Angolo dei materiali di consumo: perché un'officina che utilizza GMAW con gas di protezione C25 ha riscontrato porosità

Jan 28, 2024

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D: La nostra officina esegue numerose riparazioni legate alla saldatura su attrezzature edili e agricole, nonché pezzi fusi e forgiati in acciaio di grandi dimensioni, principalmente utilizzando la saldatura ad arco animato (FCAW) con gas di protezione CO2. Tuttavia, questi processi generano fumo e schizzi di saldatura. Abbiamo provato a utilizzare un metallo d'apporto per saldatura ad arco metallico (GMAW) con gas di protezione C25, ma abbiamo riscontrato molta porosità. Qualche idea sul perché?

R: In base alle informazioni che hai fornito, vediamo diverse possibili cause della porosità che stai riscontrando.

La porosità si verifica quando l'azoto, l'ossigeno o l'idrogeno rimangono intrappolati nel bagno di saldatura durante la solidificazione. L'ossigeno e l'azoto provengono generalmente dalla contaminazione atmosferica, mentre l'idrogeno proviene dalla contaminazione da grasso, pittura ad olio, sporco o acqua.

Anche una copertura inefficace del gas di protezione causata da portate troppo elevate o troppo basse, perdite dai tubi, correnti d'aria o il mantenimento della pistola di saldatura troppo lontana dal giunto di saldatura possono causare porosità. Anche una piccola quantità di atmosfera mescolata al gas di protezione in uno qualsiasi di questi scenari può innescarlo.

La porosità causata dall'idrogeno deriva generalmente dalla saldatura su giunti puliti e preparati in modo errato. È necessario rimuovere qualsiasi contaminazione superficiale e quindi preriscaldare per eliminare l'eventuale umidità presente.

Dato che hai menzionato il lavoro di riparazione, sospettiamo che i tuoi problemi di porosità GMAW derivino da un'area superficiale che non è stata pulita adeguatamente. Utilizzare acqua e sapone o acetone per rimuovere eventuali contaminanti visibili, asciugare la superficie e levigare o utilizzare una ruota metallica sulla superficie.

Poiché non hai menzionato eventuali problemi di porosità con il processo attuale, è possibile che il filo FCAW che utilizzi abbia una capacità di pulizia maggiore rispetto al filo GMAW.

A seconda delle rispettive classificazioni, GMAW e FCAW possono avere livelli simili o molto diversi di manganese e silicio, elementi disossidanti comuni.

I disossidanti presenti nei fili GMAW pieni provengono esclusivamente dall'acciaio utilizzato per realizzare il filo. Con i fili FCAW, gli elementi disossidanti provengono principalmente dal nucleo del filo.

I fili FCAW possono essere progettati con ingredienti principali (sia scorie che ingredienti di disossidazione) appositamente studiati per fornire una migliore resistenza alla porosità. La copertura delle scorie risultante dal FCAW contribuisce alla resistenza alla porosità impedendo l'assorbimento dell'azoto atmosferico attraverso la superficie del metallo di saldatura fuso.

Essendo un gas attivo, la CO2 al 100% migliora la resistenza alla porosità con FCAW perché l'elevata temperatura dell'arco provoca la dissociazione o la separazione delle molecole di gas, consentendo alla quantità controllata di ossigeno di reagire con altri elementi. Ciò intrappola le impurità nello strato di scoria che vengono rimosse dopo la saldatura.

Un gas di protezione C25, composto per il 25% da CO2 e per il 75% da argon, non fornisce la stessa azione pulente. L'argon è un gas inerte che non fornisce alcuna azione pulente al bagno di saldatura, sebbene rimuova l'aria dal giunto di saldatura.

Un gas di protezione composto al 100% da CO2 tende a produrre più fumo e spruzzi, ma riduce anche il rischio di porosità. Potresti incorporare un'energica pulizia presaldatura con il processo GMAW, oppure potresti investire nell'estrazione localizzata dei fumi e attenersi al FCAW.

Uno sguardo più attento ai costi (inclusa la rilavorazione) per mitigare spruzzi, porosità e fumi dovrebbe aiutarti a determinare cosa è meglio per il tuo negozio.