Configurazione essenziale per la saldatura TIG di tubi in acciaio inossidabile
La saldatura TIG dei tubi in acciaio inossidabile non perdona la contaminazione e il calore in eccesso. Una configurazione ripetibile inizia con un'erogazione di potenza stabile, una copertura di gas costante e strumenti che mantengono l'allineamento durante la puntatura e la saldatura. Se controlli queste variabili, riduci le rilavorazioni causate da sugaring, porosità, mancata corrispondenza e distorsione.
Fonte di alimentazione e polarità
Utilizzare DCEN (elettrodo negativo a corrente continua) per la maggior parte dei giunti di tubi in acciaio inossidabile. Un pedale o un controllo dell'amperaggio con la punta di un dito aiuta a gestire l'apporto di calore attraverso la radice e il passaggio caldo, in particolare su tubi a parete sottile dove il surriscaldamento può causare rapidamente ossidazione e perdita di resistenza alla corrosione.
Selezione e preparazione del tungsteno
Una punta affilata e coerente stabilizza l'arco e migliora il controllo sulla radice. Per molti giunti di tubi, un punto di partenza comune è un angolo compreso di 30–40° con una piccola parte piatta sulla punta per resistere alla rottura. Mantenere la direzione di molatura longitudinalmente per ridurre la deviazione dell'arco ed evitare l'incorporazione di contaminanti.
- Utilizzare abrasivi e spazzole metalliche dedicati esclusivamente in acciaio inossidabile per prevenire la contaminazione incrociata da parte dell'acciaio al carbonio.
- Selezionare una lente per gas quando possibile per migliorare la copertura della schermatura e ridurre la turbolenza sul bordo della coppa.
- Mantenere una sporgenza costante del tungsteno; un'eccessiva aderenza aumenta il rischio di ossidazione e riduce l'efficacia della schermatura.
Preparazione e adattamento dei materiali che prevengono i difetti delle radici
La maggior parte dei guasti nelle saldature dei tubi in acciaio inossidabile sono dovuti alla preparazione: geometria del bisello inadeguata, terreno irregolare, spazio incoerente o contaminanti sul diametro interno. Inoltre, l'acciaio inossidabile conduce il calore in modo diverso rispetto all'acciaio al carbonio, quindi il controllo dell'adattamento riduce la tentazione di "inseguire la pozzanghera" con un amperaggio maggiore.
Pulizia e manipolazione
Sgrassare con un solvente privo di residui e lasciare evaporare completamente prima della saldatura. Impronte digitali, fluidi da taglio e nastri adesivi possono causare porosità e scolorimento. Se è necessario contrassegnare il giunto, utilizzare pennarelli resistenti all'acciaio e tenere i contrassegni lontani dalla zona di fusione.
Controllo smusso e gap
Obiettivo per l'uniformità su tutta la circonferenza. Anche un piccolo disallineamento può costringerti a surriscaldare il lato sottile per fondere il lato spesso, aumentando l'ossidazione e la distorsione. Utilizzare morsetti di allineamento interno o sostegni, ove opportuno, per mantenere il livello massimo-basso entro la tolleranza.
| Articolo | Obiettivo suggerito | Perché è importante |
|---|---|---|
| Consistenza dello spazio tra le radici | Uniforme attorno al tubo | Riduce la penetrazione irregolare e la mancanza di fusione nei punti stretti |
| Alto-basso (mancata corrispondenza interna) | Tanto basso quanto pratico | Previene il sottosquadro sul lato sottile e migliora il profilo della radice |
| Terreno (faccia della radice) | Coerente in tutto e per tutto | Controlla la penetrazione e rende l'amperaggio più prevedibile |
| Spaziatura delle virate | Distribuito uniformemente | Mantiene lo spazio e l'allineamento man mano che il calore si accumula |
Una regola pratica forte è quella di considerare il diametro interno come una “stanza pulita”. Se il diametro interno è sporco o ricco di ossigeno durante la saldatura, la radice di saldatura si ossiderà e diventerà ruvida, fragile e soggetta a corrosione. L'adattamento e la pulizia coerenti riducono la necessità di aggiungere calore, che è il percorso più veloce per lo zuccheraggio.
