A maioria das tubulações térmicas de grande diâmetro é atualmente fabricada com tubos espirais de aço de baixo carbono. O requisito geral é: na inspeção da qualidade da solda, tanto na solda rotativa quanto na solda fixa, a amostragem deve atingir o nível II ou superior. O processo de operação é descrito a seguir:
Primeiramente, a preparação antes da soldagem de tubos de aço de grande diâmetro.
O material do tubo de aço é Q235, com especificação de 820 mm × 10 mm para soldagem em espiral. Utilize a máquina de solda a arco CA ZX7-500 e eletrodos de solda E4303. Seque a 150 °C por 1 hora antes do uso. Utilize o tubo assim que for usar. Antes da soldagem, a sujeira, óleo, ferrugem, umidade, etc., na superfície do tubo de 60 mm de largura, em ambos os lados da ranhura, deve ser limpa para revelar o brilho metálico.
Em segundo lugar, soldagem de juntas rotativas de tubos de aço.
1. Agrupamento e posicionamento: O agrupamento e o posicionamento das juntas de tubos de aço são essenciais para garantir a qualidade da solda e promover uma boa conformação posterior das juntas. Se o formato do chanfro, o espaçamento de agrupamento e o tamanho da borda romba não forem adequados, podem ocorrer defeitos como concavidades, nódulos de solda e penetração incompleta. Ao posicionar as placas de posicionamento, de acordo com a situação da junta do tubo de aço, distribuem-se uniformemente de 8 a 10 placas de posicionamento (200 mm × 80 mm × 10 mm) ao redor do tubo, com um espaçamento de agrupamento de 4 mm. Durante o posicionamento, deve-se garantir a concentricidade entre os tubos, e o desalinhamento deve ser inferior a 1,5 mm. Ao soldar a placa de posicionamento, a solda de filete da placa do tubo deve ser feita na mesma direção para facilitar a remoção.
2. Soldagem da camada base. É realizada por soldagem a arco com eletrodo revestido, utilizando o método de soldagem unilateral e conformação bilateral. Utiliza-se um eletrodo de 3,2 mm de diâmetro e solda-se pelo método de interrupção do arco. A corrente de soldagem é de 115 a 125 A. Durante a soldagem, segue-se rigorosamente o princípio de “início do arco no meio e extinção do arco à direita” (ou seja, após o eletrodo iniciar o arco no centro da ranhura, ele se move rapidamente horizontalmente para a esquerda da ranhura, retorna para a direita e extingue o arco para baixo). Cada repetição desse processo deve ocorrer em intervalos de aproximadamente 1,5 s. Durante o processo de soldagem, a posição de soldagem é ajustada para o melhor estado de operação girando a conexão do tubo, ou seja, a soldagem é realizada sempre entre 8:30 e 10:30 (4:30 e 2:30) da junta do tubo de aço, e as placas de posicionamento são removidas uma a uma à medida que a solda avança.
3. Soldagem da camada de enchimento. Utilize novamente um eletrodo de solda com diâmetro de 3,2 mm, corrente de soldagem de 115 a 130 A e soldagem a arco contínuo. Antes da soldagem, limpe a camada base da escória de solda e, em seguida, posicione a conexão do tubo entre 9 e 11 horas (3 horas e 1 hora). Durante a soldagem, o eletrodo é movimentado em forma de "8", seguindo o princípio de soldagem ligeiramente mais lenta nas extremidades e mais rápida no centro. Esse método permite que a solda da camada de enchimento fique plana, sem sulcos profundos (ângulos) nas laterais, prevenindo defeitos como inclusões de escória entre as camadas. O arco de soldagem deve ser curto e o eletrodo movimentado uniformemente para aumentar a temperatura da poça de fusão e permitir que a escória e os poros da solda anterior derretam, evitando defeitos como inclusões de escória e poros, o que favorece a soldagem da camada superficial. A superfície superior da solda da camada de enchimento deve ficar de 0,5 a 1,5 mm abaixo da superfície do tubo, e o contorno da ranhura deve ser preservado.
