Tecnologia avanzata per il cladding

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1 Tecnologia avanzata per il cladding Oil and Gas Via Labriola, Modena - Italy Tel Fax

2 Aumentano le esigenze Nuove richieste relative alla quota di misurazione del ferro nel deposito rendono in molti casi problematico l impiego dei processi attuali di cladding. Il procedimento di saldatura ptaw hot wire di Commersald impianti consente di ottenere il risultato diminuendo drasticamente lo spessore riportato e di conseguenza i costi, migliorando nel contempo la qualità metallurgica del deposito.

3 2 3 Cladding antiusura con stellite Cladding anticorrosione con Inconel 625 Quando il manufatto da riportare è sottoposto ad usura abrasiva o ad usura combinata i materiali di apporto per saldatura più utilizzati nel settore Oil & Gas sono principalmente leghe a base di Cobalto. In questo caso Il miglior rapporto costo/prestazione si ottiene con materiale di apporto in polvere metallica depositata con il procedimento PTAW. Il cladding anticorrosione è universalmente utilizzato nel settore Oil & Gas. Oltre alla lega di apporto Inconel 625 sono utilizzati Inconel 825, acciai inossidabili AISI 309 Mo, AISI 316, Duplex etc. I procedimenti di saldatura attualmente in uso sono: SMAW (arco sommerso), ESW (elettroscoria), GMAW (Mig a filo) e GTAW con apporto esterno di filo (Tig alimentato). Molte richieste si stanno orientando sul Cladding con filo caldo, privilegiando in questo modo la produttività. Il procedimento di saldatura maggiormente utilizzato è il GMAW (Mig con materiale di apporto in filo continuo). In questo processo l energia passa attraverso il filo di apporto fondendolo. Tuttavia in presenza di un materiale ossidabile e cattivo conduttore di corrente come Inconel 625 possono essere presenti porosità ed inclusioni. PTAW POLVERE Commersald Impianti nato per riporti saldati La tecnica del filo caldo apporto con filo esterno all arco elettrico, tipico del procedimento L GTAW (Tig con materiale di apporto in filo) è sempre cosiderata la condizione migliore per avere depositi di alta qualità. Il suo impiego è stato finora limitato per l elevato costo della saldatura determinato dal limitato tasso di deposito. Il procedimento di saldatura PTAW (plasma transferred arc welding con polvere) è il più utilizzato per il riporto saldato con polvere base Cobalto al mondo. Il PTAW è un processo in uso già da tempo nel settore nucleare - dove le specifiche sono molto severe - nel quale siamo presenti con impianti e materiali di apporto. Il totale livello di affidabilità del procedimento di saldatura PTAW, progressivamente e profondamente innovato dalla nostra società, è confermato dalla larga presenza sul mercato dei nostri impianti ad assi cartesiani a controllo numerico. Commersald impianti dedica da tempo gran parte della sua ricerca al Cladding ad elevata produttività, ottenendo in tale settore risultati significativi. GTAW HOT WIRE (Tig a filo caldo) Il riscaldo del filo di apporto incide vantaggiosamente sulla produttività in quanto, non togliendo potenza alla sorgente di saldatura ma bensì apportando ulteriore energia al bagno, contribuisce ad aumentare il tasso orario di deposito fino a raddoppiarlo.

