Rincón de consumibles: Por qué un taller que usa GMAW con gas de protección C25 experimentó porosidad

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P: Nuestro taller realiza una gran cantidad de reparaciones relacionadas con la soldadura en equipos agrícolas y de construcción, así como grandes fundiciones y piezas forjadas de acero que utilizan principalmente soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW) con gas de protección CO2. Sin embargo, estos procesos generan humo y salpicaduras de soldadura. Intentamos usar un metal de relleno de soldadura por arco metálico con gas (GMAW) con gas de protección C25, pero experimentamos mucha porosidad. ¿Alguna idea de por qué?

R: Según la información que proporcionó, vemos varias posibles causas de la porosidad que está experimentando.

La porosidad ocurre cuando el nitrógeno, el oxígeno o el hidrógeno quedan atrapados en el baño de soldadura durante la solidificación. El oxígeno y el nitrógeno generalmente provienen de la contaminación atmosférica, mientras que el hidrógeno proviene de la grasa, la pintura al óleo, la suciedad o la contaminación del agua.

La cobertura de gas de protección ineficaz causada por tasas de flujo que son demasiado altas o demasiado bajas, fugas en mangueras, corrientes de aire o mantener la pistola de soldar demasiado lejos de la unión soldada también puede provocar porosidad. Incluso una pequeña cantidad de atmósfera mezclada con el gas protector en cualquiera de estos escenarios puede desencadenarlo.

La porosidad causada por el hidrógeno generalmente proviene de la soldadura en juntas que se limpiaron y prepararon incorrectamente. Debe eliminar cualquier contaminación de la superficie y luego precalentar para eliminar cualquier humedad que pueda estar presente.

Dado que mencionó el trabajo de reparación, sospechamos que sus problemas de porosidad de GMAW se deben a un área de la superficie que no se limpia correctamente. Use agua y jabón o acetona para eliminar cualquier contaminante visible, seque la superficie y muela o use una rueda de alambre en la superficie.

Dado que no mencionó ningún problema de porosidad con su proceso actual, es posible que el alambre FCAW que usa tenga una mayor capacidad de limpieza que el alambre GMAW.

Dependiendo de sus respectivas clasificaciones, GMAW y FCAW pueden tener niveles similares o muy diferentes de manganeso y silicio, elementos desoxidantes comunes.

Los desoxidantes en los alambres GMAW sólidos provienen únicamente del acero utilizado para fabricar el alambre. Con los cables FCAW, los elementos desoxidantes provienen principalmente del núcleo del cable.

Los alambres FCAW pueden diseñarse con ingredientes básicos (tanto escoria como ingredientes de desoxidación) específicamente diseñados para proporcionar una mejor resistencia a la porosidad. La cubierta de escoria resultante de FCAW contribuye a la resistencia a la porosidad al evitar la absorción de nitrógeno atmosférico a través de la superficie del metal de soldadura fundido.

Como gas activo, el 100 % de CO2 mejora la resistencia a la porosidad con FCAW porque la alta temperatura del arco hace que las moléculas de gas se disocien, o se separen, lo que permite que la cantidad controlada de oxígeno reaccione con otros elementos. Esto atrapa las impurezas en la capa de escoria que se eliminan después de la soldadura.

Un gas de protección C25, que es 25 % CO2 y 75 % argón, no brinda tanta acción de limpieza. El argón es un gas inerte que no proporciona una acción de limpieza del charco de soldadura, aunque desplaza el aire de la junta de soldadura.

Un gas de protección 100% CO2 tiende a producir más humo y salpicaduras, pero también reduce el riesgo de porosidad. Podría incorporar una limpieza vigorosa previa a la soldadura con el proceso GMAW, o podría invertir en la extracción de humos localizados y seguir con FCAW.

Una mirada más cercana a los costos (incluido el retrabajo) de mitigar las salpicaduras, la porosidad y el humo debería ayudarlo a determinar qué es lo mejor para su taller.