¿Por qué las soldaduras de acero inoxidable de una sola pasada con FCAW fallan sistemáticamente en las inspecciones? David Meyer y Rob Koltz analizan en detalle las razones de estos fallos. Getty Images
P: Estamos reparando raspadores de acero soldados en un sistema de secado en un ambiente húmedo. Nuestras soldaduras no pasaron las inspecciones debido a porosidad, socavaduras y soldaduras agrietadas. Soldamos A514 a A36 usando 0,045″ de diámetro, para todas las posiciones, con núcleo 309L, 75 % de gas argón/25 % de dióxido de carbono para una mejor resistencia al desgaste.
Probamos electrodos de acero al carbono, pero las soldaduras se desgastaron demasiado rápido y descubrimos que el acero inoxidable funciona mejor. Todas las soldaduras se realizan en posición plana y tienen 3/8″ de largo. Debido a limitaciones de tiempo, todas las soldaduras se realizaron a la vez. ¿Qué podría causar que nuestras soldaduras fallen?
El socavamiento generalmente ocurre debido a parámetros de soldadura fuera de especificación, una técnica de soldadura inadecuada o ambos. No podemos hacer comentarios sobre los parámetros de soldadura porque no los conocemos. Los socavamientos que ocurren a 1F generalmente son resultado de una operación excesiva del charco de soldadura o una velocidad de desplazamiento demasiado rápida o demasiado lenta.
Dado que el soldador está intentando depositar 3/8″, la posibilidad de manipular demasiado la antorcha puede ser en parte responsable de la soldadura de filete de una sola pasada con alambre con núcleo de fundente de diámetro pequeño. Sin embargo, parece estar utilizando la herramienta incorrecta en el trabajo en lugar de un problema técnico, que es el motivo.
La porosidad es causada por impurezas en la soldadura, pérdida o exceso de gas protector o absorción excesiva de humedad del alambre con núcleo fundente. Usted menciona que este es un trabajo de reparación en medios húmedos dentro del secador, por lo que si las soldaduras no se limpian completamente, esta podría ser la causa principal de los huecos.
El metal de relleno que está utilizando es un alambre con núcleo fundente para todas las posiciones; estos tipos de alambre tienen un sistema de escoria de congelación rápida. Esto es necesario para sostener el charco de soldadura cuando se suelda verticalmente hacia arriba o por encima de la cabeza. La desventaja de la escoria de congelación rápida es que se solidifica antes que el charco de soldadura debajo de ella. Si los gases aún se liberan, generalmente quedan atrapados y aparecen más tarde en forma de poros o huellas de gusanos superficiales. Esto se magnifica cuando se suelda en una posición plana con un alambre de diámetro pequeño y se intenta depositar una soldadura grande en una sola pasada, como en su aplicación.
El agrietamiento de la soldadura al inicio y al final de la soldadura puede deberse a varias razones. Dado que está colocando un cordón grande con un alambre de diámetro pequeño, es probable que experimente una fusión insuficiente (LOF) en la raíz de la soldadura. El agrietamiento de la soldadura es un fenómeno común debido a la alta tensión residual de la soldadura y LOF en la raíz.
Para este tamaño de cable, debe utilizar dos o tres pasadas para completar 3/8 de pulgada.Soldaduras de filete, nadie.Puede resultarle más rápido hacer tres soldaduras sin defectos que hacer una sola soldadura defectuosa y luego tener que arreglarla.
Sin embargo, otro problema que puede desempeñar un papel más importante en el agrietamiento de la soldadura es el nivel incorrecto de ferrita en la soldadura, que a menudo es la causa principal del agrietamiento. El alambre 309L fue desarrollado para soldar acero inoxidable con acero al carbono en lugar de acero al carbono con acero al carbono. La química de soldadura específica de este producto también tiene en cuenta cierta dilución del metal base para ambos metales base. Por lo tanto, en aplicaciones de acero inoxidable a acero al carbono, algunas aleaciones derivadas del acero inoxidable ayudan a equilibrar la composición química y producen cantidades aceptables de ferrita. El uso de un metal de relleno con aproximadamente 50% de ferrita, como 312 o 2209, eliminará la posibilidad de agrietamiento debido al bajo contenido de ferrita.
La mejor forma de proporcionar una excelente resistencia al desgaste es soldar la unión con un electrodo de acero inoxidable o de carbono estándar y luego agregar una capa de electrodo de revestimiento. Sin embargo, usted menciona que tiene limitaciones de tiempo muy estrictas y que cualquier situación de soldadura de múltiples pasadas está fuera de cuestión.
Intente convertir a un alambre de mayor diámetro, como 1/16 de pulgada o más grande. El uso de un alambre con núcleo fundente protegido con gas es ideal porque proporciona una mejor limpieza de la soldadura y una mejor protección del flujo de aire que los alambres sin núcleo fundente. Sin embargo, en lugar de un alambre para todas las posiciones, solo un alambre en posición plana y horizontal puede minimizar la porosidad o el seguimiento de gusanos. También debe cambiar el metal de relleno de 309L a 312 o 2209.
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