elaboração de especificação de procedimento de...
TRANSCRIPT
0
FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAI “NADIR DIAS DE FIGUEIREDO”
Elaboração de Especificação de Procedimento de Soldagem
EPS N°13.
Aluno: Flavio Martins Pereira Da Silva Curso: Pós-Graduação em Inspeção e Automação de Soldagem. Modulo: Metalurgia da Soldagem Professor: Luiz Gimenes Jr.
1
Sumário Item pag.
1. Detalhamento dos itens da EPS ……………………………..2 2. Formato da EPS …………………………………………….3 3. Processo de Soldagem ……………………………………….5 4. Tipo de chanfro ………………………………………………10 5. Preparação da junta …………………………………………..10 6. Croqui do chanfro ……………………………………………10 7. Metal base ……………………………………………………11 8. Composição quimica do metal base API 5L X70 ……………13 9. Schedulle do tubo ……………………………………………14 10. Consumiveis de solda ………………………………………..15 11. Posição de Soldagem …………………………………………17 12. Pré-aquecimento ……………………………………………...18 13. Tratamento térmico …………………………………………..19 14. Ensaios ……………………………………………………….19 15. Variaveis de Soldagem ……………………………………….27 16. EPS – elaborada ……………………………………………...28 17. Bíbliografia …………………………………………………...30
2
1. Detalhamento dos itens da EPS Material API 5L X70 Diametro do tubo Ø24 inc Espessura Schedulle 60 Processo de Soldagem Raiz: SMAW Enchimento: FCAW Posição de Soldagem Todas
3
2. Formato da EPS N EPS
ESPECIFICAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM (EPS)
Revisão/Data
Elaborado por: data: N QPS
PROCESSO DE SOLDAGEM Tipo:
Juntas (QW 402) Detalhe
Tipo de Chanfro
Mata Junta [ ] Sim [ ] Não
Material de Mata-Junta Para outros detalhes de juntas ver desenho de fabri cação
METAIS DE BASE (QW 403)
BASE METALS
P Nº Grupo Nº com P Nº Grupo Nº
ou Especificação do Tipo e Grau com Especificaçã o do Tipo e Grau
ou Análise Química e Propriedade Mecânica
com Análise Química e Propriedade Mecânica
Faixa de Espessura
Metal de Base: Chanfro Filete
Metal de Solda Depositado: Chanfro Filete
Faixa de Diâmetro do Tubo: Chanfro Filete
Outros
METAIS DE ADIÇÃO (QW 404)
F Nº Outros A Nº Outros Especificação Nº SFA Classificação Nº AWS
Bitolas Eletrodos Arame
Classificação Fluxo Arame Marca Outros
POSIÇÕES ( QW 405 ) PRÉ AQUECIMENTO ( QW 406 )
Posição (ões) do Chanfro Temp Pré aquecimento ( min . )
Progressão de Soldagem ASC. [ ] Desc. [ ] Temper atura Interpasse ( max. )
Posição (ões) do Filete Outros
4
TRATAMENTO TÉRMICO (QW 407)
Faixa de Temperatura
GÁS (QW 408)
Gás de Proteção
Composição da Mixtura Vazão: Tocha Backing de Gás
CARACTERÍSITICAS ELÉTRICAS (QW 409)
Tipo e Diâmetro do Eletrodo de Tungstênio
Modo de tranferência de Metal para GMAW
Faixa de Velocidade de Alimentação do Arame
Processo Camadas Material de Adição
Intensidade Corrente Polaridade Tensão
Velocidade
AWS O A ( V )
Outros
TÉCNICA ( QW 410 )
Filetado ou Trançado
Orificio ou Tamanho do Furo para Saída de Gás
Limpeza Inicial e Final
Método de Goivagem
Oscilação
Distancia Tubo x Peça
Um ou Múltiplos Passes por lado
Eletrodos simples ou múltilos
FABRICANTE VISTO QUALIDADE CLIENTE E/OU INSPETOR
DATA DATA DATA
5
3. Processo de Soldagem.
O processo foi dado no projeto, sendo SMAW na raiz e FCAW no enchimento.
