Já se perguntou como é que os soldadores conseguem juntas perfeitas em posições difíceis? A soldadura 6GR é uma técnica especializada para soldar tubagens com um anel de obstáculos num ângulo de 45°, crucial para garantir a integridade estrutural em várias indústrias. Este artigo desvenda as complexidades e os passos precisos da soldadura 6GR, desde a montagem da tubagem até à superação de dificuldades técnicas nas soldaduras de apoio. Mergulhe para descobrir como o domínio destas técnicas pode elevar a qualidade e a fiabilidade dos seus projectos de soldadura.
A técnica de soldadura 6GR para tubagens é uma posição de soldadura especializada e desafiante que simula condições reais frequentemente encontradas em operações no terreno. Este método envolve o posicionamento do tubo num ângulo de inclinação de 45°, com um anel de obstáculos incorporado para replicar cenários de soldadura em espaços confinados.
O eixo longitudinal do tubo é colocado num ângulo de 45° em relação ao plano horizontal, e esta orientação permanece fixa durante todo o processo de soldadura. Esta posição angular testa a capacidade do soldador de manter uma qualidade consistente em várias posições de soldadura (plana, vertical e suspensa) numa única junta.
Uma caraterística fundamental da configuração 6GR é o anel de obstáculos, que é posicionado na borda externa do tubo de parede espessa. O diâmetro exterior do anel excede normalmente o do tubo em cerca de 300 mm, criando uma situação de acesso restrito que desafia a destreza e a consciência espacial do soldador.
A junta de soldadura está localizada com precisão, com a distância entre a junção dos dois tubos e a face final do tubo de parede espessa a não exceder 13 mm. Esta tolerância apertada enfatiza a importância de um ajuste exato e da execução do passe de raiz.
A nomenclatura "6GR" é derivada dos códigos de posição de soldadura padrão da indústria:
Esta configuração de soldadura é particularmente relevante para soldadores de tubagens que procuram demonstrar proficiência em condições de campo complexas, muitas vezes necessárias para aplicações de alta integridade nas indústrias de petróleo e gás, petroquímica e de produção de energia.
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A montagem e o posicionamento dos tubos soldados são cruciais para garantir a qualidade da soldadura 6GR e a forma correcta do lado posterior da junta do tubo.
Se o tipo de ranhura, a folga de montagem e o tamanho da aresta romba não forem adequados, pode facilmente levar a defeitos como colapso, sobreposição e penetração incompleta.
A forma do tubo a soldar está representada na Figura 1.
Para garantir o alinhamento correto do tubo, a junta de topo do tubo deve ser realizada num alinhador de tubos especializado e o posicionamento deve ser fixado com placas de nervuras (fixadas em 2 pontos, 10 pontos e 6 pontos).
A chapa de nervura é feita de aço 20 e a sua forma está representada na Figura 2.
A localização do posicionamento da placa de nervuras é mostrada na Figura 3.
O tubo 6GR incorpora um anel de obstáculo distinto, com uma diferença de espessura de 6 mm entre as paredes interiores dos dois tubos de ligação. Esta caraterística de design apresenta desafios de soldadura únicos.
De acordo com as especificações técnicas, a parte de trás da junta do tubo deve estar nivelada com a parede interior do tubo de parede espessa. No entanto, para garantir uma integridade estrutural e um desempenho óptimos, o lado posterior deve ser formado como uma soldadura de filete de penetração total.
Conseguir uma soldadura de suporte adequada nesta configuração pode ser particularmente difícil devido ao anel de obstáculos e à variação de espessura. Estes factores podem impedir o acesso à raiz da soldadura e complicar a distribuição do calor durante o processo de soldadura.
Após extensa investigação, testes e aplicação prática, desenvolvemos um método eficaz que satisfaz com sucesso tanto os requisitos técnicos como a necessidade de uma soldadura em ângulo com penetração total. A nossa abordagem combina uma preparação precisa antes da soldadura, técnicas de soldadura especializadas e medidas rigorosas de controlo de qualidade:
Este método não só satisfaz o requisito de parede interior nivelada, como também assegura uma soldadura de filete de penetração total de alta qualidade que melhora a integridade estrutural global do conjunto de tubos 6GR.
O principal desafio na soldadura com suporte para tubos é a posição de soldadura oblíqua, que leva a um aquecimento desigual e a efeitos gravitacionais nas gotas fundidas. Para resolver estes problemas, é crucial otimizar as definições da máquina de soldar antes de começar. Definir a corrente de início do arco para a posição 5 e a corrente de força do arco para a posição 7. Estes ajustes facilitam o início do arco, melhoram a rigidez do arco e utilizam a força do arco para transferir eficazmente o metal fundido para a raiz do tubo de parede espessa, assegurando a formação adequada de dupla face na soldadura de uma só face.
Iniciar o arco aproximadamente 5 mm após a posição das 6 horas. Após a ignição, empregar um ligeiro movimento para cima e para baixo da vareta de soldadura dentro da ranhura. Quando a raiz derreter e formar um buraco de fechadura, manipular rapidamente a altura do arco. Manter a vareta de soldadura num ângulo inclinado para o lado do tubo de parede espessa. Utilizar movimentos pequenos, oblíquos e oscilantes do elétrodo, assegurando que são rápidos, uniformes e estáveis.
