Bellow baja tahan karat banyak digunakan dalam kompensasi pipa, sistem penyegelan, peralatan vakum, jalur petrokimia, peralatan listrik, dan perangkat presisi. Mereka dihargai karena ketahanannya terhadap korosi, fleksibilitas, ketahanan lelah, dan kemampuan menyerap getaran dan perpindahan. Pada saat yang sama, ini adalah bagian yang sulit untuk dilas.
Alasannya sederhana: dindingnya tipis, dan bodinya bergelombang. Selama pengelasan, masukan panas tidak boleh terlalu tinggi, dan tekanan roda las tidak boleh berlebihan. Jahitannya harus kontinu dan kedap-, namun puncak gelombang, lembah, dan area transisi tidak boleh hancur atau retak. Jika arus, kecepatan pengelasan, tekanan roda, posisi perlengkapan, atau metode pendinginan tidak dikontrol dengan baik, dapat terjadi luka bakar, retakan, kerusakan dinding, atau kegagalan jahitan. Dalam kasus yang parah, seluruh bagian mungkin ditolak.
SebuahMesin las jahitan MFDCcocok untuk jahitan melingkar, jahitan memanjang, dan sambungan antara bagian bellow dan tabung ujung, flensa, atau alat kelengkapan. Ini memberikan keluaran arus yang stabil, masukan panas terkonsentrasi, dan kemampuan pengelasan jahitan terus menerus. Namun, mesin yang sesuai tidak menjamin proses yang stabil. Tantangan sebenarnya dalam pengelasan bellow baja tahan karat adalah menjaga masukan panas, tekanan roda, penyangga perlengkapan, dan ritme pengelasan dalam rentang yang sempit dan berulang.
Mengapa Bellow Stainless Steel Retak Selama Pengelasan Jahitan?
Dinding tipis memiliki sedikit toleransi terhadap panas atau tekanan berlebihan
Tabung standar biasanya memiliki dinding yang lebih tebal dan toleransi proses yang lebih tinggi. Bellow baja tahan karat berbeda. Dindingnya tipis, dan strukturnya yang bergelombang membuat distribusi gaya tidak merata. Ketika roda las menekan dinding tabung, tekanan yang sedikit berlebihan dapat merusak puncak kerut. Jika tekanan terlalu rendah, kontak antara roda dan dinding tabung menjadi tidak stabil, yang dapat menyebabkan panas berlebih atau terbakar-sebagian.
Oleh karena itu, retakan pada bellow jarang hanya disebabkan oleh "arus yang terlalu besar" atau "tekanan yang terlalu besar". Hal ini biasanya terjadi ketika masukan panas dan gaya mekanis tidak dikontrol secara bersamaan. Masukan panas yang stabil dan tekanan roda yang merata diperlukan untuk mengurangi risiko retak.
Baja tahan karat tidak menghilangkan panas dengan cepat
Baja tahan karat menghantarkan panas lebih lambat dibandingkan baja karbon. Selama pengelasan, panas cenderung berada di dekat jahitan. Untuk dinding-yang tipis, hal ini menimbulkan masalah yang jelas: suhu lokal meningkat dengan cepat, kekuatan dinding tabung turun, dan tegangan penyusutan timbul selama pendinginan.
Jika arus pengelasan terlalu tinggi, kecepatan pengelasan terlalu lambat, atau pendinginan tidak mencukupi selama pengelasan terus menerus, panas dapat menumpuk di dekat lapisan. Pada awalnya, ini mungkin hanya tampak sebagai perubahan warna. Jika produksi terus berlanjut, hal ini dapat menyebabkan-terbakar, retak, rapuhnya lapisan, atau kebocoran-kekencangan yang buruk.