SMAW
6
7
FCAW
8
9
10
4.Tipo de chanfro Norma AWS D1.1
5. Preparação da Junta Junta preparada por usinagem (fresadora).
6. Croqui do Chanfro.
Juntas (QW 402) Detalhe
Tipo de Junta: Topo Ângulo do Chanfro (A): 60º ± 5º Abertura da Raiz (B): 4 ± 1 mm Face da Raiz (C): 3 ± 1 mm Espessura (D): 24,5 mm Tipo de Chanfro: "V"
11
7. Metal base
12
8. Composição quimica do metal base API 5L X70
13
14
9. Schedulle do tubo
SCHEDULLE DO TUBO
Espessura da parede do tubo em polegadas
Diam.
Nominal
Diam.
Externo Inches
5s 5 10s 10 20 30 40s &
Std 40 60
80s &
EH 80 100 120 140 160
DBL E.H.
1/8 .405 .035 .049 .049 .068 .068 .095 .095
1/4 .540 .049 .065 .065 .088 .088 .119 .119
3/8 .675 .049 .065 .065 .091 .091 .126 .126
1/2 .840 .065 .065 .083 .083 .109 .109 .147 .147 .187 .294
3/4 1.050 .065 .065 .083 .083 .113 .113 .154 .154 .218 .308
1 1.315 .065 .065 .109 .109 .133 .133 .179 .179 .250 .358
1 1/4 1.660 .065 .065 .109 .109 .140 .140 .191 .191 .250 .382
1 1/2 1.900 .065 .065 .109 .109 .145 .145 .200 .200 .281 .400
2 2.375 .065 .065 .109 .109 .154 .154 .218 .218 .343 .436
2 1/2 2.875 .083 .083 .120 .120 .203 .203 .276 .276 .375 .552
3 3.500 .083 .083 .120 .120 .216 .216 .300 .300 .437 .600
3 1/2 4.000 .083 .083 .120 .120 .226 .226 .318 .318 .636
4 4.500 .083 .083 .120 .120 .237 .237 .281 .337 .337 .437 .531 .674
4 1/2 5.000 .247 .355 .710
5 5.563 .109 .109 .134 .134 .258 .258 .375 .375 .500 .625 .750
6 6.625 .109 .109 .134 .134 .280 .280 .432 .432 .562 .718 .864
7 7.625 .301 .500 .875
8 8.625 .109 .109 .148 .148 .250 .277 .322 .322 .406 .500 .500 .593 .718 .812 .906 .875
9 9.625 .342 .500
10 10.750 .134 .134 .165 .165 .250 .307 .365 .365 .500 .500 .593 .718 .843 1.000 1.125
11 11.750 .375 .500
12 12.750 .156 .165 .180 .180 .250 .330 .375 .406 .562 .500 .687 .843 1.000 1.125 1.312
14 14.000 .156 .188 .250 .312 .375 .375 .437 .593 .500 .750 .937 1.093 1.250 1.406
16 16.000 .165 .188 .250 .312 .375 .375 .500 .656 .500 .843 1.031 1.218 1.437 1.593
18 18.000 .165 .188 .250 .312 .437 .375 .562 .750 .500 .937 1.156 1.375 1.562 1.781
20 20.000 .188 .218 .250 .375 .500 .375 .593 .812 .500 1.031 1.280 1.500 1.750 1.968
24 24.000 .218 .250 .250 .375 .562 .375 .687 .968 .500 1.218 1.531 1.812 2.062 2.343
26 26.000 .312 .500 .375 .500
28 28.000 .312 .500 .625 .375
30 30.000 .250 .312 .312 .500 .625 .375 .500
32 32.000 .312 .500 .625 .375 .688 .500
34 34.000 .312 .500 .625 .375 .688
36 36.000 .312 .625 .375 .750 .500
15
10. Consumiveis de solda
Tubrod 75
ASME SFA-5.20 / E71T-5C(M) / E491T-5C (M) O OK® Tubrod 75 é um arame tubular básico, que deposita um metal de solda com características similares a de um eletrodo revestido básico E7018 (baixo Hidrogênio). Permite alta qualidade do metal de solda e grande produtividade devido à elevada taxa de deposição. O OK® Tubrod 75 pode ser utilizado com CO2 ou mistura Ar+ 20-25% CO2. É aplicável para a soldagem em um único passe ou multipasse. É usado na soldagem estrutural, na indústria naval e off-shore e na construção pesada em geral.
