Le coin des consommables : Dépannage du manque de fusion et de la porosité dans les applications de soudage à l'arc submergé

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Nous fabriquons divers produits tels que des réservoirs et des appareils sous pression. Parfois, nous sommes aux prises avec un manque de fusion (LOF) et une porosité près du milieu du joint de soudure sur les soudures à pénétration complète du joint. La porosité apparaît sous forme de poches de gaz petites à grandes près de la ligne médiane de la soudure. Avez-vous des idées sur ce qui peut causer ces problèmes et comment les résoudre ?

Il s'agit d'un problème courant avec le soudage à l'arc submergé (SAW) lorsqu'une pénétration complète du joint est requise. Dans la plupart des cas, cela se produit lorsque l’application est conçue pour être soudée des deux côtés. Cela pose beaucoup moins de problèmes dans les applications où le joint est soudé d’un seul côté.

Dans de nombreuses applications, les composants à souder ensemble auront une soudure de racine réalisée avec un soudage à l'arc sous gaz métallique, un soudage à l'arc avec fil fourré ou même un soudage à l'arc métallique blindé. Cette opération maintient les composants ensemble jusqu'à ce qu'ils puissent être complètement soudés avec SAW. Il sert également à fournir une base au processus SAW pour éviter les brûlures.

La conception du joint pour les soudures bilatérales est soit une double rainure en V égale ; double rainure en V décalée, où un côté a une rainure plus grande ; ou une seule rainure en V. Il peut également s'agir d'un double biseau égal ou décalé, autrement appelé biseau K. Ceci est généralement effectué pour permettre un accès plus facile au joint de soudure, comme sur un réservoir ou un récipient. Les joints vont de la préparation du bord du couteau jusqu'à une face de racine ou un terrain de 6 mm, ce qui contribue à réduire la quantité requise de métal d'apport et le temps de soudage.

Le LOF est le résultat de paramètres de soudure inadéquats, d'une incohérence dans le joint de soudure et/ou d'une mauvaise configuration de la tête de soudage (ce qui se produit généralement sur les soudures circonférentielles).

Pour résoudre le LOF, le développement de paramètres de soudage robustes est la première étape évidente. Avoir un joint de soudure cohérent peut ne pas sembler une grande préoccupation ; cependant, une grande variation de l'épaisseur de la face radiculaire ou de l'espace entre les racines peut entraîner une LOF si la face radiculaire est trop grande ou l'espace est trop étroit, ou des brûlures si la face radiculaire est trop petite ou l'espace est trop large. Il est essentiel de maintenir les dimensions des joints à des tolérances strictes pour obtenir une qualité de soudure constante.

Sur les soudures circonférentielles, le décalage de la tête de soudure à la bonne distance du point mort haut ou bas est essentiel à la qualité de la soudure. Les détails du décalage approprié de la tête de soudure dépassent ce qui peut être couvert ici, mais ils doivent être inclus dans la formation de l'opérateur SAW qui effectuera des soudures circonférentielles.

La porosité de la ligne centrale sur le deuxième côté soudé est courante dans les zones où il y a du LOF, donc résoudre ce problème résoudra également la porosité dans la plupart des cas.

La porosité est également causée par la contamination des joints, l'humidité absorbée dans le flux ou le soudage sur une soudure passe-racine qui contenait de la porosité.

La porosité peut généralement être éliminée par préchauffage et en s'assurant que le joint de soudure est propre, que le flux est sec et provient de sacs neufs ou non ouverts ou reconditionné dans un four, et que la passe de soudure de racine est exempte de porosité.

Souvent, les opérateurs SAW ne sont pas des soudeurs manuels expérimentés et n’ont pas la même base de connaissances que leurs homologues. De plus, étant donné que l'arc et le bain de soudure sont recouverts, il est difficile de comprendre les concepts du processus. Par conséquent, les opérateurs SAW expérimentés et inexpérimentés doivent recevoir une formation en classe pour mieux comprendre les variables et comment elles peuvent être utilisées pour résoudre les problèmes de qualité de soudure associés.