Le coin des consommables : pourquoi un atelier utilisant GMAW avec un gaz de protection C25 a connu la porosité

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Q : Notre atelier effectue de nombreuses réparations liées au soudage sur les équipements de construction et agricoles, ainsi que sur les gros moulages et pièces forgées en acier, principalement en utilisant le soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW) avec un gaz de protection au CO2. Cependant, ces processus génèrent de la fumée et des projections de soudure. Nous avons essayé d'utiliser un métal d'apport de soudage à l'arc sous gaz (GMAW) avec un gaz de protection C25, mais nous avons constaté une grande porosité. Une quelconque idée du pourquoi?

R : Sur la base des informations que vous avez fournies, nous voyons plusieurs causes possibles de la porosité que vous rencontrez.

La porosité se produit lorsque l'azote, l'oxygène ou l'hydrogène sont piégés dans le bain de soudure pendant la solidification. L'oxygène et l'azote proviennent généralement de la contamination atmosphérique, tandis que l'hydrogène provient de la graisse, de la peinture à l'huile, de la saleté ou de la contamination par l'eau.

Une couverture de gaz de protection inefficace causée par des débits trop élevés ou trop faibles, des fuites de tuyaux, des courants d'air ou le maintien du pistolet de soudage trop éloigné du joint de soudure peut également entraîner une porosité. Même une petite quantité d'atmosphère mélangée au gaz de protection dans l'un de ces scénarios peut le déclencher.

La porosité causée par l'hydrogène provient généralement du soudage sur des joints qui ont été mal nettoyés et préparés. Vous devez éliminer toute contamination de surface, puis préchauffer pour éliminer toute humidité pouvant être présente.

Puisque vous avez mentionné des travaux de réparation, nous soupçonnons que vos problèmes de porosité GMAW proviennent d'une surface qui n'est pas correctement nettoyée. Utilisez du savon et de l'eau ou de l'acétone pour éliminer tout contaminant visible, séchez la surface et meulez ou utilisez une meule métallique sur la surface.

Étant donné que vous n'avez mentionné aucun problème de porosité avec votre processus actuel, il est possible que le fil FCAW que vous utilisez ait une capacité de nettoyage supérieure à celle du fil GMAW.

Selon leurs classifications respectives, GMAW et FCAW peuvent avoir des niveaux similaires ou très différents de manganèse et de silicium, des éléments désoxydants communs.

Les désoxydants dans les fils massifs GMAW proviennent uniquement de l'acier utilisé pour fabriquer le fil. Avec les fils FCAW, les éléments désoxydants proviennent principalement de l'âme du fil.

Les fils FCAW peuvent être conçus avec des ingrédients de base (à la fois du laitier et des ingrédients de désoxydation) spécialement adaptés pour offrir une meilleure résistance à la porosité. La couverture de laitier résultant du FCAW contribue à la résistance à la porosité en empêchant l'absorption d'azote atmosphérique à travers la surface du métal fondu fondu.

En tant que gaz actif, 100 % de CO2 améliore la résistance à la porosité avec FCAW car la température élevée de l'arc provoque la dissociation ou la séparation des molécules de gaz, permettant à la quantité contrôlée d'oxygène de réagir avec d'autres éléments. Cela emprisonne les impuretés dans la couche de laitier qui sont éliminées après le soudage.

Un gaz de protection C25, composé de 25 % de CO2 et de 75 % d'argon, n'a pas autant d'action de nettoyage. L'argon est un gaz inerte qui ne fournit aucune action de nettoyage du bain de fusion, bien qu'il déplace l'air du joint de soudure.

Un gaz de protection 100 % CO2 a tendance à produire plus de fumée et d'éclaboussures, mais il réduit également le risque de porosité. Vous pouvez incorporer un nettoyage pré-soudage vigoureux avec le processus GMAW, ou vous pouvez investir dans l'extraction localisée des fumées et vous en tenir au FCAW.

Un examen plus approfondi des coûts (y compris les retouches) de l'atténuation des éclaboussures, de la porosité et des fumées devrait vous aider à déterminer ce qui convient le mieux à votre atelier.