Saldatura sicura dell'acciaio zincato

La saldatura dei tubi in acciaio zincato di Allied è un'operazione molto realizzabile se si osservano tre punti chiave per garantire risultati di qualità costanti.

1. Utilizzare pratiche e procedure di saldatura corrette

2. Metti in pratica le corrette regole di sicurezza

3. Adottarebuoni metodi di ripristino delle saldature

Uso della pratica di saldatura del suono

L'acciaio tubolare dovrebbe essere saldato in modo da sviluppare la resistenza adeguata a tutti i collegamenti tra i tubi; di conseguenza, la configurazione e le dimensioni della saldatura richieste dovrebbero essere specificate sui disegni dal progettista. Quando i tubi sono saldati di testa (cioè uniti da un'estremità all'altra), la saldatura deve penetrare attraverso l'intero spessore della parete del tubo e il rinforzo non deve superare 3/32 pollici (2,5 mm). Quando il progetto del giunto è una saldatura a T, d'angolo o d'angolo, le dimensioni e la lunghezza richieste dovrebbero essere mostrate sul disegno. Per comodità del progettista, le seguenti dimensioni di saldatura forniranno saldature che hanno una dimensione della gola che è almeno uguale allo spessore del tubo da unire. Quando vengono uniti tubi di diversi spessori di parete, la dimensione minima della saldatura d'angolo può essere basata sul più sottile degli elementi.

Queste dimensioni di saldatura d'angolo sono adatte per giunti a T e angolari in cui l'estremità del tubo è adattata al diametro esterno del tubo di accoppiamento o dove l'estremità del tubo è appiattita in modo che non sia necessario il contorno. I numeri tra parentesi sono la frazione maggiore più vicina della dimensione di saldatura richiesta e corrispondono alle dimensioni del calibro di raccordo standard.

Sebbene non vi sia una dimensione massima del raccordo, ma le saldature sovradimensionate non migliorano le prestazioni della saldatura. Allo stesso modo, ci vuole più tempo per realizzare saldature sovradimensionate e questo costa denaro.

Le saldature completate devono essere esaminate visivamente e non devono presentare spazi vuoti, fessure, sottosquadri, porosità o colpi d'arco; dovrebbero essere ragionevolmente lisci e uniformi. Gli schizzi di saldatura devono essere rimossi in particolare se la superficie da saldare verrà ripristinata mediante verniciatura o rivestimento.

Le dimensioni delle saldature d'angolo devono essere verificate utilizzando un calibro di saldatura d'angolo. Questi sono semplici calibri go-no go che possono essere acquistati dal fornitore di saldatura locale, oppure possono essere lavorati da lamiere pesanti per dimensioni specifiche. Se il disegno specifica la saldatura tutt'intorno a un giunto, la dimensione della saldatura deve soddisfare i requisiti minimi di disegno intorno al giunto.

Processo e procedure di saldatura sana

SALDATURA GAS METAL ARC (“MIG”)

Questo processo è di gran lunga il processo di saldatura più utilizzato durante la saldatura del tubo di Allied perché consente di effettuare saldature di alta qualità rapidamente.

La prima scelta è utilizzare la modalità Spray Transfer. Utilizzare fili ER70S-2 o ER70S-3 da 0,035 pollici, 92% di argon / 8% di gas di protezione CO2, una torcia di saldatura da 400 A o più e una fonte di alimentazione da 400 A, ciclo di lavoro del 100%. Segui la tabella sottostante. La velocità di spostamento sarà elevata e la velocità di deposizione (cioè la velocità di produzione) sarà elevata.

