Come evitare la porosità dei fili di saldatura autoschermati ad anima fluida

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    Nell'ultimo articolo abbiamo presentato il filo per saldatura senza rame e i suoi vantaggi. Come sappiamo, esistono principalmente due tipi di fili per saldatura in base alla loro protezione: Il primo è il filo di saldatura che si affida alla protezione del flusso o del gas e svolge il ruolo di metallo di riempimento e di conduttore di elettricità, come la saldatura ad arco sommerso, il filo di saldatura a filo pieno e parte del filo di saldatura animato utilizzato nella saldatura a gas CO2; L'altro tipo è il filo per saldatura animato senza protezione esterna dal gas, che si basa sugli elementi di lega del filo stesso e sull'alta temperatura per prevenire l'invasione di ossigeno, azoto e altri gas nell'aria e regolare la composizione del metallo saldato, che è chiamato filo animato autoschermante, è un tipo di filo per saldatura un po' costoso ma potenziale.

    Attualmente, il filo animato autoprotettivo è ampiamente utilizzato nella costruzione di condotte, nell'ingegneria oceanica, nella produzione di grandi strutture in acciaio all'aperto, nella costruzione di strutture in acciaio per grattacieli, nella saldatura di superfici, in particolare di strutture leggere come l'acciaio al carbonio sottile e la lamiera d'acciaio zincata. Il filo animato autoprotettivo protegge le gocce e il bagno fuso dal gas e dalle scorie prodotte dall'agente di formazione delle scorie e del gas nel nucleo dell'arco sotto l'azione dell'alta temperatura; la porosità o i pori di saldatura sono un problema comune nella saldatura semiautomatica del filo animato autoprotettivo, pertanto analizziamo e adottiamo alcune misure di controllo per evitarli.

    La causa dei pori di saldatura per i fili di saldatura autoschermati ad anima fluida

    Velocità di raffreddamento della saldatura

    A causa della gravità del metallo liquido stesso nella sezione di saldatura verticale, la velocità di saldatura è più rapida e la profondità di fusione della passata di saldatura è bassa, il che accelera la velocità di raffreddamento del metallo liquido nella saldatura, riduce la fuoriuscita di gas e provoca più pori nella passata di saldatura.

    Schizzi di saldatura

    Quando gli spruzzi di ossido metallico che aderiscono all'estremità anteriore dell'ugello conduttore raggiungono una certa quantità, entrano nel bagno fuso con il filo di saldatura in movimento. Questo fenomeno si aggrava con l'aumento della quantità di metallo nella passata di saldatura, causando la comparsa di porosità nella passata di saldatura.

    Giunto a saldare

    Il giunto di saldatura dello strato di saldatura caldo, dello strato di riempimento e dello strato di copertura si sovrappone facilmente, aumentando la possibilità di pori densi nel cordone di saldatura.

    Ambiente esterno

    Quando il filo di saldatura viene posto in un ambiente all'aperto con un'elevata umidità, è facile che il filo di saldatura sia umido. Inoltre, se non si adottano misure di protezione dal vento quando la velocità del vento è superiore a 8 m/s, è anche una ragione importante per la comparsa di pori nella passata di saldatura.

    Parametri del processo di saldatura

    Se esiste un intervallo di regolazione ristretto dei parametri del processo di saldatura della saldatura semiautomatica del filo animato autoprotetto. In genere, la tensione dell'arco è compresa tra 18 e 22 V e la velocità di alimentazione del filo è compresa tra 2000 e 2300 mm/min. In caso contrario, l'alta tensione può facilmente causare un effetto di protezione dalle scorie sulla superficie del passaggio di saldatura non buono, con facile produzione di pori.


    Come evitare i pori di saldatura?

    • Regolare la tensione dell'arco e i parametri di saldatura prima della saldatura.

    L'alimentatore di saldatura adotta un'alimentazione a corrente continua e a inverter, con connessione diretta a corrente continua (DC-): i componenti di saldatura sono collegati al polo positivo dell'alimentatore e la pistola di saldatura è collegata al polo negativo dell'alimentatore. Il filo di massa per la saldatura è il più vicino possibile all'area di saldatura e si deve verificare che la conduzione sia buona (se il filo di massa è ossidato, se il collegamento è saldo e se non c'è ruggine nel punto di contatto tra il filo di massa e il metallo di base). Se la conduzione non è buona, si verifica l'instabilità dell'arco.

    I parametri di saldatura influenzano direttamente la qualità della saldatura. Una corrente troppo piccola può causare una fusione incompleta, scorie e altri difetti, mentre una corrente troppo grande può causare bruciature, aumento degli spruzzi, riduzione della saldatura causata da scorie e gocciolamento di ferro fuso, impossibilità di applicare la saldatura, facilità di comparsa di pori. Se la tensione è troppo bassa, è facile che si verifichi un'instabilità dell'arco, un filo superiore, una piscina fusa incompleta e l'inclusione di scorie. Se la tensione è troppo alta, l'arco è troppo lontano dalla massa fusa, l'aria viene coinvolta nella massa fusa e si formano dei fori.

