Què és la porositat en la soldadura?

Si voleu una resposta directa a què causa la porositat en la soldadura , normalment es deu a la captura de gas al metall líquid de la soldadura abans que el cordó s’endurís completament. Aquest gas atrapat deixa petites cavitats, forats microscòpics o buits a la soldadura. En termes senzills, si cal definir la porositat en la soldadura , es tracta d’un defecte de soldadura relacionat amb el gas que pot aparèixer a la superfície o quedar amagat sota ella.

La porositat és gas atrapat dins d’una soldadura mentre el metall es refreda i s’endureix.

L’orientació tècnica de TWI la descriu com a cavitats formades quan el gas alliberat des del bany de soldadura queda congelat al metall en solidificació. El Fabricant també assenyala que els forats rodons són una evidència visible habitual, mentre que els defectes allargats poden aparèixer com a forats de cuc o conductes.

Què significa la porositat en una soldadura

Per a principiants que pregunten què és la porositat en la soldadura , penseu-hi com a espais buits on hauria d’haver-hi metall sòlid. Aquests buits són importants perquè poden reduir la superfície efectiva de la soldadura, afectar l’aspecte, crear camins de fuga i provocar un esmerilat addicional, reparacions o rebutjaments segons el codi aplicable i les condicions de servei. Els porus superficials no són sempre només cosmètics. En alguns treballs, la porositat visible pot indicar una captura de gas més distribuïda a l’interior de la soldadura.

Per què el gas atrapat crea zones febles

Més tècnicament, la porositat es forma quan el nitrogen, l’oxigen o l’hidrogen entren a la piscina de soldadura i no s’escapen a temps. Una protecció inadequada permet que l’aire penetri a la zona de l’arc. La contaminació, com ara oli, greix, pintura, rovell, imprimació o recobriments de zinc, pot generar gas quan es calefacciona. L’humitat present a la peça treballada, al material d’afegit, als elèctrodes o al flux augmenta el risc d’hidrogen. Una tècnica inestable, una distància excessiva de la tovallola, una turbulència excessiva del flux de gas o corrents d’aire poden pertorbar la protecció. El TWI assenyala que fins i tot una incorporació d’aproximadament un 1 % d’aire al gas de protecció pot provocar porositat distribuïda.

• Pèrdua de cobertura del gas de protecció
• Metal base brut o recobert
• Humitat en els materials consumibles o a la unió
• Problemes de flux de gas, fuites o corrents d’aire
• Tècnica que desestabilitza la piscina de soldadura

El patró i la ubicació d’aquests porus sovint revelen més que el nom mateix del defecte, la qual cosa explica per què el cordó de soldadura es converteix en la primera pista diagnòstica.

Tipus de porositat en soldadures i el que suggereixen

Una cordó porós rarament sembla realment aleatori. La mida, l’espaiament i la ubicació dels porus solen donar la primera pista sobre què ha canviat a la zona de l’arc. Això fa que el diagnòstic visual sigui útil abans que ningú comenci a ajustar els controls o a culpar únicament el flux de gas. tipus de porositat de soldadura sovenen indiquen diferents comprovacions inicials, fins i tot quan el nom del defecte sona similar.

Models habituals de porositat i el que suggereixen

Utilitzeu el cordó com un mapa. El que veieu a la superfície no demostra per si sol la causa, però ajuda a reduir ràpidament l’àmbit de cerca.

Com els porus de la superfície indiquen problemes de soldadura més profunds

Els porus visibles són fàcils de detectar, cosa que és útil, però no s’han d’ignorar massa ràpidament. Segons les indicacions de TWI, els porus que arriben a la superfície solen indicar una gran quantitat de porositat distribuïda. En termes senzills, si el gas ha arribat a la superfície, pot haver-ne més atrapats just per sota d’aquesta. Per això, la porositat superficial pot ser una advertència de qualitat, i no només un problema estètic.

Els porus ocults complica la imatge. La radiografia i l’assaig ultrasònic s’utilitzen habitualment per detectar la porositat sub superficial, i TWI assenyala que, en general, la radiografia és millor per caracteritzar la porositat. Si la cordó de soldadura sembla acceptable però la inspecció continua revelant cavitats rodones, la recerca de la causa arrel normalment torna als mateixos sospitosos: protecció inadequada, contaminació, humitat o la velocitat amb què es va solidificar la piscina de metall fos.

