Paano inilalapat ang overlay ng weld upang lumikha ng hindi kinakalawang na asero clad pipe?

Ang mga batayan ng weld overlay cladding

Ang overlay ng weld, na kilala rin bilang weld cladding o surfacing, ay isang proseso ng pagmamanupaktura na ginamit upang lumikha Hindi kinakalawang na asero clad pipe Sa pamamagitan ng pagdeposito ng isang layer na lumalaban sa haluang metal na alloy sa panloob na ibabaw ng isang hindi gaanong mamahaling carbon o mababang-all-alloy na pag-back pipe. Hindi tulad ng mga pamamaraan ng roll-bonded o pagsabog-bonded, ang weld overlay ay nagtatayo ng clad layer na metallurgically sa pamamagitan ng fusion welding. Ang proseso ay nagsasangkot ng paggamit ng isang awtomatikong sistema ng hinang upang mag -aplay ng sunud -sunod, overlay na mga weld beads kasama ang buong haba ng interior ng pipe. Lumilikha ito ng isang ganap na siksik, homogenous na hindi kinakalawang na layer ng bakal na integral na nakagapos sa base material. Ang pangunahing hangarin ay pagsamahin ang lakas ng mekanikal at ekonomiya ng bakal na carbon na may tiyak na kaagnasan, pagguho, o paglaban ng mataas na temperatura ng isang hindi kinakalawang na asero na haluang metal, na nagreresulta sa isang solusyon na epektibo sa gastos para sa hinihingi na mga kapaligiran sa serbisyo.

Pangunahing mga proseso ng hinang para sa overlay application

Ang application ng layer ng CLAD ay nakamit sa pamamagitan ng awtomatikong, mga diskarte sa welding na katumpakan na matiyak ang pagkakapare -pareho at kalidad. Ang pagpili ng proseso ay nakasalalay sa mga kadahilanan tulad ng laki ng pipe, nais na kapal ng clad, rate ng produksyon, at komposisyon ng haluang metal.

Submerged arc welding (saw)

Ang Submerged Arc Welding ay isang laganap na pamamaraan para sa weld overlay cladding sa mga malalaking diameter na tubo. Ang arko ay sinaktan sa ilalim ng isang kumot ng butil na fusible flux, na pumipigil sa kontaminasyon ng atmospera, spatter, at radiation ng UV. Nag -aalok ang Saw ng mataas na rate ng pag -aalis at malalim na pagtagos, ginagawa itong mahusay para sa paglalapat ng makapal na mga layer ng clad. Karaniwang ginagamit ito gamit ang mga electrodes ng strip (hal., 60mm ang lapad) para sa maximum na produktibo at isang makinis, dilute overlay na ibabaw.

Gas Tungsten Arc Welding (GTAW/TIG)

Ang gas tungsten arc welding ay gumagamit ng isang hindi natatanggal na tungsten electrode at isang inert na kalasag na gas. Kilala sa katumpakan nito at mahusay na kontrol sa pag-input ng init, ang GTAW ay gumagawa ng mataas na kadalisayan, mga deposito ng welding na may mababang-tunog. Ito ay kritikal kapag ang pag-cladding na may mataas na pagganap na haluang metal tulad ng Inconel o Hastelloy, kung saan ang pag-minimize ng paghahalo ng carbon steel mula sa base pipe ay mahalaga upang mapanatili ang paglaban ng kaagnasan ng clad. Madalas itong ginagamit para sa mas maliit na diameters o ang kritikal na root pass.

Gas metal arc welding (gmaw/mig)

Ang gas metal arc welding ay gumagamit ng isang patuloy na pinakain na maubos na wire electrode at kalasag na gas. Ang mga modernong awtomatikong proseso ng GMAW, tulad ng Cold Metal Transfer (CMT), ay lubos na epektibo para sa pag -cladding. Ang CMT ay drastically binabawasan ang pag-input ng init, pag-minimize ng pagbabanto at pagbaluktot habang pinapayagan ang pag-aalis ng high-speed. Ginagawa nitong angkop para sa isang malawak na hanay ng mga laki ng pipe at mga uri ng haluang metal, na nag -aalok ng isang mahusay na balanse sa pagitan ng kalidad at pagiging produktibo.

Mga pangunahing parameter ng proseso at kontrol

Ang matagumpay na overlay ng weld ay humihiling ng mahigpit na kontrol sa maraming mga parameter upang masiguro ang integridad at pagganap ng layer ng clad. Ang paglihis ay maaaring humantong sa mga depekto na nakompromiso ang pangwakas na produkto.