4. Soldagem da camada de cobertura. Utilize uma vareta de solda com diâmetro de 4 mm e corrente de soldagem de 150 a 160 A. A operação de soldagem é a mesma da camada de enchimento. A vareta de solda deve ser movimentada uniformemente para que a solda se forme de maneira uniforme. As duas laterais da solda de cobertura devem ultrapassar a borda do sulco em 2 mm, e a altura da solda excedente deve ser de aproximadamente 2 mm.
5. Soldagem da camada inferior. Para o lado oposto com conformação inadequada ou requisitos técnicos deficientes, utilize um eletrodo de solda de 4 mm de diâmetro e uma corrente de soldagem de 160 a 180 A para refazer a solda interna do tubo e realizar a soldagem da camada inferior. Isso garante que a largura e a altura da solda interna do tubo sejam consistentes, a conformação fique perfeita e a transição seja suave. Os defeitos, como depressões, nódulos de solda e poros de contração na solda interna do tubo, são eliminados, e os requisitos técnicos dos desenhos são atendidos.
Terceiro, a soldagem de juntas fixas de tubos de aço.
A forma da ranhura na junta de tubos de aço fixos é basicamente a mesma que na junta de tubos de aço rotativos. A diferença reside no fato de que, na junta fixa, o arco é extinto para cima no lado direito, de modo que a soldagem por arco alternadamente ocorre nos lados esquerdo e direito. O arco pode ser extinto até ultrapassar 12 pontos e 10 mm. Durante o processo de soldagem, a velocidade não deve ser excessiva, caso contrário, afetará a conformação interna do tubo e poderá causar defeitos como inclusões de escória e poros de contração. Ao trocar o eletrodo de solda, a operação é a mesma que na soldagem de tubos rotativos. O uso correto do ângulo do eletrodo e o controle do comprimento do arco são fundamentais para garantir a qualidade da soldagem. Os ângulos do eletrodo para a camada base, camada de enchimento e camada de cobertura são basicamente os mesmos, mas o comprimento do arco e o método de alimentação do eletrodo são diferentes. O formato da poça de fusão é controlado principalmente pelo comprimento do arco e pelo método de alimentação do eletrodo. A soldagem do tubo é realizada em dois semicírculos, e os pontos de início e fim do arco são selecionados 10 mm à frente do centro do semicírculo do tubo.
1. Método de operação da camada base
① Soldagem da primeira metade da junta do tubo de aço: Utilize um eletrodo de solda com diâmetro de 3,2 mm e corrente de soldagem de 115~125 A. Ao soldar, pré-aqueça o ponto inicial (10 mm antes das 6 horas) com um arco longo. Quando o ferro fundido, semelhante a suor, aparecer na ranhura, abaixe rapidamente o arco, primeiro faça um movimento horizontal da direita para a esquerda e, em seguida, um movimento da esquerda para a direita, extinguindo o arco para baixo para formar a primeira camada de ferro fundido. Ao reacender o arco, para evitar marcas na parede posterior do tubo, o arco deve estar alinhado com o ângulo interno da ranhura, e o eletrodo de solda deve ser empurrado para cima o máximo possível para que o arco atue completamente na parede do tubo. Das 3h às 13h ou das 9h às 11h, a soldagem é vertical e ascendente, com o comprimento do arco ajustado para 2 a 3 mm (a partir da superfície interna do chanfro). Caso contrário, grandes defeitos de solda serão formados na parede do tubo. Das 11h às 12h (ou da 13h às 12h), a soldagem se aproxima da posição plana, e a operação deve ser de interrupção de arco alternada para a esquerda e para a direita. Ou seja, inicie o arco no lado esquerdo e, quando o chanfro esquerdo estiver fundido, extinga imediatamente o arco para cima, também para a esquerda. Em seguida, inicie o arco no lado direito e, quando o chanfro direito estiver fundido, extinga imediatamente o arco para a direita. Mantenha o tamanho do orifício fundido basicamente o mesmo (o ideal é fundir cerca de 2 mm em ambos os lados do chanfro), e a inclinação do eletrodo deve ser semelhante à da soldagem vertical (inclinado para baixo entre 80° e 85°). Ao trocar o eletrodo, a velocidade deve ser alta. Primeiro, estenda o arco para pré-aquecer o tubo. Quando observar a formação de vapor na poça de fusão, reduza rapidamente a intensidade do arco para a soldagem. Quando o eletrodo estiver no centro da ranhura, pressione o arco para dentro e mantenha-o pressionado por cerca de 2 segundos. Após ouvir o som de "sopro", retome a soldagem com o arco normal. Isso pode evitar defeitos como porosidades ou juntas mal acabadas na solda da junta do tubo de aço. Ao selar a junta, preste atenção especial a dois pontos: esmerilhe a solda inicial da costura circunferencial em um ângulo; evite que outra junta fique a cerca de 20 mm da junta selada.