Quan els forats de cuc i la porositat lineal canvien el diagnòstic

La defecte de forat de cuc en la soldadura és important perquè la seva forma canvia el diagnòstic. En lloc de diverses bosses de gas aïllades, els forats de cuc suggereixen que es va generar i atrapar un volum major de gas mentre la soldadura solidificava. El TWI relaciona els forats de cuc amb una contaminació superficial greu, pintura o imprimació massa gruixudes i condicions de junta semblants a escletxes, on el gas pot quedar atrapat més fàcilment, especialment en les unions en T soldades amb cordó.

Porositat lineal apunta en una direcció diferent. Quan les porositats apareixen en línia o quan porositat en forma de tub mostra característiques allargades que segueixen la direcció de la soldadura, el problema sovint és repetitiu i no aleatori. El material d’una secció determinada de la soldadura pot estar contaminat, o la protecció gasosa pot veure’s alterada de la mateixa manera durant tot el pas. Els catàlegs de patrons de Xiris també associen els patrons lineals i en forma de forats de cuc amb falles de procés constants, contaminació i problemes de cobertura gasosa.

Aquest és el valor real de llegir el cordó. El patró estret el camp d’actuació, però encara deixa obertes diverses vies probables, i la porositat sovint prové de més d’una d’aquestes causes al mateix temps.

Causes de la porositat en les soldadures en tots els processos de soldadura

Un cop el patró de porus us orienta cap a la direcció correcta, comença el treball real a la font. En la majoria dels mètodes de soldadura, les causes de la porositat en les soldadures solien agrupar-se en quatre grans categories: metall base contaminat, cobertura inadequada de gas, consumibles humits o degradats i interferències ambientals. En la pràctica, aquestes causes sovint es solapen. Per exemple, un cordó pot presentar porus perquè la unió estava lleugerament engrasada, la tobera tenia acumulacions d’esquitx, i al mateix temps un ventilador movia l’aire sobre la zona de treball. Per això, una resolució intel·ligent de problemes comença amb comprovacions bàsiques abans de fer canvis importants als paràmetres.

Contaminació que atrapa gas a la piscina de soldadura

La contaminació és una de les causes més habituals de porositat en les soldadures quan la pintura, la greix, l’oli, la cola, la rovell, l’escòria de laminació, els residus de revestiment o la humitat s’escalfen per l’arc, poden alliberar gasos a la piscina fusionada. El fabricant indica específicament que soldar sobre l’escòria de laminació i la rovell pot generar gasos de descomposició, mentre que revestiments com el zinc poden vaporitzar-se ràpidament i provocar una alliberació intensa de gasos.

• Comproveu la presència de pintura, imprimació, oli, greix, cola, rovell i escòria de laminació a prop de la zona de soldadura.
• Mireu més enllà de la peça treballada. El fil de soldadura brut, el fil de TIG contaminat i fins i tot els guants bruts poden afegir contaminants.
• Reviseu l’ús d’anti-esquitx. Un excés de producte pot bullir i transformar-se en gas, contaminant la piscina.
• Si les porositats estan localitzades, inspeccioneu primer exactament aquella secció de la unió, en lloc de modificar tot el procediment.

Errors de protecció causades pel flux de gas i les corrents d’aire

Molts porositat en la soldadura provoca tornar a una protecció deficient, però no sempre de la manera més evident. Un cilindre buit, una mànega arrugada, una junta tòrica malmesa, una mànega cremada, una canonada de gas contaminada, una tobera obstruïda o una connexió que perdi poden reduir tots ells la protecció. Un cabal de gas massa elevat també pot generar turbulències i arrossegar aire exterior cap a la zona de soldadura, un problema descrit tant a OTC DAIHEN com a les orientacions de The Fabricator.

