Dlaczego spawy ze stali nierdzewnej metodą FCAW wykonywane jednowarstwowo stale nie przechodzą kontroli? David Meyer i Rob Koltz przyglądają się bliżej przyczynom tych niepowodzeń. Getty Images
P: Naprawiamy spawane skrobaki stalowe w systemie suszenia w wilgotnym środowisku. Nasze spoiny nie przeszły kontroli z powodu porowatości, podtopień i pękniętych spoin. Spawamy A514 do A36 przy użyciu drutu o średnicy 0,045″, we wszystkich pozycjach, rdzeniem 309L, w atmosferze 75% argonu i 25% dwutlenku węgla, co zapewnia lepszą odporność na zużycie.
Próbowaliśmy elektrod ze stali węglowej, ale spoiny zużywały się zbyt szybko, więc odkryliśmy, że stal nierdzewna sprawdza się lepiej. Wszystkie spoiny wykonujemy na płasko, na głębokość 3/8 cala. Z powodu ograniczeń czasowych wszystkie spoiny wykonujemy jednocześnie. Co może być przyczyną uszkodzeń spoin?
Podtopienia powstają zazwyczaj z powodu niezgodności parametrów spawania ze specyfikacją, nieprawidłowej techniki spawania lub obu tych czynników. Nie możemy wypowiedzieć się na temat parametrów spawania, ponieważ ich nie znamy. Podtopienia występujące przy 1F są zwykle spowodowane nadmierną ilością jeziorka spawalniczego lub zbyt dużą bądź zbyt małą prędkością przesuwu.
Ponieważ spawacz próbuje uzyskać stopiwo o grubości 3/8 cala, prawdopodobieństwo zbytniego obchodzenia się z palnikiem może być częściowo przyczyną spawania pachwinowego jednowarstwowego drutem rdzeniowym o małej średnicy. Wydaje się jednak, że przyczyną jest używanie niewłaściwego narzędzia, a nie problem techniczny, i to jest powód.
Porowatość spowodowana jest zanieczyszczeniami w spoinie, utratą lub nadmiarem gazu osłonowego lub nadmierną absorpcją wilgoci przez drut rdzeniowy. Wspomniałeś, że jest to naprawa mokrego medium wewnątrz suszarki, więc jeśli spoiny nie zostaną dokładnie oczyszczone, może to być główną przyczyną powstawania pustych miejsc.
Materiałem dodatkowym, którego używasz, jest drut rdzeniowy z topnikiem do spawania w każdej pozycji. Tego typu druty mają system szybkiego krzepnięcia żużla. Jest on konieczny do podtrzymywania jeziorka spawalniczego podczas spawania pionowo w górę lub nad głową. Wadą szybkiego krzepnięcia żużla jest to, że krzepnie on przed jeziorkiem spawalniczym znajdującym się pod nim. Jeśli gazy są nadal uwalniane, zazwyczaj zostają uwięzione i pojawiają się później w postaci porów lub śladów po ślimakach na powierzchni. Zjawisko to nasila się podczas spawania w pozycji płaskiej drutem o małej średnicy i próby uzyskania dużej spoiny w jednym przejściu, jak w Twoim zastosowaniu.
Pękanie spoiny na początku i na końcu może mieć wiele przyczyn. Ponieważ układasz duży ścieg przy użyciu drutu o małej średnicy, istnieje prawdopodobieństwo, że wystąpi niewystarczające stopienie (LOF) w podstawie spoiny. Pękanie spoiny jest częstym zjawiskiem ze względu na wysokie naprężenie szczątkowe spoiny i LOF w podstawie spoiny.
W przypadku tego rozmiaru drutu należy wykonać dwie lub trzy warstwy, aby wykonać spoinę o grubości 3/8 cala. Spoiny pachwinowe – nikt. Szybciej może okazać się wykonanie trzech spoin bez wad niż wykonanie jednej wadliwej spoiny, a następnie jej poprawienie.
Jednak innym problemem, który może odgrywać większą rolę w pękaniu spoin, jest nieprawidłowy poziom ferrytu w spoinie, który często jest główną przyczyną pękania. Drut 309L został opracowany do spawania stali nierdzewnej ze stalą węglową, a nie stali węglowej ze stalą węglową. Specyficzny skład chemiczny spoiny tego produktu uwzględnia również pewne rozcieńczenie metalu bazowego dla obu metali bazowych. Dlatego w zastosowaniach ze stalą nierdzewną i stalą węglową niektóre stopy pochodzące ze stali nierdzewnej pomagają zrównoważyć skład chemiczny i wytwarzać akceptowalne ilości ferrytu. Zastosowanie spoiwa zawierającego około 50% ferrytu, takiego jak 312 lub 2209, wyeliminuje możliwość pękania z powodu niskiej zawartości ferrytu.
Najlepszym sposobem na zapewnienie doskonałej odporności na zużycie jest spawanie złącza standardową elektrodą ze stali węglowej lub nierdzewnej, a następnie nałożenie warstwy elektrody napawającej. Wspomniałeś jednak, że masz bardzo ograniczone czasowo możliwości i spawanie wielowarstwowe nie wchodzi w grę.
Spróbuj użyć drutu o większej średnicy, np. 1/16 cala lub większego. Najlepszym rozwiązaniem jest użycie drutu rdzeniowego z topnikiem w osłonie gazowej, ponieważ zapewnia on lepsze czyszczenie spoiny i lepszą ochronę przepływu powietrza niż druty bez rdzenia topnikowego. Jednak zamiast drutu do wszystkich pozycji, tylko drut płaski i poziomy może zminimalizować porowatość lub powstawanie śladów ślimaka. Powinieneś również zmienić spoiwo z 309L na 312 lub 2209.
WELDER, dawniej Practical Welding Today, przedstawia prawdziwych ludzi, którzy tworzą produkty, których używamy i z którymi pracujemy na co dzień. Czasopismo to służy społeczności spawaczy w Ameryce Północnej od ponad 20 lat.
Teraz dzięki pełnemu dostępowi do wydania cyfrowego The FABRICATOR masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Cyfrowe wydanie czasopisma The Tube & Pipe Journal jest już w pełni dostępne, dzięki czemu można łatwo zapoznać się z cennymi zasobami branżowymi.
Uzyskaj pełny dostęp do wydania cyfrowego czasopisma STAMPING Journal, w którym znajdziesz najnowsze osiągnięcia technologiczne, najlepsze praktyki i wiadomości branżowe dla rynku tłoczenia metali.
Teraz, dzięki pełnemu dostępowi do wydania cyfrowego The Fabricator w języku hiszpańskim, masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.