4 4 5 Confronto tra processi di cladding PTAW HOT WIRE il nuovo traguardo gtaw HOT WIRE e ptaw hot wire sono due procedimenti di saldatura con caratteristiche metallurgiche del deposito molto simili. Sono entrambi caratterizzati da un arco molto stabile e da una totale assenza di spruzzi. I due procedimenti differiscono per la forma dell arco e per il controllo della penetrazione, possibile solo con PTAWHW GTAW HOT WIRE (Tig a filo caldo) La caratteristica del procedimento GTAW HOT WIRE (TIG a filo caldo) è la formazione di un arco libero con la sua tipica forma a campana e temperatura variabile tra 4000 C. e C. Si ha una una notevole dispersione di energia nelle zone periferiche dell arco rendendo il processo poco produttivo ma con una transizione morbida e raccordata tra il metallo di base ed il metallo fuso. Con GTAW Hot Wire la penetrazione è legata a vari fattori tra cui l angolo di affilatura dell elettrodo e l intensità di corrente che a sua volta condiziona il tasso di deposito. Non si può pertanto sfruttare la potenza del generatore anche quando le condizioni operative lo consentirebbero. Non è ad esempio possibile depositare in condizioni di sicurezza, uno strato di spessore superiore a 2,5 mm. La rigidità della distanza d arco a volte rende disagevole - sopratutto in angolo - l entrata del filo caldo. Il confronto tra i processi GTAW (TIG hot wire) e PTAW hot wire relativo al tasso di deposito è stato fatto con il generatore MULTI Clad di Commersald Impianti mantenendo quando possibile le stesse condizioni operative. Dal punto di vista metallurgico i processi PTAW e GTAW in esame, sono molto simili, non evidenziano difetti e utilizzando la stessa intensità di corrente, l apporto termico risulta identico. Tasso di deposito Processo GTAW (TIG) due strati PTAW HW monostrato PTAW HW doppio strato Tasso di deposito in piano Kg/h 1,5 Kg/h 3,0 Kg/h 2,5 arco plasma del PTAW Hot L wire grazie alla ionizzazione del gas plasmogeno all interno della torcia ed alla strozzatura dell arco in uscita dall ugello, produce una colonna d arco densa e concentrata con temperatura variabile tra C. a C. L elevata temperatura d arco, unitamente alla sua forma a colonna, alla concentrazione di energia ed alla densità, consentono tassi di deposito molto elevati. Questa caratteristica è assolutamente prioritaria, soprattutto nei rivestimenti anticorrosivi che non possono prescindere dal contenimento della percentuale di metallo base nel deposito, pena decadimento dei valori di resistenza alla corrosione. Nel procedimento di saldatura PTAW il controllo della penetrazione ottenuta variando il flusso di gas plasmogeno senza intervenire sugli altri parametri di saldatura è parte integrante del processo innovato da Commersald Impianti.La forma cilindrica della colonna d arco rende inoltre molto più flessibile la distanza dell arco stesso e più semplice la gestione del filo caldo. Nel cladding in piano con PTAW hot wire si ottengono buoni risultati anche con un solo strato di deposito (soluzione non possibile con GTAW - Tig a filo caldo). In questo caso la % di ferro anche a mm 0,5 dal grezzo si riesce a contenere antro il 5%. Lo strato depositato è regolare e controllabile intorno ai 4 mm. Oltre tale spessore si deve fare attenzione alle incollature sull accavallamento. Il doppio strato a volte richiesto dalle specifiche può essere effettuato senza controindicazioni, ottenendo gli stessi risultati ma con un tasso di deposito più basso. Percentuale di ferro nel deposito Con il processo PTAW hot wire monostrato e doppio strato LA SPECIFICA VIENE RISPETTATA. Con il procedimento GTAW monostrato non si ottiene il risultato, con doppio strato siamo al limite. Con il processo GMAW (Mig) queste specifiche non possono essere rispettate.

5 6 7 Saldatrici Ptaw multiprocesso versatilità GTAW HOT WIRE PTAW HOT WIRE PTAW POWDER CLADDING CON inconel 625 incoloy 825 AISI AISI 309 DUPLEX - STELLITE TRIBALOY -ULTIMET DOPPIO FILO CALDO TANDEM POLVERE tasso di deposito IN TANDEM 8 kg/ora ultimo sviluppo della tecnologia PTAW per cladding L anticorrosione nel settore Oil & Gas è rappresentato dalla nuova serie di saldatrici MULTI clad, derivate dai tradizionali generatori plasma Commersald Impianti. In questi è stata ulteriormente affinata la caratteristica di controllo della penetrazione. attraverso la modulazione del gas pilota. potenza Le saldatrici Multi Clad sono costruite utilizzando vari componenti standard per avere a disposizione alcune delle più attuali tecnologie di claddig che singolarmente o in combinazione tra di loro ci consentono di proporre le migliori soluzioni personalizzate al minor costo. Tale caratteristica, impossibile da ottenersi con qualsiasi altro procedimento di saldatura, consente di operare con parametri slegati per avere la stessa penetrazione nel metallo base in qualsiasi situazione, rendendo estremamente flessibile, produttivo e affidabile il processo.

