Cordoni di saldatura a scaglia di pesce per una rimozione più semplice delle scorie nelle SEGA a gap stretto

Divario ristretto la saldatura ad arco sommerso (SAW) viene utilizzata per unire sezioni spesse attraverso una scanalatura profonda e stretta. In alcune applicazioni, il rapporto profondità-larghezza della scanalatura può raggiungere circa 10:1-15:1, mentre l'apertura può essere larga solo 20–30 mm. Questa geometria può rendere difficile il raggiungimento delle pareti della scanalatura e la rimozione delle scorie tra le passate di saldatura.

Un modo pratico per facilitare la pulizia delle interpass è controllare il profilo del cordone di saldatura. Un cordone piatto o leggermente convesso che raggiunge le pareti laterali della scanalatura può consentire al guscio di scoria solidificato di rilasciarsi più facilmente. Un cordone profondamente concavo, bordi sottosquadro o un profilo irregolare possono trattenere le scorie contro le pareti laterali e rendere difficile la pulizia.

In questa guida, il 'cordone a squama di pesce' descrive un profilo di saldatura controllato e leggermente bombato nella scanalatura. Il termine si riferisce alla forma del cordone, non semplicemente alle increspature visibili sulla superficie della saldatura. Il profilo target deve comunque essere verificato con la procedura di saldatura qualificata per il giunto, il flusso, il filo e l'attrezzatura specifici.

Perché la rimozione delle scorie è difficile nella sega a gap stretto?

SAW utilizza un flusso granulare per proteggere l'arco e il bagno di saldatura fuso. Dopo la saldatura, i residui del disossidante formano uno strato di scorie sul cordone. In un giunto ampio e accessibile, le scorie possono spesso essere rimosse con strumenti standard. In una scanalatura stretta, tuttavia, le pareti laterali limitano l'accesso all'utensile e rendono più difficile verificare se la scanalatura è pulita.

Le scorie che rimangono tra le passate possono rimanere intrappolate sotto lo strato di saldatura successivo. Le inclusioni di scorie possono quindi ridurre l'integrità della saldatura e richiedere riparazioni. Il rischio aumenta quando il cordone precedente presenta bordi sottosquadro, un profilo concavo o una superficie irregolare che lascia tasche lungo le pareti della scanalatura.

L'obiettivo è produrre una forma del cordone che supporti un rilascio affidabile delle scorie e consenta l'ispezione e la pulizia prima del passaggio successivo.

Profili di perline a squama di pesce, piatte, convesse e concave

I termini relativi al profilo del tallone possono variare a seconda dei negozi e delle procedure. Per un controllo pratico nella saldatura a spazio stretto, è utile concentrarsi se la superficie del cordone è liscia, se i bordi incontrano le pareti laterali in modo appropriato e se il profilo crea tasche che possono trattenere le scorie.

Un cordone che rilascia facilmente scorie non è automaticamente una saldatura sana. La rimozione delle scorie, la fusione, la penetrazione, il posizionamento del cordone e l'ispezione devono tutti soddisfare la procedura applicabile e i criteri di accettazione.

In che modo la forma del cordone di saldatura influisce sul rilascio delle scorie?

Quando la saldatura si raffredda, il metallo saldato e le scorie si contraggono. Il profilo del cordone e il suo contatto con le pareti laterali della scanalatura influenzano il modo in cui il guscio della scoria si separa dalla superficie di saldatura. Un cordone liscio, piatto o leggermente convesso può facilitare il rilascio delle scorie. Un profilo concavo o bordi sottosquadro possono trattenere meccanicamente le scorie lungo i lati.

La tensione superficiale può essere parte del comportamento delle scorie fuse durante la saldatura, ma da sola non spiega se le scorie solidificate si staccheranno. Anche la composizione della scoria, la geometria del cordone, il raffreddamento, l'apporto di calore, la configurazione della scanalatura e le condizioni di saldatura sono importanti.

Per questo motivo, gli operatori dovrebbero considerare il profilo 'a squama di pesce' come un obiettivo della procedura da dimostrare su saldature rappresentative, piuttosto che come un risultato garantito dalla modifica di un parametro.

SEGA a passaggio singolo e opzioni di supporto

SAW può produrre penetrazione profonda e tassi di deposizione elevati. La possibilità di saldare una sezione in un unico passaggio dipende dal materiale, dalla preparazione del giunto, dall'attrezzatura, dai materiali di consumo, dalla posizione di saldatura e dalla procedura qualificata. Il solo valore nominale dello spessore della piastra non determina se la saldatura a passaggio singolo è adatta.