Os soldadores devem utilizar uma abordagem multissensorial, concentrando-se em pistas visuais, feedback auditivo e controlo tátil:
Cronometrar cada seguimento do arco com base no estado de solidificação da poça de fusão. Uma velocidade excessiva pode provocar o fluxo de metal líquido e o aparecimento de cordões, ao passo que uma velocidade insuficiente pode levar à compressão interna e à depressão da soldadura posterior. Em geral, controlar a alimentação de metal líquido para 1-1,5 segundos por ciclo.
Para extinguir o arco, criar um buraco de fechadura acima da poça de fusão e, em seguida, retrair gradualmente o metal fundido 10-15 mm. Terminar o arco no lado da ranhura para desacelerar a solidificação e evitar vazios de contração a frio. Formar uma junta inclinada para facilitar as passagens subsequentes. Evitar terminar o arco no centro do banho de fusão ou diretamente na superfície do banho, uma vez que isto pode gerar cavidades de contração a frio difíceis de reparar.
Ao reiniciar, inicie o arco na inclinação 10-15 mm abaixo da poça de fusão ainda quente e avance para a cratera anterior. À medida que a temperatura da cratera aumenta, guie o elétrodo ao longo do buraco da fechadura preparado até à raiz da ranhura. Ao ouvir o som de "plop", faça uma breve pausa, mova a vareta de soldadura lateralmente e depois retome a soldadura normal. Os principais factores incluem o posicionamento preciso do elétrodo, a substituição rápida, a observação precisa do buraco da fechadura e a manutenção de um movimento estável. Dar prioridade às ligações a quente entre passes para garantir um cordão de soldadura com um aspeto suave e esteticamente agradável.
Depois de concluir a soldadura de apoio, utilize uma rebarbadora para alisar quaisquer juntas irregulares, assegurando uma superfície uniforme para as passagens subsequentes. Ajuste a força do arco (também conhecida como controlo de escavação ou de arco) para a definição 5 na sua máquina de soldar. Esta força de arco optimizada ajuda a remover eficazmente a escória em ambos os lados da soldadura, reduzindo significativamente o risco de inclusões de escória na soldadura final.
Utilize uma técnica de tecelagem controlada, movendo o elétrodo num padrão de ziguezague deliberado. Faça uma pausa momentânea em cada lado da ranhura para garantir uma fusão e penetração adequadas. Mantenha uma velocidade de deslocação e um ângulo de elétrodo consistentes para manter a poça de fusão horizontal durante todo o processo de soldadura. Esta técnica promove uma distribuição uniforme do calor e reduz a probabilidade de defeitos como a falta de fusão ou a penetração incompleta.
Para melhorar a integridade da soldadura e minimizar o risco de fissuração, os pontos de início e de paragem das camadas adjacentes devem ser escalonados em 10 a 15 mm. Esta prática ajuda a distribuir a tensão de forma mais uniforme ao longo da soldadura e reduz a concentração de potenciais pontos fracos.
Após a conclusão dos passes de enchimento, certifique-se de que a superfície da soldadura fica aproximadamente 1 a 2 mm abaixo do nível do metal de base. Este ligeiro subenchimento cria uma base ideal para a camada de cobertura final, permitindo uma fusão adequada e uma transição suave entre a soldadura e o material de base.
Durante todo o processo de soldadura de enchimento, mantenha um controlo rigoroso sobre os principais parâmetros de soldadura, como a amperagem, a tensão e a velocidade de deslocação, para obter os melhores resultados. A inspeção visual regular entre passes pode ajudar a identificar e resolver quaisquer problemas potenciais no início da sequência de soldadura.
Antes de iniciar o processo de soldadura da cobertura, ajustar a força do arco (impulso) para a posição 2. Esta redução da força do arco aumenta a flexibilidade do arco, atenuando o risco de defeitos de corte inferior e promovendo um cordão de soldadura mais suave e esteticamente mais agradável.
Para a posição de soldadura acima da cabeça, estabelecer uma formação triangular utilizando a primeira metade do elétrodo de soldadura. Passar para uma direção de soldadura horizontal, utilizando uma técnica de manipulação do elétrodo em forma de crescente para manter um controlo e uma penetração óptimos.
Ao atingir o bordo da ranhura, faça uma pausa momentânea, mantendo uma poça de fusão nivelada. Esta breve paragem permite uma fusão adequada e ajuda a evitar defeitos nos bordos.
Para a segunda metade da vareta de soldadura, iniciar o arco numa posição oblíqua acima da cabeça. Desenhe gradualmente a área de soldadura triangular horizontalmente em direção à borda inferior da ranhura, assegurando a sobreposição com o cordão de soldadura anterior. Utilize um movimento de tecelagem transversal com o elétrodo para obter uma cobertura e fusão uniformes.
À medida que se aproxima da posição de fecho, reduza progressivamente o tamanho do banho de soldadura para facilitar a ligação correcta. Preencher completamente a área triangular restante antes de terminar o arco para garantir uma cobertura total e minimizar o risco de defeitos de cratera final.
A camada de cobertura deve apresentar um perfil plano nos pontos de início e de fim do arco. Antes de extinguir o arco, assegurar o preenchimento completo da cratera para evitar vazios de retração e melhorar a integridade geral da soldadura.
Durante todo o processo, mantenha uma velocidade de deslocação consistente, o ângulo do elétrodo e o comprimento do arco para obter um aspeto e propriedades uniformes do cordão de soldadura. A inspeção visual regular durante a soldadura é crucial para detetar e resolver prontamente quaisquer problemas potenciais.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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