METAL DEPOSI- TADO
PROPRIED. MECÂNICAS
POSIÇÃO SOLDAGEM
DIÂM. (mm)
CORRENTE / TENSÃO
RENDIM. (%)
DEPOS. (kg/h)
GÁS DE PROTEÇÃO TIPO DE CORRENTE
100% CO2 C 0,04 Si 0,50 Mn 1,50
100% Co2 (CC-) L.R. 550 Mpa L.E. 490 Mpa a 27% ChV (-40º C) 90J
1,20 150A, 29V 210A, 30V 250A, 32V 290A, 34V 330A, 35V
90 90 91 91 92
2,00 2,95 3,95 4,95 5,85
100% CO2 CC-
Ar+ 20-25% Co2 C 0,05 Si 0,53 Mn 1,68
Ar+20-25% CO2 (CC+) L.R. 630 Mpa L.E. 560 Mpa a 24% ChV (-40º C) 50J
1,60 190A, 30V 300A, 34V 365A, 35V 410A, 36V 450A, 36V 500A, 37V
91 91 92 93 94 94
2,85 4,70 5,70 6,45 7,40 9,21
Ar + 20-25% CO2 CC+
16
17
11. Posição de Soldagem
18
12. Pré-aquecimento
19
13. Tratamento térmico A rota de produção dos aços API até o final da decada de 60 baseava-se na laminação a quente seguido de normalização e já havia sido atingido o grau X60. Nesta época a exploração de petróleo no ártico levou ao desenvolvimento de aços com maiores requisitos de tenacidade. No inicio da decada de 70 foi obtido um grande avanço com o desenvolvimento de uma nova rota de produção para os tubos API chamada de laminação controlada (Thermomechanical Rolling) ou TMCR (Thermomechanical Controled Rolling). Esta tecnica possibilitou o desenvolvimento de aços X70 microligados ao nióbio e vanádio com reduzido tamanho de grão e teor de carbono. Utilizando-se o processo de laminação controlada (TMCR) é possivel obter uma microestrutura com tamanho de grão reduzido, com baixo teor de carbono, maior tenacidade e melhor soldabilidade, tendo as propriedades mecânicas iguais ou melhores do que um aço produzido pelo método de laminação a quente e normalização. Os aços produzidos pela rota TMCR possuem um custo menor, devido a não exigência do tratamento térmico de normalização. Baseado nestes fatos, o aço grau X70 tornou-se o padrão mundial na construção de dutos, desde a década de 80 até os dias atuais. Segundo norma API para os graus maiores que X42, a costura de solda e toda a zona afetada pelo calor deverão receber tratamento térmico de modo a simular um tratamento térmico normalizante. Durante a fabricação de tubos soldados eletricamente, o produto é manuseado em meio ao ar ambiente. Normalização é usualmente definida como “resfriamento em ar tranquilo”, assim sendo empregado neste caso.