6 8 9 Movimentazioni solide e precise Gestione del sistema multiclad Le nostre isole di lavoro - progettate e costruite al nostro interno e personalizzate per le vostre esigenze - possono essere completamente integrate con le nostre saldatrici per potervi fornire una garanzia completa. I due generatori e tutte le periferiche multiclad dialogano con le movimentazioni tramite quadro comandi scelto in relazione al livello di automazione richiesto. Robosfera Isola di lavoro per il cladding in ciclo automatico di valvole a sfera di qualsiasi dimensione con posizionamento unico sull impianto fino a lavoro finito. Controllo programmato della temperatura e controllo dimensionale in macchina. Visione, monitoraggio continuo, memorizzazione e stampa del ciclo di riporto. Stazioni di lavoro ad assi cartesiani configurate secondo le esigenze operative dell utilizzatore. Isola di lavoro per riporto in ciclo automatico di valvole motore Solo saldatrice Saldatrice autonoma, quadro remotato con i soli comandi di saldatura, start/stop e ritorno arco acceso integrabili con tensione d arco automatica e gestione dell oscillazione. Robot antropomorfi Pur essendo idonei più per la saldatura GMAW che per il cladding i robot antropomorfi possono essere utilizzati in alcuni casi in alternativa al controllo numerico. Gestione di assi esterni con plc Saldatrice autonoma, quadro remotato con i comandi di saldatura, start/stop e ritorno arco acceso integrati con tensione d arco automatica, gestione dell oscillazione e controllo di quattro assi esterni. Controllo numerico Nella versione con CN tutti i componenti della saldatrice sono alloggiati nel quadro elettrico ed i comandi incorporati nella consolle fissa che gestirà il processo nel suo insieme. CICLO DI LAVORO Prelievo da vassoio con robot antropomorfo a doppia pinza Pulizia rapida della valvola in vasca ad ultrasuoni Asciugatura Preriscaldo ad induzione del pezzo Riporto Pesatura Scarico in vermiculite Accessori hi tec Per agevolare il controllo e la programmazione dei processi automatici vengono assemblate nei nostri impianti sistemi di visione e di ricerca laser dei giunti di ultima generazione. Questa configurazione, estremamente flessibile consente la variazione di tutti i programmi di saldatura e di movimento in tempo reale senza senza interruzione di saldatura.

7 10 11 Applicazioni Ricondizionamento impianti Commersald Impianti esegue il ricondizionamento di impianti già esistenti adattandoli alle esigenze di CLADDING ANTIUSURA E ANTICORROSIONE CON PROCESSO PTAW POLVERE E FILO CALDO Riporti saldati antiusura ed anticorrosione di qualsiasi tipo e con qualsiasi materiale di apporto in polvere o filo, depositati con il processo ptaw e ptaw hw ualsiasi impianto di mo- manuale o Qvimentazione semiautomatico puo essere convertito in un sistema comandato da PLC o da controllo numerico. Le modalità di intervento ed il grado di precisione da ottenere sono analizzate col cliente al quale viene sottoposto un layout di massima ed una analisi dei costi.

8 12 Service La società Commersald Impianti ha integrato, a complemento della produzione di sistemi automatici per riporto PTAW, l attività di service per l esecuzione di riporti speciali. Il nostro conto lavoro è supportato dalla certificazione sui requisiti di qualità nella saldatura per fusione dei materiali metallici norma UNI EN ISO nel settore valvole petrolchimiche. L attività di servizio della Commersald Impianti copre qualsiasi settore dove sia richiesto un riporto saldato con PTAW, sia esso per impiego antiusura che anticorrosione. ptaw polvere per riporti saldati resistenti all usura ptaw hw per riporti resistenti alla corrosione Per il service vengono utilizzati materiali di apporto Commersald a garanzia del risultato NOVITÀ ASSOLUTA Riporto interno PTAW polvere con procedura accettata. di tubi anche di piccolo spessore di diametro interno minimo 44 mm e di lunghezza massima 3500 mm.con leghe a base Ni e a base Co