• Comproveu que el cilindre no estigui buit.
• Inspeccioneu les mànegues en cerca de tallades, arrugues, compressions o contaminació.
• Comproveu l’obertura de la tobera per detectar obstruccions o restriccions causades per esquitxos.
• Verifiqueu la posició de la torxa o de la pistola si la cobertura de gas sembla inconsistent.
• Atenteu-vos a les arrels obertes o als espais entre les peces que podrien permetre l’entrada d’aire per la cara posterior.

Humitat, consumibles i errors en la preparació de la superfície

La humitat és fàcil de passar per alt i sovint es culpa massa tard. Els elèctrodes humits, els problemes amb el fil nuclis de flux, l’absorció d’humitat pel flux de soldadura sota escòria (SAW), la condensació sobre plaques fredes o l’aigua a la junta poden introduir gas a la soldadura. El fabricant assenyala que els elèctrodes per soldadura manual amb revestiment (SMAW), els consumibles per soldadura amb fil tubular (FCAW) i el flux per soldadura sota escòria (SAW) poden absorbir humitat si es desempenen inadequadament. Això fa que l’estat dels consumibles sigui tan important com la neteja del metall.

• Verifiqueu que la junta estigui neta i seca abans de soldar.
• Reviseu com es desempenen els elèctrodes, el fil i el flux entre torns.
• Inspeccioneu l’estat del material d’emplenament abans de canviar la tensió o l’intensitat.
• Comproveu la presència de condensació en seccions gruixudes, juntes de solapament o metall portat des d’àrees més fredes.
• Observeu ventiladors, portes obertes i qualsevol moviment d’aire proper que pugui perturbar la protecció.

Aquests són els camins universals que hi ha darrere de la majoria de causes de porositat en la soldadura . La part complicada és que cada procés de soldadura els exposa de manera diferent, de manera que el mateix porus al cordó pot significar una cosa en la soldadura per arc metàl·lic amb gas (GMAW) i una altra cosa en la soldadura per arc de tungstè amb gas (GTAW), en la soldadura manual amb revestiment (SMAW) o en la soldadura amb fil tubular (FCAW).

Porositat en la soldadura MIG i altres processos

Un porus arrodonit pot semblar el mateix a la cordó, però el procés que hi ha darrere canvia el diagnòstic. Per això la porositat en la soldadura MIG no s’ha de tractar de la mateixa manera que la porositat en soldadura TIG, amb electrodo revestit, amb fil fluxat o amb arc submergit. La mes ràpida acció de resolució de problemes consisteix a associar primer el defecte amb el procés corresponent. Cada mètode protegeix el bany de soldadura de forma diferent, utilitza consumibles diferents i tendeix a fallar en llocs previsibles propis.

Per què la soldadura MIG desenvolupa sovint porositat

Amb la soldadura GMAW, l’envoltori de gas protector queda exposat al voltant del bany fósil, de manera que La porositat en la soldadura MIG sovint comença a l’extrem frontal de la pistola o en algun punt del recorregut del gas. Miller enumera com a causes habituals la cobertura insuficient de gas, el material base brut, l’angle excessiu de la pistola, els cilindres humits o contaminats i el fil que sobresurt massa per sobre de la tobera. Bernard i Tregaskiss afegeixen toberes obstruïdes o de mida insuficient, acumulació d’esquitx, mànegues o anelles tòriques malmeses, revestiments contaminats i fil brut. En termes d’oficina, soldadures MIG poroses sovint es remunten a una protrusió excessiva, una tobera obstruïda per escòria, un recess inadequat de la punta de contacte, fuites, corrents d’aire o contaminació transportada cap a la piscina per el propi fil.

Com difereixen les causes en soldadura TIG, amb electrodo revestit, amb fil flux i amb soldadura sota pols

