Diagnóstico de flujo

¿Por qué una soldadura de acero inoxidable de una sola pasada que utiliza FCAW sigue fallando la inspección? David Meyer y Rob Koltz analizan más de cerca las causas de estos fallos. imágenes falsas

P: Estamos reparando raspadores de acero soldado dentro de un sistema de secadora que se encuentra en un ambiente húmedo. Nuestras soldaduras no pasan la inspección debido a porosidad, socavados y grietas en la soldadura. Estamos soldando A514 a A36 con 309L con núcleo fundente, para todas las posiciones, de 0,045 pulgadas de diámetro, con 75% de argón/25% de dióxido de carbono para una mejor resistencia al desgaste.

Intentamos utilizar un electrodo de acero al carbono, pero las soldaduras se desgastan demasiado rápido y descubrimos que el acero inoxidable funciona mejor. Todas las soldaduras se realizan en posición plana y miden 3/8 de pulgada. Debido a limitaciones extremas de tiempo, todas las soldaduras se realizan en una sola pasada. ¿Qué podría estar causando que nuestras soldaduras fallen?

R: Según la información que ha proporcionado, vemos algunas áreas de preocupación.

El socavado generalmente ocurre debido a parámetros de soldadura que están fuera de las especificaciones, una técnica de soldadura inadecuada o ambas cosas. No podemos comentar sobre los parámetros de soldadura porque no los conocemos. El socavado que ocurre en la posición 1F generalmente se debe a una manipulación excesiva del charco de soldadura o a una velocidad de desplazamiento demasiado rápida o demasiado lenta.

Dado que los soldadores están tratando de depositar un 3/8 de pulgada. soldadura de filete en una sola pasada con un alambre de núcleo fundente de pequeño diámetro, la posibilidad de manipulación excesiva de la pistola de soldadura puede ser parcialmente culpable. Sin embargo, esto parece más un caso de uso de la herramienta incorrecta para el trabajo que un problema técnico, y he aquí por qué.

La porosidad es causada por impurezas en la junta soldada, pérdida o exceso de gas protector o absorción excesiva de humedad en el alambre tubular. Usted mencionó que este es un trabajo de reparación dentro de una secadora para un medio húmedo, por lo que si las juntas soldadas no se limpian a fondo, esta puede ser la causa principal de la porosidad.

El metal de aportación que está utilizando es un alambre con núcleo fundente para todas las posiciones, y estos tipos de alambre tienen un sistema de escoria de congelación rápida. Esto es necesario para sostener el charco de soldadura al soldar verticalmente hacia arriba o por encima de la cabeza. La desventaja de la escoria de congelación rápida es que se solidificará antes de que se forme un charco de soldadura fundida debajo. Si todavía se liberan gases, a menudo quedarán atrapados y aparecerán más tarde como porosidad o huellas de gusanos en la superficie. Esto se magnifica cuando se suelda en 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 sus soldaduras puede deberse a varias cosas. Es probable que esté experimentando una falta de fusión (LOF) en la raíz de la soldadura, ya que está utilizando un alambre de diámetro pequeño para colocar un cordón de soldadura grande. Con altas tensiones de soldadura residuales y LOF en la raíz, el agrietamiento de la soldadura es una ocurrencia común.

Para este diámetro de alambre, debe utilizar dos o tres pasadas para completar un corte de 3/8 de pulgada. soldadura de filete, ni una sola. Es posible que descubra que realizar tres pasadas sin defectos es más rápido que realizar una soldadura de una sola pasada con defectos y luego tener que hacer reparaciones.

Sin embargo, el otro problema que puede estar desempeñando un papel más importante en el agrietamiento de la soldadura son los niveles incorrectos de ferrita en la soldadura, que a menudo es una de las principales causas de agrietamiento. El alambre 309L fue desarrollado para soldar acero inoxidable con acero al carbono, no acero carbono con carbono. La química de soldadura específica de este producto también tiene en cuenta cierta dilución del metal base de ambos materiales base. Entonces, en una aplicación de acero inoxidable a acero al carbono, cierta absorción de aleación del acero inoxidable ayuda a equilibrar la química y produce un número de ferrita aceptable. El uso de un metal de aportación con aproximadamente un 50 % de ferrita, como 312 o 2209, eliminará la posibilidad de agrietamiento debido al bajo nivel de ferrita.

El mejor método para proporcionar una resistencia superior al desgaste es soldar la unión con un electrodo estándar de acero inoxidable o carbono y luego agregar una capa de electrodo de revestimiento duro. Sin embargo, usted mencionó que tiene una limitación de tiempo muy estricta y que no es posible ningún escenario de soldadura de múltiples pasadas.

Intente convertir a un cable de mayor diámetro, como 1/16 de pulgada o más. Lo ideal es quedarse con un alambre con núcleo fundente protegido con gas, ya que proporciona una mejor acción de limpieza de la soldadura y una mejor protección contra corrientes de aire que un alambre sin núcleo fundente. Sin embargo, en lugar de un cable para todas las posiciones, un cable diseñado solo para la posición plana y horizontal minimizaría la porosidad o el seguimiento del gusano. También debes cambiar el metal de aportación de 309L a 312 o 2209.