② Soldagem da segunda metade do círculo: Antes de soldar, utilize uma esmerilhadeira manual para aplainar levemente as duas extremidades da primeira metade da solda, removendo de 5 a 10 mm no início e no fim, tomando cuidado para não danificar a borda do chanfro. O processo de soldagem é o mesmo da primeira metade do círculo. No entanto, é importante observar que, ao soldar a segunda metade a cerca de 10 mm da extremidade da primeira metade e fechar a solda, o arco não deve ser apagado. Ao fechar a solda, pressione levemente o eletrodo. Quando ouvir um som de "batida de dentes", significa que a raiz fundiu completamente e a cabeça foi unida. Nesse momento, o arco não deve ser apagado. O eletrodo deve ser movimentado para frente e para trás na junta para prolongar o tempo de contato e preencher o espaço com ferro fundido, garantindo a fusão completa da solda e evitando a formação de retração.
2. Soldagem com camada de enchimento: O eletrodo da camada de enchimento varia conforme o diâmetro do tubo. As técnicas de soldagem a arco contínuo, corrente de soldagem e movimentação do eletrodo são as mesmas da soldagem com tubo rotativo.
3. Soldagem da camada de cobertura: A soldagem da camada de cobertura é basicamente a mesma que a da camada de enchimento.
4. Soldagem da camada inferior: A soldagem da camada inferior difere da soldagem do tubo rotativo e requer soldagem em todas as posições.
Quarto, tratamento pós-soldagem
Após a soldagem da tubulação térmica, o processo inclui: detecção de falhas por raios X → teste de pressão de água → tratamento anticorrosivo da junta de solda → preenchimento após a aplicação de máscara ou camada de isolamento externo. Este método de soldagem é utilizado para tubulações térmicas. O processo é simples, fácil de dominar, apresenta alta eficiência de soldagem, baixa taxa de retrabalho, boa qualidade de soldagem e é fácil de ser implementado.
Quinto, resumo
1. A chave para a soldagem da base é garantir a qualidade da conformação interna do tubo, controlando o tamanho do orifício de fusão. Se for muito grande, é fácil causar nódulos de solda; se for muito pequeno, é fácil causar defeitos como penetração incompleta. O diâmetro do orifício de fusão = a distância entre os grupos + 3 mm (1,5 mm fundidos em cada lado da ranhura) é o ideal.
2. Ao soldar a base, a posição do eletrodo de extinção do arco nunca deve ser selecionada no centro da ranhura. Deve ser selecionada em qualquer lado da ranhura ou na carne de solda após a soldagem, para que não haja cavidade de contração na raiz.
3. Recomenda-se o uso do método de vareta em forma de "8" para soldagem de camadas de enchimento. Isso permite obter uma solda lisa e uniforme, sem ângulos em ambos os lados do chanfro, e evita defeitos como inclusões de escória e poros entre as camadas.
4. Para obter uma transição suave e uma solda com bom acabamento, recomenda-se usar uma tira de solda em forma de crescente para a camada de cobertura e realizar a soldagem com uma velocidade adequada (onde a camada de enchimento for alta, a velocidade de soldagem deve ser ligeiramente maior e, onde a camada de enchimento for baixa, a velocidade de soldagem deve ser ligeiramente menor).
5. Ao soldar a parte inferior, preste atenção às medidas de ventilação.
Data da publicação: 08/04/2025