El procés TIG encara depèn del gas de protecció, però els punts de fallada probables canvien. El fabricant assenyala com a causes probables de defectes en la soldadura GTAW l’emplenament contaminat, els guants bruts, el flux excessiu de gas que genera turbulències, les juntes defectuoses del cap del soldador, les fuites de les canonades i les corrents d’aire. La soldadura amb electrodo revestit (SMAW) canvia novament la recerca, ja que no hi ha una tovera de protecció separada que distribueixi el gas al soldador. En aquest cas, la humitat als elèctrodes SMAW, l’entrada d’aire per una arrel oberta i les corrents d’aire locals són molt més importants que la mida de la tovera. La soldadura amb fil tubular pot dividir-se en dos camins: la soldadura FCAW amb protecció gasosa comparteix molts dels mateixos riscos de cobertura gasosa que la soldadura MIG, mentre que el fil FCAW en si pot absorbir humitat si es desa de forma inadequada. La soldadura amb arc submergit (SAW) trasllada el problema a valors posteriors, concretament al maneig del flux. El fabricant assenyala que el flux per a soldadura amb arc submergit pot absorbir humitat com una esponja, de manera que l’emmagatzematge sec i la cobertura completa del flux es converteixen en les primeres comprovacions a realitzar.

Comprovacions específiques del procés que resolen el problema més ràpidament

Abans de canviar aleatòriament la tensió, l’ampertatge o la velocitat de desplaçament, inspeccioneu els elements que tenen més probabilitats de fallar en aquest procés concret.

Un diagnòstic basat primer en el procés elimina molta part de l’endevinació. Fins i tot així, una capa addicional canvia novament les probabilitats: l’acer al carboni, l’acer inoxidable i l’alumini no responen de la mateixa manera a la contaminació i a l’entrapament de gasos, fins i tot quan el procés de soldadura roman exactament el mateix.

Per què el tipus de metall canvia el diagnòstic de porositat de la soldadura

La mateixa forma de porus no indica sempre la mateixa causa arrel. En la pràctica, porositat en el metall s’ha de llegir tant a través del material base com del procés. L’acer al carboni, l’acer inoxidable i l’alumini introdueixen diferents condicions de superfície a l’arc, i això canvia què cal inspeccionar primer. La guia de Miller indica que l’alumini és molt menys tolerant que l’acer al carboni en cas d’errors en la neteja i l’emmagatzematge. Hobart Brothers identifica l’hidrogen procedent de l’òxid d’alumini hidratat, dels hidrocarburs i de la humitat com a causa fonamental de la porositat en les soldadures d’alumini.

Per què l’acer al carboni, l’acer inoxidable i l’alumini es comporten de manera diferent

L’acer al carboni normalment us porta primer cap a la rovellada, l’escòria de laminació, els recobriments, l’oli o la brutícia d’obra. The Fabricator assenyala que la rovellada i l’escòria de laminació poden generar gasos de descomposició, mentre que els recobriments de zinc poden vaporitzar-se ràpidament a l’arc. Per això la porositat de l’acer sovint es remunta a l'estat de la superfície. L'alumini és diferent. La seva capa d'òxid pot absorbir humitat, hidratar-se i alliberar hidrogen quan es calefàctia, el que fa que l'alumini sigui especialment sensible tant a la neteja com a la sequedat. L'acer inoxidable segueix les mateixes normes generals de protecció i contaminació, però The Fabricator també assenyala que els fils d'acer inoxidable i d'alta concentració de níquel són especialment propensos a atrapar contaminants, de manera que la manipulació del material d'emplenament requereix una atenció addicional.

Com afecten els òxids, la humitat i les pel·lícules superficials a cada metall

Per això, els mateixos porus poden portar a conclusions diferents. Si observeu porositat al metall després d’utilitzar la mateixa màquina i el mateix procediment, l’acer al carboni us indica la presència de rovell o escòria, mentre que l’alumini us orienta cap a l’òxid i la humitat.

Prioritats de neteja abans de soldar materials diferents

Per a l'acer al carboni, centri's en la oxidació visible, la contaminació de l'oficina i els recobriments. Per a l'acer inoxidable, mantingueu la zona de soldadura i el material d'emplenament lliures d'olis transferits i brutícia. Per a l'alumini, Miller recomana assegurar-se que el material estigui sec, desgreixar-lo amb una roba neta i eliminar la capa d'òxid amb una brotxa d'acer inoxidable abans de soldar. Miller també assenyala que emmagatzemar l'alumini verticalment ajuda a reduir la humitat atrapada entre les peces.

El tipus de material redueix ràpidament el diagnòstic, però no el conclou. Fins i tot un metall net perfectament pot seguir atrapant gas quan la configuració i la tècnica comencin a treballar contra l'envolupant de protecció.

