reparații și lucrări la șantier.
Î: Care este diferența dintre țeava sudată cu arc și țeava ERW?
Sudarea cu arc topește marginile țevii, cu sau fără umplutură adăugată, în timp ce sudarea prin rezistență electrică le unește prin presiune după încălzire cu curent de-înaltă frecvență și nu utilizează umplutură. Prin urmare, sudarea cu arc acoperă pereți mai grei, diametre mai mari și chimie de umplutură potrivită, motiv pentru care este utilizată pentru conducte de conductă și conducte de presiune. ERW este, în general, mai rapid și mai economic pentru tubul cu perete-subțire, cu dimensiuni-standard.
Î: Ce factori afectează calitatea unei cusături sudate cu arc?
Aportul de căldură, pregătirea marginilor și potrivirea-, starea de ecranare, viteza de deplasare și curățarea metalului de bază sunt variabilele de control. Aportul excesiv de căldură îngroșează boabele și scade duritatea, în timp ce căldura insuficientă cauzează lipsa fuziunii. Fluxul umed sau un scut de gaz perturbat produce porozitate, iar uleiul sau scara de pe margini introduc zgură și defecte de gaz. Procedurile de sudare calificate și operatorii calificați sunt controalele formale care mențin aceste variabile în interval.
Î: Cum este inspectată calitatea țevii sudate cu arc?
Inspecția combină testarea vizuală a profilului talonului și a stării suprafeței cu metode volumetrice. Testarea radiografică dezvăluie porozitatea, zgura și lipsa fuziunii, iar testarea cu ultrasunete detectează defecte plane, cum ar fi fisurile și penetrarea incompletă de-a lungul cusăturii. Testarea cu particule magnetice sau cu vopsea penetrantă acoperă defectele de suprafață și aproape de-suprafață. Testarea hidrostatică confirmă integritatea presiunii, iar testele de aplatizare, îndoire sau tracțiune pe probele de la capete verifică soliditatea mecanică a îmbinării.
