Correspondência de materiais e seleção de preenchimento
O metal de adição deve corresponder ao grau do tubo em termos de resistência e composição, para que o metal de solda, a zona{0}afetada pelo calor e o metal base se comportem como um só material. Para tubos de aço carbono, como ASTM A106 ou A53, eletrodos de baixo-hidrogênio ou fio sólido de resistência correspondente são padrão. Para classes de baixa{6}}liga, como 15CrMoG ou P11, o enchimento deve conter o mesmo teor de cromo e molibdênio. Quando o material do tubo for diferente do material da conexão, o enchimento e o procedimento deverão ser qualificados para a combinação realmente utilizada.
Preparação e ajuste-da borda
Limpe as faces da junta: remova graxa, óleo, ferrugem, incrustações e umidade de ambos os lados da solda em pelo menos 25 mm, pois os contaminantes causam porosidade e trincas por hidrogênio.
Usine ou retifique uma ranhura adequada: um único-V com um ângulo incluído de 60 graus e uma face de raiz de 1,5 a 2 mm é a preparação comum para espessuras de parede de até cerca de 20 mm.
Controle a folga da raiz: uma folga típica de 2 a 3 mm permite a penetração total da raiz sem derretimento excessivo-.
Verifique o alinhamento: incompatibilidade de mais de 1,5 mm no furo cria concentração de tensão e baixa qualidade da raiz; grampos de alinhamento interno ajudam em furos maiores.
Pré-aquecimento e temperatura entre passes
O pré-aquecimento diminui a taxa de resfriamento após a soldagem e evita microestruturas duras e sensíveis-a rachaduras. A prática típica de engenharia para tubos sem costura de carbono e de baixa{2}}liga é:
| Material do tubo | Espessura da Parede | Pré-aquecimento típico |
|---|---|---|
| Aço carbono (A106, A53) | Até 19 mm | Não é necessário acima de 5 C ambiente |
| Aço carbono (A106, A53) | Acima de 19mm | 50 - 100 C |
| Baixa-liga (P11, 15CrMoG) | Todas as paredes | 150 - 200 C |
A temperatura entre passes não deve exceder cerca de 250°C para essas classes, e o pré-aquecimento deve ser mantido em toda a circunferência da junta, não apenas no ponto inicial.
Métodos e parâmetros de soldagem
| Método | Uso típico | Parâmetros típicos |
|---|---|---|
| SMAW (vara) | Soldagem em campo, todas as posições | Eletrodo de 3,2 mm em 90 - 130 A |
| GTAW (TIG) | Passe de raiz, parede fina, inoxidável | Enchimento de 2,4 mm em 90 - 140 A com argônio |
| GMAW/FCAW | Soldagem de produção, parede espessa | Fio de 1,2 mm em 180 - 260 A |
| SERRA | Soldagem de oficina de grandes diâmetros | Alta corrente, passagem única ou múltipla- |
Para paredes espessas, uma sequência de-passes múltiplos com cordões de longarina e uma largura de camada controlada produz uma estrutura de granulação mais fina e menor tensão residual do que cordões de trama larga.
Inspeção e Aceitação
O exame visual (VT) após cada passagem detecta escória, cortes inferiores, porosidade e defeitos de perfil enquanto ainda são reparáveis.
O teste radiográfico (RT) ou o teste ultrassônico (UT) verificam a solidez interna da articulação concluída; os critérios de aceitação seguem o código do projeto, como ASME B31.3 ou o padrão-de equipamentos de pressão aplicável.
O exame de partículas magnéticas (MT) ou de corante penetrante (PT) detecta trincas superficiais, especialmente na zona-afetada pelo calor de soldas de-baixa liga.
Testes de dureza em soldas de carbono e de baixa{0}liga confirmam que a zona{{1}afetada pelo calor não está excessivamente-endurecida.
Registre os parâmetros de soldagem, lote de consumíveis e identidade do inspetor para rastreabilidade total de juntas críticas.
Equívocos comuns
"Soldas de tubos sem costura são mais fáceis porque não há costura." O tubo sem costura ainda possui os mesmos requisitos de junta; a ausência de costura longitudinal remove apenas uma variável.
"O pré-aquecimento é apenas para tubos muito grossos." Temperatura ambiente, restrição e qualidade do material; uma oficina fria pode tornar até mesmo espessuras moderadas de parede-sensíveis a rachaduras.
"Uma solda com boa aparência fica automaticamente correta." A aparência não prova penetração; exames não{1}}destrutivos são necessários para juntas-de retenção de pressão.
Perguntas frequentes
Q1: Qual ângulo de ranhura é típico para soldagem de tubos de aço sem costura?
R: Uma única ranhura em V com um ângulo incluído de 60 graus, uma face de raiz de 1,5 a 2 mm e uma folga de raiz de 2 a 3 mm é a preparação comum para paredes de até cerca de 20 mm.
Q2: Quando é necessário o pré-aquecimento para tubos de aço carbono?
R: Normalmente para espessuras de parede acima de 19 mm, em condições ambientais frias ou para juntas de alta-restrição; o procedimento governante especifica a temperatura exata.
Q3: Qual metal de adição é usado para tubos ASTM A106 GrB?
R: Eletrodos com baixo-hidrogênio, como E7018, ou fio sólido com resistência à tração mínima correspondente, são as escolhas padrão.
P4: Qual teste não{1}}destrutivo é preferido para soldas de tubos?
R: O exame radiográfico é comum pelo registro da integridade interna; o teste ultrassônico é mais rápido e frequentemente usado para paredes espessas, e ambos seguem os critérios de aceitação do código do projeto.
Q5: Como a solda é protegida da oxidação?
R: O gás de proteção para GTAW e GMAW, ou o revestimento do eletrodo para SMAW, exclui oxigênio; para tubos de aço inoxidável e titânio, a purga-de argônio também protege o cordão da raiz.
Q6: O que causa porosidade nas soldas de tubos?
A: Sujeira, umidade, óleo ou ferrugem na junta, fluxo incorreto de gás de proteção ou soldagem em condições de vento; a limpeza e a proteção adequadas eliminam a maior parte da porosidade.