Materialabstimmung und Füllstoffauswahl
Der Zusatzwerkstoff sollte in Festigkeit und Zusammensetzung mit der Rohrsorte übereinstimmen, sodass sich Schweißgut, Wärmeeinflusszone und Grundwerkstoff wie ein Material verhalten. Für Kohlenstoffstahlrohre wie ASTM A106 oder A53 sind Elektroden mit niedrigem Wasserstoffgehalt oder Massivdraht mit entsprechender Stärke Standard. Bei niedrig-Legierungssorten wie 15CrMoG oder P11 muss der Füllstoff den gleichen Chrom- und Molybdängehalt aufweisen. Wenn sich das Rohrmaterial vom Fittingmaterial unterscheidet, müssen Füller und Verfahren für die tatsächlich verwendete Kombination geeignet sein.
Kantenvorbereitung und Anpassung-
Reinigen Sie die Verbindungsflächen: Entfernen Sie mindestens 25 mm lang Fett, Öl, Rost, Zunder und Feuchtigkeit von beiden Seiten der Schweißnaht, da Verunreinigungen Porosität und Wasserstoffrisse verursachen.
Bearbeiten oder schleifen Sie eine richtige Nut: Ein einzelnes -V mit einem eingeschlossenen Winkel von 60 Grad und einer Grundfläche von 1,5 bis 2 mm ist die übliche Vorbereitung für Wandstärken bis zu etwa 20 mm.
Kontrollieren Sie den Wurzelspalt: Ein typischer Spalt von 2 bis 3 mm ermöglicht eine vollständige Wurzeldurchdringung ohne übermäßiges Durchschmelzen.
Überprüfen Sie die Ausrichtung: Eine Abweichung von mehr als 1,5 mm an der Bohrung führt zu Spannungskonzentrationen und schlechter Wurzelqualität. Interne Ausrichtungsklemmen helfen bei größeren Bohrungen.
Vorwärm- und Zwischenlagentemperatur
Das Vorwärmen verlangsamt die Abkühlgeschwindigkeit nach dem Schweißen und verhindert harte, rissempfindliche Mikrostrukturen. Typische technische Praxis für nahtlose Kohlenstoff- und niedrig{2}legierte Rohre ist:
| Rohrmaterial | Wandstärke | Typisches Vorheizen |
|---|---|---|
| Kohlenstoffstahl (A106, A53) | Bis 19 mm | Bei Temperaturen über 5 °C Umgebungstemperatur nicht erforderlich |
| Kohlenstoffstahl (A106, A53) | Über 19 mm | 50 - 100 C |
| Niedrig-Legierung (P11, 15CrMoG) | Alle Wände | 150 - 200 C |
Die Zwischenlagentemperatur sollte bei diesen Qualitäten etwa 250 °C nicht überschreiten, und die Vorwärmung muss über den gesamten Fugenumfang hinweg aufrechterhalten werden, nicht nur am Anfangspunkt.
Schweißmethoden und -parameter
| Verfahren | Typische Verwendung | Typische Parameter |
|---|---|---|
| SMAW (Stab) | Feldschweißen, alle Positionen | 3,2-mm-Elektrode bei 90 - 130 A |
| GTAW (WIG) | Wurzelpass, dünnwandig, rostfrei | 2,4 mm Füllstoff bei 90 - 140 A mit Argon |
| GMAW / FCAW | Produktionsschweißen, dicke Wand | 1,2 mm Draht bei 180 - 260 A |
| GESEHEN | Werkstattschweißen großer Durchmesser | Hochstrom, Einzel- oder Mehrfachdurchgang |
Bei dicken Wänden erzeugt eine Sequenz mit mehreren Durchgängen mit Stringer-Perlen und einer kontrollierten Schichtbreite eine feinere Kornstruktur und eine geringere Restspannung als breite Webraupen.
Inspektion und Abnahme
Bei der visuellen Untersuchung (VT) nach jedem Durchgang werden Schlacke, Hinterschneidungen, Porosität und Profilfehler erkannt, solange diese noch reparierbar sind.
Durch Röntgenprüfung (RT) oder Ultraschallprüfung (UT) wird die innere Festigkeit der fertigen Verbindung überprüft; Die Akzeptanzkriterien richten sich nach dem Projektcode, z. B. ASME B31.3 oder der geltenden Druckgerätenorm.
Die Magnetpulver- (MT) oder Farbeindringprüfung (PT) erkennt Oberflächenrisse, insbesondere in der Wärmeeinflusszone von niedriglegierten Schweißnähten.
Härtetests an Kohlenstoff- und niedrig{0}legierten Schweißnähten bestätigen, dass die Hitzeeinflusszone nicht über-verhärtet ist.
Erfassen Sie die Schweißparameter, die Verbrauchsmaterialcharge und die Identität des Prüfers, um eine vollständige Rückverfolgbarkeit kritischer Verbindungen zu gewährleisten.
Häufige Missverständnisse
„Nahtlose Rohrschweißungen sind einfacher, da keine Naht vorhanden ist.“ Für nahtlose Rohre gelten immer noch die gleichen Verbindungsanforderungen. Durch das Fehlen einer Längsnaht entfällt nur eine Variable.
„Vorwärmen gilt nur für sehr dicke Rohre.“ Umgebungstemperatur, Beschränkung und Materialqualität spielen eine Rolle; Eine kalte Werkstatt kann selbst mittlere Wandstärken rissempfindlich machen.
„Eine Schweißnaht, die gut aussieht, ist automatisch auch intakt.“ Das Aussehen beweist nicht die Durchdringung; Für drucktragende Verbindungen ist eine zerstörungsfreie Prüfung erforderlich.
FAQ
F1: Welcher Nutwinkel ist typisch für das Schweißen nahtloser Stahlrohre?
A: Eine einzelne-V-Nut mit einem eingeschlossenen Winkel von 60 Grad, einer Wurzelfläche von 1,5 bis 2 mm und einem Wurzelspalt von 2 bis 3 mm ist die übliche Vorbereitung für Wände bis etwa 20 mm.
F2: Wann ist ein Vorwärmen für Kohlenstoffstahlrohre erforderlich?
A: Typischerweise für Wandstärken über 19 mm, bei kalten Umgebungsbedingungen oder für hoch-feste Verbindungen; Das Regelverfahren gibt die genaue Temperatur vor.
F3: Welches Zusatzmetall wird für ASTM A106 GrB-Rohre verwendet?
A: Elektroden mit niedrigem-Wasserstoffgehalt wie E7018 oder Massivdraht mit entsprechender Mindestzugfestigkeit sind die Standardauswahl.
F4: Welche zerstörungsfreie Prüfung wird für Rohrschweißungen bevorzugt?
A: Durchstrahlungstests werden häufig durchgeführt, um die innere Integrität zu dokumentieren. Ultraschallprüfungen sind schneller und werden häufig bei dicken Wänden eingesetzt, und beide folgen den Akzeptanzkriterien des Projektcodes.
F5: Wie wird die Schweißnaht vor Oxidation geschützt?
A: Schutzgas für GTAW und GMAW oder die Elektrodenbeschichtung für SMAW schließt Sauerstoff aus; Bei Edelstahl- und Titanrohren schützt die Argon-Rückspülung-auch die Wurzelperle.
F6: Was verursacht Porosität in Rohrschweißnähten?
A: Schmutz, Feuchtigkeit, Öl oder Rost an der Verbindung, falscher Schutzgasfluss oder Schweißen bei windigen Bedingungen; Eine ordnungsgemäße Reinigung und Abschirmung beseitigt die meisten Porositäten.