Rincón de consumibles: solución de problemas de falta de fusión y porosidad en aplicaciones de soldadura por arco sumergido

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Fabricamos diversos productos como tanques y recipientes a presión. A veces luchamos con la falta de fusión (LOF) y la porosidad cerca de la mitad de la junta soldada en soldaduras de penetración completa de la junta. La porosidad aparece como bolsas de gas de pequeñas a grandes cerca de la línea central de la soldadura. ¿Alguna idea sobre qué puede estar causando estos problemas y cómo resolverlos?

Este es un problema común con la soldadura por arco sumergido (SAW) cuando se requiere una penetración completa en la junta. En la mayoría de los casos, esto sucede cuando la aplicación está diseñada para soldarse por ambos lados. Esto es un problema mucho menor en aplicaciones donde la unión se suelda desde un solo lado.

En muchas aplicaciones, los componentes que se van a soldar entre sí tendrán una soldadura de raíz realizada con soldadura por arco metálico con gas, soldadura por arco con núcleo fundente o incluso soldadura por arco metálico protegido. Esta operación mantiene unidos los componentes hasta que se pueden soldar completamente con SAW. También sirve para proporcionar una base para el proceso SAW para evitar quemaduras.

El diseño de unión para soldaduras de dos lados es de doble ranura en V igual; ranura en V doble desplazada, donde un lado tiene una ranura más grande; o ranura en V única. También puede ser un bisel doble igual o desplazado, también conocido como bisel K. Esto generalmente se hace para facilitar el acceso a la junta soldada, como en un tanque o recipiente. Las uniones van desde la preparación del filo de la cuchilla hasta una cara o superficie de raíz de 6 mm, lo que ayuda a reducir la cantidad necesaria de metal de aportación y el tiempo de soldadura.

LOF es el resultado de parámetros de soldadura inadecuados, inconsistencia en la unión soldada y/o configuración inadecuada del cabezal de soldadura (lo que generalmente ocurre en soldaduras circunferenciales).

Para resolver LOF, el primer paso obvio es desarrollar parámetros de soldadura sólidos. Tener una unión soldada consistente puede no parecer una gran preocupación; sin embargo, una variación amplia en el espesor de la cara de la raíz o en el espacio de la raíz puede resultar en LOF si la cara de la raíz es demasiado grande o el espacio es demasiado estrecho o quemado si la cara de la raíz es demasiado pequeña o el espacio es demasiado ancho. Mantener las dimensiones de las juntas dentro de tolerancias estrictas es esencial para lograr una calidad de soldadura constante.

En soldaduras circunferenciales, desplazar el cabezal de soldadura a la distancia adecuada desde el punto muerto superior o inferior es fundamental para la calidad de la soldadura. Los detalles del desplazamiento adecuado del cabezal de soldadura son más de los que se pueden cubrir aquí, pero deben incluirse en la capacitación del operador de SAW que realizará soldaduras circunferenciales.

La porosidad de la línea central en el segundo lado soldado es común en áreas donde hay LOF, por lo que resolver este problema también resolverá la porosidad en la mayoría de los casos.

La porosidad también es causada por la contaminación de las juntas, la humedad absorbida en el fundente o la soldadura sobre una soldadura de pasada de raíz que contenía porosidad.

La porosidad generalmente se puede eliminar precalentando y asegurándose de que la junta soldada esté limpia, el fundente esté seco y provenga de bolsas nuevas o sin abrir o reacondicionadas en un horno, y que el paso de soldadura de raíz esté libre de porosidad.

A menudo, los operadores de SAW no son soldadores manuales experimentados y no tienen la misma base de conocimientos que sus homólogos. Además, debido a que el arco y el charco de soldadura están cubiertos, es difícil comprender los conceptos del proceso. Por lo tanto, los operadores de SAW experimentados e inexpertos deben recibir capacitación en el aula para comprender mejor las variables y cómo pueden utilizarse para solucionar problemas relacionados con la calidad de la soldadura.