Puncak dan lembah kerut menerima gaya yang berbeda
Bellow bukanlah tabung yang mulus. Puncak, lembah, dan zona transisi bergelombang mempunyai kekakuan yang berbeda-beda. Jika profil roda las tidak sesuai dengan benda kerja, tekanan dapat terkonsentrasi di area kecil. Area puncak yang ditinggikan mungkin akan hancur, sedangkan area lembah mungkin memiliki kontak yang tidak stabil dan panas lokal yang berlebihan.
Inilah sebabnya mengapa pengelasan jahitan bellow baja tahan karat tidak bisa begitu saja menggunakan parameter dari pengelasan lembaran datar atau tabung standar. Arus dan tekanan yang sama dapat bekerja pada bagian yang datar tetapi dapat memecahkan struktur bergelombang yang tipis.
Masalah Retak Dinding Tabung yang Umum dalam Produksi
Retakan halus di sepanjang tepi las
Retakan ini bisa sangat kecil dan mungkin tidak langsung terlihat setelah pengelasan. Mereka mungkin muncul selama pengujian kebocoran, pengujian hidrostatik, pengujian tekukan, atau perakitan selanjutnya. Penyebab umumnya mencakup masukan panas yang berlebihan, fusi yang tidak sempurna, tekanan penyusutan pendinginan, cacat bahan dasar, atau pembersihan pra-pengelasan yang buruk.
Jika retakan terkonsentrasi di sepanjang tepi las, periksa arus pengelasan, kecepatan pengelasan, tekanan roda, pembentukan las, dan kondisi permukaan material.
Retak pada puncak kerut
Jika retakan terutama terjadi pada puncak kerut, tekanan roda las, profil roda, penyangga internal, dan penyangga perlengkapan harus diperiksa terlebih dahulu. Puncaknya adalah bagian paling terbuka dari bellow, dan tekanan roda kemungkinan besar terkonsentrasi di sana. Tanpa dukungan internal yang tepat atau perkakas yang pas bentuknya, area puncak yang tipis dapat dengan mudah hancur atau retak.
Masalah ini tidak dapat diselesaikan hanya dengan menurunkan arus karena akar permasalahannya sering kali adalah kekuatan mekanis yang terkonsentrasi.
Bukaan dinding-terbakar atau-yang tipis
Pembakaran lokal-biasanya disebabkan oleh arus berlebih, kecepatan pengelasan lambat, kontak roda tidak stabil, atau tekanan tidak mencukupi. Ketika roda las tidak menyentuh dinding tabung secara merata, arus dapat terkonsentrasi di area yang sangat kecil, menyebabkan panas berlebih secara lokal.
Jenis cacat ini biasanya terlihat. Area las mungkin terlihat menghitam, berlubang, tepinya roboh, atau ada percikan logam.
Retak lokal setelah pengelasan jahitan melingkar
Ketika bellow dilas ke pipa ujung, flensa, atau alat kelengkapan, konsentrisitas yang buruk, celah rakitan yang berlebihan, penjepitan yang tidak stabil, atau putaran yang tidak rata dapat menyebabkan tegangan penyusutan lokal setelah pengelasan. Lapisan melingkar mungkin terlihat bersambung, namun satu bagian mungkin retak selama pengujian pendinginan atau tekanan.
Dalam hal ini, parameter pengelasan bukan satu-satunya hal yang perlu diperiksa. Akurasi perakitan dan stabilitas rotasi sama pentingnya.
Masalah 1: Masukan Panas Tidak Terkendali dengan Benar
Arus yang berlebihan atau kecepatan pengelasan yang lambat dapat menyebabkan-terbakarnya
Mesin las jahitan MFDC memberikan keluaran arus yang stabil, namun-penghembus dinding tipis sangat sensitif terhadap panas. Arus yang berlebihan, energi pulsa yang terlalu banyak, atau kecepatan pengelasan yang lambat dapat membuat area jahitan berada pada suhu tinggi terlalu lama.
Panas berlebih dapat menyebabkan lebih dari sekadar-kebakaran. Hal ini juga dapat menyebabkan perubahan warna las menjadi gelap, melunaknya dinding tabung, penggetasan di dekat tepi las, dan retak selama pendinginan. Untuk bellow yang memerlukan penyegelan, ketahanan terhadap tekanan, atau masa lelah, cacat ini merupakan risiko-jangka panjang yang serius.
