Pourquoi les soudures en acier inoxydable monopasse utilisant le procédé FCAW échouent-elles systématiquement aux inspections ? David Meyer et Rob Koltz examinent de plus près les raisons de ces échecs. Getty Images
Q : Nous réparons des grattoirs en acier soudés dans un système de séchage dans un environnement humide. Nos soudures ont échoué aux inspections en raison de la porosité, des contre-dépouilles et des soudures fissurées. Nous soudons A514 à A36 en utilisant du gaz 309L à noyau de 0,045″ de diamètre, toutes positions, 75 % d'argon/25 % de dioxyde de carbone pour une meilleure résistance à l'usure.
Nous avons essayé des électrodes en acier au carbone, mais les soudures s'usaient trop rapidement et nous avons constaté que l'acier inoxydable était plus performant. Toutes les soudures sont effectuées à plat et mesurent 3/8″ de long. En raison de contraintes de temps, toutes les soudures ont été effectuées en même temps. Qu'est-ce qui pourrait provoquer la défaillance de nos soudures ?
Les contre-dépouilles se produisent généralement en raison de paramètres de soudage hors spécifications, d'une technique de soudage inappropriée ou des deux. Nous ne pouvons pas commenter les paramètres de soudage car nous ne les connaissons pas. Les contre-dépouilles qui se produisent à 1F résultent généralement d'un fonctionnement excessif du bain de soudure ou d'une vitesse de déplacement trop rapide ou trop lente.
Étant donné que le soudeur essaie de déposer 3/8″. La possibilité de surmanipuler la torche peut être en partie responsable du soudage d'angle en un seul passage avec un fil fourré de petit diamètre. Cependant, il semble qu'il s'agisse d'un mauvais outil plutôt que d'un problème technique, c'est pourquoi.
La porosité est causée par des impuretés dans la soudure, une perte ou un excès de gaz de protection ou une absorption excessive d'humidité du fil fourré. Vous mentionnez qu'il s'agit d'un travail de réparation sur un support humide à l'intérieur du séchoir, donc si les soudures ne sont pas soigneusement nettoyées, cela pourrait être la principale cause des vides.
Le métal d'apport que vous utilisez est un fil fourré à flux en position, ces types de fils ont un système de laitier à congélation rapide. Ceci est nécessaire pour soutenir le bain de soudure lors du soudage vertical vers le haut ou au-dessus de la tête. L'inconvénient du laitier à congélation rapide est qu'il se solidifie avant le bain de soudure en dessous. Si les gaz sont toujours libérés, ils sont généralement piégés et apparaissent plus tard sous la forme de pores ou de traces de ver de surface. Ceci est amplifié lors du soudage en position plate avec un fil de petit diamètre et en essayant de déposer une grande soudure en un seul passage, comme dans votre application.
La fissuration de la soudure au début et à la fin de la soudure peut être causée par un certain nombre de raisons. Étant donné que vous posez un gros cordon avec un fil de petit diamètre, vous risquez de subir une fusion insuffisante (LOF) à la racine de la soudure. La fissuration de la soudure est un phénomène courant en raison de la contrainte résiduelle élevée de la soudure et du LOF à la racine.
Pour cette taille de fil, vous devez utiliser deux ou trois passes pour compléter 3/8 de pouce.Soudures d'angle, personne.Vous trouverez peut-être plus rapide de réaliser trois soudures sans défaut que de réaliser une seule soudure défectueuse et de devoir ensuite la réparer.
Cependant, un autre problème qui peut jouer un rôle plus important dans la fissuration des soudures est le niveau incorrect de ferrite dans la soudure, qui est souvent la principale cause de fissuration. Le fil 309L a été développé pour souder l'acier inoxydable à l'acier au carbone plutôt que l'acier au carbone à l'acier au carbone. La chimie de soudure spécifique de ce produit prend également en compte une certaine dilution du métal de base pour les deux métaux de base. Par conséquent, dans les applications d'acier inoxydable à acier au carbone, certains alliages dérivés de l'acier inoxydable aident à équilibrer la composition chimique et à produire des quantités acceptables de ferrite. L'utilisation d'un métal d'apport avec environ 50 % de ferrite, comme le 312 ou le 2209, éliminera la possibilité de fissuration en raison de la faible teneur en ferrite.
La meilleure façon d'assurer une excellente résistance à l'usure est de souder le joint avec une électrode standard en carbone ou en acier inoxydable, puis d'ajouter une couche d'électrode de surfaçage. Cependant, vous mentionnez que vous êtes soumis à des contraintes de temps très strictes et que toute situation de soudage multi-passes est hors de question.
Essayez de passer à un fil de plus grand diamètre, tel que 1/16 pouce ou plus. L'utilisation d'un fil fourré sous protection gazeuse est idéale car elle offre un meilleur nettoyage des soudures et une meilleure protection du flux d'air que les fils non fourrés. Cependant, au lieu d'un fil toutes positions, seul un fil plat et horizontal peut minimiser la porosité ou le suivi des vis sans fin. Vous devez également changer le métal d'apport du 309L au 312 ou au 2209.
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