Durante la saldatura di acciaio zincato calibro 16 e più sottile, potrebbe essere necessario utilizzare la modalità di trasferimento per cortocircuito. La fonte di alimentazione dovrebbe avere una potenza nominale di 200 amp o più con un ciclo di lavoro del 100% e dovrebbe avere il controllo di "induttanza". Utilizzare fili ER70S-2 o ER70S-3 da 0,035 pollici, 92% di argon / 8% di gas di protezione CO2, una torcia di saldatura da 300 ampere. Impostare l'induttanza al massimo e il controllo della pendenza (se presente) tra il range medio e la pendenza massima. Segui le impostazioni nella tabella sottostante. Se il saldatore ha difficoltà a mantenere costante lo stickout, passare a un filo di diametro 0,030 pollici e regolare la velocità di alimentazione del filo in modo da utilizzare approssimativamente l'amperaggio mostrato sopra.

La sporgenza del filo deve essere mantenuta costante durante la saldatura. Se il saldatore allontana la torcia dal pezzo in lavorazione, lo stickout si allunga e la tensione dell'arco aumenterà causando schizzi se il saldatore utilizza il trasferimento di cortocircuito. Se il saldatore avvicina la torcia al pezzo in lavorazione, lo stickout si accorcia, riducendo la tensione attraverso l'arco e aumentando gli schizzi se il saldatore utilizza il trasferimento spray. I saldatori dovrebbero capire come fare questi fatti; ovvero, il saldatore deve impostare correttamente la tensione (ovvero impostarla per il minimo spruzzo) e quindi essere consapevole che l'aumento o la diminuzione dello stickout influisce sulla tensione attraverso l'arco e sulla quantità di spruzzi che si sviluppa. Una delle migliori risorse per la formazione sull'utilizzo di GMAW è disponibile all'indirizzoSalda la realtà.

Alcuni costruttori hanno avuto successo nella saldatura di tubi zincati utilizzando filo animato E70C-6 come il Galvacor di Hobart; i parametri sopra riportati sono un buon punto di partenza per il filo animato. Altri hanno scoperto che il filo animato auto-schermato conforme a E71T-14, come Innershield NR-152 di Lincoln e CoreShield 10 di ESAB funziona bene per alcuni lavori poiché non è necessario un gas di protezione. Seguire le impostazioni consigliate dal produttore dell'elettrodo con filo animato.

Gas di protezione

Quanto sopra raccomanda di iniziare con un gas di protezione del 92% di argon / 8% di CO2. Se si salda su un tubo più spesso di 12 gauge o su parti spesse, la CO2 può essere aumentata fino al 18%. Ciò aumenta l'energia dell'arco, garantendo la penetrazione nell'acciaio più spesso. Al contrario, se stai saldando 18 gauge o più sottile, la CO2 può essere ridotta al 2%. Se il burn-through è un problema, passare a una miscela di gas al 98% argon / 2% ossigeno e ridurre la tensione da 2 a 3 volt. L'uso di miscele di argon / ossigeno non è consigliato per tubi di spessore superiore a 1/8 di pollice.

Un gas che sviluppa notevolmente meno fumi di zinco durante la saldatura di tubi zincati è l'Helistar GV di Praxair; tuttavia, poiché è una miscela di elio / argon / CO2, è più costoso del gas di protezione a base di argon.

SALDATURA SCHERMATA AD ARCO METALLICO (“BASTONE”)

A causa della sua bassa produttività, questo processo dovrebbe essere utilizzato laddove GMAW non può essere utilizzato, ad esempio all'aperto dove il vento renderebbe impraticabile un processo con protezione dal gas. Il tubo di acciaio zincato di Allied può essere saldato utilizzando un elettrodo E6013 di diametro 3/32 di pollice con corrente continua e elettrodo positivo (polarità inversa) o corrente alternata ei parametri consigliati dal produttore dell'elettrodo. Quando si salda il tubo a materiali più spessi, utilizzare E6010 per garantire la penetrazione nel materiale più spesso.

