Soldadura de acero galvanizado de forma segura

La tubería de acero galvanizado de Welding Allied es una operación muy factible si se observan tres puntos clave para asegurar resultados de calidad consistentes.

1. Utilice prácticas y procedimientos de soldadura sólidos

2. Practique las reglas de seguridad adecuadas

3. Adoptarbuenos métodos de restauración de soldadura

Uso de buenas prácticas de soldadura

El acero tubular debería soldarse de modo que desarrolle la resistencia adecuada en todas las conexiones entre los tubos; en consecuencia, el diseñador debe especificar en los dibujos la configuración y el tamaño de soldadura requeridos. Cuando los tubos están soldados a tope (es decir, unidos de un extremo a otro), la soldadura debe penetrar a través del espesor total de la pared del tubo y el refuerzo no debe exceder las 3/32 pulgadas (2.5 mm). Cuando el diseño de la junta es una soldadura en T, esquina o filete, el tamaño y la longitud requeridos deben mostrarse en el dibujo. Para conveniencia del diseñador, los siguientes tamaños de soldadura proporcionarán soldaduras que tienen una dimensión de garganta que es al menos igual al grosor del tubo que se está uniendo. Cuando se unen tubos de diferentes espesores de pared, el tamaño mínimo de soldadura de filete puede basarse en el más delgado de los miembros.

Estos tamaños de soldadura de filete son adecuados para juntas en T y en ángulo en las que el extremo del tubo tiene una cofia para coincidir con el diámetro exterior del tubo de acoplamiento o donde el extremo del tubo está aplanado para que no sea necesario contornear. Los números entre paréntesis son la fracción más grande más cercana del tamaño de soldadura requerido y coinciden con los tamaños de calibre de filete estándar.

Si bien no hay un tamaño máximo de filete, las soldaduras sobredimensionadas no hacen que la soldadura funcione mejor. Del mismo modo, se necesita más tiempo para realizar soldaduras de gran tamaño, y esto cuesta dinero.

Las soldaduras completadas deben examinarse visualmente y no presentar huecos, huecos, grietas, cortes, porosidad o golpes de arco; deben ser razonablemente lisos y uniformes. Las salpicaduras de soldadura deben eliminarse especialmente si la superficie que se va a soldar se restaurará mediante pintura o revestimiento.

Los tamaños de las soldaduras de filete deben verificarse utilizando un calibre de soldadura de filete. Estos son calibres sencillos de paso y no paso que se pueden comprar a su proveedor de soldadura local, o se pueden mecanizar a partir de chapa pesada para tamaños específicos. Cuando el dibujo especifica la soldadura alrededor de una junta, el tamaño de la soldadura debe cumplir con los requisitos mínimos de dibujo alrededor de la junta.

Procedimientos y procesos de soldadura sólidos

SOLDADURA POR ARCO METÁLICO A GAS (“MIG”)

Este proceso es, con mucho, el proceso de soldadura más utilizado al soldar el tubo de Allied porque permite realizar soldaduras de alta calidad rápidamente.

La primera opción es utilizar el modo de transferencia por pulverización. Utilice alambre ER70S-2 o ER70S-3 de 0.035 pulgadas, gas protector 92% Argón / 8% CO2, una pistola de soldadura con una potencia nominal de 400 A o más y una fuente de alimentación con una potencia nominal de 400 A, ciclo de trabajo del 100%. Siga la tabla a continuación. La velocidad de desplazamiento será alta y las tasas de deposición (es decir, la tasa de producción) serán altas.

Al soldar acero galvanizado de calibre 16 y más delgado, puede ser necesario utilizar el modo de transferencia de cortocircuito. La fuente de poder debe tener una potencia nominal de 200 amperios o más con un ciclo de trabajo del 100%, y debe tener control de "inductancia". Utilice alambre ER70S-2 o ER70S-3 de 0.035 pulgadas, gas protector 92% Argón / 8% CO2, una pistola de soldadura con capacidad nominal de 300 amperios. Establezca la inductancia al máximo y el control de pendiente (si lo hay) entre el rango medio y la pendiente máxima. Siga la configuración de la tabla siguiente. Si el soldador tiene dificultad para mantener constante el saliente, cambie a alambre de 0.030 pulgadas de diámetro y ajuste la velocidad de alimentación del alambre para usar aproximadamente el amperaje que se muestra arriba.

El saliente del alambre debe mantenerse constante durante la soldadura. Si el soldador aleja el soplete de la pieza de trabajo, la protuberancia se alarga y el voltaje del arco aumenta, causando salpicaduras si el soldador está usando transferencia de cortocircuito. Si el soldador acerca el soplete a la pieza de trabajo, la protuberancia se acorta, lo que reduce el voltaje a través del arco y aumenta las salpicaduras si el soldador está usando transferencia por rociado. Los soldadores deben entender cómo estos hechos; es decir, el soldador necesita configurar correctamente el voltaje (es decir, configurarlo para un mínimo de salpicaduras) y luego estar consciente de que aumentar o disminuir el sobresaliente afecta el voltaje a través del arco y la cantidad de salpicaduras que se desarrolla. Uno de los mejores recursos para la formación con GMAW se puede encontrar enRealidad de soldadura.