Per la saldatura su un solo lato in cui è richiesto un profilo della radice controllato, un metodo di supporto può supportare il bagno di fusione e contribuire a prevenire la combustione. Le opzioni comuni includono:

1. Saldatura su barra di supporto in rame.

2. Saldatura su supporto ceramico provvisorio.

3. Utilizzando un sistema di supporto del flusso.

4. Utilizzando una striscia di supporto permanente o un design adeguato del giunto a gradino.

La disposizione di supporto deve corrispondere alla progettazione del giunto e ai requisiti di servizio. Confermare la qualità e la fusione della radice attraverso il metodo di ispezione specificato per l'applicazione.

Nelle saldature non supportate o a radice aperta, la penetrazione deve essere controllata attentamente. Una regola pratica generale, come limitare la penetrazione a una frazione dello spessore della lamiera, non dovrebbe sostituire una procedura qualificata o un requisito ingegneristico.

Saldatura di lamiere di diverso spessore

Un improvviso cambiamento di spessore in corrispondenza di un giunto di testa può creare una concentrazione di stress. Quando il disadattamento dello spessore supera i limiti consentiti dal codice in vigore o dalle specifiche di progetto, potrebbe essere necessario rastremare la transizione mediante lavorazione o molatura della piastra più spessa.

La geometria di transizione richiesta dipende dalla normativa applicabile, dal carico, dallo spessore della piastra e dalle condizioni di servizio. Non selezionare le dimensioni della scanalatura solo dalla piastra più spessa senza controllare i dettagli del giunto specificati.

Dove dovrebbe essere posizionato il filo?

Per le placche di uguale spessore, il filo viene generalmente posizionato sulla linea centrale del giunto come punto di partenza. Se il filo è notevolmente decentrato, un lato potrebbe ricevere meno calore o metallo d'apporto, aumentando il rischio di fusione incompleta, posizionamento irregolare del cordone o spostamento della saldatura.

Per piastre di spessore diverso, il filo potrebbe richiedere uno spostamento controllato verso l'elemento più spesso in modo che entrambi i lati si fondano in modo appropriato. La compensazione dovrebbe essere stabilita attraverso prove procedurali e ispezioni. L'adattamento del giunto, lo spazio tra le radici, la geometria della scanalatura e l'angolo del filo possono modificare la posizione ideale.

In che modo l'angolo del filo influisce sulla formazione delle perle SAW?

L'angolo del filo influenza la direzione della forza dell'arco e la distribuzione del calore nel bagno di saldatura. La regolazione dell'angolo può modificare la larghezza, la penetrazione e il rinforzo del cordone. L'angolo corretto dipende dal giunto, dalla direzione della saldatura e dal profilo del cordone desiderato.

Evitare angoli eccessivi del filo. Un angolo eccessivamente aggressivo può destabilizzare il bagno di saldatura o produrre un cordone irregolare. Utilizzare la procedura approvata come punto di partenza, quindi apportare regolazioni controllate controllando la sezione trasversale del tallone e la fusione delle pareti laterali.

In che modo l'estensione dell'elettrodo influisce sulla deposizione e sulla penetrazione?

L'estensione dell'elettrodo, chiamata anche sporgenza del filo, è la lunghezza del filo che si estende oltre la punta di contatto prima di entrare nell'arco. Aumentando questa distanza aumenta il riscaldamento resistivo nel filo prima che si sciolga. Ciò può aumentare il tasso di deposito, ma generalmente riduce la penetrazione e può causare la deviazione dell'arco se il filo non viene guidato correttamente.

Una proroga più lunga non è quindi un modo universale per migliorare la produttività. Se una procedura richiede una maggiore deposizione attraverso una maggiore estensione, potrebbe essere necessario regolare la tensione e altri parametri per mantenere la lunghezza dell'arco e la forma del cordone richieste. Confermare la penetrazione e la fusione risultanti prima di utilizzare le impostazioni riviste nella produzione.

Il filo preriscaldato può aumentare la deposizione di SAW?

Alcuni sistemi SAW utilizzano filo preriscaldato per aumentare la fusione e la deposizione del filo senza aumentare l'apporto di calore al metallo di base, allo stesso modo in cui si aumenta semplicemente la corrente di saldatura. Ciò può migliorare l'efficienza di deposizione in applicazioni adatte.

Il vantaggio dipende dall'attrezzatura, dal filo, dal flusso, dalla progettazione del giunto e dalla procedura. I sistemi a filo preriscaldato richiedono anche il controllo del processo e la qualificazione delle procedure. Verificare che la saldatura risultante soddisfi i requisiti di proprietà meccanica e di ispezione.

In che modo la velocità di spostamento modifica la saldatura?

Ad una data potenza dell'arco, la velocità di spostamento influisce sull'energia applicata per unità di lunghezza della saldatura. Una velocità più elevata può ridurre il tempo disponibile per riscaldare il metallo di base, con conseguente riduzione della larghezza e della penetrazione del cordone. Se la velocità diventa eccessiva per la corrente e la tensione, il processo può produrre sottosquadri, fusione incompleta o altre discontinuità.