    Specifiche tecniche Dimensione ImballaggioPolarità
    AWS A5.20 E71T-11
    AWS A5.20 E71T-GS    		0,8 mm
    0,9 mm
    1,0 mm    		1 kg
    5 kg    		Collegamento DC-, filo di massa positivo, pistola di saldatura negativa
    • Angolo della torcia di saldatura

    Prima di saldare lo strato di copertura, se lo strato di riempimento nella sezione di saldatura verticale è troppo basso o troppo alto, deve essere rifilato fino a quando l'altezza di saldatura dello strato di riempimento è inferiore di circa 0,5~1,0 mm rispetto al metallo di base, prima di poter eseguire la saldatura della procedura successiva.

    • Controllo della lunghezza di estensione e dell'angolo del filo di saldatura

    In genere, il diametro del filo di saldatura deve essere controllato in 6 ~ 10 volte, in genere 15 ~ 20 mm; un allungamento a secco troppo lungo può causare una fusione troppo rapida del filo di saldatura e ridurre la forza di soffiaggio dell'arco. Un allungamento troppo corto provoca un accumulo troppo rapido di spruzzi di ossido metallico nella parte anteriore dell'ugello conduttore; un allungamento troppo lungo riduce la tensione dell'arco e compromette la qualità della saldatura. Inoltre, è necessario controllare e pulire l'ugello conduttore prima della saldatura. L'angolo del filo di saldatura è generalmente richiesto per mantenere 800 ~ 900 tra il filo di saldatura e il pezzo da saldare per evitare il flusso verso il basso di scorie e ferro fuso in prossimità della posizione verticale, che influisce sul funzionamento regolare della saldatura ed è soggetto a difetti come inclusioni di scorie e porosità.

    • Preparazione necessaria prima della saldatura.

    La superficie delle parti saldate deve essere uniforme e liscia e non deve presentare ruggine, scorie, grasso e altre sostanze nocive che compromettono la qualità della saldatura.

    Un progetto di saldatura TIG+MAG di tubi in acciaio inox 304

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      Rispetto alla saldatura ad argon e alla saldatura argon-elettrica, l'efficienza di produzione e la qualità della saldatura TIG+MAG dei tubi in acciaio inox sono notevolmente migliorate e sono state ampiamente utilizzate nella saldatura delle condutture delle centrali elettriche. Il giunto orizzontale fisso in tutte le posizioni del tubo di grande diametro in acciaio inox 304 è utilizzato principalmente negli oleodotti delle centrali elettriche. È difficile da saldare e richiede una qualità di saldatura e una formatura della superficie interna superiori. Dopo la saldatura è necessaria un'ispezione PT e RT.

      La saldatura TIG o la saldatura ad arco manuale hanno una bassa efficienza e una scarsa qualità di saldatura che non può essere garantita. Utilizziamo il filo di riempimento interno ed esterno TIG per saldare lo strato inferiore, il filo di riempimento MAG e lo strato superficiale di copertura per ottenere buoni giunti di saldatura. Rispetto all'acciaio al carbonio e all'acciaio debolmente legato, il tasso di espansione termica e la conduttività dell'acciaio inossidabile TP304 sono maggiori e il flusso e la formazione del bagno sono scarsi, soprattutto nella saldatura in tutte le posizioni. Nel processo di saldatura MAG, la lunghezza di estensione del filo di saldatura deve essere inferiore a 10 mm e si deve mantenere un'adeguata ampiezza di oscillazione della torcia di saldatura, frequenza, velocità e tempo di ritenzione del bordo. L'angolo della torcia di saldatura deve essere regolato in qualsiasi momento per far sì che il bordo della superficie di saldatura si fonda in modo ordinato, con una buona formatura per garantire la qualità dello strato di riempimento e di copertura.

      Il tubo in acciaio TP304 campione con dimensioni 530 mm * 11 mm, supporto manuale di saldatura ad arco di tungsteno argon è stato utilizzato, gas misto (CO2 + AR) saldatura di riempimento e di copertura, orizzontale fisso tutti-posizione di saldatura. Prima della saldatura, è necessario eseguire alcuni progetti di preparazione:

      1. Pulire lo sporco, come olio e ruggine, e lucidare la scanalatura e l'area circostante di 10 mm;

      2. L'assemblaggio in base alle dimensioni, la saldatura di posizionamento utilizzando il pavimento fisso (2, 7, 11 punti per il blocco di posizionamento fisso), può anche utilizzare la saldatura solida del punto di scanalatura;

      3. Il tubo è protetto da gas argon.

      Processo di saldatura TIG

      Parametri di saldatura

      Si utilizza l'elettrodo di tungsteno WCE-20 da 2,5 mm. L'elettrodo di tungsteno si estende per 4-6 mm senza preriscaldamento e il diametro dell'ugello è di 12 mm.

