Почему однопроходные сварные швы из нержавеющей стали с использованием FCAW постоянно не проходят проверки? Дэвид Мейер и Роб Колц более подробно рассматривают причины этих неудач.Getty Images
В: Мы ремонтируем сварные стальные скребки в сушильной системе во влажной среде. Наши сварные швы не прошли проверку из-за пористости, подрезов и трещин. Мы свариваем A514 с A36, используя диаметр 0,045″, во всех положениях, с сердечником 309L, 75% аргона/25% углекислого газа для лучшей износостойкости.
Мы пробовали использовать электроды из углеродистой стали, но сварные швы изнашивались слишком быстро, и мы обнаружили, что нержавеющая сталь работает лучше. Все сварные швы выполняются в горизонтальном положении и имеют длину 3/8 дюйма. Из-за ограничений по времени все сварные швы выполнялись одновременно. Что может привести к отказу наших сварных швов?
Подрезы обычно возникают из-за несоответствия параметров сварки спецификациям, неправильной техники сварки или и того, и другого. Мы не можем комментировать параметры сварки, поскольку они нам не известны. Подрезы, возникающие на 1F, обычно возникают из-за чрезмерной работы сварочной ванны или слишком быстрой или слишком медленной скорости перемещения.
Поскольку сварщик пытается наплавить 3/8 дюйма, вероятность чрезмерного обращения с горелкой может быть частичной причиной однопроходной угловой сварки с использованием порошковой проволоки малого диаметра. Однако, по-видимому, это связано с использованием неправильного инструмента на работе, а не с технической проблемой, вот почему.
Пористость возникает из-за примесей в сварном шве, потери или избытка защитного газа или чрезмерного поглощения влаги порошковой проволокой. Вы упомянули, что это ремонтные работы на влажной среде внутри сушилки, поэтому, если сварные швы не очищены тщательно, это может быть основной причиной появления пустот.
В качестве присадочного металла вы используете порошковую проволоку для всех положений. Эти типы проволок имеют систему быстрого застывания шлака. Это необходимо для поддержки сварочной ванны при сварке вертикально снизу вверх или над головой. Недостатком быстрого застывания шлака является то, что он затвердевает раньше, чем сварочная ванна под ним. Если газы все еще выделяются, они обычно задерживаются и позже появляются в виде пор или поверхностных червоточин. Это усиливается при сварке в нижнем положении проволокой малого диаметра и попытке нанести большой шов за один проход, как в вашем случае.
Растрескивание сварного шва в начале и конце сварки может быть вызвано рядом причин. Поскольку вы накладываете большой валик проволокой малого диаметра, вы, скорее всего, столкнетесь с недостаточным проплавлением (LOF) в корне шва. Растрескивание сварного шва является распространенным явлением из-за высокого остаточного напряжения сварки и LOF в корне шва.
Для этого размера проволоки вам следует использовать два или три прохода, чтобы завершить сварку на 3/8 дюйма. Угловые швы — нет. Возможно, вам будет быстрее сделать три бездефектных шва, чем сделать один дефектный шов, а затем исправить его.
Однако другой проблемой, которая может играть более важную роль в растрескивании сварного шва, является неправильный уровень феррита в сварном шве, что часто является основной причиной растрескивания. Проволока 309L была разработана для сварки нержавеющей стали с углеродистой сталью, а не углеродистой стали с углеродистой сталью. Специфический химический состав сварки этого продукта также учитывает некоторое разбавление основного металла для обоих основных металлов. Поэтому при сварке нержавеющей стали с углеродистой сталью некоторые сплавы, полученные из нержавеющей стали, помогают сбалансировать химический состав и производить приемлемое количество феррита. Использование присадочного металла с содержанием феррита примерно 50%, например 312 или 2209, исключит возможность растрескивания из-за низкого содержания феррита.
Лучший способ обеспечить отличную износостойкость — сварить соединение стандартным электродом из углеродистой или нержавеющей стали, а затем добавить слой наплавочного электрода. Однако вы упомянули, что у вас очень сжатые сроки и что о какой-либо многопроходной сварке не может быть и речи.
Попробуйте перейти на проволоку большего диаметра, например, 1/16 дюйма или больше. Использование газозащитной порошковой проволоки является идеальным вариантом, поскольку она обеспечивает лучшую очистку сварного шва и лучшую защиту воздушного потока, чем нефлюсовая проволока. Однако вместо проволоки для сварки во всех положениях только плоская и горизонтальная проволока может минимизировать пористость или червоточину. Вам также следует изменить присадочный металл с 309L на 312 или 2209.
Журнал WELDER, ранее называвшийся Practical Welding Today, знакомит нас с реальными людьми, которые производят продукцию, с которой мы работаем и используем ее каждый день. Этот журнал обслуживает сообщество сварщиков в Северной Америке уже более 20 лет.
Теперь с полным доступом к цифровой версии The FABRICATOR вы можете легко получить доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Электронная версия журнала The Tube & Pipe Journal теперь полностью доступна, обеспечивая легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Воспользуйтесь полным доступом к цифровому изданию журнала STAMPING, в котором представлены новейшие технологические достижения, передовой опыт и отраслевые новости для рынка штамповки металлов.
Теперь с полным доступом к цифровой версии The Fabricator на испанском языке вы получите легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.