Porositat a la soldadura per errors de configuració i tècnica

Fins i tot després que el metall s'hagi netejat correctament, la porositat a la soldadura pot aparèixer encara si la configuració o el moviment de la mà interrompen la protecció al voltant de la bassa. És per això que la porositat a la soldadura no és sempre un problema de preparació de la superfície. En molts casos, l'envolupant de gas esdevé inestable, l'arc perd consistència o la piscina líquida es solidifica abans que els gasos puguin escapar netament.

Problemes de flux de gas, longitud de l'arc i extensió de l'elèctrode

El gas de protecció ha de ser constant, no extrem. Un flux massa baix deixa la piscina de soldadura oberta a l'aire. Un flux massa elevat pot ser igualment perjudicial, ja que la turbulència pot arrossegar aire exterior cap a la zona protegida. Per a treballs de MIG en interior, l'Emin Academy indica com a rang habitual 15 a 25 CFH i assenyala que un flux excessiu pot generar turbulència. L'extensió de l'elèctrode també és important. Tikweld recomana una extensió consistent de l'elèctrode d’aproximadament 1/4 a 3/8 de polzada per a moltes aplicacions de MIG. Quan el fil s'estén massa, tant l'estabilitat de l'arc com el control del gas de protecció empitjoren.

• Comproveu primer el fluxòmetre i, a continuació, assegureu-vos que les canonades, les connexions i les juntes tòriques no tenen fuites.
• Inspeccioneu la tovera per detectar acumulacions d'esquitx que puguin restringir o desviar el flux de gas.
• Si la pistola sembla massa allunyada de la peça de treball, reduïu l'extensió de l'elèctrode i torneu a provar abans de canviar el fil o el gas.
• Si la porositat va començar després d’augmentar el flux de gas, redueix la turbulència en lloc d’augmentar novament el gas.

Errors d’angle de la torxa, velocitat de desplaçament i distància de la tovella

La posició de la pistola pot exposar una piscina de soldadura neta tan fàcilment com una unió bruta. Emin Academy avisa que angles de torxa superiors a uns 20 graus poden alterar la cobertura de protecció, mentre que un angle d’empenta més controlat de 10 a 15 graus ajuda a mantenir la protecció en la soldadura MIG. Una distància excessiva entre la tovella i la peça fa que el gas es dispersi massa i deixi la piscina vulnerable. La velocitat de desplaçament torna a modificar la situació. Miller mostra que desplaçar-se massa de pressa produeix un cordó estret i inconsistent amb una mala unió, mentre que desplaçar-se massa lentament aporta exces de calor i amplia el cordó. Qualsevol d’aquestes condicions pot atrapar el gas de forma diferent, ja que la piscina ja no es comporta de manera previsible.

• Observa si la tovella roman constantment a prop de la unió durant tot el recorregut.
• Redueix els angles d’empenta o d’arrossegar extremats que deixen al descobert la part frontal de la piscina.
• Si la cordó és estret i irregular, proveu una velocitat de desplaçament lleugerament més lenta i constant.
• Si la cordó és massa ampla i lenta, reviseu la potència tèrmica i eviteu mantenir-vos gaire temps en el mateix lloc.

Indicis sobre el balanç entre tensió, intensitat i calor

Quan la gent pregunta què provoca la porositat en una soldadura després que la neteja sembli correcta, uns paràmetres d’arc inestables sovint formen part de la resposta. Miller assenyala que una tensió baixa pot provocar iniciacions defectuoses de l’arc i un control deficient, mentre que una tensió excessiva pot generar una piscina de soldadura turbulent i una penetració inconsistent. En la soldadura MIG, la velocitat d’alimentació del fil també afecta la intensitat, de manera que uns paràmetres massa alts o massa baixos modifiquen la forma de la cordó i el comportament de la piscina. Si la piscina es solidifica massa ràpidament, els gasos poden no escapar. Si esdevé massa erràtica, la protecció es deteriora i pot entrar aire.

