¿Alguna vez se ha preguntado cómo consiguen los soldadores uniones perfectas en posiciones difíciles? La soldadura 6GR es una técnica especializada para soldar tuberías con un anillo de obstáculos en un ángulo de 45°, crucial para garantizar la integridad estructural en diversas industrias. Este artículo desvela las complejidades y los pasos precisos de la soldadura 6GR, desde el montaje de tuberías hasta la superación de dificultades técnicas en soldaduras de respaldo. Sumérjase y descubra cómo el dominio de estas técnicas puede elevar la calidad y fiabilidad de sus proyectos de soldadura.
La técnica de soldadura 6GR para tuberías es una posición de soldadura especializada y difícil que simula las condiciones del mundo real que suelen darse en las operaciones sobre el terreno. Este método consiste en colocar la tubería en un ángulo inclinado de 45°, con un anillo de obstáculos incorporado para reproducir situaciones de soldadura en espacios confinados.
El eje longitudinal del tubo se coloca en un ángulo de 45° con respecto al plano horizontal, y esta orientación permanece fija durante todo el proceso de soldadura. Esta posición en ángulo pone a prueba la capacidad del soldador para mantener una calidad constante en varias posiciones de soldadura (plana, vertical y por encima de la cabeza) dentro de una misma unión.
Una característica clave de la configuración 6GR es el anillo de obstáculos, que se coloca en el borde exterior de la tubería de pared gruesa. El diámetro exterior del anillo suele superar al de la tubería en unos 300 mm, lo que crea una situación de acceso restringido que pone a prueba la destreza y la conciencia espacial del soldador.
La junta de soldadura está situada con precisión, y la distancia entre la unión de los dos tubos y la cara extrema del tubo de pared gruesa no supera los 13 mm. Esta ajustada tolerancia subraya la importancia de un ajuste preciso y de la ejecución de la pasada de raíz.
La nomenclatura "6GR" se deriva de los códigos de posición de soldadura estándar de la industria:
Esta configuración de soldadura es especialmente importante para los soldadores de tuberías que deseen demostrar su competencia en condiciones de campo complejas, a menudo necesarias para aplicaciones de alta integridad en los sectores del petróleo y el gas, petroquímico y de generación de energía.
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El montaje y la colocación de los tubos soldados son cruciales para garantizar la calidad de la soldadura 6GR y la forma adecuada de la parte posterior de la junta del tubo.
Si el tipo de ranura, la separación de montaje y el tamaño del borde romo no son los adecuados, es fácil que se produzcan defectos como colapso, solapamiento y penetración incompleta.
La forma del tubo que se va a soldar se representa en la figura 1.
Para garantizar la correcta alineación de la tubería, la unión a tope de la tubería debe realizarse en un alineador de tuberías especializado, y la colocación debe asegurarse con placas nervadas (fijadas en 2 puntos, 10 puntos y 6 puntos).
La placa nervada es de acero 20 y su forma se representa en la figura 2.
En la figura 3 se muestra la ubicación de la placa costal.
El tubo 6GR incorpora un característico anillo de obstáculos, con un diferencial de grosor de 6 mm entre las paredes interiores de los dos tubos de conexión. Esta característica de diseño presenta retos de soldadura únicos.
De acuerdo con las especificaciones técnicas, la cara posterior de la junta de la tubería debe estar enrasada con la pared interior de la tubería de pared gruesa. Sin embargo, para garantizar una integridad estructural y un rendimiento óptimos, la parte posterior debe formarse como una soldadura de filete de penetración completa.
Conseguir una soldadura de respaldo adecuada en esta configuración puede ser especialmente difícil debido al anillo de obstáculos y a la variación de grosor. Estos factores pueden impedir el acceso a la raíz de la soldadura y complicar la distribución del calor durante el proceso de soldadura.
Tras extensas investigaciones, pruebas y aplicaciones prácticas, hemos desarrollado un método eficaz que satisface con éxito tanto los requisitos técnicos como la necesidad de una soldadura en ángulo de penetración total. Nuestro enfoque combina una preparación precisa previa a la soldadura, técnicas de soldadura especializadas y rigurosas medidas de control de calidad:
Este método no sólo satisface el requisito de pared interior enrasada, sino que también garantiza una soldadura en ángulo de alta calidad y penetración total que mejora la integridad estructural general del conjunto de tuberías 6GR.
El principal reto de la soldadura por retroceso de tuberías es la posición oblicua de soldadura, que provoca un calentamiento desigual y efectos gravitatorios en las gotas fundidas. Para solucionar estos problemas, es fundamental optimizar los ajustes de la máquina de soldar antes de empezar. Ajuste la corriente de inicio del arco en la posición 5 y la corriente de fuerza del arco en la posición 7. Estos ajustes facilitan el inicio del arco, mejoran la rigidez del arco y utilizan la fuerza del arco para transferir eficazmente el metal fundido a la raíz de la tubería de pared gruesa, garantizando la correcta formación de doble cara en la soldadura por una sola cara.
Inicie el arco aproximadamente 5 mm más allá de la posición de las 6 en punto. Tras el encendido, emplee un ligero movimiento ascendente y descendente de la varilla de soldadura dentro de la ranura. Una vez que la raíz se funda y forme un ojo de cerradura, manipule rápidamente la altura del arco. Mantenga la varilla de soldadura en un ángulo inclinado hacia el lado del tubo de pared gruesa. Utilice pequeños movimientos oblicuos y oscilantes del electrodo, asegurándose de que sean rápidos, uniformes y estables.