Algunos de los fabricantes han tenido éxito al soldar tubos galvanizados con alambre con núcleo metálico E70C-6 como el Galvacor de Hobart; los parámetros dados anteriormente son un buen punto de partida para el alambre con núcleo de metal. Otros han descubierto que el alambre con núcleo de fundente autoprotegido que cumple con E71T-14, como el Innershield NR-152 de Lincoln y el CoreShield 10 de ESAB, funcionan bien para algunos trabajos, ya que no se necesita gas protector. Siga las configuraciones recomendadas por el fabricante del electrodo con alambre tubular.

Gas protector

Lo anterior recomienda comenzar con un gas protector de 92% de argón / 8% de CO2. Si suelda en un tubo de calibre 12 más grueso, o en piezas gruesas, el CO2 se puede aumentar hasta un 18%. Esto aumenta la energía del arco, asegurando la penetración en acero más grueso. Por el contrario, si está soldando calibre 18 o más fino, el CO2 se puede reducir al 2%. Si el quemado es un problema, cambie a una mezcla de gas de 98% de argón / 2% de oxígeno y reduzca el voltaje de 2 a 3 voltios. No se recomienda el uso de mezclas de argón / oxígeno para tubos de más de 1/8 de pulgada.

Un gas que genera menos humos de zinc al soldar tubos galvanizados es el Helistar GV de Praxair; sin embargo, dado que es una mezcla de helio / argón / CO2, es más caro que el gas protector a base de argón.

SOLDADURA CON ARCO METÁLICO PROTEGIDO ("VARILLA")

Debido a su baja productividad, este proceso debe usarse donde no se puede usar GMAW, como en exteriores, donde el viento haría que el uso de un proceso protegido con gas no fuera práctico. El tubo de acero galvanizado de Allied se puede soldar con un electrodo E6013 de 3/32 pulgadas de diámetro con corriente continua y electrodo positivo (polaridad inversa) o corriente alterna y los parámetros recomendados por el fabricante del electrodo. Al soldar tubos a materiales más gruesos, se debe utilizar E6010 para asegurar la penetración en el material más grueso.

SOLDADURA POR ARCO DE GAS TUNGSTENO (TIG, HeliArc)

Este proceso también tiene una baja productividad, pero puede hacer soldaduras muy sólidas entre componentes galvanizados. La soldadura de acero galvanizado de calibre más delgado se puede hacer usando corriente continua, electrodo negativo (polaridad recta), 1/16 ″ de diámetro EWTh-2 de tungsteno afilado con un extremo plano de 1/32 ″, metal de relleno ER70S-2 o ER70S-3 , gas protector de argón y los siguientes parámetros:

GTAW es el más lento y costoso de los procesos de soldadura, y debe usarse solo donde la apariencia visual es crítica y el tratamiento mecánico de la superficie para la apariencia no es práctico.

Prácticas de seguridad adecuadas

Cuando un fabricante usa soldadura, debe estar consciente de los peligros de seguridad asociados con la soldadura. Estos incluyen humo y vapores de soldadura, descargas eléctricas, radiación electromagnética.

Humos de soldadura y humo

La soldadura produce humo y vapores que salen de la zona de soldadura en lo que se conoce como un penacho. Obviamente, el humo y los vapores que resultan de la soldadura no son especialmente saludables para respirar.

Lo más rentable para una empresa con humos y humos de soldadura es enseñar a sus soldadores a mantener la cabeza fuera de la columna de humos. Se debe instruir al personal supervisor para que esté atento a los soldadores cuyas cabezas estén en la columna y les aconseje que cambien de posición. Los soldadores deben preparar su trabajo de modo que el aire fluya de un lado a otro, en lugar de hacia o desde detrás del soldador. Esto mantendrá la pluma (y su contenido) lejos de la zona de respiración del soldador. Cuando hay una altura de cielorraso de 16 pies o más, y un espacio de 10,000 pies cúbicos por soldador, y no hay espacios confinados, la ventilación natural se considera adecuada. Cuando no se cumplen estos criterios, se debe proporcionar ventilación forzada de acuerdo con la norma Z49.1 * del American National Standards Institute (ANSI). Esto se puede hacer usando una campana móvil o una manguera de escape que se puede colocar cerca de la soldadura, o usando un recinto fijo que proporcionará un flujo de aire de 100 pies por minuto (1 a 2 MPH) en las proximidades de soldadura. La ventilación también puede ser en forma de mesas de trabajo de rejilla abierta con ventilación de corriente descendente uniforme que proporcione al menos 150 pies cúbicos de aire por minuto por pie cuadrado de superficie de la mesa. Finalmente, se puede conectar un educador de humos de bajo volumen y alta velocidad a la pistola de soldadura para proporcionar la eliminación local de humos.

