Cómo evitar la porosidad de los hilos de soldadura tubulares autoprotegidos

En el último artículo presentamos qué es el alambre de soldadura sin cobre y sus ventajas. Como sabemos, hay principalmente dos tipos de alambre de soldadura de acuerdo a su protección: Uno es el alambre de soldadura que se basa en el flujo o la protección de gas, el alambre de soldadura juega como metal de relleno y la conducción de electricidad, como la soldadura por arco sumergido, alambre de soldadura con núcleo sólido y parte de alambre de soldadura con núcleo fundente utilizado en la soldadura con gas CO2 blindado; El otro tipo es el alambre de soldadura de núcleo fundente sin protección de gas externo, se basa en los elementos de aleación del propio alambre y la alta temperatura para evitar la invasión de oxígeno, nitrógeno y otros gases en el aire y ajustar la composición del metal de soldadura, que se llama alambre de núcleo fundente autoprotegido, es un tipo de alambre de soldadura un poco caro pero potencial.

En la actualidad, el alambre tubular autoprotegido se utiliza ampliamente en la construcción de tuberías, la ingeniería oceánica, la fabricación de grandes estructuras de acero en exteriores, la construcción de estructuras de acero de gran altura, el revestimiento de superficies, especialmente la soldadura de estructuras ligeras como el acero al carbono fino y la chapa de acero galvanizado. El alambre tubular autoprotegido protege la gota y el baño de fusión por el gas y la escoria producidos por el agente formador de escoria y el agente formador de gas en el núcleo del arco bajo la acción de la alta temperatura, y la porosidad de soldadura o los poros de soldadura son un problema común en la soldadura semiautomática de alambre tubular autoprotegido, por lo que analizamos y tomamos algunas medidas de control para evitarlos.

Causa de los poros de soldadura de los hilos tubulares autoprotegidos

Velocidad de enfriamiento de la soldadura

Debido a la gravedad del propio metal líquido en la sección de soldadura vertical, la velocidad de soldadura es más rápida y la profundidad de fusión de la pasada de soldadura es menor, lo que acelera la velocidad de enfriamiento del metal líquido en la soldadura, reduce el escape de gas y provoca más poros en la pasada de soldadura.

Salpicaduras de soldadura

Cuando las salpicaduras de óxido metálico adheridas al extremo delantero de la boquilla conductora alcanzan cierta cantidad, entran en el baño de fusión con el hilo de soldadura en movimiento. Esto se agrava con el aumento de la cantidad de metal en la pasada de soldadura, lo que provoca la aparición de porosidad en la pasada de soldadura.

Junta soldada

La unión de la capa de soldadura en caliente, la capa de relleno y la capa de recubrimiento es fácil de superponer, lo que aumenta la posibilidad de poros densos en el cordón de soldadura.

Entorno exterior

Cuando el alambre de soldadura se coloca en un ambiente al aire libre con alta humedad, que es fácil causar que el alambre de soldadura se humedezca. Además, si no se toman medidas de protección contra el viento cuando la velocidad del viento es superior a 8m/s, también es una razón importante para la aparición de poros en el paso de soldadura.

Parámetros del proceso de soldadura

Si hay un estrecho margen de ajuste de los parámetros del proceso de soldadura de la soldadura semiautomática de núcleo fundente autoprotegido. Generalmente, el voltaje del arco está entre 18 y 22V, y la velocidad de alimentación del alambre está entre 2000 y 2300mm/min. De lo contrario, la alta tensión es fácil de causar el efecto de protección de escoria en la superficie de paso de soldadura no es buena, fácil de producir poros.


¿Cómo evitar los poros de soldadura?

  • Ajuste la tensión del arco y los parámetros de soldadura antes de soldar.

La fuente de alimentación de soldadura adopta alimentación de CC y de inversor, conexión directa de CC (CC-): las piezas de soldadura se conectan al polo positivo de la fuente de alimentación, y la pistola de soldadura se conecta al polo negativo de la fuente de alimentación. El cable de masa de soldadura está cerca de la zona de soldadura en la medida de lo posible, y debe confirmarse que la conducción es buena (si el cable de masa está oxidado, si la conexión es firme, y no puede haber óxido en el lugar de contacto entre el cable de masa y el metal base). Si la conducción no es buena, causará inestabilidad en el arco.

Los parámetros de soldadura afectan directamente a la calidad de la soldadura. Corriente demasiado pequeña es fácil causar la fusión incompleta, escoria y otros defectos, mientras que la corriente demasiado grande es fácil causar la quemadura a través, aumento de salpicaduras, hasta la soldadura causada por la escoria y el goteo de hierro fundido, no se puede aplicar a la soldadura, también es fácil que aparezcan poros. Voltaje es demasiado bajo, es fácil causar inestabilidad del arco, alambre superior, incompleta piscina fundido y la inclusión de escoria. Voltaje es demasiado alto, el arco está demasiado lejos del baño de fusión, el aire involucrado en el baño de fusión, y los agujeros se produce.