Los soldadores deben emplear un enfoque multisensorial, centrándose en las señales visuales, la retroalimentación auditiva y el control táctil:
Cronometre cada seguimiento del arco en función del estado de solidificación del baño de fusión. Una velocidad excesiva puede provocar flujo de metal líquido y formación de cordones, mientras que una velocidad insuficiente puede provocar compresión hacia el interior y depresión de la soldadura posterior. En general, controle la alimentación de metal líquido a 1-1,5 segundos por ciclo.
Para la extinción del arco, crear un ojo de cerradura por encima del baño de fusión y, a continuación, retraer gradualmente el metal fundido 10-15 mm. Terminar el arco en el lado de la ranura para desacelerar la solidificación y evitar huecos por contracción en frío. Formar una junta inclinada para facilitar las pasadas posteriores. Evitar terminar el arco en el centro del baño de soldadura o directamente en la superficie del baño, ya que esto puede generar cavidades de contracción fría difíciles de reparar.
Al reiniciar, iniciar el arco en la pendiente a 10-15 mm por debajo del baño de soldadura aún caliente y avanzar hasta el cráter anterior. A medida que aumente la temperatura del cráter, guiar el electrodo a lo largo del ojo de la cerradura preparado hasta la raíz de la ranura. Al oír el sonido "plop", hacer una breve pausa, mover lateralmente la varilla de soldadura y reanudar la soldadura normal. Los factores clave son el posicionamiento preciso del electrodo, el cambio rápido, la observación exacta del ojo de la cerradura y el mantenimiento de un movimiento estable. Dé prioridad a las conexiones en caliente entre pasadas para garantizar un cordón de soldadura liso y estéticamente agradable.
Después de completar la soldadura de respaldo, utilice una amoladora angular para alisar las juntas irregulares, asegurando una superficie uniforme para las pasadas posteriores. Ajuste la fuerza del arco (también conocida como control de la excavación o del arco) a la posición 5 en su máquina de soldar. Esta fuerza de arco optimizada ayuda a eliminar eficazmente la escoria en ambos lados de la soldadura, reduciendo significativamente el riesgo de inclusiones de escoria en la soldadura final.
Emplee una técnica de tejido controlada, moviendo el electrodo en zigzag deliberadamente. Haga una pausa momentánea a cada lado de la ranura para asegurar una fusión y penetración adecuadas. Mantenga una velocidad de desplazamiento y un ángulo del electrodo constantes para mantener el baño de fusión horizontal durante todo el proceso de soldadura. Esta técnica favorece la distribución uniforme del calor y reduce la probabilidad de defectos como la falta de fusión o la penetración incompleta.
Para mejorar la integridad de la soldadura y minimizar el riesgo de fisuración, escalone los puntos de inicio y fin de las capas adyacentes entre 10 y 15 mm. Esta práctica ayuda a distribuir la tensión de forma más uniforme por toda la soldadura y reduce la concentración de posibles puntos débiles.
Una vez finalizadas las pasadas de relleno, asegúrese de que la superficie de la soldadura queda aproximadamente 1 ó 2 mm por debajo del nivel del metal base. Este ligero relleno crea una base ideal para la capa de recubrimiento final, permitiendo una fusión adecuada y una transición suave entre la soldadura y el material base.
A lo largo del proceso de soldadura de relleno, mantenga un control estricto de los parámetros clave de soldadura, como el amperaje, el voltaje y la velocidad de desplazamiento, para lograr resultados óptimos. Las inspecciones visuales periódicas entre pasadas pueden ayudar a identificar y abordar cualquier problema potencial en una fase temprana de la secuencia de soldadura.
Antes de iniciar el proceso de soldadura de la cubierta, ajuste la fuerza del arco (empuje) a la posición 2. Esta reducción de la fuerza del arco mejora la flexibilidad del arco, mitigando el riesgo de defectos de socavado y promoviendo un cordón de soldadura más suave y estéticamente más agradable.
Para la posición de soldadura por encima de la cabeza, establezca una formación triangular utilizando la primera mitad del electrodo de soldadura. Pase a una dirección de soldadura horizontal, empleando una técnica de manipulación del electrodo en forma de media luna para mantener un control y una penetración óptimos.
Al llegar al borde de la ranura, hacer una pausa momentánea mientras se mantiene un baño de fusión nivelado. Esta breve pausa permite una fusión adecuada y ayuda a evitar defectos en los bordes.
Para la segunda mitad de la varilla de soldadura, iniciar el arco en una posición oblicua por encima de la cabeza. Dibujar gradualmente el área de soldadura triangular horizontalmente hacia el borde inferior de la ranura, asegurando el solapamiento con el cordón de soldadura anterior. Utilizar un movimiento de tejido transversal con el electrodo para lograr una cobertura y fusión uniformes.
A medida que se acerque a la posición de cierre, reduzca progresivamente el tamaño del baño de soldadura para facilitar un amarre adecuado. Rellene completamente el área triangular restante antes de terminar el arco para garantizar una cobertura total y minimizar el riesgo de defectos en los cráteres finales.
La capa de recubrimiento debe presentar un perfil plano tanto en el punto de inicio como en el de terminación del arco. Antes de extinguir el arco, asegúrese de rellenar completamente el cráter para evitar huecos de contracción y mejorar la integridad general de la soldadura.
Durante todo el proceso, mantenga constante la velocidad de desplazamiento, el ángulo del electrodo y la longitud del arco para conseguir un aspecto y unas propiedades uniformes del cordón de soldadura. Es fundamental realizar inspecciones visuales periódicas durante la soldadura para detectar y solucionar rápidamente cualquier posible problema.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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