Selama penyetelan, jangan hanya membidik lasan yang terlihat atau menyatu sepenuhnya. Perhatikan juga deformasi dinding tabung, panas berlebih, warna las yang tidak normal, dan stabilitas uji kebocoran.
Arus pengelasan yang terlalu sedikit atau kecepatan pengelasan yang berlebihan juga dapat menimbulkan risiko retak
Beberapa operator mengurangi arus atau meningkatkan kecepatan untuk menghindari-pembakaran. Hal ini dapat mengurangi panas yang terlihat, namun jika lapisan tidak menyatu sepenuhnya, area yang tidak menyatu dapat menjadi titik awal retak selama pengujian kebocoran, pengujian tekanan, getaran, atau pembebanan kelelahan.
Mencegah keretakan bukan sekadar mengurangi panas. Jahitannya harus menghindari panas berlebih sambil tetap mencapai peleburan yang tepat. Pendekatan yang dapat diandalkan adalah dengan menggunakan pengujian sampel untuk menemukan jendela proses stabil yang memenuhi persyaratan kekuatan dan penyegelan dengan masukan panas terendah yang tidak perlu.
Panas terakumulasi selama pengelasan terus menerus
Satu sampel yang berhasil tidak menjamin produksi massal yang stabil. Selama pengelasan jahitan terus menerus, roda las, elektroda, benda kerja, dan komponen konduktif semuanya memanas. Jika pendinginan tidak dapat mengimbangi, bagian selanjutnya mungkin menunjukkan warna las yang lebih gelap, lebih banyak percikan, lebih banyak retakan, atau variasi kekuatan las.
Oleh karena itu, validasi proses tidak boleh didasarkan pada satu sampel saja. Uji pengelasan kontinyu singkat disarankan untuk membandingkan bagian pertama dengan bagian selanjutnya dalam hal kenampakan las, hasil uji kebocoran, keretakan, dan kestabilan dimensi.
Masalah 2: Tekanan dan Kontak Roda Pengelasan Tidak Stabil
Tekanan yang berlebihan dapat memecahkan-tabung dinding yang tipis
Dinding bellow tipis, jadi tekanan berat tidak boleh digunakan hanya untuk memaksa kontak. Jika tekanan terlalu tinggi, puncak kerut, transisi ujung, dan bagian yang lemah dapat hancur atau retak. Untuk bellow baja tahan karat-berdinding tipis, tekanan yang stabil dan merata lebih penting daripada tekanan yang lebih tinggi.
Jika puncak kerut rata, bekas roda terlalu dalam, atau muncul retakan pada titik kontak tekanan, periksa terlebih dahulu apakah tekanannya terlalu tinggi, apakah bidang kontak roda terlalu kecil, dan apakah benda kerja mempunyai dukungan internal yang cukup.
Tekanan yang terlalu kecil dapat menyebabkan panas berlebih setempat
Jika tekanan terlalu rendah, kontak antara roda las dan dinding tabung menjadi tidak stabil. Arus kemudian terkonsentrasi pada titik kontak yang lebih kecil. Tekanannya mungkin terlihat lebih aman, namun suhu setempat bisa menjadi lebih tinggi lagi, sehingga menyebabkan luka bakar, percikan, atau retakan.
Dalam pengelasan jahitan, tekanan, arus, dan kecepatan pengelasan harus disesuaikan secara bersamaan. Mengurangi arus tanpa memeriksa tekanan, atau meningkatkan tekanan tanpa memeriksa kondisi kontak, jarang menyelesaikan keretakan dengan cara yang stabil.