      Filo per saldaturaO.DCorrente di saldatura I/ATensione d'arco U/VFlusso di gas L/minPurezza Ar, %Polarità
      TIG-ER3082.580-9012-14Positivo9-12Supporto 9-399.99DCSP

      Processo operativo

      • La saldatura orizzontale fissa in tutte le posizioni del tubo è difficile. Per evitare l'abbassamento interno del cordone di saldatura, la parte di saldatura in posizione sopraelevata (60° su entrambi i lati di sei punti) viene utilizzata per riempire il filo, mentre le parti di saldatura verticale e orizzontale vengono utilizzate per riempire il filo come saldatura di supporto.
      • Prima di iniziare l'arco, il tubo deve essere riempito di argon per pulire l'aria. Durante il processo di saldatura, il filo di saldatura non deve entrare in contatto con l'elettrodo di tungsteno o entrare direttamente nell'area della colonna dell'arco, altrimenti l'inclusione di tungsteno si incastra nel cordone di saldatura e la stabilità dell'arco viene danneggiata.
      • Iniziare la saldatura da vicino a 6 punti per far sì che l'elettrodo di tungsteno sia sempre perpendicolare all'asse del tubo d'acciaio, in modo da controllare meglio le dimensioni del bagno fuso e far sì che l'ugello protegga uniformemente il bagno fuso dall'ossidazione.
      • La parte estrema del tungsteno si trova a circa 2 mm di distanza dal pezzo da saldare e il filo di saldatura deve essere inviato all'estremità anteriore del bagno di saldatura lungo la scanalatura. L'arco viene preriscaldato a un'estremità della scanalatura dopo l'accensione, e la prima goccia di filo di saldatura viene immediatamente inviata a fondere il metallo dopo che il metallo è stato fuso, quindi la seconda goccia di filo di saldatura viene inviata a fondere il metallo all'altra estremità della scanalatura, quindi l'arco oscilla lateralmente e rimane su entrambi i lati per un po', in modo che il filo di saldatura venga inviato in modo uniforme e intermittente alla piscina fusa. In 12 punti, l'estremità è levigata in una pendenza e il filo è sospeso quando la saldatura alla pendenza, è fuso in una chiusura del foro con un arco. È necessario prestare attenzione a ridurre il flusso di gas protettivo interno a 3L/min alla fine della saldatura per evitare che la saldatura si concavi a causa dell'eccessiva pressione dell'aria.

      Processo di saldatura MAG

      Parametri di saldatura

      Il diametro dell'ugello è di 20 mm, la distanza tra l'ugello e il provino è di 6-8 mm, la temperatura tra gli strati è inferiore a 150℃ e lo spessore del cordone di saldatura è di 11 mm.

      La miscelazione del gas di protezione con il rapporto Ar80%+CO2 20% (volume) rende l'arco AR stabile, con spruzzi ridotti e facile da ottenere la transizione del getto assiale. L'ossidazione dell'arco supera i difetti della saldatura ad argon, come l'elevata tensione superficiale, lo spessore del metallo liquido e la facilità di deriva dei punti catodici, e migliora la profondità di penetrazione della saldatura.

      Filo per saldaturaO.DCorrente di saldatura I/ATensione d'arco U/VGas di schermaturaFlusso di gas L/minPolarità
      E-308L1.0100-11017-19Positivo 80%Ar+20%CO2, supporto Ar9-12，3DCEP

      Il processo operativo

      • Ispezione prima della saldatura: Ispezionare l'ugello, la pulizia dell'ugello conduttivo, il flusso di gas, la superficie inferiore, la temperatura tra gli strati.
      • Quando si effettua la saldatura a gas nel riempimento, lo strato superficiale di copertura, la lunghezza del filo di saldatura esteso influisce sulla stabilità del processo di saldatura. Una lunghezza di estensione troppo lunga aumenta il valore di resistenza del filo e il suo surriscaldamento, causando schizzi e una scarsa formazione della saldatura; una lunghezza di estensione troppo corta aumenta la corrente, la distanza tra l'ugello e il pezzo da saldare si accorcia causando un surriscaldamento, che può provocare schizzi che bloccano l'ugello, compromettendo così il flusso di gas e la formazione del cordone di saldatura.
      • Durante la saldatura, l'angolo della pistola di saldatura è perpendicolare all'asse del tubo per evitare pori e inclusioni di scorie nel cordone di saldatura. Nel processo di saldatura, è necessario utilizzare un'ampiezza e una frequenza di oscillazione uniformi e appropriate della torcia di saldatura per garantire che le dimensioni della superficie di saldatura e il bordo dello strato di copertura siano fusi correttamente.