• Llegiu la cordó abans de modificar diversos controls simultàniament.
• Comproveu si hi ha aturades brusques del fil, un comportament erràtic de l’arc o una projecció excessivament violenta d’esquitxos.
• Ajusteu una variable cada cop i, a continuació, compareu la forma de la cordó, el so i el patró de porositat.
• Reinspeccioneu la distribució de gas i la posició de la pistola, juntament amb la tensió i la velocitat d’alimentació del fil, no per separat.

Per això porositat en una soldadura sovint prové de diversos petits errors de configuració que s’acumulen. Un ordre d’inspecció disciplinat normalment identifica la causa real més ràpidament que els ajustaments aleatoris.

Procés de resolució de problemes per a defectes de porositat en soldadures

Cordó porós convida a l’endevinalla. Resistiu-vos-hi. Quan una porositat en soldadura apareix durant la producció, la resposta més ràpida sol obtenir-se comprovant sistemàticament el sistema de soldadura, i no canviant simultàniament la tensió, la velocitat d’alimentació del fil i la velocitat de desplaçament. Segons les notes de TWI, les porositats que trencuen la superfície sovint indiquen una gran quantitat de porositat distribuïda, de manera que el primer forat que observeu pot ser només una part del problema.

Les tres primeres coses a inspeccionar quan apareixen porus

Comenceu on fallen amb més freqüència i de forma més sobtada:

Primer, comproveu la distribució de gas. Assegureu-vos que el cilindre no estigui buit, que el regulador i el fluxòmetre funcionin correctament i que el circuit de gas no tingui cap fuga, cap tub tallat, cap anell tòric malmès, cap tub comprimit o cap connexió defectuosa. El fabricador també assenyala els solenoides defectuosos i les canonades contaminades com a causes reals.

En segon lloc, comproveu la protecció al voltant de l’arc. Els ventiladors, les portes obertes, el moviment d’aire proper, una distància excessiva de la tovera, un angle inadequat de la pistola i un cabal de gas massa elevat poden alterar la cobertura i fer entrar aire a la zona de soldadura.

En tercer lloc, inspeccioneu la tovera, els elements consumibles i la superfície de la junta. Les toveres obstruïdes per esquitx, els elèctrodes o el flux humits, el fil d’addició brut, l’oli, la greix, la rovell, la pintura primer, el zinc i la humitat sobre la peça de treball figuren tots en la llista curta de possibles causes.

Un procés pas a pas des de la distribució del gas fins a la preparació de la superfície

1. Verifiqueu l’aprovisionament de gas protector. Confirmeu que el gas adequat està disponible i que arriba efectivament a la torxa o a la pistola.
2. Comproveu el circuit de gas en cerca de fugues o restriccions. Inspeccioneu les canonades, les connexions, els segells, les toveres i les parts del davant abans de modificar qualsevol paràmetre de la màquina.
3. Elimineu les corrents d'aire i la turbulència. TWI assenyala que fins i tot una incorporació d’aire d’aproximadament l’1 % pot provocar porositat distribuïda. Un flux de gas més elevat no sempre és millor si genera turbulència.
4. Inspeccioneu la posició i la tècnica de la toverna. Si la toverna està massa lluny de la bassa o l’angle és massa extrem, la protecció es dispersa i l’aire pot entrar per darrere.
5. Reviseu l’estat dels consumibles. Cerqueu la presència d’humitat en els elèctrodes, el flux o el flux SAW, així com la contaminació del material d’emplenament o del fil.
6. Torneu a comprovar la neteja i l’estat de la unió. Elimineu la pintura, l’oli, la greixosa, la rovell, l’escòria laminar i els recobriments a la zona de soldadura i als seus voltants. Presteu atenció als roots oberts i les escletxes que poden aspirar o atrapar gas.
7. Ajusteu els paràmetres al final, i un per cop. La inestabilitat de l’arc, la solidificació ràpida i una tècnica deficient per aturar el crater poden agreujar el problema porositat en les soldadures , però s’han de revisar després de les comprovacions obvies de gas i contaminació.

Quan la porositat visible senyalitza un risc més profund de retraballes

Si es veuen porus a la superfície, no assumiu que el defecte és només cosmètic. Verifiqueu-ne l’abast abans de fer el blendat, pintar o enviar la peça cap endavant.