La USFDA reconoce que al menos 15 mg / día de zinc es esencial para una salud adecuada en los seres humanos. El zinc también es un micronutriente necesario para la vida animal y vegetal. Sin embargo, demasiado zinc puede causar una enfermedad temporal conocida como "fiebre por vapores metálicos". La inhalación del óxido de zinc blanco que se produce al soldar zinc puede causar síntomas temporales de influenza, como fiebre y escalofríos. No se conocen efectos permanentes o a largo plazo. Es importante que la pluma de soldadura que contiene el óxido de zinc se aleje del soldador. ANSI Z49.1 * requiere que la eliminación de humos de zinc se realice mediante ventilación de extracción local cuando el zinc se suelda en interiores. También se debe enseñar a los soldadores a no pararse o trabajar en dirección del viento de otro soldador que esté soldando sobre materiales recubiertos de zinc. Además de la ventilación local o general, se recomiendan filtros de respiración personal. Los filtros de media cara, livianos y desechables, como el respirador de humos de soldadura 3M ™ o el filtro de polvo / humo / niebla (# 9920) son convenientes para el soldador y no requieren mantenimiento. Los filtros de cartucho de mascarilla de media cara que utilizan elementos filtrantes diseñados para la eliminación de humos metálicos también son aceptables y están disponibles en 3M. Los sistemas de purificación de aire motorizados y los sistemas de suministro de aire como el respirador purificador de aire motorizado Adflo ™ de 3M ™ (PAPR) también están disponibles en 3M. Estos sistemas proporcionan protección respiratoria, para la cabeza, los ojos y la cara combinados para situaciones en las que no se puede evitar la exposición a los humos.

* Esta norma, así como las hojas informativas sobre seguridad y salud en la soldadura, están disponiblesSociedad Americana de Soldadura, Miami, Florida.

Choque eléctrico

Los soldadores y quienes trabajan alrededor de la soldadura deben ser conscientes de que hay suficiente voltaje en un circuito de soldadura para causar lesiones graves. Cuando se usa una máquina de soldadura por arco estándar, hay una diferencia de 80 voltios entre el electrodo de soldadura y la pieza de trabajo circundante y el edificio; cuando se utiliza un proceso de alambre continuo, como MIG o Flux core, esta diferencia es de alrededor de 40 voltios. Los soldadores generalmente son conscientes del peligro potencial, pero quienes trabajan alrededor de la soldadura con frecuencia desconocen este peligro. Esta situación debe abordarse periódicamente durante las reuniones de seguridad.

Radiación electromagnética

Cuando se utiliza cualquier proceso de soldadura por arco, se genera un arco eléctrico que emite diversas formas de energía de radiación electromagnética, incluida la luz. La más dañina de esta radiación es la luz ultravioleta, que puede causar ceguera con una exposición excesiva. Los soldadores saben que deben usar la protección adecuada contra la radiación cuando están soldando. Aquellos que trabajan alrededor de la soldadura, sin embargo, también deben protegerse. Esto generalmente se hace colocando barreras opacas o translúcidas pero absorbentes de ultravioleta alrededor del área donde se está soldando. Esta radiación también puede quemar la piel, por lo que el soldador y quienes trabajan alrededor de la soldadura deben usar ropa protectora para evitar el peligro. La protección ocular debe consistir en el uso de gafas de seguridad de policarbonato con protectores laterales. El policarbonato absorbe la radiación ultravioleta más dañina y previene el daño ocular. Además, esta práctica evitará el "Soldadura Flash Burn" (quemaduras solares de la parte blanca del globo ocular), que generalmente es causado por el reflejo del arco de los objetos circundantes, incluidas las paredes.

Restauración de la protección contra la corrosión

El calor de la soldadura vaporiza la capa protectora de zinc cerca de la soldadura. Aunque el zinc restante continúa brindando cierta protección a las áreas libres de zinc, la apariencia es pobre y las áreas libres de zinc se oxidarán cuando se expongan al medio ambiente. Las pinturas con alto contenido de zinc elemental (es decir, "ricas en zinc"), aplicadas correctamente, restaurarán eficazmente la protección total contra la corrosión en las áreas de soldadura. Estas pinturas están disponibles en latas de aerosol o en contenedores adecuados para aplicación con brocha o aerosol. Esta pintura se puede aplicar a la soldadura después de un chorro de arena o un cepillo de alambre para eliminar toda la escoria de la soldadura y luego limpiar la soldadura con un trapo.

El zinc pulverizado térmicamente también es eficaz para restaurar la resistencia a la corrosión, pero la superficie debe estar lo suficientemente rugosa, generalmente mediante chorro de arena o acondicionamiento abrasivo grueso para permitir que el zinc pulverizado térmicamente se adhiera correctamente.