14. Ensaios
20
21
22
23
24
25
26
27
15. Variaveis de Soldagem
Processo Camadas
Material de
Adição Intensidade Corrente Polaridade Tensão vel. Arame
SMAW 1 E 7018 400 A ± 40 CC+ 24 V ±
2 m/min
FCAW 2 E71T-5C 350A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1
FCAW 3 E71T-5C 300A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1
FCAW 4 E71T-5C 300A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1
FCAW 5 E71T-5C 300A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1
FCAW 6 E71T-5C 300A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1
FCAW 7 E71T-5C 300A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1 Energia de soldagem
28
16. EPS elaborada
ESPECIFICAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM (EPS)
N EPS
13
Revisão/Data
00/2012
Elaborado por: data: N QPS
Flavio Martins 13
PROCESSO DE SOLDAGEM Tipo:
SMAW / FCAW MANUAL
Juntas (QW 402) Detalhe
Tipo de Junta: Topo Ângulo do Chanfro (A): 60º ± 5º Abertura da Raiz (B): 4 ± 1 mm Face da Raiz (C): 3 ± 1 mm Espessura (D): 24,5 mm
Tipo de Chanfro: "V"
Mata Junta [ ] Sim [ X ] Nã o
Material de Mata-Junta: N/A Para outros detalhes de juntas ver desenho de fabri cação
METAIS DE BASE (QW 403)
BASE METALS
Especificação do Tipo e Grau Forma do carbono equivalente para Carbono maior que 12%
API 5L GRAU X70 CE= C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (N i+ Cu) / 15
ou Análise Química e Propriedade Mecânica
elementos: C Mn Si P S Ni Mo Cb+V+Ti Ti CE Teor %: 0,28 1,40 ---- 0,030 0,030 -- --- 0,15 0,04 PSL 1 0,5433 Teor %: 0,24 1,40 ---- 0,025 0,015 -- --- 0,15 0,06 PSL 2 0,5033 com Análise Química e Propriedade Mecânica
Metal de Base: Chanfro "V"
API 5L GRAU X70
Metal de Solda Depositado: E 7018 E71T-5C
elemento: C Si Mn C Si Mn
0,07% 0,5 % 1,30% 0,05% 0,53% 1,68%
Faixa de Diâmetro do Tubo: Diametro: 24" espessura: 24,5 mm
METAIS DE ADIÇÃO (QW 404) marca comercial marca comercial
OK 48.04 OK Tubrod 75
PROCESSO DE SOLDAGEM SMAW FCAW
F Nº 4 6
Especificação Nº SFA- 5.1 SFA- 5.1 SFA- 5.20
Eletrodos Arame
Bitolas ø 4 mm ø 1,6 mm
Classificação Gás: Mistura
N/A Ar 25% + CO2 75%
POSIÇÕES ( QW 405 ) PRÉ AQUECIMENTO ( QW 406 )
Posição (ões) do Chanfro Temp Pré aquecimento ( min. )
PLANA 200 °C
Temperatura Interpasse ( max. ) 300 °C
29
TRATAMENTO TÉRMICO (QW 407)
N/A Faixa de Temperatura
N/A GÁS (QW 408) Gás de Proteção
Ar 25% + CO2 75% SG-AC-25 Vazão: Tocha 18 l/min Backing de Gás N/A
CARACTERÍSITICAS ELÉTRICAS (QW 409)
Processo Camadas Material de
Adição Intensidade Corrente Polaridade Tensão
vel. Arame
SMAW 1 E 7018 400 A ± 40 CC+ 24 V ±
2 m/min
FCAW 2 E71T-5C 350A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1
FCAW 3 E71T-5C 300A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1
FCAW 4 E71T-5C 300A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1
FCAW 5 E71T-5C 300A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1
FCAW 6 E71T-5C 300A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1
FCAW 7 E71T-5C 300A ± 35 CC+ 34 V ±
2 5 ± 1
E = 0,78 x 60x V x I formula de calculo de heat imput
velocidade
TÉCNICA ( QW 410 ) Filetado ou Trançado Trançado Limpeza Inicial e Final Escovamento Método de Goivagem N/A Distancia Tubo x Peça 19 mm Um ou Múltiplos Passes por lado Multiplos Eletrodos simples ou múltilos Simples
FABRICANTE VISTO QUALIDADE CLIENTE E/OU INSPETOR
SENAI Flavio Martins Flavio
DATA: 01/08/12 DATA: 03/08/12
DATA: 04/08/12
1
7
6
5 4
3 2
30
Bibliografia: 1: Material de ensino: Professor Gimenes Junior 2: Apostila de arame tubular: ESAB 3: Tecnicas operatórias de soldagem SMAW: Modenesi 4: Norma ASME 5: Tipos de chanfro: Marcos Xixa 6: The alloy tree: J.C.M. Farrar 7: www.esab.com.br 8: www.infosolda.com.br 9: www.lincolnbrasil.com.br