Почему однопроходные сварные швы из нержавеющей стали, выполненные методом FCAW, постоянно не проходят контроль качества? Дэвид Мейер и Роб Кольц более подробно изучают причины этих неудач. (Getty Images)
В: Мы ремонтируем сварные стальные скребки в сушильной системе во влажной среде. Наши сварные швы не прошли проверку из-за пористости, подрезов и трещин. Мы свариваем сплавы A514 и A36, используя сварочный аппарат диаметром 0,045 дюйма, во всех положениях, из стали 309L, в газовой смеси 75% аргона и 25% диоксида углерода для повышения износостойкости.
Мы пробовали использовать электроды из углеродистой стали, но сварные швы изнашивались слишком быстро, и обнаружили, что нержавеющая сталь показывает лучшие результаты. Все сварные швы выполняются в плоском положении, толщиной 3/8 дюйма. Из-за нехватки времени все сварные швы выполнялись одновременно. Что могло стать причиной отказа наших сварных швов?
Подрез обычно возникает из-за несоответствия параметрам сварки заданным параметрам, неправильной техники сварки или того и другого. Мы не можем комментировать параметры сварки, поскольку они нам неизвестны. Подрезы, возникающие на этапе 1F, обычно являются результатом чрезмерного количества сварочной ванны или слишком высокой или слишком низкой скорости перемещения.
Поскольку сварщик пытается наплавить 3/8 дюйма, возможно, чрезмерное обращение с горелкой частично является причиной однопроходной угловой сварки порошковой проволокой малого диаметра. Однако, по всей видимости, причина кроется в использовании неправильного инструмента, а не в технической проблеме.
Пористость возникает из-за примесей в сварном шве, потери или избытка защитного газа, а также чрезмерного поглощения влаги порошковой проволокой. Вы упомянули, что это ремонт влажной среды внутри сушилки, поэтому, если сварные швы не были тщательно очищены, это может быть основной причиной образования пустот.
В качестве присадочного металла вы используете порошковую проволоку для сварки в любом положении. Такие проволоки имеют систему быстрого застывания шлака. Это необходимо для поддержания сварочной ванны при сварке вертикально вверх или над головой. Недостаток быстрого застывания шлака заключается в том, что он затвердевает раньше, чем сварочная ванна под ним. Если газы продолжают выделяться, они обычно задерживаются и проявляются позже в виде пор или поверхностных следов. Это особенно заметно при сварке в горизонтальном положении проволокой малого диаметра и попытке наплавить большой шов за один проход, как в вашем случае.
Растрескивание сварного шва в начале и конце может быть вызвано рядом причин. Поскольку вы наносите широкий шов проволокой малого диаметра, высока вероятность недостаточного проплавления в корне сварного шва. Растрескивание сварного шва — распространенное явление, обусловленное высоким остаточным напряжением в сварном шве и недостаточным проплавлением в корне.
Для проволоки такого диаметра следует использовать два или три прохода, чтобы получить 3/8 дюйма. Угловые швы – это не для всех. Возможно, вам будет быстрее сделать три безупречных шва, чем один дефектный, который потом придется исправлять.
Однако другой фактор, который может играть более значительную роль в растрескивании сварного шва, — это неправильное содержание феррита в сварном шве, что часто является основной причиной растрескивания. Сварочная проволока 309L была разработана для сварки нержавеющей стали с углеродистой сталью, а не углеродистой стали с углеродистой сталью. Специфический химический состав этого продукта также учитывает некоторое разбавление основного металла для обоих основных металлов. Поэтому при сварке нержавеющей стали с углеродистой сталью некоторые сплавы, полученные из нержавеющей стали, помогают сбалансировать химический состав и обеспечить приемлемое количество феррита. Использование присадочного металла с приблизительно 50% феррита, такого как 312 или 2209, исключит возможность растрескивания из-за низкого содержания феррита.
Наилучший способ обеспечить превосходную износостойкость — это сварить соединение стандартным электродом из углеродистой или нержавеющей стали, а затем нанести слой наплавочного электрода. Однако вы упомянули, что у вас очень сжатые сроки и что многопроходная сварка исключена.
Попробуйте перейти на проволоку большего диаметра, например, 1/16 дюйма или больше. Использование порошковой проволоки с газовой защитой идеально подходит, поскольку она обеспечивает лучшую очистку сварного шва и лучшую защиту от воздушного потока, чем проволока без порошковой проволокы. Однако вместо проволоки для всех положений, только плоская и горизонтальная проволока может минимизировать пористость или образование скребков. Также следует заменить присадочный металл с 309L на 312 или 2209.
Журнал WELDER, ранее известный как Practical Welding Today, рассказывает о реальных людях, которые производят продукцию, которую мы используем и с которой работаем каждый день. Этот журнал служит сварочному сообществу Северной Америки уже более 20 лет.
Теперь, благодаря полному доступу к цифровой версии журнала The FABRICATOR, вы получаете легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Цифровая версия журнала The Tube & Pipe Journal теперь полностью доступна, обеспечивая легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Получите полный доступ к цифровой версии журнала STAMPING Journal, в котором представлены последние технологические достижения, лучшие практики и новости отрасли для рынка штамповки металла.
Теперь, благодаря полному доступу к цифровой версии журнала The Fabricator en Español, вы получаете легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.