SALDATURA GAS TUNGSTENO (TIG, HeliArc)

Anche questo processo ha una bassa produttività ma può realizzare saldature molto solide tra componenti zincati. La saldatura di acciaio zincato di spessore inferiore può essere eseguita utilizzando corrente continua, elettrodo negativo (polarità diritta), diametro 1/16 "EWTh-2 affilato a matita al tungsteno con estremità piatta da 1/32", metallo d'apporto ER70S-2 o ER70S-3 , gas di protezione argon e i seguenti parametri:

GTAW è il più lento e costoso dei processi di saldatura e dovrebbe essere utilizzato solo dove l'aspetto visivo è fondamentale e il trattamento superficiale meccanico per l'aspetto non è pratico.

Pratiche di sicurezza adeguate

Quando un produttore utilizza la saldatura, deve essere consapevole dei rischi per la sicurezza associati alla saldatura. Questi includono fumo e fumi di saldatura, scosse elettriche, radiazioni elettromagnetiche.

Saldatura e fumi

La saldatura produce fumo e fumi che provengono dalla zona di saldatura in quello che viene definito pennacchio. Ovviamente i fumi e le esalazioni che derivano dalla saldatura non sono particolarmente salutari da respirare!

La cosa più conveniente per un'azienda con fumi di saldatura e fumo è insegnare ai suoi saldatori a tenere la testa lontana dal pennacchio di fumo. Il personale di supervisione dovrebbe essere istruito a sorvegliare i saldatori le cui teste sono nel pennacchio e consigliare loro di cambiare posizione. I saldatori dovrebbero impostare il loro lavoro in modo che l'aria fluisca da un lato all'altro, piuttosto che verso o da dietro il saldatore. Ciò manterrà il pennacchio (e il suo contenuto) lontano dalla zona di respirazione del saldatore. Quando c'è un'altezza del soffitto di 16 piedi o più e uno spazio di 10.000 piedi cubi per saldatore e nessuno spazio limitato, la ventilazione naturale è considerata adeguata. Quando questi criteri non sono soddisfatti, la ventilazione forzata deve essere fornita secondo lo standard Z49.1 * dell'American National Standards Institute (ANSI). Ciò può essere fatto utilizzando una cappa mobile o un tubo di scarico che può essere posizionato in prossimità della saldatura, o utilizzando un involucro fisso che fornirà una portata d'aria di 100 piedi al minuto (da 1 a 2 MPH) in prossimità di saldatura. La ventilazione può anche essere sotto forma di tavoli da lavoro a griglia aperta con ventilazione verso il basso uniforme che fornisce almeno 150 piedi cubi di aria al minuto per piede quadrato di superficie del tavolo. Infine, un dispositivo di formazione dei fumi ad alta velocità e volume ridotto può essere collegato alla torcia di saldatura per fornire una rimozione dei fumi locale.

L'USFDA riconosce che almeno 15 mg / giorno di zinco è essenziale per la corretta salute degli esseri umani. Lo zinco è anche un micronutriente necessario per la vita vegetale e animale. Troppo zinco, tuttavia, può causare una malattia temporanea nota come "febbre da fumi metallici". L'inalazione dell'ossido di zinco bianco che viene prodotto durante la saldatura dello zinco può causare sintomi temporanei dell'influenza, inclusi febbre e brividi. Non sono noti effetti permanenti oa lungo termine. È importante che il pennacchio di saldatura contenente l'ossido di zinco venga portato via dal saldatore. ANSI Z49.1 * richiede che la rimozione dei fumi di zinco venga eseguita mediante ventilazione di scarico locale quando lo zinco viene saldato all'interno. Ai saldatori dovrebbe anche essere insegnato a non stare in piedi o lavorare sottovento rispetto a un altro saldatore che sta saldando su materiali zincati. Oltre alla ventilazione locale o generale, si consigliano filtri respiratori personali. I filtri a mezza faccia leggeri, monouso, come il respiratore per fumi di saldatura 3M ™ o il filtro per polvere / fumi / nebbia (# 9920) sono convenienti per il saldatore e non è richiesta alcuna manutenzione. 3M sono anche accettabili e disponibili presso 3M con filtri a cartuccia semimaschera che utilizzano elementi filtranti progettati per la rimozione dei fumi metallici. Sono inoltre disponibili da 3M sistemi di purificazione dell'aria alimentati e sistemi di aria fornita come il respiratore con purificazione dell'aria 3M ™ Adflo ™ (PAPR). Questi sistemi forniscono una protezione combinata delle vie respiratorie, della testa, degli occhi e del viso per situazioni in cui non è possibile evitare l'esposizione ai fumi.