Especificaciones Talla EmbalajePolaridad
AWS A5.20 E71T-11
AWS A5.20 E71T-GS
0,8 mm
0,9 mm
1,0 mm
1kg
5 kg
Conexión CC, cable de masa positivo, pistola de soldar negativa
  • Ángulo de la antorcha de soldadura

Antes de soldar la capa de recubrimiento, si la capa de relleno en la sección de soldadura vertical es demasiado baja o demasiado alta, deberá recortarse hasta que la altura de soldadura de la capa de relleno sea aproximadamente 0,5~1,0 mm inferior a la del metal base, antes de poder realizar la soldadura del siguiente procedimiento.

  • Controla la longitud de extensión y el ángulo del alambre de soldadura

Generalmente se debe controlar en 6 ~ 10 veces el diámetro del alambre de soldadura, generalmente 15~20mm, como el alargamiento en seco es demasiado largo, hará que el alambre de soldadura se derrita demasiado rápido, reducirá la fuerza de soplado del arco. Demasiado corto hará que la salpicadura de óxido de metal en la parte delantera de la boquilla conductora se acumule demasiado rápido; Demasiado largo reducirá la tensión del arco y afectará a la calidad de la soldadura. Además, es necesario comprobar y limpiar la boquilla conductora antes de soldar. El ángulo del alambre de soldadura se requiere generalmente para mantener 800 ~ 900 entre el alambre de soldadura y la pieza de trabajo para evitar el flujo descendente de escoria fundida y hierro fundido cerca de la posición vertical, que afecta a la operación de soldadura suave y es propenso a defectos tales como la inclusión de escoria y porosidad.

  • Preparación necesaria antes de soldar.

La superficie de las piezas soldadas debe ser uniforme y lisa, y no debe haber óxido, escoria, grasa ni otras sustancias nocivas que afecten a la calidad de la soldadura.

Un diseño de soldadura TIG+MAG de tubo de acero inoxidable 304

En comparación con la soldadura con argón y la soldadura eléctrica con argón, la eficiencia de producción y la calidad de la soldadura TIG+MAG de tuberías de acero inoxidable han mejorado considerablemente, y se ha utilizado ampliamente en la soldadura de tuberías de centrales eléctricas. La unión horizontal fija en todas las posiciones de tuberías de acero inoxidable 304 de gran diámetro se utiliza principalmente en oleoductos de lubricación de centrales eléctricas. Es difícil de soldar y requiere una mayor calidad de soldadura y conformado de la superficie interior. Después de la soldadura se requiere la inspección PT y RT.

Soldadura TIG o soldadura por arco manual tiene baja eficiencia y mala calidad de la soldadura no puede ser garantizada. Utilizamos TIG alambre de relleno interior y exterior capa inferior de soldadura, MAG relleno de soldadura y la capa superficial de la cubierta para obtener buenas juntas de soldadura. En comparación con el acero al carbono y acero de baja aleación, la tasa de expansión térmica y la conductividad del acero inoxidable TP304 son mayores, y el flujo de la piscina y la formación son pobres, especialmente en la soldadura en todas las posiciones. En el proceso de soldadura MAG, la longitud de extensión del alambre de soldadura debe ser inferior a 10 mm, y se debe mantener la amplitud de oscilación de la antorcha de soldadura, la frecuencia, la velocidad y el tiempo de retención del borde adecuados. El ángulo de la antorcha de soldadura debe ajustarse en cualquier momento para que el borde de la superficie de soldadura se fusione limpiamente, buen conformado para asegurar la calidad de la capa de relleno y recubrimiento.

La muestra TP304 tubería de acero con tamaño 530mm *11mm, manual de argón soldadura por arco de tungsteno se utilizó el respaldo, gas mixto (CO2 + AR) de soldadura de relleno y la cubierta de soldadura, horizontal fijo de soldadura en todas las posiciones. Antes de soldar , debemos hacer algunos proyectos de preparación:

1. Limpie la suciedad, como el aceite y el óxido, y pula la ranura y la zona circundante de 10 mm;

2. Montaje de acuerdo con el tamaño, la soldadura de posicionamiento utilizando el suelo fijo (2, 7, 11 puntos para el bloque de posicionamiento fijo), también puede utilizar la soldadura sólida punto de ranura;

3. El tubo está protegido por gas argón.

Proceso de soldadura TIG

Parámetros de soldadura

Se utiliza el electrodo de tungsteno WCE-20 de 2,5 mm. El electrodo de tungsteno se extiende 4 ~ 6 mm sin precalentamiento, y el diámetro de la boquilla es de 12 mm.