Profil roda las yang tidak sesuai dapat menyebabkan kerusakan lokal
Bellow baja tahan karat memiliki geometri khusus. Jika roda las jahitan lembaran datar-standar digunakan, lebar kontak mungkin terlalu sempit, sehingga memusatkan gaya di area yang kecil. Untuk diameter tabung, tinggi kerutan, dan posisi las yang berbeda, profil roda harus disesuaikan dengan benda kerja.
Untuk bellow-dinding tipis, roda las dan struktur pendukung yang tepat sering kali meningkatkan hasil secara lebih efektif dibandingkan perubahan parameter saja. Roda harus memberikan kontak yang stabil dan menghindari tekanan lokal yang berlebihan pada puncak, tepian, atau area transisi.
Ketidaksejajaran roda menciptakan variasi tekanan yang berulang
Selama pengelasan jahitan melingkar, tabung berputar. Jika roda las dan garis tengah tabung tidak sejajar, tekanan akan berubah setiap putaran. Beberapa bagian mungkin menjadi terlalu panas, sementara bagian lainnya mungkin hancur, mengakibatkan retak setempat atau lapisan yang tidak konsisten.
Sebelum pengelasan, periksa keselarasan roda, konsentrisitas penjepitan benda kerja, dan stabilitas rotasi. Jika tabung melompat atau berjalan secara eksentrik selama rotasi, kualitas las akan sulit dikendalikan.
Masalah 3: Peralatan dan Dukungan Internal Tidak Memadai
Tanpa dukungan internal,-tabung berdinding tipis bisa runtuh
Saat mengelas-dinding tipis, dukungan internal sangat penting. Tanpa mandrel atau penyangga internal yang sesuai, tekanan roda bekerja langsung pada dinding tabung tipis, yang dapat merusak, meratakan, atau memecahkan bagian tersebut.
Peran pendukung internal tidak hanya sekedar menahan benda kerja. Ini membantu menjaga kebulatan dan memungkinkan tekanan roda bekerja lebih merata pada area las. Hal ini sangat penting terutama jika bagian bellow terhubung ke pipa ujung, flensa, atau fitting, karena kekakuan berubah tajam di area tersebut.
Penjepitan yang tidak stabil dapat menyebabkan benda kerja bergeser pada saat pengelasan
Jika bellow tidak dijepit dengan kuat, benda kerja dapat bergeser, goyah, atau habis selama pengelasan. Untuk bagian yang lebih tebal, gerakan kecil ini mungkin tidak terlalu menjadi masalah. Untuk dinding-yang tipis, hal ini dapat menyebabkan offset las, goresan roda, retak lokal, atau ketidaksejajaran sambungan.
Perlengkapan tersebut harus menahan bagian dengan stabil tanpa-menjepit secara berlebihan dan meninggalkan bekas di luar area pengelasan. Untuk jahitan melingkar, mekanisme putarannya juga harus berjalan mulus tanpa melompat.
Kesenjangan yang berlebihan antara tabung ujung, flensa, dan bellow meningkatkan risiko retak
Ketika bellow disambungkan ke pipa ujung atau flensa, ujung yang tidak rata, ketidaksesuaian yang berlebihan, atau celah yang tidak konsisten dapat menyebabkan gaya yang tidak merata dan panas yang tidak merata selama pengelasan jahitan. Setelah pendinginan, area ini dapat menjadi titik inisiasi retakan.
Perakitan yang buruk biasanya tidak dapat diperbaiki hanya dengan parameter pengelasan. Sebelum pengelasan, periksa kerataan ujung, konsentrisitas, kondisi pemasangan, dan stabilitas penjepitan untuk mengurangi deviasi struktur selama pengelasan.
Masalah 4: Material dan Pra-Persiapan Pengelasan Tidak Terkendali dengan Benar
Cacat bahan dasar dapat berupa retakan setelah pengelasan
Jika bahan bellow baja tahan karat mengandung inklusi, retakan mikro, ketebalan dinding tidak rata, kerusakan akibat pembentukan, atau cacat kelelahan lokal, siklus termal pengelasan dapat memperburuk cacat ini. Jika beberapa bagian retak dengan parameter yang sama sementara bagian lainnya tetap stabil, material yang masuk harus diperiksa bersama dengan mesin.
