Diagnosi del flusso

Jul 11, 2023

Perché una saldatura di acciaio inossidabile a passaggio singolo utilizzando FCAW continua a non superare l'ispezione? David Meyer e Rob Koltz esaminano più da vicino le possibili cause di questi fallimenti. Immagini Getty

D: Stiamo riparando i raschiatori in acciaio per saldatura all'interno di un sistema di asciugatura che si trova in un ambiente umido. Le nostre saldature non superano l'ispezione a causa di porosità, sottosquadri e crepe. Stiamo saldando da A514 a A36 con 309L con nucleo flusso da 0,045 pollici di diametro, per tutte le posizioni, con 75% di argon e 25% di anidride carbonica per una migliore resistenza all'usura.

Abbiamo provato a utilizzare un elettrodo in acciaio al carbonio, ma le saldature si consumano troppo velocemente e abbiamo scoperto che l'acciaio inossidabile funziona meglio. Tutte le saldature vengono eseguite in posizione piana e sono 3/8 pollici. A causa di vincoli di tempo estremi, tutte le saldature vengono eseguite in un unico passaggio. Cosa potrebbe causare il cedimento delle nostre saldature?

R: Sulla base delle informazioni che hai fornito, vediamo alcune aree di preoccupazione.

Il sottosquadro si verifica in genere a causa di parametri di saldatura che non rientrano nelle specifiche, di una tecnica di saldatura inadeguata o di entrambi. Non possiamo commentare i parametri di saldatura poiché non li conosciamo. Il sottosquadro che si verifica nella posizione 1F solitamente deriva da un'eccessiva manipolazione del bagno di saldatura o da una velocità di spostamento troppo veloce o troppo lenta.

Poiché i saldatori stanno cercando di depositare un 3/8-in. saldatura d'angolo in un unico passaggio con un filo con anima flux-core di piccolo diametro, la possibilità di un'eccessiva manipolazione della pistola di saldatura potrebbe essere parzialmente responsabile. Tuttavia, questo sembra un caso di utilizzo dello strumento sbagliato per il lavoro piuttosto che un problema tecnico, ed ecco perché.

La porosità è causata da impurità nel giunto di saldatura, perdita o eccessivo gas di protezione o eccessivo assorbimento di umidità nel filo animato. Hai menzionato che si tratta di lavori di riparazione all'interno di un essiccatore per materiali umidi, quindi se i giunti di saldatura non vengono puliti a fondo, questa potrebbe essere la causa principale della porosità.

Il metallo d'apporto che si sta utilizzando è un filo con nucleo flussante per tutte le posizioni e questi tipi di filo sono dotati di un sistema di scoria a congelamento rapido. Ciò è necessario per sostenere il bagno di saldatura durante la saldatura in verticale o sopra la testa. Lo svantaggio delle scorie a congelamento rapido è che si solidificano prima che si formi una pozza di saldatura fusa sottostante. Se i gas vengono ancora rilasciati, spesso rimangono intrappolati e si manifestano successivamente come porosità o tracce di vermi sulla superficie. Ciò viene amplificato quando si salda in posizione piana con un filo di piccolo diametro e si tenta di depositare una saldatura di grandi dimensioni in un unico passaggio, come nella propria applicazione.

La rottura della saldatura all'inizio e alla fine delle saldature può essere causata da alcuni fattori. È probabile che si verifichi una mancanza di fusione (LOF) alla radice della saldatura poiché si utilizza un filo di piccolo diametro per posizionare un cordone di saldatura grande. Con elevate tensioni residue di saldatura e LOF alla radice, la fessurazione della saldatura è un evento comune.

Per questo diametro del filo, è necessario utilizzare due o tre passaggi per completare un filo da 3/8 pollici. saldatura d'angolo, non una. Potresti scoprire che eseguire tre passate senza difetti è più veloce che eseguire una saldatura a passata singola con difetti e quindi dover effettuare le riparazioni.

Tuttavia, l’altro problema che potrebbe giocare un ruolo più importante nella fessurazione della saldatura è l’errato livello di ferrite nella saldatura, che spesso è una delle principali cause di fessurazione. Il filo 309L è stato sviluppato per la saldatura di acciaio inossidabile con acciaio al carbonio, non di acciaio carbonio con carbonio. La chimica di saldatura specifica di questo prodotto prende in considerazione anche una certa diluizione del metallo di base da entrambi i materiali di base. Pertanto, in un'applicazione acciaio inossidabile-acciaio al carbonio, un po' di lega dall'acciaio inossidabile aiuta a bilanciare la chimica e produce un numero di ferrite accettabile. L'utilizzo di un metallo d'apporto con circa il 50% di ferrite, come 312 o 2209, eliminerà la possibilità di fessurazioni dovute al basso contenuto di ferrite.

Il metodo migliore per fornire una resistenza all'usura superiore è saldare il giunto con un elettrodo standard in acciaio al carbonio o inossidabile e quindi aggiungere uno strato di elettrodo a riporto duro. Tuttavia, hai menzionato che hai vincoli di tempo molto ristretti e qualsiasi scenario di saldatura multipassaggio non è possibile.