5 najboljih postupaka zavarivanja cijevi

Let’s look at five types of pipe welding used in oil and gas, power plants, and construction commonly used in the US and Canada, as well as other countries.

Uz iznimku MIG zavarivanja, pokrili smo osnovne principe i karakteristike štapnog zavarivanja (SMAW), TIG zavarivanja, punjenog jezgrom (FACW) i SAW, koji se koriste u većini tvornica za izradu cijevi i poslovima zavarivanja cijevi na terenu.

1. Stick Welding or SMAW (Sheild Metal Arc Welding) for pipe welding

1) Princip štapnog zavarivača

Koristeći šipku za zavarivanje pokrivenu talilom, stvara se luk između osnovnog materijala i šipke za zavarivanje.

Toplina luka topi šipku za zavarivanje i plinovi za zavarivanje nastaju izgaranjem obloge zavarivačke šipke.

2) Primjenjiva struja/polaritet zavarivanja: AC, DCEP(DCRP), DCEN(DCSP)

Karakteristike štapnog zavarivača

• Naširoko se koristi kao oblik najosnovnijeg postupka elektrolučnog zavarivanja.
• Prijenosni postupak zavarivanja.
• Može se koristiti za sve položaje zavarivanja.
• Za zavarivanje izvan položaja potrebna je visoka vještina zavarivanja.
• Može se koristiti za zavarivanje gotovo svih metala. (Isključuje visoko oksidirajuće metale kao što su aluminij i titan).
• Zavarivanje se može primijeniti na sve debljine (osim za zavarivanje tankih ploča debljine 2 mm ili manje).
• Postavljanje opreme je jednostavno, a cijena je niska, što olakšava rukovanje.
• Nije potreban vanjski zaštitni plin za zavarivanje.

Postavljanje osnovne opreme i principijelni dijagram prikazani su na donjoj slici za štapno zavarivanje.

Usporedni pregled karakteristika AC-DC štapnog zavarivača

Značajke	DC zavarivač	Zavarivač izmjenične struje
Struja zavarivanja	Istosmjerna struja	Naizmjenična struja
Polaritet zavarivanja	Da (DCEP, DCEN)	AC
Napon praznog hoda	Malo niže (do 60 volti)	Visoko (80 ~ 100 volti)
Opasnost od strujnog udara	Niska	Puno (visoki napon bez opterećenja)
Postavljanje opreme	Kompleks	Jednostavan
Faktor snage	Vrlo dobro	Niska
Trošak zavarivača	Skup	Niska
Lučni udarac	Ne	Da

Amperage for welding

• Struja, brzina, kut zavarivanja i šipka (širina zrna je 6 puta veća od jezgre žice za ugljični čelik, 4 puta jezgrene žice za nehrđajući čelik i legirane čelike)
• Struja (prilikom zavarivanja ugljičnog čelika) Međutim, kod zavarivanja nehrđajućeg čelika, ona je oko 10~20A niža u usporedbi s visokonateznim zavarivačkim šipkama.

Položaj zavarivanja	Šipke 3,2 mm	Šipke 4,0 mm	Šipke 5,0 mm
Stan-F	110 ~ 130	150 ~ 180	190 ~ 230
okomito-V	80 ~ 130	130 ~ 160	160 ~ 200

Saznajte više o zavarivanju štapićima ili SMAW.

2. TIG welder for welding pipes

1) Načelo

Nepotrošna volframova šipka za zavarivanje koristi se za generiranje luka s osnovnim metalom, a dodatni metal se topi ovom toplinom luka kako bi se spojili osnovni metali.

Vanjski zaštitni plin za zavarivanje isporučuje se za zaštitu rastaljene kupke od oksidacije i kontaminacije.

2). Primjenjiva struja za TIG zavarivač – Polaritet: AC, DCEN (DCSP)

3) Karakteristike TIG zavarivača

• Precizna i lijepa kvaliteta zavarivanja. (Bez troske ili prskanja od zavarivanja)
• Moguće je zavarivanje svih pozicija.
• Kvaliteta zavarivanja korijena je izvrsna. (Primijenjeno na zavarivanje cijevi)
• Ručni postupak zavarivanja omogućuje bolju kontrolu unosa topline zavarivanja.
• Može se primijeniti na većinu zavarivanja metala. Visoka kvaliteta, dobra za zavarivanje tankih ploča, ali niska učinkovitost taloženja zavarivanjem.
• Moguće je zavarivanje s niskim unosom topline, što daje manje topline osnovnom materijalu. (Kada se primjenjuje invertersko pulsno zavarivanje).
• Najbolji za zavarivanje egzotičnih materijala i legura kao što su titan, tantal, legure magnezija kao i aluminija.

Osnovni uređaj za TIG zavarivanje i principijelna shema prikazani su u nastavku.

TIG zavarivanje Zaštitni plin

TIG postupak zavarivanja uglavnom koristi argon 99,99% (brzina protoka plina 8~15L/min ili 20-30 CFH), helij (brzina protoka plina: 15~30L/min).

– Plinoviti helij ima karakteristiku velikog unosa topline i formiranja širokih kuglica jer podržava visok napon zavarivanja tijekom zavarivanja. No brzina protoka plina veća je kod helija u usporedbi s argonom zbog njegove niske gustoće.

6) Povratni zaštitni plin (povratno pročišćavanje)

Plin za stražnju zaštitu ili povratno pročišćavanje odnosi se na ubrizgavanje inertnog plina za zavarivanje unutar ID cijevi kako bi se zaštitio zavar iznutra (strana korijena).

Ovo je primjenjivo za visoko oksidirajuće materijale kao što su nehrđajući čelik i aluminij, kao i za titan, magnezij itd.

