I vantaggi della saldatura di tubi con filo GTAW per il tuo progetto ad alta specifica

Lo standard di lunga data per la saldatura dei tubi è la saldatura ad arco con metallo schermato (SMAW), comunemente chiamata "a elettrodo" per via degli elettrodi consumabili a forma di asta utilizzati. La saldatura SMAW è da decenni una delle forme di saldatura ad arco più diffuse. Saldatrici qualificate e attrezzature SMAW sono ampiamente disponibili, e questo processo è semplice da impostare e altamente portatile. Ciò ha reso la saldatura SMAW il metodo standard per saldare i tubi in molti progetti, dagli oleodotti agli impianti per bevande. Tuttavia, la saldatura SMAW non è necessariamente il metodo migliore per saldare i tubi e in molte applicazioni viene sostituita dai processi di saldatura dei tubi con alimentazione a filo.

Utilizzando un alimentatore di filo si estende la lunghezza potenziale di ogni singola saldatura. Permette inoltre di completare più rapidamente e con meno ritardi passaggi di riempimento o di chiusura complessi, velocizzando il completamento di progetti come la saldatura di tubi di grande diametro. Tuttavia, non tutte le saldature di tubi con alimentazione a filo sono uguali. La saldatura ad arco con filo continuo (GMAW) è la forma più comune di saldatura di tubi con alimentazione a filo, ma può essere inaccettabile per progetti che richiedono specifiche elevate. Altri processi di alimentazione del filo producono saldature di qualità superiore, ma non hanno la flessibilità necessaria per diversi tipi di saldatura di tubi. La saldatura ad arco con gas tungsteno (GTAW) con filo presenta la qualità e la flessibilità necessarie per essere utilizzata in numerose applicazioni.

Confronto tra i tipi di processi di saldatura di tubi con alimentazione a filo

Sono disponibili diversi tipi di processi di saldatura a filo, ognuno dei quali presenta vantaggi e svantaggi. La saldatura GMAW, detta anche saldatura a gas inerte metallico o MIG, è quasi sinonimo di saldatura a filo, ma non è la scelta migliore per ogni progetto.

I processi di saldatura a filo variano principalmente nella qualità delle saldature che creano e nella velocità di saldatura (deposizione). Esistono anche dei limiti riguardo a dove e come alcuni di questi processi possono essere utilizzati. Non tutti i tipi di saldatura a filo sono abbastanza portatili da poter essere impiegati nei cantieri edili. Altri non hanno la mobilità necessaria per spostarsi in ogni posizione di saldatura e sono per lo più costretti a lavorare in piano. La tabella seguente riassume i vari processi di saldatura dei tubi con alimentazione a filo, la qualità delle saldature che producono e se sono adatti all'impiego in ambienti di cantiere.

I processi di saldatura dei tubi con alimentazione a Wire SAW, PTAW e saldatura laser combinano alta velocità e alta qualità. Si tratta tuttavia di configurazioni specializzate, limitate a strutture predisposte. A causa delle loro dimensioni e delle attrezzature di supporto necessarie, sono inoltre limitate alla saldatura in posizione fissa, generalmente in posizione piana. Di conseguenza, in questi processi, la testa di saldatura non può essere spostata attorno al tubo. Invece, il tubo viene spostato attorno all'Unità elettrodo. Per tubi molto grandi, è necessario utilizzare attrezzature meccanizzate per posizionare e ruotare il tubo in modo che sia possibile saldarne l'intero diametro. La complessità di questa configurazione limita l'uso di questi metodi. La maggior parte dei progetti di saldatura di tubi ad alte specifiche richiederà un processo di saldatura di tubi con alimentazione a filo che offra la flessibilità di saldare in diverse posizioni e luoghi.

Saldatura ad arco con Filo mobile e portatile per tubi

Per molte saldatrici, la saldatura FCAW potrebbe essere una soluzione altamente portatile e flessibile. Grazie all'impiego dei Flussi per la schermatura, può essere utilizzato in ambienti di lavoro che non sono adatti alla saldatura con gas di protezione. Tuttavia, questa dipendenza dai Flussi per la schermatura limita anche la qualità delle saldature e i tipi di materiali che si possono saldare con la tecnica FCAW.