* Questo standard e le schede informative sulla sicurezza e la salute della saldatura sono disponibili gratuitamente dalAmerican Welding Society, Miami, Florida.

Scossa elettrica

I saldatori e coloro che lavorano intorno alla saldatura devono essere consapevoli che c'è una tensione sufficiente in un circuito di saldatura per causare gravi lesioni. Quando si utilizza una saldatrice ad arco standard, vi è una differenza di 80 volt tra l'elettrodo di saldatura e il pezzo da lavorare circostante e l'edificio; quando si utilizza un processo a filo continuo, come MIG o Flux core, questa differenza è di circa 40 volt. I saldatori sono generalmente consapevoli del potenziale pericolo, ma gli altri che lavorano intorno alla saldatura sono spesso inconsapevoli di questo pericolo. Questa situazione dovrebbe essere affrontata regolarmente durante le riunioni sulla sicurezza.

Radiazioni elettromagnetiche

Quando si utilizza un processo di saldatura ad arco, viene generato un arco elettrico che emette varie forme di energia di radiazione elettromagnetica, inclusa la luce. La più dannosa di questa radiazione è la luce ultravioletta che può causare cecità con un'esposizione eccessiva. I saldatori sanno di indossare una protezione adeguata dalle radiazioni quando stanno saldando. Chi lavora intorno alla saldatura, però, deve anche proteggersi. Questo di solito viene fatto posizionando barriere opache o traslucide ma che assorbono i raggi ultravioletti intorno all'area in cui viene eseguita la saldatura. Questa radiazione può anche bruciare la pelle, quindi il saldatore e coloro che lavorano intorno alla saldatura dovrebbero indossare indumenti protettivi per evitare il pericolo. La protezione degli occhi dovrebbe consistere nell'indossare occhiali di sicurezza in policarbonato con schermi laterali. Il policarbonato assorbe le radiazioni ultraviolette più dannose, prevenendo danni agli occhi. Inoltre, questa pratica eviterà la "Welding Flash Burn" (scottatura del bianco del bulbo oculare), che di solito è causata dal riflesso dell'arco dagli oggetti circostanti, comprese le pareti.

Ripristino della protezione dalla corrosione

Il calore della saldatura vaporizza il rivestimento protettivo di zinco vicino alla saldatura. Anche se lo zinco rimanente continua a fornire una certa protezione alle aree prive di zinco, l'aspetto è scadente e le aree prive di zinco si arrugginiscono se esposte all'ambiente. Le vernici ad alto contenuto di zinco elementare (cioè, "ricche di zinco"), applicate correttamente, ripristineranno efficacemente la protezione completa dalla corrosione nelle aree di saldatura. Queste vernici sono disponibili in bombolette spray o in contenitori adatti per l'applicazione a pennello oa spruzzo. Questa vernice può essere applicata sulla saldatura dopo la sabbiatura o la spazzolatura metallica per rimuovere tutte le scorie di saldatura, quindi pulire la saldatura con uno straccio.

Lo zinco spruzzato termicamente è anche efficace nel ripristinare la resistenza alla corrosione, ma la superficie deve essere sufficientemente irruvidita, solitamente mediante sabbiatura e condizionamento abrasivo grossolano per consentire allo zinco spruzzato termicamente di aderire correttamente.