Aquí és on molts defectes de soldadura per porositat decisions van malament. El TWI indica que els porus que trencen la superfície solen indicar una porositat distribuïda significativa, i també assenyala que la radiografia és, en general, més eficaç que la inspecció per ultrasons per detectar i caracteritzar aquest defecte. Si esteu decidint si cal reparar o rebutjar la peça, seguiu el codi aplicable, el procediment d’especificació de soldadura (WPS), el pla d’inspecció i els requisits del client, i no límits d’acceptació inventats. En altres paraules, quan la gent pregunta què causa la porositat en les soldadures , la pregunta millor és quin control ha fallat primer i si aquesta mateixa fallada és probable que es repetisca en la peça següent llevat que es reforci el procés en si.

Com prevenir la porositat en la producció de soldadures

Aquesta disciplina és la més important abans que ni tan sols s’hagi muntat la següent part. Si esteu preguntant com prevenir la porositat en la soldadura , la resposta no és un ajust màgic. És un pla de control repetible que manté estable la cobertura de gas, les superfícies netes, els consumibles secs i la inspecció prou propera per detectar desviacions de forma precoç. Les recomanacions d’ ABICOR BINZEL i Mecaweld continuen assenyalant el mateix patró: la majoria de casos de porositat en la soldadura s’inicien quan es permet que variïn la contaminació, la humitat, el flux d’aire o la distribució de gas.

Elaboració d’una llista de comprovació per prevenir la porositat

• Preparació del material: Elimineu l’oli, la rovell, la pintura, l’escòria, els recobriments i la humitat superficial abans de soldar. No confieu que el gas de protecció compensi una unió bruta.
• Emmagatzematge de consumibles: Mantingueu el fil, les barres d’emplenament, els elèctrodes i el flux secs i protegits. Substituïu els consumibles humits o visiblement degradats en lloc d’intentar soldar-los malgrat el problema.
• Verificació del recorregut del gas: Comproveu l’alimentació del cilindre, la lectura del regulador, els tubs flexibles, les juntes, la purga de la torxa i l’estat de la tobera. Tant un flux insuficient com un excés turbulent de flux poden provocar soldadures poroses .
• Consistència dels dispositius de fixació: Mantingueu la posició de la peça, l’ajust i l’accés de la torxa estables perquè el comportament de protecció no variï d’una soldadura a una altra.
• Control de paràmetres: Fixeu els paràmetres qualificats i eviteu canvis intencionats de la longitud de fil despullat (stickout), de la longitud de l’arc, de la velocitat de desplaçament o de l’angle de la torxa durant la producció.
• Disciplina d’inspecció: Vigileu la presència precoç de microforats, toberes brutes, contaminació repetida en un mateix lloc o canvis del flux d’aire a prop de la zona de soldadura. Utilitzeu primer comprovacions visuals i, posteriorment, assaigs no destructius quan l’aplicació ho requereixi.

Quan els equips de producció necessiten sistemes de soldadura controlats

La producció massiva i el treball crític per a la seguretat augmenten el cost de cada porus. En les cel·les robòtiques i automatitzades, ABICOR BINZEL assenyala que problemes senzills com una tovera bruta, una incoherència en el regulador, un conducte de gas obstruït o fins i tot una lleugera corrent d’aire poden tornar a aparèixer contínuament fins que s’assoleixi el control complet del sistema. És aquí on la fixació estandarditzada, les comprovacions documentades i la supervisió esdevenen més valuoses que els ajustos repetits basats en proves i errors.

Per als fabricants automobilístics, Shaoyi Metal Technology és un exemple pràctic d’aquest enfocament productiu. La informació empresarial publicada descriu soldadures amb protecció de gas, per arc i per làser, combinades amb línies d’muntatge automàtiques, un sistema de qualitat IATF 16949 i mètodes d’inspecció com l’ultrasons (UT) i la radiografia (RT). Els equips que necessiten soldadures repetibles en components del xassís poden revisar les seves capacitats de soldadura personalitzades per a l'acer, l'alumini i altres metalls com un model d'una producció controlada que ajuda a reduir la variació que condueix a la porositat. Al final, la prevenció consisteix menys a reaccionar davant d'una corda defectuosa i més a establir un procés que faci repetible la formació de cordes sòlides.