Back Purging: come proteggere la radice dallo zuccheraggio
Lo spurgo posteriore è fondamentale per la saldatura TIG di tubi in acciaio inossidabile perché il lato della radice è esposto all'ossigeno non appena si scioglie il giunto. Senza un'atmosfera inerte sull'ID, l'ossidazione crea "zucchero" (ossido pesante e incrostato) che indebolisce il giunto e compromette la resistenza alla corrosione.
Selezione del gas e strategia di spurgo
L'argon è il gas di spurgo predefinito per la maggior parte delle tubazioni in acciaio inossidabile a causa della disponibilità e del comportamento prevedibile dell'arco. Utilizzare dighe di spurgo, camere d'aria gonfiabili o sistemi di nastro e carta progettati per la saldatura per ridurre al minimo il volume di spurgo. Un volume inferiore significa uno spostamento più rapido dell'ossigeno e un minore consumo di gas.
- Sfiatare la zona di spurgo; uno spurgo senza un percorso di scarico può intrappolare l'aria e rallentare la rimozione dell'ossigeno.
- Evitare flussi turbolenti; un flusso di spurgo eccessivo può aspirare aria attraverso piccole perdite e creare ossidazione.
- Verifica la qualità dello spurgo con un monitor dell'ossigeno quando il lavoro è critico (tubazioni per uso alimentare, farmaceutico, ad elevata purezza).
Spunti pratici di accettazione
Se non si dispone di un analizzatore di ossigeno, è comunque possibile ridurre il rischio standardizzando i tempi di spurgo e controllando eventuali perdite su giunti, dighe e giunture del nastro. In molti lavori di officina, il colore della radice viene utilizzato come indicatore indiretto: l'argento brillante al paglierino chiaro è generalmente preferibile al blu/grigio pesante. Quando la radice mostra un colore grigio intenso o una crosta, trattarlo come un errore del processo e correggere l'integrità dello spurgo prima di continuare.
Tecniche di passaggio della radice per tubi in acciaio inossidabile (radice aperta)
Una radice inossidabile pulita dipende da tre controlli: dimensione della pozzanghera, tempi di riempimento e consistenza del viaggio. L'obiettivo è un cordone interno liscio, completamente fuso, con un'ossidazione minima e senza concavità che possa intrappolare il prodotto o accelerare la corrosione.
Controlli chiave della torcia e dell'arco
- Mantenere una lunghezza dell'arco breve e costante per concentrare il calore ed evitare divagazioni.
- Utilizzare un angolo della torcia stabile che mantenga la copertura del gas sulla piscina fusa.
- Aggiungi riempitivo sul bordo anteriore della pozzanghera; l'aggiunta incoerente è una causa comune di penetrazione irregolare.
Gestione dell'apporto di calore su tubi a parete sottile
L'acciaio inossidabile trattiene il calore, quindi il giunto può "scappare" mentre si avanza attorno al tubo. Ridurre leggermente l'amperaggio dopo il primo quadrante se la pozzanghera aumenta e, se necessario, fare una breve pausa tra una virata e l'altra per evitare che si bruci. Quando la pozzanghera diventa difficile da controllare, la mossa corretta è ridurre il calore e stabilizzarsi, non accelerare con lo stesso amperaggio.
Esempio: prevenire la mancanza di fusione in spazi ristretti
Se lo spazio si restringe in un'area, la radice può colmare senza fondere le pareti laterali. Una contromisura pratica è quella di fermarsi, rielaborare l'adattamento (aprire leggermente l'articolazione localmente o sfumare la virata) e riprendere con un intervallo coerente. Ciò costa pochi minuti e può impedire una riparazione che costa ore.
Scelta del metallo d'apporto e controllo delle interpass
La selezione del materiale di riempimento corretto e la gestione della temperatura di interpass sono leve pratiche per la qualità della saldatura, le prestazioni di corrosione e l'aspetto. Il riempitivo sbagliato può ridurre la resistenza alla corrosione o alla rottura; un calore eccessivo nell'interpass può causare scolorimento e distorcere il tubo.
Accoppiamenti comuni di riempitivi per tubi in acciaio inossidabile
In molti negozi, il tubo 304/304L è abbinato al bocchettone di riempimento ER308L e il tubo 316/316L al bocchettone di riempimento ER316L. I gradi “L” aiutano a ridurre il rischio di sensibilizzazione in molte condizioni di servizio. Quando si uniscono gradi di acciaio inossidabile dissimili o gradi di calore sconosciuti, le procedure spesso specificano un riempitivo compatibile o più legato per preservare la resistenza alla corrosione nel metallo saldato.