• Input ng init: Ang tumpak na kontrol ng amperage, boltahe, at bilis ng paglalakbay ay pinakamahalaga. Ang labis na pag -input ng init ay nagdaragdag ng pagbabanto (ang porsyento ng base metal na halo -halong sa weld), na maaaring bawasan ang nilalaman ng chromium at nikel sa clad, na pinapahiya ang paglaban ng kaagnasan nito. Maaari rin itong maging sanhi ng labis na pagbaluktot at natitirang mga stress.
• Pagkontrol ng pagbabanto: Ang target ay karaniwang upang makamit ang mga antas ng pagbabanto sa ibaba ng 10-15%. Ang mga pamamaraan tulad ng paggamit ng isang "buttering" layer, pag -optimize ng mga parameter ng welding, at paggamit ng mga oscillating welding head ay makakatulong na mabawasan ang paghahalo ng base metal at matiyak na ang kimika ng clad ay nakakatugon sa pagtutukoy.
• Temperatura ng interpass: Ang pamamahala ng temperatura sa pagitan ng sunud -sunod na mga weld pass ay mahalaga upang maiwasan ang pag -crack, lalo na sa mga austenitic hindi kinakalawang na steels na madaling kapitan ng sensitization (chromium carbide pag -ulan).
• Paglalagay ng bead at overlap: Ang mga awtomatikong sistema ay maingat na planuhin ang landas ng sulo upang matiyak ang pare-pareho na geometry ng bead at sapat na overlap (karaniwang 30-50%) sa pagitan ng mga katabing kuwintas. Tinatanggal nito ang mga kakulangan sa kakulangan at paglikha ng isang pantay na makapal na layer ng clad.

Pagpili ng materyal: Mga consumable at base na tubo

Ang pagpili ng mga consumable ng welding ay direktang tumutukoy sa mga katangian ng layer ng clad. Ang metal ng tagapuno ay dapat na mapili batay sa kinakailangang paglaban sa kaagnasan ng serbisyo, hindi lamang tumutugma sa nominal alloy.

Ang base pipe, o pag-back steel, ay karaniwang carbon steel (hal., ASTM A106 GR. B) o mababang-alloy na bakal. Ang pangunahing pag -andar nito ay upang magbigay ng lakas ng istruktura at paglalagay ng presyon. Ang ibabaw ay dapat na malinis na malinis (sa pamamagitan ng paggiling o machining) at sinuri bago ang pag -cladding upang alisin ang anumang mga oxides, scale, o mga kontaminado na maaaring maging sanhi ng mga depekto sa bonding.

Pagproseso at inspeksyon sa post-application

Kapag inilalapat ang overlay ng weld, ang clad pipe ay sumasailalim sa ilang mga kritikal na hakbang sa pagtatapos at pag -verify. Ang panloob na ibabaw ng clad ay madalas na makina o lupa upang makamit ang isang makinis, pangwakas na dimensional na pagpapaubaya at alisin ang anumang mga iregularidad sa ibabaw na maaaring mag -trap ng mga kontaminado o hadlangan ang daloy. Ang pipe ay pagkatapos ay sumailalim sa isang mahigpit na baterya ng hindi mapanirang pagsusuri (NDE). Ang pagsubok ng pagtagos ng pangulay (PT) o mga pagsubok ng magnetic particle (MT) para sa mga bitak sa ibabaw. Ang Ultrasonic Testing (UT) ay malawak na ginagamit upang masukat ang pangwakas na kapal ng clad na pantay-pantay sa tabi ng pipe at upang makita ang anumang kakulangan-ng-bonding sa pagitan ng clad at base metal. Sa wakas, ang pipe ay ginagamot ng init kung hinihiling ng pagtutukoy (karaniwang post-weld heat treatment para sa kaluwagan ng stress) at sumailalim sa pagsubok ng hydrostatic upang mapatunayan ang integridad ng presyon nito bilang isang pinagsama-samang istraktura.

Mga kalamangan at mga limitasyon ng pamamaraan ng overlay ng weld

Ang pag -unawa sa mga kalamangan at kahinaan ng pamamaraang ito ay mahalaga para sa tamang pagpili ng materyal sa disenyo ng proyekto.

• Mga kalamangan: Nag -aalok ng pambihirang kakayahang umangkop sa disenyo para sa pag -cladding kumplikadong mga geometry tulad ng mga fittings, valves, at pipe bends. Pinapayagan nito ang aplikasyon ng isang malawak na hanay ng mga alloy na marka, kabilang ang mga nikel na batay sa nikel at cobalt na batay sa Cobalt. Ang proseso ay maaaring ayusin ang mga nasirang sangkap at bumuo ng mga pagod na ibabaw. Pinapayagan nito ang paglikha ng "mga joints ng paglipat" sa pagitan ng hindi magkakatulad na mga metal.
• Mga Limitasyon: Sa pangkalahatan ito ay isang mas mabagal at mas maraming proseso ng paggawa kumpara sa roll-bonding para sa mahaba, tuwid na mga seksyon ng pipe. Ang pag -init ng pag -init at paglamig ay maaaring magpakilala ng mga makabuluhang tira na stress. Ang pagkamit ng sobrang mababang pagbabanto ay nangangailangan ng advanced na control control. May panganib ng mga depekto tulad ng porosity, pag -crack, o hindi kumpletong pagsasanib kung ang mga parameter ay hindi perpektong kinokontrol.

Sa konklusyon, ang paglikha ng hindi kinakalawang na asero na clad pipe sa pamamagitan ng overlay ng weld ay isang sopistikadong, engineered na proseso na nagbabago ng isang carbon steel pipe sa isang bimetallic na produkto. Sa pamamagitan ng masusing kontrol ng awtomatikong welding, mga parameter, at materyal na agham, naghahatid ito ng isang matatag at matipid na solusyon kung saan ang paglaban ng kaagnasan at lakas ng istruktura ay pinakamahalaga.