PMF: Causes i solucions de la porositat en la soldadura

1. Quina és la causa principal de la porositat en la soldadura?

La causa principal és que el gas quedi atrapat a la bassa de soldadura abans que el metall es solidifiqui completament. Aquest gas pot provenir d'una protecció inadequada, d'un metall base brut, d'electrodes o de material d'afegit humits, d'humitat superficial o d'una tècnica que exposi el bany fósil a l'aire. En molts casos, la porositat no és causada per un sol problema. Una petita fuita de gas, una lleugera contaminació i una mala posició de la torxa poden combinar-se per provocar el mateix defecte. Per això, les primeres comprovacions recomanades són el recorregut del gas, l'estat de la tobera, el corrent d'aire local i la neteja de la junta.

2. Pot causar porositat una quantitat excessiva de gas de protecció?

Sí. Molts soldadors només pensen en el flux de gas baix, però un flux excessiu també pot causar problemes. Quan el gas de protecció es mou massa força, pot esdevenir turbulent i arrossegar l’aire ambient cap a la zona de l’arc. Això fa que la soldadura quedi menys protegida, no més. Si la porositat comença després d’augmentar el flux, inspeccioneu la tovera per veure si hi ha acumulació d’esquitx, assegureu-vos que la torxa no està massa lluny de la peça i comproveu si hi ha corrents d’aire o fuites abans de modificar altres paràmetres. Una cobertura estable és més important que simplement augmentar el flux de gas.

3. Per què es produeix la porositat en la soldadura MIG fins i tot quan el metall sembla net?

Un metall net no descarta la porositat en soldadura MIG. La soldadura per arc metàl·lic amb gas (GMAW) sovint desenvolupa porus per problemes a l’extrem frontal de la pistola o al sistema de subministrament de gas. Les causes ocultes més habituals inclouen una longitud excessiva del fil fora de la punta (stickout), una tobera obstruïda, un rebaixament inadequat de la punta de contacte, hoses danys, juntes que perden gas, fil brut o corrents d’aire a prop de la zona de soldadura. Fins i tot una configuració que sembli neta pot perdre la protecció gasosa si l’angle de la pistola és inconsistent o si la tobera es troba massa lluny de la bassa de fusió. En el cas de la soldadura MIG, normalment és més intel·ligent inspeccionar primer la pistola, el recorregut del gas i l’estat del fil abans d’acusar la xapa.

4. La porositat superficial és un defecte de soldadura greu o només un problema estètic?

La porositat de la superfície no s’ha d’ignorar automàticament. Els porus visibles poden ser un indici que hi ha més cavitats de gas sota el cordó, especialment en treballs que han d’aguantar càrregues o resistir fugues. Si una soldadura és acceptable o no depèn del codi aplicable, del pla d’inspecció i dels requisits de servei, i no només de l’aspecte. Abans d’esmerilar, pintar o enviar la peça cap endavant, verifiqueu l’abast del defecte i corregiu-ne l’origen. Altrament, el mateix problema pot tornar a aparèixer durant la reparació i generar-ne més retrabajo.

5. Com poden els fabricants prevenir la porositat en la producció repetida?

Els fabricants redueixen la porositat controlant tot el sistema de soldadura, no només la configuració de la màquina. La rutina més eficaç inclou una preparació uniforme de la superfície, l’emmagatzematge sec dels consumibles, la verificació de la distribució del gas, la neteja dels broquals, la fixació repetible de les peces, paràmetres estables i inspeccions periòdiques per detectar prematurament qualsevol desviació. Les cèl·lules automatitzades poden ajudar, ja que mantenen la posició de la torxa i el moviment de soldadura de forma més constant que la variació manual. Per exemple, empreses com Shaoyi Metal Technology destaquen línies de soldadura robòtiques i un sistema de qualitat IATF 16949 com a part d’un enfocament de producció més controlat per a components de xassís, el qual afavoreix una millor repetibilitat i menys defectes de soldadura relacionats amb el gas.