Disciplina della temperatura di interpass
Anche se la radice sembra pulita, il surriscaldamento durante il passaggio a caldo e il riempimento può compromettere i risultati. Utilizzare una cadenza semplice: saldare un segmento, attendere un breve raffreddamento, quindi continuare. Per interventi di codifica o sanitari, seguire i limiti di interpass WPS e verificare con uno stick termico o un termometro a infrarossi dove richiesto. Mantenere controllata la temperatura di interpass è uno dei modi più rapidi per ridurre il forte scolorimento e la distorsione del blu.
- Utilizzare piccole aggiunte di riempitivo più frequentemente per ridurre il surriscaldamento localizzato.
- Mantenere la copertura del gas di protezione finché la pozzanghera non si attenua; la rottura anticipata della copertura può ossidare il metallo caldo.
- Se il colore diventa più scuro da una passata all'altra, consideralo come un feedback per ridurre l'apporto di calore o migliorare la schermatura.
Risoluzione dei problemi: sintomi, cause probabili e soluzioni
Quando si saldano tubi in acciaio inossidabile mediante saldatura TIG, i difetti spesso sono presenti in modo consistente. Trattare ogni sintomo come un segnale di processo: identificare la variabile che è cambiata (adattamento, spurgo, copertura del gas, apporto di calore o pulizia), correggerla e solo dopo continuare la saldatura.
| Sintomo | Probabile causa | Soluzione pratica |
|---|---|---|
| Zuccheraggio sull'ID | Spurgo o perdita insufficiente | Sigillare le perdite, ridurre la turbolenza, verificare la qualità dello spurgo prima di risaldare |
| Porosità | Contaminazione, scarsa copertura del gas, correnti d'aria | Ripulire, controllare la lente della tazza/del gas, aumentare la stabilità della schermatura, bloccare il flusso d'aria |
| Mancanza di fusione sul fianco | Spazio stretto, corsa veloce, calore basso ai bordi | Montaggio corretto, rallentare leggermente, assicurarsi che la pozzanghera bagni entrambe le pareti prima di aggiungere il riempitivo |
| Forte scolorimento blu/grigio | Calore eccessivo o interruzione della schermatura | Riduci l'amperaggio, gestisci l'interpass, estendi il post-flusso, migliora la copertura del gas |
| Sottosquadro in punta | Troppo calore o scarsa manipolazione | Ridurre il fuoco, rallentare leggermente, aggiungere riempitivo per sostenere il bordo |
La maggior parte dei difetti ricorrenti può essere eliminata standardizzando tre punti di controllo: strumenti di pulizia esclusivamente in acciaio inossidabile, integrità di spurgo verificata e adattamento coerente su tutta la circonferenza.
Ispezione e controlli di qualità che contano nel servizio
L'aspetto della saldatura da solo non garantisce le prestazioni, ma le saldature dei tubi in acciaio inossidabile spesso forniscono indizi visibili sul controllo del processo. Un approccio pratico all'ispezione si concentra sulle condizioni delle radici, sulla continuità e su qualsiasi caratteristica che potrebbe intrappolare i fluidi o avviare la corrosione.
Controlli visivi (OD e ID quando accessibili)
- DE: larghezza del cordone costante, nessun sottosquadro e collegamenti fluidi agli arresti/avvii.
- ID: profilo della radice liscio, nessuna ossidazione pesante e nessuna concavità tagliente che può creare siti di corrosione interstiziale.
- Tinta termica: i toni paglierini più chiari sono generalmente preferibili al blu scuro/grigio dove le prestazioni alla corrosione sono critiche.
Considerazioni sulla pulizia e passivazione post-saldatura
A seconda dei requisiti di servizio, è possibile specificare la pulizia post-saldatura (decapaggio meccanico, chimico e/o passivazione) per ripristinare lo strato di ossido ricco di cromo. Se la vostra applicazione è igienica o corrosiva, allineate le fasi di controllo del colore della saldatura e di pulizia alla procedura di riferimento e ai criteri di accettazione.
Un flusso di lavoro disciplinato della saldatura TIG di tubi in acciaio inossidabile produce due risultati misurabili: una radice pulita, completamente eliminata e un apporto di calore costante che riduce al minimo lo scolorimento e la distorsione.
