Диагностика потока

Jul 11, 2023

Почему однопроходная сварка нержавеющей стали с использованием FCAW не проходит проверку? Дэвид Мейер и Роб Кольц внимательно изучают, что может быть причиной этих неудач. Гетти Изображения

Вопрос: Мы ремонтируем стальные скребки сваркой внутри сушильной системы, находящейся во влажной среде. Наши сварные швы не проходят проверку из-за пористости, подрезов и растрескивания сварных швов. Мы свариваем A514 с A36 всепозиционной порошковой проволокой из стали 309L диаметром 0,045 дюйма с 75 % аргона и 25 % углекислого газа для повышения износостойкости.

Мы попытались использовать электрод из углеродистой стали, но сварные швы изнашиваются слишком быстро, и мы обнаружили, что электрод из нержавеющей стали работает лучше. Все сварные швы выполняются в горизонтальном положении и имеют толщину 3/8 дюйма. Из-за крайне ограниченного времени все сварные швы выполняются за один проход. Что может быть причиной разрушения наших сварных швов?

Ответ: Основываясь на предоставленной вами информации, мы видим несколько проблемных мест.

Подрез обычно возникает из-за параметров сварки, которые выходят за пределы технических требований, неправильной техники сварки или того и другого. Мы не можем комментировать параметры сварки, поскольку мы их не знаем. Подрез, который возникает в положении 1F, обычно возникает из-за чрезмерного манипулирования сварочной ванной или слишком высокой или слишком медленной скорости движения.

Поскольку сварщики пытаются нанести 3/8 дюйма. угловой сварной шов за один проход порошковой проволокой малого диаметра, отчасти виновата возможность чрезмерного манипулирования сварочным пистолетом. Однако это похоже на использование неправильного инструмента для работы, а не на техническую проблему, и вот почему.

Пористость возникает из-за загрязнений в сварном соединении, потери или чрезмерного количества защитного газа, а также чрезмерного поглощения влаги порошковой проволокой. Вы упомянули, что это ремонтные работы внутри сушилки для влажной среды, поэтому если сварные швы не тщательно зачищены, это может быть основной причиной пористости.

Используемый вами присадочный металл представляет собой всепозиционную порошковую проволоку, и эти типы проволоки имеют быстрозамерзающую шлаковую систему. Это необходимо для поддержки сварочной ванны при сварке вертикально вверх или над головой. Обратной стороной быстрозамерзающего шлака является то, что он затвердевает раньше, чем под ним образуется расплавленная сварочная лужа. Если газы все еще выделяются, часто они задерживаются и проявляются позже в виде пористости или червячных следов на поверхности. Это усиливается при сварке в плоском положении проволокой малого диаметра и попытке нанести большой сварной шов за один проход, как в вашем случае.

Трещина в начале и конце сварного шва может быть вызвана несколькими причинами. Вероятно, вы испытываете непровар в корне сварного шва, поскольку для наложения большого сварного валика вы используете проволоку небольшого диаметра. При высоких остаточных напряжениях в сварном шве и LOF в корне растрескивание сварного шва является обычным явлением.

Для этого диаметра проволоки вам следует использовать два или три прохода, чтобы выполнить проволоку диаметром 3/8 дюйма. угловой шов, а не один. Вы можете обнаружить, что выполнить три прохода без дефектов быстрее, чем выполнить однопроходную сварку с дефектами, а затем выполнить ремонт.

Однако другая проблема, которая может играть более важную роль в растрескивании сварного шва, — это неправильный уровень феррита в сварном шве, который часто является основной причиной растрескивания. Проволока 309L была разработана для сварки нержавеющей стали с углеродистой, а не углеродистой сталью. Особый химический состав сварного шва этого продукта также учитывает некоторое разбавление основного металла обоими основными материалами. Таким образом, при переходе из нержавеющей стали в углеродистую сталь некоторые примеси из нержавеющей стали помогают сбалансировать химический состав и обеспечить приемлемое ферритное число. Использование присадочного металла с содержанием феррита примерно 50%, например 312 или 2209, исключит возможность растрескивания из-за низкого уровня феррита.

Лучшим методом обеспечения превосходной износостойкости является сварка соединения стандартным электродом из углеродистой или нержавеющей стали с последующим нанесением слоя наплавочного электрода. Однако вы упомянули, что у вас очень жесткие ограничения по времени, и любой сценарий многопроходной сварки невозможен.