La porosità, discontinuità del tipo a cavità formate dall'intrappolamento di gas durante la solidificazione, è un difetto comune ma ingombrante nella saldatura MIG e ha diverse cause.Può comparire in applicazioni semiautomatiche o robotiche e richiede la rimozione e la rilavorazione in entrambi i casi, con conseguenti tempi di inattività e aumento dei costi.
La principale causa di porosità nella saldatura dell'acciaio è l'azoto (N2), che viene coinvolto nel bagno di saldatura.Quando il pool liquido si raffredda, la solubilità dell'N2 si riduce notevolmente e l'N2 fuoriesce dall'acciaio fuso formando bolle (pori).Nella saldatura galvanizzata/galvanneal, lo zinco evaporato può essere mescolato nel bagno di saldatura e, se non c'è abbastanza tempo per fuoriuscire prima che il bagno si solidifichi, forma porosità.Per la saldatura dell'alluminio, tutta la porosità è causata dall'idrogeno (H2), allo stesso modo in cui l'N2 agisce sull'acciaio.
La porosità della saldatura può apparire esternamente o internamente (spesso chiamata porosità subsuperficiale).Può anche svilupparsi in un singolo punto della saldatura o lungo l'intera lunghezza, con conseguenti saldature deboli.
Sapere come identificare alcune cause chiave della porosità e come risolverle rapidamente può aiutare a migliorare la qualità, la produttività e il risultato finale.
Scarsa copertura del gas di protezione
La scarsa copertura del gas di protezione è la causa più comune della porosità della saldatura, in quanto consente ai gas atmosferici (N2 e H2) di contaminare il bagno di fusione.La mancanza di una copertura adeguata può verificarsi per diversi motivi, tra cui, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, scarsa portata del gas di protezione, perdite nel canale del gas o flusso d'aria eccessivo nella cella di saldatura.Anche le velocità di viaggio troppo elevate possono essere un colpevole.
Se un operatore sospetta che il problema sia causato da un flusso insufficiente, provare a regolare il flussometro del gas per garantire che la portata sia adeguata.Quando si utilizza una modalità di trasferimento a spruzzo, ad esempio, dovrebbe essere sufficiente un flusso da 35 a 50 piedi cubi all'ora (cfh).La saldatura ad amperaggi più elevati richiede un aumento della portata, ma è importante non impostare una portata troppo elevata.Ciò può provocare turbolenze in alcuni progetti di pistole che interrompono la copertura del gas di protezione.
È importante notare che le pistole progettate in modo diverso hanno caratteristiche di flusso di gas diverse (vedere i due esempi di seguito).Il "punto debole" della portata del gas per il design superiore è molto più grande di quello del design inferiore.Questo è qualcosa che un ingegnere di saldatura deve considerare quando imposta la cella di saldatura.
Il disegno 1 mostra un flusso regolare di gas all'uscita dell'ugello
Il disegno 2 mostra il flusso di gas turbolento all'uscita dell'ugello.
Verificare anche la presenza di danni al tubo del gas, ai raccordi e ai connettori, nonché agli O-ring sul perno di alimentazione della torcia per saldatura MIG.Sostituire se necessario.
Quando si utilizzano ventole per raffreddare gli operatori o le parti in una cella di saldatura, fare attenzione che non siano puntate direttamente sull'area di saldatura dove potrebbero interrompere la copertura del gas.Posizionare uno schermo nella cella di saldatura per proteggere dal flusso d'aria esterno.
Ritoccare il programma nelle applicazioni robotiche per assicurarsi che vi sia una distanza corretta tra la punta e il pezzo, che in genere è compresa tra ½ e 3/4 di pollice, a seconda della lunghezza desiderata dell'arco.
Infine, velocità di spostamento ridotte se la porosità persiste o consultare un fornitore di pistole MIG per diversi componenti frontali con una migliore copertura del gas
Contaminazione da metalli di base
La contaminazione da metalli di base è un'altra ragione per cui si verifica la porosità, da olio e grasso a scaglie di laminazione e ruggine.Anche l'umidità può favorire questa discontinuità, soprattutto nella saldatura dell'alluminio.Questi tipi di contaminanti in genere portano a porosità esterna visibile all'operatore.L'acciaio zincato è più soggetto alla porosità del sottosuolo.