• Plin za pročišćavanje sprječava oksidaciju na stražnjoj strani zavara.
• Tlak dovoda plina ostaje nizak i konstantan dok se ne završe korijen i vrući prolaz.
• U slučaju nehrđajućeg čelika ili visokolegiranog čelika, zadnje pročišćavanje se održava dok se ne naslože 2-3 sloja za zavarivanje (minimalna debljina 5 mm). To znači da ako se zavar skrutne u rastaljenom stanju i zaštitni plin unutar cijevi je prirodno blokiran, ponovno pročišćavanje nije potrebno.

Saznajte više o TIG zavarivanju u detalje.

3. MIG welding (gas arc welding) for welding pipes

1) Načelo

MIG zavarivanje radi kontinuiranim dovođenjem pune žice za punjenje kroz dodavač žice i stvara se luk između osnovnog i dodatnog metala.

Dodatni metal se topi ovom toplinom luka, a zaštitni plin se izbacuje oko zavara kako bi zaštitio atmosferu.

2) Primjenjiva struja/polaritet: DCEP(DCRP), DCN(DCSP)

3) Karakteristike MIG zavarivača

• Kontinuiranom opskrbom dodatnim materijalom i plinom za zavarivanje, učinkovitost zavarivanja je veća od one kod SMAW ili TIG zavarivanja.
• Omogućuje automatizaciju, poboljšava iskorištenost opreme.
• Oprema je komplicirana, a cijena relativno visoka u usporedbi sa štapnim zavarivačem.
• Moguće je zavarivati ​​različite debljine osnovnog materijala (moguće je zavarivanje debelih ploča).
• Lako se uči.
• Različiti načini prijelaza ovisno o struji, promjeru žice, zaštitnom plinu (kratki spoj, kuglasti, sprej).
• Pulsni način rada omogućuje zavarivanje lima slabom strujom i minimalno izobličenje pri zavarivanju.

Osnovni MIG Wedler uređaj i načelni dijagram prikazani su u nastavku.

Plinovi za MIG zavarivanje

Zaštitni plin	Blagi čelik Čvrsta žica	Blagi čelik Žica s jezgrom	Aluminij	Bakar	Ne hrđajući Čelik
CO2 100%	✔️	✔️			✔️
Ar (75%) + CO2 (25)	✔️
Ar 100%			✔️	✔️
Ar (95~98%) + O2 (2~5%)	✔️				✔️
He (75%) + Ar (25)			✔️	✔️

Saznajte više o MIG zavarivanju u detalje.

4. FCAW (Flux Cored Arc Welding) za zavarivanje cijevi

1) Načelo

Kontinuiranim dovodom dodanog metala s jezgrom koji sadrži prašak stvara se luk između osnovnog metala i dodatnog metala. Toplina luka zavarivanja topi žicu za punjenje i taloži se u zavaru.

Troska za zavarivanje nastaje izgaranjem topitelja, a istodobno se iz nje proizvode zaštitni plinovi za zavarivanje koji štite bazen za zavarivanje od oksidacije.

2) Primjenjiva struja – polaritet: DCEP(DCRP), DCEN(DCSP)

3) Karakteristike

• Kontinuiranom opskrbom dodatnim materijalom i zaštitnim plinom, brzina zavarivanja je veća od one kod SMAW.
• Automatizacija može poboljšati iskorištenost opreme.
• Može se primijeniti na različite debljine zavarivanja. (Moguće zavarivanje debelih ploča).
• Oprema je složena i relativno skupa.
• Potrebna je niža snaga zavarivanja od SMAW.
• Kuglasti, sprej ovisno o struji, žici, promjeru i zaštitnom plinu
• Perle su lijepe i mogu se ravnomjerno zavariti.
• Dodatno vrijeme čišćenja zavara potrebno za uklanjanje troske u usporedbi s MIG zavarivanjem.

Dijagram uređaja i načela zavarivanja punjenom jezgrom dat je u nastavku.

Vrsta zaštitnog plina i žice za zavarivanje punjenom jezgrom

FCAW zavarivanje se koristi u dvije varijante:

1. Sa zaštitnim plinom za zavarivanje,
2. Bez zaštitnog plina za zavarivanje – naziva se MIG bez plina.

• Zaštitni plin: s plinom CO2
• Tip žice: Dvostruki tip (vanjski CO2 plin, plin izgaranja unutarnjim protokom)

Saznajte više o FCAW zavarivanju u detalje.

5. SAW (zavarivanje pod praškom) za zavarivanje cijevi

1) Načelo

Dodatni metal kontinuirano se dovodi do zavarenog spoja na koji se primjenjuje prašak, a luk se stvara između dodatnog metala i osnovnog metala za zavarivanje dodatnog metala ovom toplinom luka.

Rastaljena troska djeluje kao štit od atmosfere, kao i kao dodatak legirajućih elemenata zavarivanju.

2) Primjenjiva struja – polaritet: AC, DCEP (DCRP)

3) Karakteristike

• Budući da se dodatni materijal i prašak kontinuirano dovode, učinkovitost zavarivanja je visoka.
• Nema ručnog dodavanja žice i pokretanja obrade.
• Koriste se uređaji za automatizirani prijenos, a učinkovitost rada opreme je visoka.
• Manji zamor pri zavarivanju i nije potreban plin za zavarivanje.
• Nisu potrebne visoke vještine zavarivanja.
• Iako je unos topline visok, moguće je oblikovati jednoliku i glatku kuglicu bez prskanja zahvaljujući automatiziranom procesu zavarivanja.
• Tandem zavarivanje je moguće pomoću tandem pile. (Visoka efikasnost)

Saznajte više o zavarivanju pilom u detalje.

Open this in UX Builder to add and edit content