Soudage de tubes en acier galvanisé : Techniques et perspectives

Caractéristiques et procédures de soudage des tubes en acier galvanisé

L'acier galvanisé est largement utilisé dans diverses industries en raison de la couche protectrice d'oxyde de zinc qu'il forme dans l'air et qui préserve la structure interne de l'acier.

Malgré sa résistance à la corrosion, la présence d'une couche galvanisée peut entraîner des fissures, des porosités et des inclusions de laitier pendant le soudage, ce qui se traduit souvent par une qualité de soudage inférieure.

En règle générale, une couche de zinc d'une épaisseur d'environ 20 mm est appliquée sur l'acier à faible teneur en carbone. Le zinc a un point de fusion de 419°C et un point d'ébullition d'environ 908°C. Pendant le soudage, le zinc se transforme en liquide et flotte à la surface du bain de soudure ou se dépose à la racine de l'électrode. cordon de soudure.

Le zinc, dont la solubilité dans le fer est importante, peut s'infiltrer dans le métal soudé le long des joints de grains, ce qui entraîne une "fragilisation par le métal liquide". Parallèlement, le zinc et le fer peuvent former des composés intermétalliques fragiles, tels que Fe3Zn10 et FeZn10, qui réduisent la plasticité du métal soudé et provoquent des fissures sous l'effet d'une contrainte de traction.

Soudage soudures d'angleLes joints, en particulier les joints en T, sont particulièrement susceptibles de se fissurer.

Lors du soudage de l'acier galvanisé, la couche de zinc sur le biseau et le bord de la soudure, sous l'action de la chaleur de l'arc, s'oxyde, fond, s'évapore et se volatilise, libérant des fumées et des vapeurs blanches qui peuvent provoquer des porosités dans la soudure.

Le point de fusion élevé du ZnO, formé par oxydation, autour de 1800°C ou plus, peut conduire à des inclusions de laitier de ZnO si paramètres de soudage sont trop petites.

En outre, la création de composés de laitier d'oxyde à bas point de fusion tels que FeO-MnO ou FeO-MnO-SiO2 peut se produire en raison du rôle du zinc en tant que désoxydant. Des normes et des techniques de soudage inappropriées peuvent conduire à l'expansion de la zone de fusion, ce qui risque d'endommager la couche galvanisée.

Ce phénomène est particulièrement susceptible de se produire lors d'opérations à arc long et à grande amplitude. L'évaporation du zinc produit une grande quantité de fumée blanche, qui peut être irritante et nocive pour l'homme.

Par conséquent, en utilisant méthodes de soudage et des matériaux produisant moins de fumée est une considération essentielle.

Diverses méthodes de soudage sont utilisées pour l'acier galvanisé, notamment le soudage au gaz, le soudage manuel des métaux, le soudage à l'arc et le soudage à l'arc. soudage à l'arcle soudage sous protection gazeuse au CO2, le soudage automatique à l'arc submergé et le soudage sous gaz inerte au tungstène.

Soudage au gazLe soudage au gaz, autrefois couramment utilisé pour le soudage des tuyaux galvanisés, est aujourd'hui largement obsolète en raison de son apport de chaleur non concentré, qui peut entraîner des défauts et de mauvaises performances mécaniques de la soudure. Le soudage au gaz endommage considérablement la couche galvanisée.

Le soudage sous protection gazeuse au CO2 est favorable pour soudage de l'acier galvanisé. Avec les bonnes spécifications de soudage et les gaz protecteurs et matériaux de soudage appropriés, il est possible d'obtenir des joints de soudure de haute qualité.

Toutefois, cette méthode est rarement utilisée dans la pratique de l'ingénierie.

Le soudage au gaz inerte de tungstène, avec son énergie d'arc concentrée, endommage moins la couche galvanisée et peut facilement former de bons joints de formation simple face.

Cependant, sa vitesse plus lente et son coût plus élevé en font une option moins attrayante.

Manuel arc métallique Le soudage est la méthode la plus couramment utilisée pour l'installation des tuyaux. En choisissant correctement les électrodes, telles que J421, J422, J423, titane On utilise des électrodes de type oxyde et de type titane-calcium.

Ces électrodes ont un taux de fusion élevé, ce qui augmente la vitesse de fusion. Si elles sont utilisées sans oscillation, seule la couche galvanisée au bord du bain de soudure sera endommagée, la zone de fusion n'étant généralement pas élargie, ce qui réduit la pénétration du zinc liquide dans le métal de la soudure.

Avec une méthode d'utilisation correcte et matériel de soudageEn outre, il est possible d'obtenir une bonne performance mécanique de l'assemblage, sans défauts.