Alambre de soldaduraO.DCorriente de soldadura I/ATensión del arco U/VCaudal de gas L/minPureza Ar, %Polaridad
TIG-ER3082.580-9012-14Positivo9-12Respaldo 9-399.99DCSP

Proceso operativo

  • La soldadura horizontal fija en todas las posiciones de la tubería es difícil. Con el fin de evitar el pandeo interno de la costura de soldadura, la parte de soldadura en posición elevada (60°a ambos lados de seis puntos) se utiliza para rellenar el alambre, y las partes de soldadura vertical y horizontal se utilizan para rellenar el alambre como soldadura de respaldo.
  • Antes de iniciar el arco, el tubo debe llenarse de argón para limpiar el aire. En el proceso de soldadura, el alambre de soldadura no debe entrar en contacto con el electrodo de tungsteno ni ir directamente a la zona de la columna del arco, de lo contrario, la inclusión de tungsteno quedará atrapada en el cordón de soldadura y se dañará la estabilidad del arco.
  • Empezar a soldar desde cerca de 6 puntos para hacer que el electrodo de tungsteno esté siempre perpendicular al eje del tubo de acero, lo que puede controlar mejor el tamaño del baño de fusión, y hacer que la boquilla proteja uniformemente el baño de fusión de la oxidación.
  • La parte extrema del tungsteno está a unos 2 mm de la pieza de soldadura, y el alambre de soldadura debe enviarse al extremo delantero del baño de soldadura a lo largo de la ranura. El arco se precalienta en un extremo de la ranura después de la ignición, y la primera gota de alambre de soldadura se envía inmediatamente a fundir el metal después de que el metal se funde, y luego la segunda gota de alambre de soldadura se envía a fundir el metal en el otro extremo de la ranura, y luego el arco oscila lateralmente y permanece en ambos lados por un tiempo para que el alambre de soldadura se envía de manera uniforme e intermitente a la piscina de fusión. En 12 puntos, el extremo se pule en una pendiente, y el alambre se suspende cuando se suelda a la pendiente, se funde en un cierre de agujero con un arco. Se debe prestar atención a reducir el flujo de gas protector interno a 3L/min al final de la soldadura para evitar que la soldadura sea cóncava debido a una presión de aire excesiva.

Proceso de soldadura MAG

Parámetros de soldadura

El diámetro de la boquilla es de 20mm, la distancia entre la boquilla y la probeta es de 6~8mm, la temperatura entre capas es inferior a 150℃, y el espesor del cordón de soldadura es de 11mm.

La mezcla de gas protector con la proporción Ar80%+CO2 20% (volumen) hace que el arco AR sea estable, con pequeñas salpicaduras, fácil de obtener la transición de chorro axial. La oxidación del arco supera los defectos de la soldadura con argón, como la alta tensión superficial, el metal líquido espeso y la fácil deriva de los puntos catódicos, y mejora la profundidad de penetración de la soldadura.

Alambre de soldaduraO.DCorriente de soldadura I/ATensión del arco U/VGas de protecciónCaudal de gas L/minPolaridad
E-308L1.0100-11017-19Positivo 80%Ar+20%CO2,Respaldo Ar9-12,3DCEP

El proceso operativo

  • Inspección antes de soldar: Inspeccionar la boquilla, la limpieza de la boquilla conductora, el flujo de gas, golpear la superficie inferior, la temperatura entre las capas.
  • Cuando la soldadura de gas en el relleno, la capa superficial de la cubierta, la longitud de alambre de soldadura extendida afectará a la estabilidad del proceso de soldadura. Una longitud de extensión demasiado larga aumentará el valor de la resistencia del alambre y el sobrecalentamiento del alambre, causando salpicaduras y mala formación de la soldadura; una longitud de extensión demasiado corta aumentará la corriente, la distancia entre la boquilla y la pieza de trabajo se acorta para causar sobrecalentamiento, lo que puede causar salpicaduras para bloquear la boquilla, lo que afecta el flujo de gas y la formación del cordón de soldadura.
  • Durante la soldadura, el ángulo de la pistola de soldadura es perpendicular al eje de la tubería para evitar poros y la inclusión de escoria en la costura de soldadura. Pequeña amplitud de oscilación, ambos lados se mantienen ligeramente más rápido en la velocidad media, que puede evitar la costura de soldadura convexa, desigual; En el proceso de soldadura, la amplitud de oscilación uniforme y adecuada y la frecuencia de la antorcha de soldadura se debe utilizar para asegurar que el tamaño de la superficie de soldadura y el borde de la capa de cubierta se funden correctamente.