Els informes d'inspecció de soldadura poques vegades culpen la soldadura mateixa d'una mala unió; culpen l'ajust-amunt, i l'ajust-s'inicia a l'extrem de la canonada. L'angle de bisell, la cara de l'arrel, la dimensió del terreny i l'angle inclòs s'estableixen abans del primer arc, i decideixen si el pas de l'arrel penetra, si el metall de soldadura omple la junta i si la soldadura acabada compleix l'estàndard radiogràfic que exigeix el codi.
Aquest article explica els tipus de bisell estàndard, les toleràncies que els regeixen, les opcions de-preparació final per a diferents processos de soldadura i els punts d'inspecció que un comprador hauria de col·locar a la comanda.
La geometria estàndard del bisell
La preparació de soldadura predeterminada per a la canonada de soldadura a tope{0}} és el bisell en V únic: un angle de bisell de 30 graus a cada costat, que dóna un angle inclòs de 60 graus, amb una cara de l'arrel (la terra) d'uns 1,6 mm i un espai d'arrel establert per l'instal·lador abans de soldar. La geometria existeix per equilibrar dues necessitats oposades: una obertura suficient perquè l'elèctrode o el cable arribi a l'arrel i prou terra per evitar que el pas de l'arrel es cremi.
| Característica de bisell | Valor típic | Efecte sobre la soldadura |
| Angle de bisell (cada costat) | 30 graus (± 2,5 graus) | Controla l'accés a l'arrel |
| Angle inclòs | 60 graus | Estableix el volum del metall de soldadura |
| Cara de l'arrel (terra) | 1,6 mm (±0,8 mm) | Evita que es cremin-a l'arrel |
| Bretxa arrel | 2 – 3 mm típic | Permet la penetració de les arrels |
| Quadrat de l'extrem del tub | Dins d'1 mm a la majoria d'especificacions | Manté l'espai uniforme al voltant de l'articulació |
Els valors anteriors són intervals típics; els números de control provenen de l'especificació del procediment de soldadura (WPS) i del codi aplicable, i cada dimensió de l'extrem preparat s'ha de mesurar amb aquest WPS, no amb la memòria.
Tipus de bisell i quan s'utilitza cadascun
Els diferents gruixos de paret i processos de soldadura requereixen diferents preparacions:
- Bisell en V únic:el valor predeterminat per a gruixos de paret de fins a aproximadament 19 mm; un costat està bisellat, l'altre costat de l'articulació el reflecteix.
- Bisell de doble V:s'utilitza en parets més pesades per equilibrar el volum de soldadura des dels dos costats i controlar la distorsió.
- Bisell únic en U o J:preferit per a canonades d'aliatge de paret-gruixuda i níquel, on el perfil en U redueix el volum de metall de soldadura i el risc de manca-de-fusió a l'arrel.
- Bisell compost:especificat per a seccions de paret molt pesades en servei d'alta-pressió i àcid.
- Vora quadrada (sense bisell):s'utilitza només per a canonades de paret-prima on s'aconsegueix una penetració total sense obertura.
La regla és tant econòmica com tècnica: el tipus de bisell estableix el volum de metall de soldadura, i el volum de metall de soldadura estableix les hores, el consum de farciment i el control de la distorsió. Les línies de-paret gruixudes justifiquen la preparació en U més cara perquè el volum de soldadura reduït es recupera en menys passades.
Mètodes de preparació final i les seves signatures
Els extrems de les canonades es preparen per mecanitzat, rectificat o tall tèrmic, i cada mètode deixa una signatura que afecta la qualitat de la soldadura:
- Extrems mecanitzats (biselladora o torn):la geometria més consistent; l'estàndard per a canonades d'aliatge, dúplex i níquel on el control dimensional és important.
- Mòlta:acceptable per a la reparació d'acer al carboni i la preparació del camp, però subjecte a variacions en el terreny i l'angle.
- Oxi-combustible o tall de plasma:ràpid per a l'acer al carboni, però deixa una vora-afectada per la calor i una escala d'òxid que s'han de tornar a tallar per netejar el metall abans de soldar; mai acceptable com a superfície final per als aliatges.
Per als aliatges inoxidables, dúplex i níquel, el tall tèrmic sense mecanitzat o rectificat posteriors de la vora afectada per la calor-és una preparació rebutjada, perquè la vora tallada porta precipitació de carbur i òxid que fragilitza l'inici de la soldadura.
