Marques de gaz sur les soudures de procédé FCAW

Q: Je soude avec un fil fourré à protection gazeuse (classification AWS E71T-1M). Je remarque qu'il y aura parfois des lignes courbes ou des rayures sur la surface de la soudure. Quels sont ces problèmes et quelles en sont les causes?

R: Les marques de gaz sont de petites rainures qui apparaissent parfois sur la surface d'une soudure réalisée avec le procédé de soudage à l'arc fourré (FCAW), qu'il s'agisse d'un flux à blindage gazeux, fourré (FCAW-G) ou auto-blindé. soudage à encre (FCAW-S). Des niveaux excessifs de gaz dissous dans le métal de soudure sont à l'origine de marques de gaz. Alors que ces gaz dissous migrent hors du métal fondu fondu ou s'en échappent avant qu'il ne se solidifie, certains des gaz ne migrent pas complètement à travers le laitier fondu avant qu'il ne se solidifie. Ainsi, ces poches de gaz restantes se retrouvent piégées sous le laitier solide et laissent des indentations ou des marques de gaz sur la surface de soudure. Les «traces de vers» ou «traces de poulet» sont d'autres termes non standard courants pour les marques de gaz. Les marques de gaz sont considérées comme une imperfection esthétique plutôt que comme un défaut de soudure.

Les marques de gaz sont plus susceptibles de se produire avec des électrodes qui produisent une plus petite flaque de soudure et ont un système de laitier à congélation plus rapide, par rapport à une grande flaque de soudure avec un laitier à congélation plus lente. Par conséquent, des électrodes de plus petit diamètre conçues pour toutes les positions de soudage (c'est-à-dire plates, horizontales, verticales et aériennes) et fonctionnant à des niveaux de courant inférieurs seront plus sensibles aux marques de gaz que les électrodes de plus grand diamètre, plates et horizontales uniquement fonctionnant à des courants plus élevés.

Une cause potentielle de marques de gaz avec le procédé FCAW-S est:
• Tension d'arc excessive: à mesure que la tension augmente, la longueur de l'arc s'allonge. Si la longueur de l'arc est trop longue, des niveaux excessifs d'azote de l'air sont introduits dans l'arc (plus que ce qui peut être contrôlé ou bloqué avec des dénitriders dans les éléments du noyau). Cet azote supplémentaire se retrouve dans le métal de soudure fondu, puis doit s'échapper.

Les autres causes potentielles de marques de gaz, avec un soudage sous flux gazeux ou auto-blindé, sont:
• Humidité excessive: S'il y a des niveaux d'humidité excessifs dans l'arc, cette humidité peut également se retrouver dans le métal fondu sous forme d'hydrogène dissous, une partie ne s'échappant pas à travers le laitier avant de se solidifier, provoquant des traces de gaz. Les sources potentielles d'humidité dans l'arc sont:
une. De l'air (humidité élevée).
b. De la surface de la plaque (condensation et / ou contaminants hydrocarbonés excessifs, tels que rouille, huile, apprêt, etc.).
c. Du fil (si l'emballage du fil est endommagé et / ou si le fil est exposé à l'air pendant de longues périodes de temps, ce qui permet à la condensation sur les éléments du noyau interne de se produire).
ré. Pour les électrodes à protection gazeuse, contre le gaz de protection (condensation dans la bouteille. Le point de rosée des gaz de protection doit être inférieur à -40 ° F (-40 ° C)).

• Distance de contact entre la pointe et le travail (CTWD) trop courte: si le CTWD ou le dépassement électrique (ESO) est trop court pour l'électrode particulière, l'humidité dans l'arc peut ne pas avoir assez de temps pour brûler complètement, ce qui entraîne des niveaux excessifs d'hydrogène dissous dans la flaque de soudure. De plus, à mesure que le CTWD devient plus court, la longueur de l'arc s'allonge, causant le même problème avec les électrodes FCAW-S, comme expliqué précédemment.

• Procédures et / ou techniques de soudage qui entraînent une augmentation du taux de congélation du laitier. Une flaque de soudure plus fluide peut rester fluide juste assez longtemps pour permettre à tous les gaz dissous de s'échapper avant que le laitier ne gèle.

Notez que si l'un de ces problèmes devenait trop excessif, le problème irait au-delà des marques de gaz (un défaut cosmétique uniquement) et entraînerait une porosité dans la soudure (une discontinuité de la soudure et un possible défaut de soudure).

Pour les électrodes à protection gazeuse, la sensibilité aux marques de gaz est également plus élevée avec les mélanges argon (Ar) / dioxyde de carbone (CO2) (c'est-à-dire 75% Ar / 25% CO2) qu'avec un gaz de protection 100% CO2. Il existe davantage un transfert de métal de type arc de pulvérisation avec de l'argon dans le gaz de protection, ce qui se traduit par une plus petite taille de gouttelettes de métal, mais également un plus grand nombre de gouttelettes. L'effet net est une augmentation de la surface totale de toutes les gouttelettes fondues, ce qui entraîne un niveau plus élevé de gaz dissous dans le métal de soudure. Ce potentiel augmente encore plus avec un pourcentage d'argon dans le mélange gazeux supérieur à 75%. Notez cependant que la plupart des électrodes FCAW-G fabriquées aujourd'hui ont de très faibles niveaux d'hydrogène diffusible (c'est-à-dire des indices H8 ou un maximum de 8 millilitres d'hydrogène diffusible pour 100 grammes de métal de soudure). Certaines électrodes ont même des indices H4. Par conséquent, la probabilité d'obtenir des marques de gaz avec l'un ou l'autre type de gaz de protection a diminué ces dernières années.