En raison de son coût moins élevé et de sa rapidité par rapport au soudage au gaz inerte de tungstène, le soudage manuel à l'arc métallique est adopté lorsque des soudeurs qualifiés sont disponibles.

La préparation au soudage de l'acier galvanisé est la même que celle de l'acier général à faible teneur en carbone. Une attention particulière doit être accordée à la taille du biseau et à la couche galvanisée voisine.

Veiller à ce que pénétration totaleLa taille du biseau doit être appropriée, généralement de 60~65°, avec un certain écart, généralement de 1,5~2,5 mm. Pour réduire la pénétration du zinc dans la soudure, la couche galvanisée à l'intérieur du chanfrein peut être nettoyée avant le soudage.

Dans la pratique, un processus de biseautage centralisé sans laisser d'arête émoussée est adopté pour le contrôle centralisé, et un système de biseautage à deux couches est mis en place. processus de soudage est utilisé pour réduire la possibilité d'une fusion incomplète.

L'électrode doit être choisie en fonction du matériau de base du tuyau galvanisé. Pour l'acier général à faible teneur en carbone, l'électrode J422 est couramment choisie en raison de sa facilité d'utilisation.

Technique de soudage :

Lors du soudage de la première couche des soudures multicouches, essayez de faire fondre la couche de zinc et laissez-la se vaporiser et s'évaporer hors de la soudure, ce qui peut réduire considérablement la quantité de zinc liquide restant dans la soudure.

Lors du soudage de soudures d'angle, essayez de faire fondre la couche de zinc et de la laisser se vaporiser et s'évaporer hors de la soudure dans la première couche. Pour ce faire, déplacez d'abord la pointe de l'électrode vers l'avant d'environ 5 à 7 mm, faites fondre la couche de zinc, puis revenez à la position initiale pour poursuivre le soudage.

Après le soudage, il est nécessaire de nettoyer rapidement le cordon de soudure, de le badigeonner d'un apprêt riche en zinc et de mettre en œuvre des mesures de protection contre la corrosion.

Mesures d'assurance qualité pour le soudage

Le contrôle est mis en œuvre sous cinq aspects : le personnel, les matériaux, les machines, les méthodes et l'environnement.

① Le facteur personnel est au centre du contrôle du soudage :

Par conséquent, avant de procéder au soudage, les soudeurs qui sont techniquement compétents et qui possèdent des certificats de soudage doivent être sélectionnés pour recevoir la formation technique et l'information nécessaires. Aucun remplacement aléatoire n'est autorisé afin de garantir la stabilité du personnel de soudage pour la canalisation.

② Contrôle des matériaux de soudage :

S'assurer que les matériaux achetés proviennent de circuits réguliers, qu'ils bénéficient d'une assurance qualité, de certificats de conformité et qu'ils répondent aux exigences du processus ; le contrôle des matériaux recyclés est également assuré. baguette de soudure Les chefs sont rigoureux afin de garantir le flux et l'utilisation ; les matériaux de soudage doivent être cuits en respectant strictement le processus, et la quantité délivrée en une seule fois ne doit pas dépasser une demi-journée d'utilisation.

③ Machines à souder :

Les machines à souder doivent être fiables et répondre aux exigences du processus ; les machines à souder doivent être équipées de compteurs de courant et de tension calibrés afin de garantir la mise en œuvre correcte du processus de soudage. Les câbles de soudage ne doivent pas être trop longs et les paramètres de soudage doivent être ajustés lorsqu'ils sont longs.

④ Méthodes de soudage :

Veiller à l'application stricte des méthodes d'exploitation spéciales pour les tuyaux galvanisés, à l'inspection du processus de soudage avant le soudage, au contrôle des paramètres du processus de soudage et des techniques d'exploitation, à l'inspection de la qualité de l'apparence après le soudage et à des essais non destructifs supplémentaires après le soudage, si nécessaire. Contrôler les niveaux de soudage et la quantité de matériau de soudage pour chaque joint.

⑤ Contrôle de l'environnement de soudage :

Veiller à ce que la température, l'humidité et la vitesse du vent pendant le soudage soient conformes aux exigences du processus.

Conclusion

Le soudage des tuyaux galvanisés à chaud dans la construction adopte le bon processus de soudage, vérifie et accepte strictement les spécifications, et effectue rapidement un traitement anticorrosion (peinture riche en zinc) sur la soudure après le soudage.

Il présente une certaine faisabilité dans le processus de construction de systèmes de climatisation ouverts et fermés, ce qui permet d'augmenter la vitesse de construction et d'améliorer la solidité des raccords de tuyauterie.

Par conséquent, dans des conditions de construction admissibles et sous réserve de la mise en œuvre des mesures de protection et d'anticorrosion appropriées, les tuyaux galvanisés à chaud peuvent être soudés ensemble.