Encaix-: on el bisell es troba amb el soci
El final preparat només importa en relació amb el seu soci. Les comprovacions d'ajust-amunt comparen els dos extrems bisellats per a l'alineació, la uniformitat de la bretxa i la desajust de la superfície interna (alt-baix), i cadascun d'ells es mesura abans de la soldadura per punt:
- Alineació interna:intern alt-baix per sobre del límit WPS crea una cornisa que atrapa l'escòria i provoca manca-de-fusió; el límit és normalment d'1,5 mm a la majoria d'especificacions, més estricte en aliatge i servei de fluència.
- Uniformitat de la bretxa:la bretxa arrel s'ha de mantenir dins de la banda WPS al voltant de tota la circumferència; un buit que es tanca d'un costat impedeix el pas d'arrel de penetració.
- Neteja del bisell:L'oli, l'òxid, la humitat i l'òxid s'han d'eliminar de les dues cares dins de la banda de neteja abans de soldar.
La veritat de camp és que la majoria dels defectes de l'arrel són defectes d'ajust-descoberts després de la soldadura. Mesurar l'alineació i el buit abans de la primera passada és tota la prevenció.
Què cal especificar a la comanda de compra
Els compradors de canonades i accessoris haurien de posar el requisit de-preparació final a la comanda de manera explícita:
- Indiqueu el tipus de bisell i l'angle (per exemple, V simple, 30 graus, terra de 1,6 mm) segons el projecte WPS.
- Requereix extrems mecanitzats per a productes d'aliatge, dúplex i níquel tret que el projecte accepti extrems de terra.
- Requereix tapes o protectors per a extrems bisellats per preservar la superfície preparada durant el transport.
- Indiqueu els requisits de neteja (sense oli, òxid o òxid a la zona de soldadura).
- Especifiqueu les bandes de tolerància de la plaça i el terreny perquè la inspecció de recepció tingui una acceptació mesurable.
La preparació de l'extrem de la canonada és el control de qualitat més barat en soldadura perquè passa abans de l'arc, quan la correcció costa uns minuts en lloc de la recuperació de la radiografia. Especificar el bisell, el mecanitzat i la neteja al PO - i mesurar l'ajustament-abans del pas de l'arrel - és la disciplina que manté alta la qualitat de la soldadura i les taxes de reparació baixes en tot el projecte.
PMF
Quin és l'angle de bisell estàndard per a la soldadura de canonades?
La preparació per defecte de V única utilitza un angle de bisell de 30 graus a cada costat per a un angle inclòs de 60 graus, amb una cara de l'arrel d'uns 1,6 mm i un espai d'arrel de 2 a 3 mm. Els valors exactes provenen de l'especificació del procediment de soldadura, no de la memòria.
Quina diferència hi ha entre l'angle de bisell i la cara de l'arrel?
L'angle de bisell és el tall de pendent a cada extrem de la canonada que obre la junta per accedir als elèctrodes; la cara de l'arrel (terra) és el petit pla de la vora interior que suporta el pas de l'arrel i evita que es cremin-. Les dues dimensions s'han de situar dins de les toleràncies WPS per a una arrel sonora.
Quan s'utilitza un bisell en U o J en lloc d'un bisell en V?
En aliatges de paret gruixuda-i tubs de níquel, on el perfil en U o J redueix el volum del metall de soldadura i redueix el risc de manca-de-fusió a l'arrel. La preparació més cara es compensa amb menys passades i una millor qualitat d'arrel en seccions pesades.
Puc soldar un extrem de canonada que s'hagi tallat amb oxi-combustible o plasma?
Els extrems tallats d'acer al carboni s'han de rectificar de nou per netejar el metall per eliminar l'escala d'òxid i la vora-afectada per calor abans de soldar. Per als aliatges inoxidables, dúplex i níquel, el tall tèrmic sense mecanitzat o rectificat posteriors és una preparació rebutjada perquè comporta precipitació de carbur i òxid.
Què és un alt-baix intern i per què importa?
Alt-baix intern és la desalineació entre les superfícies interiors dels dos extrems de la canonada que s'estan soldant. Per sobre del límit de WPS (normalment uns 1,5 mm a la majoria d'especificacions), crea un marge que atrapa l'escòria i provoca la manca-de fusió-. Es mesura abans de la soldadura per punt, no després.
