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May 28, 2023

Angolo dei materiali di consumo: risoluzione dei problemi di mancanza di fusione e porosità nelle applicazioni di saldatura ad arco sommerso

Phynart Studio / E+ / Getty Images Fabbrichiamo vari prodotti come serbatoi e recipienti a pressione. A volte abbiamo problemi con la mancanza di fusione (LOF) e la porosità vicino al centro del giunto saldato

Phynart Studio/E+/Getty Images

Fabbrichiamo vari prodotti come serbatoi e recipienti a pressione. A volte abbiamo problemi con la mancanza di fusione (LOF) e la porosità vicino al centro del giunto di saldatura su saldature a penetrazione completa del giunto. La porosità appare come sacche di gas da piccole a grandi vicino alla linea centrale della saldatura. Qualche idea su cosa potrebbe causare questi problemi e come risolverli?

Questo è un problema comune con la saldatura ad arco sommerso (SAW) quando è richiesta la penetrazione completa del giunto. Nella maggior parte dei casi, ciò accade quando l'applicazione è progettata per essere saldata su entrambi i lati. Questo problema è molto minore nelle applicazioni in cui il giunto è saldato solo da un lato.

In molte applicazioni, i componenti da saldare insieme avranno una saldatura di radice eseguita con saldatura ad arco metallico a gas, saldatura ad arco con nucleo animato o anche saldatura ad arco metallico schermato. Questa operazione tiene insieme i componenti finché non possono essere saldati completamente con SAW. Ha anche lo scopo di fornire una base per il processo SAW per prevenire il burn-through.

Il design del giunto per le saldature su due lati è a doppia scanalatura a V uguale; doppia scanalatura a V sfalsata, dove un lato ha una scanalatura più grande; o scanalatura a V singola. Può anche essere un doppio smusso uguale o sfalsato, altrimenti noto come smusso K. Questo di solito viene fatto per facilitare l'accesso al giunto di saldatura, come su un serbatoio o una nave. I giunti vanno dalla preparazione a filo di coltello fino a una faccia o un fondo della radice di 6 mm, che aiuta a ridurre la quantità necessaria di metallo d'apporto e il tempo di saldatura.

La LOF è il risultato di parametri di saldatura inadeguati, incoerenza nel giunto di saldatura e/o configurazione errata della testa di saldatura (che in genere si verifica su saldature circonferenziali).

Per risolvere il LOF, il primo passo ovvio è lo sviluppo di parametri di saldatura robusti. Avere un giunto di saldatura coerente potrebbe non sembrare una grande preoccupazione; tuttavia, un'ampia variazione nello spessore della faccia della radice o nello spazio della radice può provocare LOF se la faccia della radice è troppo grande o lo spazio è troppo stretto o un burn-through se la faccia della radice è troppo piccola o lo spazio è troppo ampio. Mantenere le dimensioni del giunto entro tolleranze strette è essenziale per ottenere una qualità di saldatura costante.

Nelle saldature circonferenziali, lo spostamento della testa di saldatura alla distanza adeguata dal punto morto superiore o inferiore è fondamentale per la qualità della saldatura. I dettagli del corretto offset della testa di saldatura sono più di quanto possa essere trattato qui, ma dovrebbero essere inclusi nella formazione dell'operatore SAW che effettuerà le saldature circonferenziali.

La porosità della linea centrale sul secondo lato saldato è comune nelle aree in cui è presente LOF, quindi risolvere questo problema risolverà anche la porosità nella maggior parte dei casi.

La porosità è causata anche dalla contaminazione del giunto, dall'umidità assorbita nel flusso o dalla saldatura su un passaggio di radice che conteneva porosità.

La porosità solitamente può essere eliminata preriscaldando e assicurandosi che il giunto di saldatura sia pulito, che il flusso sia asciutto e provenga da sacchetti nuovi o non aperti o ricondizionati in un forno e che il passaggio di saldatura alla radice sia privo di porosità.

Spesso gli operatori SAW non sono saldatori manuali esperti e non hanno la stessa base di conoscenze dei loro colleghi. Inoltre, poiché l’arco e il bagno di saldatura sono coperti, è difficile comprendere i concetti del processo. Pertanto, agli operatori SAW esperti e inesperti dovrebbe essere fornita una formazione in aula per comprendere meglio le variabili e come possono essere utilizzate per risolvere i problemi relativi alla qualità della saldatura.