Zapobieganie porowatości połączeń spawalnych pokrytych podkładem

Zapobieganie porowatości połączeń spawalnych pokrytych podkładem

Rozwiązanie problemu porowatości połączeń spawalnych pokrytych podkładem

Co to jest porowatość w spawaniu?

Porowatość w spawaniu można określić jako formę zanieczyszczenia metalem. Porowatość powoduje, że spoina jest słaba i ma bąbelki oraz nie spełnia wymagań określonych w normie. Może to osłabić konstrukcję i zwiększyć ryzyko jej zawalenia.

Co powoduje porowatość połączeń spawalnych pokrytych podkładem?

Porowatość jest częstym zjawiskiem w przypadku stali pokrytych spawalnym podkładem. Na podkładzie można wykonywać spawanie, nie powodując przy tym wad spoin. Zależy to jednak od grubości warstwy podkładu i kilku innych zmiennych.

Dostawcy stosują różne limity dotyczące grubości i rodzaju spawalnego podkładu, przy czym istnieją limity dolne i górne. Zbyt cienki podkład nie jest w stanie zapewnić odpowiedniej ochrony przed rdzą. Natomiast zbyt duża ilość podkładu powoduje różne problemy, m.in. porowatość, efekt pełzania i słaby profil ściegu. W wielu przypadkach to nie sam podkład powoduje porowatość, ale połączenie kilku czynników, do których należą:

  • typ połączenia;
  • gaz osłonowy;
  • elektrody spawalnicze;
  • technika spawacza;
  • parametry spawania;

Brak przygotowania materiału rodzimego.

Połączenia teowe nie wymagają przygotowania materiału rodzimego, stąd często zatrzymują zanieczyszczenia lub nadmiar podkładu między krawędzią a szeroką stroną parowanego materiału. Jeśli to możliwe, spróbuj obrobić element szlifierką wzdłuż krawędzi, aby usunąć nadmiar podkładu lub żużel z operacji cięcia. Może to znacznie zmniejszyć problemy ze spawaniem.

Grubość podkładu

Jeśli pomalowany podkład na powierzchni głównej jest zbyt gruby, jedyną rzeczą, którą możesz zrobić, aby zminimalizować potencjalne problemy ze spawaniem, jest usunięcie podkładu w obszarze sąsiadującym z obszarem spawania.

Zapobieganie porowatości połączeń spawalnych pokrytych podkładem

Aby lepiej to zrozumieć, rozważmy przypadek, w którym spawacz ma problemy z porowatością.

Przypadek:

Spawacz wykonuje większość spawania na stali węglowej o grubości od 0,6 cm do 1,5 cm (od 1/4 do 5/8 cala), która ma spawalny podkład. Większość prac spawalniczych wykonywana jest na połączeniach teowych z częściowym przetopem (PJP) bez żadnego przygotowania połączenia. Spawacz używa drut rdzeniowy E70T-1 o średnicy 0,132 cm (0,052 cala) z mieszanką gazów osłonowych o składzie 75% Ar/25% CO2 w zautomatyzowanym systemie spawalniczym. Spawacz zawsze miał problemy z porowatością i nie widzi reguły, co do występowania tego zjawiska. Jak możemy temu zapobiec lub wskazać przyczynę bez przygotowywania każdego połączenia spawanego?

Rozwiązanie:

Jak wspomnieliśmy wcześniej, zmienne spawalnicze mogą odgrywać znaczącą rolę we wskaźnikach spawania połączeń spawanych pomalowanych podkładem.

Gaz osłonowy – W tym przypadku spawacz używa drutu rdzeniowego E70T-1 o średnicy 0,132 cm (0,052 cala) z mieszanką gazów osłonowych o składzie 75% Ar/25% CO2. Wybór płaskiego i poziomego drutu w podwójnej osłonie (gaz osłonowy i topnik) jest doskonałym wyborem dla tego zastosowania.

Aby pójść o krok dalej, spawacz może przejść na gaz osłonowy o zawartości 100% CO2 i zwiększyć średnicę drutu do 0,156 cm (1/16) cala lub nawet 0,195 cm (5/64 cala). Dwutlenek węgla jest gazem aktywnym, co oznacza, że zmienia proces spawania bardziej niż gaz obojętny, taki jak argon. Im wyższa koncentracja CO2, tym większe działanie czyszczące w łuku spoiny.

Średnica drutu – Gdy zwiększasz średnicę drutu, energia łuku nieco bardziej się rozkłada, a gęstość prądu zmniejsza się przy podobnych parametrach spawania, chociaż zwykle daje to dość podobne współczynniki stapiania.

Niższa gęstość prądu lub szerszy łuk – Zaletą niższej gęstości prądu lub szerszego łuku jest nieznaczne zmniejszenie przetopu łuku spawalniczego. Mniejszy przetop oznacza, że mniej zanieczyszczeń jest wciąganych do stopionego jeziorka spawalniczego, które należy odgazować, aby zapobiec porowatości lub efektowi pełzania. Nadal powinny być zauważalne korzystne właściwości łuku i przetopu materiału rodzimego, dlatego właściwości mechaniczne spoiny nie powinny ulec zmianie.

Technika spawalnicza –Technika powinna również stosować niewielki kąt oporu – nie za duży, aby uniknąć zbyt agresywnego zagłębiania się łuku.