Perché le saldature in acciaio inossidabile a singolo passaggio realizzate con il processo FCAW falliscono sistematicamente i controlli? David Meyer e Rob Koltz analizzano nel dettaglio le ragioni di questi fallimenti. Getty Images
D: Stiamo riparando raschiatori in acciaio saldato in un sistema di essiccazione in un ambiente umido. Le nostre saldature non hanno superato i controlli a causa di porosità, sottosquadri e cricche. Saldiamo da A514 ad A36 utilizzando elettrodi animati in acciaio inox 309L da 0,045" di diametro, in tutte le posizioni, con gas composto per il 75% da argon e per il 25% da anidride carbonica per una migliore resistenza all'usura.
Abbiamo provato elettrodi in acciaio al carbonio, ma le saldature si sono usurate troppo rapidamente e abbiamo scoperto che l'acciaio inossidabile offre prestazioni migliori. Tutte le saldature sono eseguite in posizione piana e hanno una lunghezza di 3/8″. A causa di vincoli di tempo, tutte le saldature sono state eseguite contemporaneamente. Cosa potrebbe causare il cedimento delle nostre saldature?
Il sottosquadro si verifica solitamente a causa di parametri di saldatura fuori specifica, tecnica di saldatura impropria o entrambi. Non possiamo esprimere un parere sui parametri di saldatura perché non li conosciamo. I sottosquadri che si verificano a 1F sono generalmente il risultato di un'eccessiva attività del bagno di saldatura o di una velocità di avanzamento troppo elevata o troppo bassa.
Poiché il saldatore sta cercando di depositare 3/8″, la possibilità di maneggiare eccessivamente la torcia potrebbe essere in parte responsabile della saldatura d'angolo a singolo passaggio con filo animato di piccolo diametro. Tuttavia, sembra che si tratti di utilizzare lo strumento sbagliato sul lavoro piuttosto che di un problema tecnico, ed è per questo.
La porosità è causata da impurità nella saldatura, perdita o eccesso di gas di protezione o eccessivo assorbimento di umidità del filo animato. Hai menzionato che si tratta di un lavoro di riparazione su un mezzo umido all'interno dell'essiccatore, quindi se le saldature non vengono pulite a fondo, questa potrebbe essere la causa principale dei vuoti.
Il materiale d'apporto che stai utilizzando è un filo animato per saldatura in tutte le posizioni. Questo tipo di filo ha un sistema di scoria a solidificazione rapida. Ciò è necessario per sostenere il bagno di fusione quando si salda in verticale verso l'alto o sopra la testa. Lo svantaggio della scoria a solidificazione rapida è che si solidifica prima del bagno di fusione sottostante. Se i gas vengono ancora rilasciati, di solito rimangono intrappolati e appaiono in seguito sotto forma di pori o tracce superficiali. Questo problema è amplificato quando si salda in posizione piana con un filo di piccolo diametro e si cerca di depositare una grande saldatura in un'unica passata, come nel tuo caso.
La formazione di cricche all'inizio e alla fine della saldatura può essere causata da diversi fattori. Poiché si esegue una saldatura 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 è un fenomeno comune dovuto all'elevata tensione residua di saldatura e alla LOF alla radice.
Per questo diametro di filo, dovresti usare due o tre passaggi per completare 3/8 di pollice. Saldature d'angolo, nessuno. Potresti scoprire che è più veloce fare tre saldature senza difetti piuttosto che farne una sola difettosa e poi doverla riparare.
Tuttavia, un altro problema che può avere un ruolo più importante nella formazione di cricche nelle saldature è il livello errato di ferrite nella saldatura, che è spesso la causa principale delle cricche. Il filo 309L è stato sviluppato per la saldatura di acciaio inossidabile con acciaio al carbonio, piuttosto che di acciaio al carbonio con acciaio al carbonio. La specifica composizione chimica di questo prodotto tiene conto anche di una certa diluizione del metallo base per entrambi i metalli base. Pertanto, nelle applicazioni di saldatura di acciaio inossidabile con acciaio al carbonio, alcune leghe derivate dall'acciaio inossidabile contribuiscono 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 il 312 o il 2209, eliminerà la possibilità di cricche dovute a un 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 poi aggiungere uno strato di elettrodo di riporto. Tuttavia, hai menzionato di avere tempi molto ristretti e che qualsiasi situazione di saldatura a più passate è da escludere.
Prova a passare a un filo di diametro maggiore, ad esempio da 1/16 di pollice o più. L'utilizzo di un filo animato con protezione gassosa è 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 posizioni piatte e orizzontali può ridurre al minimo la porosità o la formazione di tracce di vermi. Dovresti anche cambiare il materiale d'apporto da 309L a 312 o 2209.
WELDER, precedentemente nota come Practical Welding Today, presenta le persone comuni che realizzano i prodotti che utilizziamo e con cui lavoriamo ogni giorno. Questa rivista è al servizio della comunità dei saldatori in Nord America da oltre 20 anni.
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