Diagnosticando problemas de porosidade na vertical

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Nossa oficina adicionou recentemente recursos de pulso de soldagem a arco de metal a gás (GMAW-P) usando arame sólido e uma mistura de gás de 92% argônio/8% CO2. Historicamente, usamos produtos fluxados com proteção de gás CO2 para todas as nossas soldas manuais de aço carbono, mas as melhorias na eficiência de deposição e a redução do nível de fumaça levaram à mudança. Os soldadores lutam com problemas de porosidade ao usar GMAW-P em soldas verticais. Isso acontece normalmente em soldas de chanfros mais profundos, onde o acesso à raiz às vezes pode ser um desafio. Alguma ideia?

Para começar, vamos definir o que é porosidade de soldagem.

A porosidade ocorre quando nitrogênio, hidrogênio ou oxigênio ficam presos no metal de solda em solidificação como pequenas bolhas de gás. As fontes desses três elementos são o ar atmosférico, a umidade ou a queima de hidrocarbonetos, como graxa e óleo. O arco de soldagem é extremamente quente, o que faz com que essas moléculas se separem em seus respectivos elementos: hidrogênio, nitrogênio, carbono e/ou oxigênio. Esses elementos podem atingir níveis além do que os desoxidantes de metal de adição podem remover da poça de solda fundida e ficarem presos, resultando em porosidade.

Faltam algumas informações, como parâmetros de soldagem, diâmetro e tipo de arame e quaisquer detalhes sobre o material de base. Ocasionalmente, algo menor nos detalhes aparecerá como a causa.

Para minimizar o potencial de porosidade, siga estas boas práticas básicas de soldagem:

Com as informações fornecidas, vamos examinar o que pode estar causando a porosidade. Supondo que a junta de solda esteja limpa e você siga boas práticas de soldagem, pode ser algo um pouco mais sutil.

Os arames fluxados com proteção gasosa são resistentes ao lidar com condições de solda imperfeitas. A proteção de solda que eles fornecem com a camada de escória e o gás de proteção externo os tornam muito robustos para muitas aplicações. Devido a esses recursos, seus soldadores provavelmente terão poucos problemas com eles.

Comparativamente, os fios sólidos não oferecem os mesmos benefícios. Eles não têm a camada de escória, que pode fornecer proteção adicional ao metal de solda quando você perde o gás de proteção ou os desoxidantes adicionais. Além disso, o gás de proteção CO2 fornece grande ação de limpeza em contaminantes, como ferrugem e escamas de laminação. O gás de proteção de fio sólido que você está usando contém principalmente argônio - que não é reativo - e uma pequena quantidade de CO2 em comparação com o fio fluxado, o que reduz a ação de limpeza.

Você afirmou que as principais áreas de porosidade são juntas de solda ranhuradas verticais de difícil acesso. Isso leva em consideração a cobertura adequada do gás de proteção. Se as juntas forem difíceis de alcançar, é possível que seu ESO esteja excessivo, o que pode levar à falta de proteção do gás de proteção. Se você estiver usando padrão de 5/8 pol. bicos de pistola de solda, isso forçará o soldador a usar um ESO excessivo para ver e acessar a junta.

No entanto, se você estiver usando 3/8 pol. bicos de gás cônicos, você deve verificar a taxa de fluxo do gás de proteção no bico.

A recomendação geral para taxas de fluxo de gás de proteção sem hélio é de 25 a 35 pés cúbicos por hora (CFH) para fios de pequeno diâmetro e 35 a 45 CFH para fios de grande diâmetro com bocais padrão. Se você estiver usando o 3/8-in. bicos cônicos, você vai querer definir a taxa de fluxo não superior a 30 CFH. A razão é que um determinado volume de gás sai do bocal, ele terá uma velocidade associada. Conforme você aumenta a taxa de fluxo, a velocidade também aumenta. Quando você aumenta as vazões acima de 45 CFH em bocais padrão, a velocidade do gás de saída cria um vácuo próximo ao final da abertura do bocal, que pode aspirar o ar atmosférico na pluma de gás de proteção. A velocidade de saída do gás de proteção em bicos cônicos pode se tornar excessiva em vazões muito mais baixas, o que pode produzir os mesmos problemas. Isso não só pode produzir porosidade, como também é simplesmente um desperdício de gás de proteção.