Il FCAW è limitato da:

• Amperaggio elevato: i processi di saldatura a Flussi richiedono amperaggi e tensioni elevati per innescare e mantenere l'arco. Ciò si traduce in un elevato apporto termico e in un elevato rischio di perforazione e deformazione dei materiali circostanti. Ciò crea anche un limite inferiore per gli spessori di metallo che la tecnica FCAW può saldare, poiché un materiale di base troppo sottile brucerà.
• Problemi con la purezza della saldatura: il flusso nel nucleo dell'Unità elettrodo può assorbire l'umidità atmosferica e introdurre idrogeno e ossigeno in eccesso nella saldatura. L'idrogeno può causare l'infragilimento dei materiali ferrosi come l'acciaio e l'acciaio inossidabile, mentre gli ossidi possono creare una serie di difetti nelle saldature.
• Tipo di metallo: la gamma di metalli che possono essere saldati con la saldatura a filo animato è limitata in gran parte ad acciai, acciai inossidabili, alluminio e alcune delle leghe esotiche più comunemente utilizzate come Inconel^® e Monel^® (con filo molto specializzato). I metalli sensibili come il titanio non possono essere saldati in modo affidabile con questo processo perché il livello di schermatura è inadeguato per la zona interessata dal calore.

L'uso di FCAW e di altri processi dipendenti dal flusso è meglio limitare agli acciai al carbonio e ad alcuni acciai inossidabili e all'alluminio. I processi di saldatura ad arco con protezione di gas come GMAW e GTAW rinunciano in parte alla portabilità di FCAW perché dipendono dal gas di protezione che può essere spazzato via dal vento o da altri flussi d'aria. Tuttavia, il gas di protezione consente di innescare e mantenere un arco a un amperaggio inferiore, il che amplia sia la gamma di spessori dei metalli sia i tipi di metalli che possono essere saldati. Anche la qualità delle saldature risultanti tende ad essere migliore. In particolare, la saldatura di tubi con filo GTAW è nota per la sua qualità e non presenta i problemi di fusione tipici della saldatura GMAW. Offre la qualità necessaria per progetti con specifiche elevate, mantenendo al contempo la flessibilità di utilizzo.

I vantaggi della saldatura di tubi GTAW con filo

La saldatura con gas inerte al tungsteno è ampiamente e giustamente nota per la qualità delle saldature che produce. L'utilizzo di un'Unità elettrodo di tungsteno per generare e mantenere un arco offre i seguenti vantaggi:

• Purezza: mantenendo separati schermatura, Unità elettrodo e materiale di riempimento si ottengono saldature finite molto pure.
• Controllo del calore: Il processo consente anche un controllo molto preciso dell'amperaggio. Ciò consente al saldatore di controllare con precisione l'apporto termico nel pezzo.
• Controllo sul profilo di saldatura: la saldatura GTAW consente un controllo molto preciso sulla formazione della saldatura. L'angolo di molatura del tungsteno può influire sulla penetrazione della saldatura e sulla sua larghezza, consentendo ai saldatori di controllare queste variabili in anticipo anziché dover dipendere da regolazioni manuali durante la saldatura.

Sfortunatamente, la saldatura di tubi con filo GTAW presenta anche alcuni svantaggi. Per i saldatori è un processo difficile da padroneggiare e l'esecuzione di saldature secondo standard ad alta specifica richiede una notevole formazione e tempo di pratica. Il GTAW orbitale automatizzato elimina questo svantaggio. Elimina inoltre l'affaticamento del saldatore come fattore del processo di completamento delle saldature dei tubi e consente di saldare l'intero diametro di un tubo in un'unica passata.

In molti settori industriali i requisiti tecnici e qualitativi per la saldatura dei tubi sono in aumento. In combinazione con la continua carenza di saldatori qualificati, la qualità e la flessibilità della saldatura orbitale faranno sì che questa sia il processo di saldatura di tubi con alimentazione a filo che sostituirà la saldatura SMAW. La sola saldatura orbitale GTAW di tubi alimentati a filo può soddisfare i nuovi standard qualitativi, garantendo al contempo la flessibilità necessaria per l'uso in più contesti e posizioni.

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