Diagnostiquer les problèmes de porosité en vertical

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Notre atelier a récemment ajouté des capacités de soudage à l'arc pulsé au gaz (GMAW-P) en utilisant du fil solide et un mélange gazeux 92 % argon/8 % CO2. Historiquement, nous avons utilisé des produits fourrés sous protection gazeuse au CO2 pour tous nos soudages manuels en acier au carbone, mais les améliorations de l'efficacité du dépôt et la réduction du niveau de fumée ont motivé le changement. Les soudeurs sont aux prises avec des problèmes de porosité lorsqu'ils utilisent GMAW-P dans des soudures verticales. Cela se produit généralement dans les soudures sur chanfrein plus profondes où l'accès à la racine peut parfois être un défi. Des idées?

Pour commencer, définissons ce qu'est la porosité de soudage.

La porosité se produit lorsque l'azote, l'hydrogène ou l'oxygène sont piégés dans le métal fondu en train de se solidifier sous forme de petites bulles de gaz. Les sources de ces trois éléments sont l'air atmosphérique, l'humidité ou la combustion d'hydrocarbures tels que la graisse et l'huile. L'arc de soudage est extrêmement chaud, ce qui provoque la séparation de ces molécules en leurs éléments respectifs : hydrogène, azote, carbone et/ou oxygène. Ces éléments peuvent atteindre des niveaux au-delà de ce que les désoxydants de métal d'apport peuvent éliminer du bain de fusion fondu et être piégés, ce qui entraîne une porosité.

Il nous manque un peu d'informations telles que les paramètres de soudage, le diamètre et le type de fil, et des détails sur le matériau de base. Parfois, quelque chose de mineur dans les détails apparaîtra comme la cause.

Pour minimiser le potentiel de porosité, suivez ces bonnes pratiques de soudage de base :

Avec les informations que vous avez fournies, examinons ce qui peut causer la porosité. En supposant que le joint de soudure soit propre et que vous suiviez de bonnes pratiques de soudage, cela peut être quelque chose d'un peu plus subtil.

Les fils fourrés sous protection gazeuse sont résistants lorsqu'ils sont confrontés à des conditions de soudage moins que parfaites. La protection des soudures qu'ils fournissent avec la couche de laitier et le gaz de protection externe les rendent très robustes pour de nombreuses applications. En raison de ces caractéristiques, vos soudeurs rencontrent très probablement peu de problèmes avec eux.

Comparativement, les fils pleins n'offrent pas les mêmes avantages. Ils n'ont pas de couche de laitier, qui peut fournir une protection supplémentaire du métal de soudure lorsque vous perdez du gaz de protection ou des désoxydants supplémentaires. De plus, le gaz de protection CO2 offre une excellente action de nettoyage sur les contaminants tels que la rouille et la calamine. Le gaz de protection à fil solide que vous utilisez contient principalement de l'argon, qui est non réactif, et une petite quantité de CO2 par rapport au fil fourré, ce qui réduit l'action de nettoyage.

Vous avez indiqué que les principales zones de porosité sont des joints de soudure à rainures verticales difficiles d'accès. Cela tient compte de la couverture adéquate du gaz de protection. Si les joints sont difficiles à atteindre, il est possible que votre ESO soit excessif, ce qui peut entraîner un manque de protection par gaz de protection. Si vous utilisez un câble standard de 5/8 po. souder les buses du pistolet, cela obligera le soudeur à utiliser un ESO excessif pour voir et accéder au joint.

Cependant, si vous utilisez 3/8-in. buses de gaz coniques, vous voudrez vérifier le débit de gaz de protection au niveau de la buse.

La recommandation générale pour les débits de gaz de protection sans hélium est de 25 à 35 pieds cubes par heure (CFH) pour les fils de petit diamètre et de 35 à 45 CFH pour les fils de grand diamètre avec des buses standard. Si vous utilisez le 3/8-in. buses coniques, vous voudrez régler le débit pas plus haut que 30 CFH. La raison en est qu'un volume de gaz défini pour sortir de la buse aura une vitesse associée. Lorsque vous augmentez le débit, la vitesse augmente également. Lorsque vous augmentez les débits au-dessus de 45 CFH dans les buses standard, la vitesse du gaz sortant crée un vide près de l'extrémité de l'ouverture de la buse, qui peut aspirer de l'air atmosphérique dans le panache de gaz de protection. La vitesse du gaz de protection sortant dans les buses coniques peut devenir excessive à des débits beaucoup plus faibles, ce qui peut produire les mêmes problèmes. Non seulement cela peut produire de la porosité, mais c'est simplement un gaspillage de gaz de protection.