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La porosità nella saldatura può essere definita come una forma di contaminazione del metallo. La porosità provoca una saldatura debole e piena di bolle che non soddisfa il codice specificato. Ciò può indebolire le strutture e aumentare il rischio di cedimenti.
La porosità si verifica di frequente con gli acciai rivestiti con primer saldabile. Il primer è progettato per consentirne la saldatura senza difetti. Tuttavia, ciò dipende dallo spessore di questo strato e da molte altre variabili.
I limiti sullo spessore e sul tipo di primer saldabile dei fornitori sono variabili; alcuni primer presentano limiti minori rispetto agli altri. Uno spessore eccessivamente ridotto non fornirà un'adeguata protezione dalla ruggine. Tuttavia, anche uno spessore eccessivo causerà problemi come porosità, formazione di cavità e profilo del bordo scadente, solo per citarne alcuni. In molti casi, non è solo il primer a causare porosità, ma una combinazione di diversi fattori, che includono:
I giunti a T realizzati senza alcuna preparazione del materiale di base spesso presentano impurità oppure accumulano primer in eccesso tra il bordo e il lato largo del materiale di accoppiamento. Se possibile, provare a passare una smerigliatrice lungo il bordo per rimuovere il primer in eccesso o le scorie dall'operazione di taglio. Ciò può ridurre notevolmente i problemi di saldatura.
Se il primer verniciato è troppo spesso sulla superficie principale, l'unica soluzione per ridurre al minimo i potenziali problemi di saldatura consiste nel rimuovere il primer nell'area che circonda il punto in cui deve avvenire la saldatura.
Per comprendere più in dettaglio, esaminiamo un caso in cui il saldatore riscontra problemi di porosità.
Il saldatore esegue la maggior parte della saldatura su acciaio al carbonio di spessore da 0,6 a 1,6 cm trattato con primer saldabile. Gran parte della saldatura viene eseguita su giunti a T di base a penetrazione parziale (PJP, Partial Joint Penetration) senza alcuna preparazione dei giunti. Il saldatore utilizza un filo animato E70T-1 da 0,13 cm di diametro con miscela di gas di protezione al 75 percento di Ar e 25 percento di CO2 su un sistema di saldatura automatizzato. Il saldatore ha sempre riscontrato problemi di porosità, che si verificano in modo imprevedibile senza evidenza di una causa in particolare. Come possiamo impedire che ciò avvenga o individuare la causa principale senza dover preparare ogni giunto di saldatura?
Come menzionato in precedenza, le variabili di saldatura possono svolgere un ruolo significativo nella riuscita della saldatura di giunti rivestiti con primer saldabile.
Gas di protezione - In questo caso, il saldatore utilizza un filo animato E70T-1 da 0,13 cm di diametro con miscela di gas di protezione al 75 percento di Ar e 25 percento di CO2. L'utilizzo di un filo piatto e orizzontale a doppia schermatura (gas di protezione e flusso) è un'ottima scelta per questa applicazione.
Per migliorare ulteriormente le condizioni, il saldatore potrebbe passare a un gas di protezione composto al 100 percento da CO2 e aumentare il diametro del filo a 1,6 cm o perfino a 1 cm. L'anidride carbonica è un gas attivo, quindi altererà il processo di saldatura più di un gas inattivo come l'argon. Maggiore è la concentrazione di CO2, maggiore è l'azione pulente che si ottiene nell'arco di saldatura.
Diametro del filo - Quando si aumenta il diametro del filo, l'energia dell'arco è leggermente più distribuita e la densità di corrente viene ridotta per parametri di saldatura simili, sebbene in genere produca tassi di deposito abbastanza simili.
Densità di corrente inferiore o arco più ampio - Il vantaggio di una minore densità di corrente o di un arco più ampio consiste nel ridurre lievemente la penetrazione dell'arco di saldatura. Una minore penetrazione significa che una quantità inferiore di impurità viene trasportata nel bagno di saldatura fuso, che deve essere degassificato per prevenire porosità o la formazione di cavità. In teoria, la penetrazione del materiale di base e le caratteristiche dell'arco favorevoli permangono, quindi le prestazioni meccaniche della saldatura non dovrebbero cambiare.
Tecnica di saldatura - Infine, è opportuno assicurarsi che la tecnica di saldatura preveda un lieve angolo di trascinamento, ma non eccessivo poiché ciò causerebbe un effetto troppo aggressivo dell'arco.