Untuk dinding-yang tipis, bahan tersebut memiliki margin cacat yang sangat kecil. Sebelum pengelasan, penting untuk memeriksa ketebalan dinding, kualitas pembentukan kerutan, goresan permukaan, kualitas akhir, dan konsistensi batch.
Minyak, uap air, atau oksida di area las mempengaruhi pembentukan las
Oli, kelembapan, oksida, debu, dan residu permesinan semuanya dapat memengaruhi kontak roda dan pembentukan las. Pengelasan di lingkungan yang lembab juga dapat menyebabkan pori-pori, kontaminasi, dan cacat lokal.
Pembersihan pra{0}}pengelasan mungkin tampak sederhana, namun penting untuk penyegelan dan tekanan bagian. Area pengelasan harus kering dan bersih, dan ujung-ujungnya harus bebas dari minyak, oksida, air, dan kotoran yang terlihat.
Material yang menempel pada roda las dapat merobek dinding tabung
Jika permukaan roda las memiliki logam yang menempel, tergores, aus, atau gerinda, hal tersebut dapat terseret ke dinding tabung tipis selama pengelasan. Karena dinding bellow sangat tipis, tarikan sedikit saja dapat menimbulkan robekan kecil.
Roda las harus dibersihkan, dibalut, dan diganti secara teratur untuk menjaga permukaan tetap halus, profil stabil, dan pendinginan efektif. Jangan menunggu sampai muncul cacat las atau kerusakan dinding tabung sebelum melakukan perawatan roda.
Bagaimana Mengurangi Retak pada Pengelasan Jahitan Bellow Stainless Steel?
Bangun jendela proses yang stabil terlebih dahulu
Selama pengaturan, jangan hanya mengatur arus saja. Catat arus, kecepatan pengelasan, mode pulsa, tekanan roda, waktu pemerasan, kondisi pendinginan, dan hasil-pasca pengelasan bersama-sama.
Kumpulan parameter yang baik harus memenuhi tiga kondisi: tidak ada-pembakaran, fusi las yang tepat, dan performa uji kebocoran atau tekanan yang stabil. Menilai hanya dari tampilannya saja dapat dengan mudah menimbulkan kesimpulan yang salah.
Gunakan roda las dan struktur pendukung yang dirancang untuk bellow
Pengelasan bellow sebaiknya menggunakan roda las yang disesuaikan dengan diameter tabung, tinggi kerutan, dan posisi las. Bila diperlukan, gunakan mandrel internal, roda penyangga, atau perlengkapan pemasangan bentuk agar tekanan didistribusikan secara merata di area pengelasan.
Jangan gunakan roda las jahitan lembaran datar-standar untuk setiap spesifikasi bellow. Ketebalan dinding, ketinggian kerutan, dan struktur sambungan yang berbeda mungkin memerlukan desain roda dan penyangga yang berbeda.
Mengontrol-kesenjangan dan konsentrisitas
Sebelum pengelasan, periksa kerataan ujung, ketidakcocokan, konsentrisitas, dan stabilitas penjepitan. Untuk jahitan melingkar, benda kerja harus berputar dengan lancar tanpa melompat atau gerakan eksentrik.
Semakin stabil rakitannya, semakin mudah untuk menjaga konsistensi parameter pengelasan. Jika pemasangannya-mempunyai deviasi yang besar, pengelasan yang stabil akan sulit dilakukan, tidak peduli bagaimana parameternya disesuaikan.
Kontrol ritme pengelasan untuk menghindari penumpukan panas
Selama produksi berkelanjutan, pantau suhu roda las, suhu benda kerja, dan perubahan warna las. Jika retakan meningkat di bagian selanjutnya, masalahnya mungkin bukan pada perubahan parameter secara tiba-tiba. Mungkin karena penumpukan panas atau pendinginan yang tidak memadai.
