I rapporti di ispezione della saldatura raramente incolpano la saldatura stessa per un cattivo giunto; danno la colpa all'instabilità-e l'instabilità-inizia all'estremità del tubo. L'angolo di smusso, la faccia della radice, la dimensione del piano e l'angolo incluso vengono impostati prima del primo arco e decidono se la passata della radice penetra, se il metallo saldato riempie il giunto e se la saldatura finita soddisfa lo standard radiografico richiesto dalla normativa.
Questo articolo spiega i tipi di smusso standard, le tolleranze che li governano, le opzioni di preparazione-finale per i diversi processi di saldatura e i punti di ispezione che un acquirente dovrebbe posizionare sul PO.
La geometria standard dello smusso
La preparazione di saldatura predefinita per la saldatura di testa- dei tubi è il singolo smusso a V: un angolo di smusso di 30 gradi su ciascun lato, che fornisce un angolo incluso di 60 gradi, con una faccia della radice (il pieno) di circa 1,6 mm e uno spazio alla radice impostato dall'installatore prima della saldatura. La geometria esiste per bilanciare due esigenze opposte: un'apertura sufficiente affinché l'elettrodo o il filo raggiunga la radice e una superficie sufficiente per evitare che il passaggio della radice bruci.
| Caratteristica smussata | Valore tipico | Effetto sulla saldatura |
| Angolo smussato (ciascun lato) | 30 gradi (±2,5 gradi) | Controlla l'accesso alla radice |
| Angolo incluso | 60 gradi | Imposta il volume del metallo di saldatura |
| Faccia della radice (terra) | 1,6 mm (±0,8 mm) | Impedisce il burn-through al passaggio root |
| Spazio tra le radici | 2 – 3 mm tipico | Permette la penetrazione delle radici |
| Ortogonalità dell'estremità del tubo | Entro 1 mm sulla maggior parte delle specifiche | Mantiene lo spazio uniforme attorno al giunto |
I valori sopra indicati sono intervalli tipici; i numeri di controllo provengono dalla specifica della procedura di saldatura (WPS) e dal codice applicabile, e ogni dimensione sull'estremità preparata deve essere misurata rispetto a tale WPS, non rispetto alla memoria.
Tipi di smusso e quando ciascuno di essi viene utilizzato
Diversi spessori di parete e processi di saldatura richiedono preparazioni diverse:
- Smusso a V singolo:il default per spessori di parete fino a circa 19 mm; un lato è smussato, l'altro lato del giunto lo rispecchia.
- Doppio smusso a V:utilizzato su pareti più spesse per bilanciare il volume della saldatura da entrambi i lati e controllare la distorsione.
- Smusso singolo a U o J:preferito per tubi in lega-a pareti spesse e tubi in nichel, dove il profilo a U riduce il volume del metallo saldato e il rischio di mancanza-di-fusione alla radice.
- Smusso composto:specificato per sezioni di pareti molto pesanti in alta-pressione e servizio acido.
- Bordo quadrato (senza smusso):utilizzato solo per tubi a parete sottile-dove si ottiene la penetrazione completa senza apertura.
La regola è tanto economica quanto tecnica: il tipo di smusso imposta il volume del metallo di saldatura e il volume del metallo di saldatura imposta le ore, il consumo di materiale di riempimento e il controllo della distorsione. Le linee di parete spesse- giustificano la preparazione a U più costosa perché il volume di saldatura ridotto si ripaga in meno passaggi.
Metodi di preparazione finale e loro firme
Le estremità dei tubi vengono preparate mediante lavorazione meccanica, molatura o taglio termico e ciascun metodo lascia una firma che influisce sulla qualità della saldatura:
- Estremità lavorate (smussatrice o tornio):la geometria più coerente; lo standard per tubi in lega, duplex e nichel dove il controllo dimensionale è importante.
- Rettifica:accettabile per la riparazione dell'acciaio al carbonio e la preparazione sul campo, ma soggetto a variazioni di terreno e angolazione.
- Ossi-taglio o taglio al plasma:veloce per l'acciaio al carbonio, ma lascia un bordo-alterato dal calore e scaglie di ossido che devono essere rettificate per pulire il metallo prima della saldatura; mai accettabile come superficie finale per le leghe.
Per le leghe di acciaio inossidabile, duplex e nichel, il taglio termico senza successiva lavorazione meccanica o molatura del bordo-alterato dal calore è una preparazione rifiutata, poiché il bordo tagliato trasporta precipitazioni di carburo e ossido che infragiliscono l'inizio della saldatura.
