Diagnóstico de problemas de porosidad en vertical

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Nuestro taller agregó recientemente capacidades de soldadura por arco metálico con gas (GMAW-P) usando alambre sólido y una mezcla de gas de 92% argón/8% CO2. Históricamente, hemos utilizado productos con núcleo fundente protegidos con gas CO2 para todas nuestras soldaduras manuales de acero al carbono, pero las mejoras en la eficiencia de la deposición y la reducción del nivel de humo impulsaron el cambio. Los soldadores luchan con problemas de porosidad cuando usan GMAW-P en soldaduras verticales hacia arriba. Esto sucede típicamente en soldaduras de ranura más profundas donde el acceso a la raíz a veces puede ser un desafío. ¿Algunas ideas?

Para empezar, definamos qué es la porosidad de soldadura.

La porosidad se produce cuando el nitrógeno, el hidrógeno o el oxígeno quedan atrapados en el metal de soldadura en proceso de solidificación en forma de pequeñas burbujas de gas. Las fuentes de estos tres elementos son el aire atmosférico, la humedad o la quema de hidrocarburos como grasa y aceite. El arco de soldadura está extremadamente caliente, lo que hace que estas moléculas se separen en sus respectivos elementos: hidrógeno, nitrógeno, carbono y/u oxígeno. Estos elementos pueden alcanzar niveles más allá de lo que los desoxidantes de metal de aporte pueden eliminar del charco de soldadura fundida y quedar atrapados, lo que genera porosidad.

Nos falta un poco de información, como los parámetros de soldadura, el diámetro y el tipo de alambre, y cualquier detalle sobre el material base. De vez en cuando, algo menor en los detalles salta a la vista como la causa.

Para minimizar el potencial de porosidad, siga estas buenas prácticas básicas de soldadura:

Con la información que proporcionó, examinemos qué puede estar causando la porosidad. Suponiendo que la junta de soldadura esté limpia y siga buenas prácticas de soldadura, entonces puede ser algo un poco más sutil.

Los alambres tubulares protegidos con gas son resistentes cuando se enfrentan a condiciones de soldadura menos que perfectas. La protección de soldadura que brindan con la capa de escoria y el gas protector externo los hace muy robustos para muchas aplicaciones. Debido a estas características, lo más probable es que sus soldadores experimenten pocos problemas con ellos.

Comparativamente, los cables sólidos no ofrecen los mismos beneficios. Carecen de la capa de escoria, que puede brindar protección adicional al metal de soldadura cuando se pierde el gas de protección o los desoxidantes adicionales. Además, el gas de protección CO2 proporciona una gran acción de limpieza sobre contaminantes como el óxido y la cascarilla de laminación. El gas de protección de alambre sólido que está utilizando contiene principalmente argón, que no es reactivo, y una pequeña cantidad de CO2 en comparación con el alambre con núcleo fundente, lo que reduce la acción de limpieza.

Usted indicó que las principales áreas de porosidad son juntas de soldadura de ranura vertical hacia arriba difíciles de alcanzar. Esto trae a consideración la cobertura de gas de protección adecuada. Si las juntas son difíciles de alcanzar, es posible que su ESO sea excesivo, lo que puede conducir a una falta de protección de gas de protección. Si está utilizando un estándar de 5/8 pulg. boquillas de pistola de soldar, esto obligará al soldador a usar un ESO excesivo para ver y acceder a la junta.

Sin embargo, si está utilizando 3/8 pulg. boquillas de gas cónicas, querrá verificar el caudal de gas de protección en la boquilla.

La recomendación general para tasas de flujo de gas de protección sin helio es de 25 a 35 pies cúbicos por hora (CFH) para alambres de diámetro pequeño y de 35 a 45 CFH para alambres de diámetro grande con boquillas estándar. Si está utilizando el 3/8-in. boquillas cónicas, querrá configurar la velocidad de flujo a no más de 30 CFH. La razón es que para que un volumen determinado de gas salga de la boquilla, tendrá una velocidad asociada. A medida que aumenta el caudal, la velocidad también aumenta. Cuando aumenta los caudales por encima de 45 CFH en boquillas estándar, la velocidad del gas que sale crea un vacío cerca del final de la abertura de la boquilla, lo que puede aspirar aire atmosférico hacia la columna de gas de protección. La velocidad del gas de protección que sale en las boquillas cónicas puede volverse excesiva a tasas de flujo mucho más bajas, lo que puede producir los mismos problemas. Esto no solo puede producir porosidad, es simplemente un desperdicio de gas de protección.