Per contrastare la porosità esterna, assicurarsi di pulire a fondo il materiale di base prima della saldatura e prendere in considerazione l'utilizzo di un filo di saldatura con anima in metallo.Questo tipo di filo ha livelli più elevati di disossidanti rispetto al filo pieno, quindi è più tollerante nei confronti di eventuali contaminanti residui sul materiale di base.Conservare sempre questi e altri fili in un'area asciutta e pulita con una temperatura simile o leggermente superiore a quella dell'impianto.Ciò contribuirà a ridurre al minimo la condensa che potrebbe introdurre umidità nel bagno di fusione e causare porosità.Non conservare i cavi in un magazzino freddo o all'aperto.
La porosità, discontinuità del tipo a cavità formate dall'intrappolamento di gas durante la solidificazione, è un difetto comune ma ingombrante nella saldatura MIG e ha diverse cause.
Quando si salda l'acciaio zincato, lo zinco vaporizza a una temperatura inferiore a quella in cui l'acciaio si scioglie e le velocità di spostamento elevate tendono a far congelare rapidamente il bagno di saldatura.Questo può intrappolare il vapore di zinco nell'acciaio, con conseguente porosità.Combatti questa situazione monitorando le velocità di viaggio.Ancora una volta, si consideri un filo con anima metallica appositamente progettato (formula del flusso) che favorisce la fuoriuscita del vapore di zinco dal bagno di saldatura.
Ugelli ostruiti e/o sottodimensionati
Anche ugelli ostruiti e/o sottodimensionati possono causare porosità.Gli spruzzi di saldatura possono accumularsi nell'ugello e sulla superficie della punta di contatto e del diffusore determinando una limitazione del flusso del gas di protezione o provocandone la turbolenza.Entrambe le situazioni lasciano il bagno di fusione con una protezione inadeguata.
Ad aggravare questa situazione c'è un ugello troppo piccolo per l'applicazione e più soggetto a un accumulo di spruzzi maggiore e più rapido.Ugelli più piccoli possono fornire un migliore accesso ai giunti, ma anche ostruire il flusso di gas a causa della minore area della sezione trasversale consentita per il flusso di gas.Tenere sempre presente la variabile della sporgenza (o rientranza) della punta di contatto rispetto all'ugello, poiché questo può essere un altro fattore che influisce sul flusso del gas di protezione e sulla porosità con la selezione dell'ugello.
Con questo in mente, assicurati che l'ugello sia abbastanza grande per l'applicazione.In genere, le applicazioni con corrente di saldatura elevata che utilizzano fili di dimensioni maggiori richiedono un ugello con alesaggi maggiori.
Nelle applicazioni di saldatura semiautomatica, controllare periodicamente la presenza di spruzzi di saldatura nell'ugello e rimuoverli utilizzando le pinze da saldatore (welper) o sostituire l'ugello se necessario.Durante questa ispezione, verificare che la punta di contatto sia in buone condizioni e che il diffusore di gas abbia aperture per il gas libere.Gli operatori possono anche utilizzare il composto antispruzzo, ma devono fare attenzione a non immergere l'ugello nel composto troppo a fondo o troppo a lungo, poiché quantità eccessive di composto possono contaminare il gas di protezione e danneggiare l'isolamento dell'ugello.
In un'operazione di saldatura robotizzata, investi in una stazione di pulizia degli ugelli o in un alesatore per combattere l'accumulo di schizzi.Questa periferica pulisce l'ugello e il diffusore durante le pause di routine della produzione in modo da non influire sul tempo di ciclo.Le stazioni di pulizia degli ugelli sono progettate per funzionare insieme a uno spruzzatore antispruzzo, che applica un sottile strato di composto sui componenti anteriori.Una quantità eccessiva o insufficiente di liquido antispruzzo può causare ulteriore porosità.L'aggiunta di getto d'aria a un processo di pulizia degli ugelli può anche aiutare a rimuovere gli spruzzi dai materiali di consumo.
Mantenere la qualità e la produttività
Avendo cura di monitorare il processo di saldatura e conoscendo le cause della porosità, è relativamente semplice implementare soluzioni.Ciò può aiutare a garantire un tempo di accensione dell'arco maggiore, risultati di qualità e parti più buone durante la produzione.
Tempo di pubblicazione: febbraio-02-2020
