Perché le saldature in acciaio inossidabile a passata singola con tecnologia FCAW non superano sistematicamente le ispezioni? David Meyer e Rob Koltz analizzano più da vicino le cause di questi fallimenti. Getty Images
D: Stiamo riparando raschiatori in acciaio saldati in un sistema di asciugatura in un ambiente umido. Le nostre saldature non hanno superato le ispezioni a causa di porosità, sottosquadri e saldature incrinate. Saldiamo A514 ad A36 utilizzando 309L con anima da 0,045″ di diametro, in tutte le posizioni, gas 75% Argon/25% Anidride Carbonica per una migliore resistenza all'usura.
Abbiamo provato gli elettrodi in acciaio al carbonio, ma le saldature si usuravano troppo rapidamente e abbiamo scoperto che l'acciaio inossidabile offre prestazioni migliori. Tutte le saldature vengono eseguite in posizione piana e sono lunghe 3/8". A causa di vincoli di tempo, tutte le saldature sono state eseguite in una sola volta. Cosa potrebbe causare il fallimento delle nostre saldature?
I sottosquadri si verificano solitamente a causa di parametri di saldatura non conformi alle specifiche, di una tecnica di saldatura non idonea o di entrambi. Non possiamo commentare i parametri di saldatura perché non li conosciamo. I sottosquadri che si verificano a 1F sono solitamente dovuti a un eccessivo utilizzo del bagno di saldatura o a una velocità di avanzamento troppo elevata o troppo bassa.
Poiché il saldatore sta cercando di depositare 3/8″, la possibilità di una manipolazione eccessiva della torcia può essere in parte responsabile della saldatura d'angolo a passata singola con filo animato di piccolo diametro. Tuttavia, sembra che si tratti dell'utilizzo dello strumento sbagliato sul lavoro piuttosto che di un problema tecnico, ecco perché.
La porosità è causata da impurità nella saldatura, perdita o eccesso di gas di protezione o eccessivo assorbimento di umidità del filo animato. Hai detto che si tratta di un lavoro di riparazione su supporti umidi all'interno dell'essiccatore, quindi se le saldature non vengono pulite accuratamente, questa potrebbe essere la causa principale dei vuoti.
Il metallo d'apporto che stai utilizzando è filo animato per tutte le posizioni; questi tipi di filo hanno un sistema di scoria a rapido congelamento. Ciò è necessario per sostenere il bagno di saldatura quando si salda verticalmente verso l'alto o sopra la testa. Lo svantaggio della scoria a rapido congelamento è che si solidifica prima del bagno di saldatura sottostante. Se i gas vengono ancora rilasciati, di solito rimangono intrappolati e riappaiono in seguito sotto forma di pori o tracce superficiali. Questo è amplificato quando si salda in una posizione piana con un filo di piccolo diametro e si cerca di depositare una saldatura di grandi dimensioni in un'unica passata, come nella tua applicazione.
La formazione di cricche nella saldatura all'inizio e alla fine può essere causata da diversi motivi. Poiché si sta realizzando un cordone di grandi dimensioni con un filo di piccolo diametro, è probabile che si verifichi una fusione insufficiente (LOF) alla radice della saldatura. La formazione di cricche nella saldatura è un fenomeno comune dovuto all'elevata sollecitazione residua della saldatura e alla LOF alla radice.
Per queste dimensioni di filo, dovresti usare due o tre passate per completare 3/8 di pollice. Saldature d'angolo, no. Potresti scoprire che è più veloce realizzare tre saldature senza difetti piuttosto che realizzare una singola saldatura difettosa e doverla poi riparare.
Tuttavia, un altro problema che può giocare un ruolo più importante nella formazione di cricche nella saldatura è il livello errato di ferrite nella saldatura, che è spesso la causa principale della cricca. Il filo 309L è stato sviluppato per la saldatura di acciaio inossidabile con acciaio al carbonio anziché di acciaio al carbonio con acciaio al carbonio. La chimica di saldatura specifica di questo prodotto tiene conto anche di una certa diluizione del metallo base per entrambi i metalli base. Pertanto, nelle applicazioni di acciaio inossidabile con acciaio al carbonio, alcune leghe derivate dall'acciaio inossidabile aiutano a bilanciare la composizione chimica e a produrre quantità accettabili di ferrite. L'utilizzo di un metallo d'apporto con circa il 50% di ferrite, come 312 o 2209, eliminerà la possibilità di cricche dovute al basso contenuto di ferrite.
Il modo migliore per garantire un'eccellente resistenza all'usura è saldare il giunto con un elettrodo standard in acciaio al carbonio o inossidabile e quindi aggiungere uno strato di elettrodo di rivestimento. Tuttavia, hai detto che hai vincoli di tempo molto stretti e che qualsiasi situazione di saldatura multi-passata è fuori questione.
Prova a passare a un filo di diametro maggiore, ad esempio 1/16 di pollice o più. L'utilizzo di un filo animato con gas di protezione è l'ideale perché garantisce una migliore pulizia della saldatura e una migliore protezione del flusso d'aria rispetto ai fili non animati. Tuttavia, invece di un filo per tutte le posizioni, solo un filo per posizione piatta e orizzontale può ridurre al minimo la porosità o la formazione di vermi. Dovresti anche cambiare il metallo d'apporto da 309L a 312 o 2209.
WELDER, in precedenza Practical Welding Today, presenta le persone reali che realizzano i prodotti che utilizziamo e con cui lavoriamo ogni giorno. Questa rivista è al servizio della comunità di saldatura in Nord America da oltre 20 anni.
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