Fit-Up: dove lo smusso incontra il partner
Il fine preparato conta solo in relazione al suo partner. I controlli di adattamento-confrontano le due estremità smussate per quanto riguarda l'allineamento, l'uniformità dello spazio e la mancata corrispondenza della superficie interna (alto-basso) e ognuno di questi viene misurato prima della saldatura a punti:
- Allineamento interno:l'alto{0}}basso interno al di sopra del limite WPS crea una sporgenza che intrappola le scorie e causa la mancanza-di-fusione; il limite è tipicamente di 1,5 mm sulla maggior parte delle specifiche, più stretto su leghe e servizio di scorrimento.
- Uniformità del divario:lo spazio tra le radici deve restare all'interno della fascia WPS su tutta la circonferenza; uno spazio vuoto che si chiude su un lato impedisce la penetrazione della radice.
- Pulizia del bisello:olio, ruggine, umidità e ossido devono essere rimossi da entrambe le facce all'interno della fascia di pulizia prima della saldatura.
La verità sul campo è che la maggior parte dei difetti alla radice sono difetti di adattamento-scoperti dopo la saldatura. Misurare l'allineamento e lo spazio prima del primo passaggio è l'intera prevenzione.
Cosa specificare nell'ordine di acquisto
Gli acquirenti di tubi e raccordi devono inserire esplicitamente nell'ordine d'acquisto i requisiti di preparazione-finale:
- Indicare il tipo e l'angolo di smusso (ad esempio, V singola, 30 gradi, 1,6 mm) in base alla WPS del progetto.
- Richiedono estremità lavorate per prodotti in lega, duplex e nichel a meno che il progetto non accetti estremità rettificate.
- Richiedono tappi terminali o protezioni per le estremità smussate per preservare la superficie preparata durante il trasporto.
- Dichiarare il requisito di pulizia (assenza di olio, ruggine o ossido nella zona di saldatura).
- Specificare le bande di ortogonalità e tolleranza del terreno in modo che l'ispezione ricevuta abbia un'accettazione misurabile.
La preparazione dell'estremità del tubo è il controllo di qualità più economico nella saldatura perché avviene prima dell'arco, quando la correzione costa minuti anziché ripetere la radiografia. Specificare lo smusso, la lavorazione e la pulizia sul PO - e misurare l'adattamento-prima della passata di radice - è la disciplina che mantiene elevata la qualità della saldatura e bassi i tassi di riparazione in tutto il progetto.
Domande frequenti
Qual è l'angolo di smusso standard per la saldatura dei tubi?
La preparazione predefinita a V singola utilizza un angolo smussato di 30 gradi su ciascun lato per un angolo incluso di 60 gradi, con una faccia della radice di circa 1,6 mm e uno spazio tra le radici di 2–3 mm. I valori esatti provengono dalle specifiche della procedura di saldatura, non dalla memoria.
Qual è la differenza tra l'angolo smussato e la faccia della radice?
L'angolo smussato è il taglio inclinato su ciascuna estremità del tubo che apre il giunto per l'accesso agli elettrodi; la faccia della radice (terra) è la piccola parte piatta sul bordo interno che supporta il passaggio della radice e previene la bruciatura-. Entrambe le dimensioni devono rientrare nelle tolleranze WPS per una radice sana.
Quando viene utilizzato uno smusso a U o J invece di uno smusso a V?
Su-tubi in lega e nichel a parete spessa, dove il profilo a U o J riduce il volume del metallo saldato e diminuisce il rischio di mancanza-di-fusione alla radice. La preparazione più costosa ripaga in meno passaggi e migliore qualità delle radici su sezioni pesanti.
Posso saldare l'estremità di un tubo tagliata con ossi-combustibile o plasma?
Le estremità tagliate in acciaio al carbonio devono essere rettificate fino a ottenere un metallo pulito per rimuovere le incrostazioni di ossido e il bordo-alterato dal calore prima della saldatura. Per le leghe inossidabili, duplex e di nichel, il taglio termico senza successiva lavorazione o rettifica è una preparazione rifiutata perché trasporta precipitazione di carburo e ossido.
Cos'è l'alto{0}}basso interno e perché è importante?
Interno alto-basso è il disallineamento tra le superfici interne delle due estremità del tubo da saldare. Al di sopra del limite WPS (in genere circa 1,5 mm sulla maggior parte delle specifiche), crea una sporgenza che intrappola le scorie e causa la mancanza di-di-fusione. Viene misurato prima della puntatura, non dopo.
