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Porosität beim Schweißen kann als eine Form von Metallverunreinigung definiert werden. Porosität verursacht eine mit Blasen gefüllte, schwache Schweißnaht, die nicht dem angegebenen Code entspricht. Dies kann Strukturen schwächen und das Einsturzrisiko erhöhen.
Porosität tritt häufig bei Stählen auf, die mit einer schweißbaren Grundierung beschichtet sind. Die Grundierung ist so konzipiert, dass sie überschweißt werden kann, ohne Schweißfehler zu verursachen. Dies hängt jedoch von der Dicke dieser Schicht und mehreren anderen Variablen ab.
Lieferanten haben unterschiedliche Grenzen für die Dicke und Art der von ihnen verwendeten schweißbaren Grundierung, aber es gibt Unter- und Obergrenzen. Ist die Menge zu gering, kann sie keinen ausreichenden Rostschutz bieten. Eine zu große Menge verursacht dagegen Probleme wie Porosität, Wurmspuren und ein schlechtes Schweißraupenprofil, um nur einige zu nennen. In vielen Fällen ist es nicht die Grundierung allein, die Porosität verursacht, sondern eine Kombination mehrerer Faktoren:
Bei T-Fugen ohne Vorbereitung des Basismaterials werden oft Verunreinigungen oder überschüssige Grundierung zwischen der Kante und der breiten Seite des Gegenmaterials eingeschlossen. Wenn möglich, versuchen Sie, einen Schleifer entlang der Kante zu führen, um überschüssige Grundierung oder Schlacken vom Schneidvorgang zu entfernen. Dies kann Schweißprobleme erheblich reduzieren.
Wenn die aufgetragene Grundierung auf der Hauptoberfläche zu dick ist, können Sie mögliche Schweißprobleme nur minimieren, indem Sie die Grundierung in dem unmittelbaren Bereich entfernen, in dem geschweißt werden soll.
Um ein besseres Verständnis zu erlangen, betrachten wir einen Fall, in dem der Schweißer Probleme mit Porosität hat.
Der Schweißer führt einen Großteil des Schweißens an 6–16 mm dickem Kohlenstoffstahl durch, der eine schweißbare Grundierung hat. Der größte Teil des Schweißens wird an einfachen T-Fugen mit teilweiser Durchdringung ohne Fugenvorbereitung durchgeführt. Der Schweißer verwendet einen E70T-1-Fülldraht mit einem Durchmesser von 1,3 mm und eine Schutzgasmischung aus 75 % Ar und 25 % CO2 auf einer automatisierten Schweißanlage. Der Schweißer hatte immer wieder Probleme mit der Porosität und es ist völlig unabsehbar, wann sie auftritt. Wie können wir dies verhindern oder die Ursache lokalisieren, ohne jede Schweißnaht vorzubereiten?
Wie bereits erwähnt, können Schweißvariablen eine wichtige Rolle für die Erfolgsquote beim Schweißen von grundierten Schweißnähten spielen.
Schutzgas – In diesem Fall verwendet der Schweißer einen E70T-1-Fülldraht mit einem Durchmesser von 1,3 mm und eine Schutzgasmischung aus 75 % Ar und 25 % CO2. Die Entscheidung, einen flachen und horizontalen Draht mit doppelter Abschirmung (Schutzgas und Flussmittel) zu verwenden, ist eine gute Entscheidung für diese Anwendung.
Um noch einen Schritt weiter zu gehen, könnte der Schweißer auf ein Schutzgas aus 100 % CO2 umsteigen und den Drahtdurchmesser auf 1,6 mm oder sogar 2 mm erhöhen. Kohlendioxid ist ein aktives Gas, was bedeutet, dass es den Schweißprozess stärker verändert als ein inaktives Gas wie Argon. Je höher die Konzentration an CO2, desto mehr Reinigungswirkung erhalten Sie im Lichtbogen der Schweißnaht.
Drahtdurchmesser – Wenn Sie den Drahtdurchmesser erhöhen, verteilt sich die Lichtbogenenergie etwas mehr und die Stromdichte wird bei ähnlichen Schweißparametern reduziert, obwohl in der Regel recht ähnliche Abschmelzraten erzielt werden.
Niedrigere Stromdichte oder breiterer Lichtbogen – Der Vorteil einer geringeren Stromdichte oder eines breiteren Lichtbogens ist eine etwas geringere Einschweißtiefe. Weniger Eindringtiefe bedeutet, dass weniger Verunreinigungen in das geschmolzene Schweißbad gezogen werden, das entgast werden muss, um Porosität oder Wurmspuren zu vermeiden. Die Lichtbogeneigenschaften und die Durchdringung des Grundmaterials sollten weiterhin günstig sein, so dass sich die mechanische Leistung der Schweißnaht nicht ändern sollte.
Schweißtechnik – Achten Sie schließlich darauf, dass Ihre Schweißtechnik einen leichten, aber nicht zu großen Schleppwinkel aufweist, da der Lichtbogen sonst zu aggressiv wird.