Hal ini dapat diperbaiki dengan mengoptimalkan waktu siklus, memperkuat pendinginan, dan memeriksa kondisi roda las secara berkala. Untuk produksi batch, catat perubahan pengelasan selama pengoperasian berkelanjutan, bukan hanya hasil potongan-pertama.
Bersihkan sebelum pengelasan dan dinginkan secara terkendali setelah pengelasan
Hilangkan minyak, kelembapan, dan oksida sebelum pengelasan. Setelah pengelasan, hindari pendinginan paksa secara tiba-tiba dan pergerakan awal bagian tersebut. Untuk produk-berkebutuhan tinggi, lakukan pengujian kebocoran, tekanan, atau non-destruktif sesuai standar pelanggan.
Langkah-langkah ini mungkin terlihat sederhana, namun-bellow baja tahan karat berdinding tipis, sering kali berdampak langsung pada hasil.
Pertanyaan Umum
T: Apakah mesin las jahitan MFDC cocok untuk bellow baja tahan karat?
J: Ya, tetapi memerlukan roda las, perlengkapan, dukungan internal, dan parameter yang tepat. Bellow memiliki dinding yang tipis, jadi setelan pengelasan lapisan datar-standar tidak boleh diterapkan secara langsung.
T: Mengapa bellow baja tahan karat retak selama pengelasan?
J: Penyebab umumnya meliputi masukan panas yang berlebihan atau tidak mencukupi, tekanan roda yang tidak merata, dukungan perlengkapan yang buruk, ketidakselarasan roda, cacat material, pembersihan pra-pengelasan yang buruk, dan pendinginan-pascapengelasan yang tidak tepat.
T: Dapatkah menurunkan arus mencegah keretakan?
J: Tidak selalu. Arus yang berlebihan dapat menyebabkan luka bakar-, namun arus yang terlalu kecil dapat menyebabkan fusi yang tidak sempurna, yang dapat retak selama pengujian kebocoran atau tekanan. Jendela proses yang stabil harus dikonfirmasi melalui pengujian sampel.
T: Apakah tekanan roda las yang lebih rendah selalu lebih aman?
J: Tidak. Tekanan yang berlebihan dapat memecahkan dinding tabung, namun tekanan yang terlalu sedikit dapat menyebabkan kontak yang tidak stabil dan panas berlebih setempat. Tekanan harus sesuai dengan ketebalan dinding, geometri kerut, profil roda, dan metode penyangga.
Kesimpulan
Retaknya dinding tabung pada pengelasan jahitan bellow baja tahan karat biasanya tidak disebabkan oleh satu parameter saja. Faktor nyata yang harus dikontrol adalah masukan panas, tekanan roda las, dukungan perlengkapan, akurasi perakitan, kondisi material, dan pendinginan pasca-pengelasan.
Mengurangi arus saja tidak cukup, dan meningkatkan tekanan saja dapat menimbulkan masalah baru. Pendekatan yang lebih andal adalah dengan membangun jendela proses pengelasan yang stabil, kemudian menggunakan roda las, penyangga internal, perlengkapan, dan metode pendinginan terkontrol yang sesuai dengan struktur bellow. Untuk aplikasi penyegelan, tekanan, atau keandalan yang tinggi, pengujian kebocoran, pengujian hidrostatis, atau pengujian non-destruktif harus digunakan untuk memastikan kualitas las.
Jika Anda berurusan dengan bellow baja tahan karat yang retak, terbakar, kekencangan bocor yang buruk, atau kegagalan jahitan, Anda dapat mengirimkan material bellow, ketebalan dinding, dimensi kerut, posisi las, struktur sambungan, persyaratan pengujian, dan target produksi kepada Haifei. Kami dapat membantu mengevaluasi mesin las jahitan MFDC, perkakas roda las, dan solusi pengelasan jahitan otomatis yang sesuai berdasarkan benda kerja Anda yang sebenarnya.