L'aumento della velocità di spostamento può richiedere una corrispondente modifica della potenza dell'arco o dell'alimentazione del filo per preservare le dimensioni e la fusione del cordone richieste. La relazione non è un semplice aggiustamento uno a uno. Confermare i risultati attraverso prove di saldatura e ispezioni.

Come dovrebbero essere bilanciate corrente e tensione?

La corrente di saldatura influisce fortemente sulla velocità di fusione e sulla penetrazione del filo. Una corrente eccessiva può creare un cordone con troppo rinforzo o penetrazione eccessiva. Ciò può aumentare le sollecitazioni da ritiro e contribuire a fessurazioni, distorsioni o altri difetti di saldatura.

La tensione dell'arco influenza la lunghezza dell'arco e la larghezza del cordone. Se la tensione è troppo elevata per una scanalatura profonda, il cordone potrebbe diventare troppo largo o sviluppare un profilo che rende difficile la rimozione delle scorie. Una tensione troppo bassa può anche creare un cordone inadatto o un arco instabile, a seconda delle condizioni del processo.

La giusta combinazione dipende dal filo, dal flusso, dalla polarità, dall'estensione, dalla velocità di spostamento, dalla scanalatura e dalla sequenza degli strati. Regolare insieme la corrente e la tensione entro l'intervallo della procedura. Non utilizzare la sola corrente per risolvere un problema di deposizione o penetrazione.

Una lista di controllo pratica per le SAW a gap stretto

Prima della saldatura di produzione, rivedere i seguenti punti:

• Confermare la larghezza della scanalatura, la profondità, le condizioni della parete laterale e lo spazio tra le radici.

• Controllare la procedura di saldatura per filo, flusso, polarità, corrente, tensione, estensione e velocità di spostamento.

• Centrare il filo per giunti di uguale spessore, quindi verificare il cordone su entrambe le pareti laterali.

• Per spessori diversi, determinare l'eventuale sfasamento del filo attraverso una procedura di prova.

• Cercare un profilo del tallone liscio, piatto o leggermente convesso che si adatti alla scanalatura.

• Rimuovere le scorie tra ogni passata e ispezionare i bordi della scanalatura.

• Controllare la fusione della radice e della parete laterale utilizzando il metodo di ispezione richiesto.

• Documentare eventuali modifiche alle procedure e qualificarle quando richiesto.

Domande frequenti sulla sega a gap stretto

Che cos'è un cordone di saldatura a squama di pesce in una SAW a spazio stretto?

In questo articolo, 'a squama di pesce' si riferisce a un profilo del tallone controllato e leggermente bombato, destinato a supportare il rilascio delle scorie in una scanalatura stretta. Descrive la sezione trasversale del tallone piuttosto che semplicemente le increspature superficiali visibili. L'esatto profilo target dovrebbe essere definito dalla procedura di saldatura qualificata.

Perché la formazione di cordoni concavi è un problema nelle scanalature strette?

Un cordone concavo o bordi sottosquadro possono creare tasche che trattengono le scorie contro le pareti laterali della scanalatura. Tali aree sono difficili da raggiungere e pulire e le scorie trattenute potrebbero diventare un'inclusione in un passaggio successivo.

Un cordone a squama di pesce garantisce la rimozione automatica delle scorie?

No. Il profilo del cordone può migliorare il rilascio delle scorie, ma il risultato dipende anche dal flusso, dalla geometria del giunto, dall'apporto di calore, dal raffreddamento e dalle impostazioni del processo. La procedura deve essere testata e la superficie dell'interpass ispezionata.

Aumentare la sporgenza del filo migliora la produttività?

L’aumento dell’estensione dell’elettrodo può aumentare il riscaldamento resistivo e la velocità di deposizione, riducendo generalmente la penetrazione. Potrebbe anche verificarsi una deviazione dell'arco se il filo non viene guidato. Verificare il profilo e la fusione della perla dopo ogni regolazione.

Una velocità di viaggio più elevata può causare una mancanza di fusione?

Ciò può accadere se la velocità è troppo elevata per la corrente, la tensione, l'avanzamento del filo e la geometria del giunto selezionati. Una corsa più veloce riduce il tempo in cui il calore viene applicato a ciascuna lunghezza del giunto. I parametri dovrebbero essere bilanciati e verificati attraverso la procedura approvata.

SAW è adatto alla saldatura su un solo lato con radice finita?

Può esserlo, quando la preparazione congiunta, il metodo di supporto e la procedura qualificata sono progettati per tale risultato. Nelle applicazioni adatte è possibile utilizzare rame, ceramica, fondente o supporto permanente. La radice deve soddisfare i requisiti di qualità e ispezione specificati.

Conclusione

Nella saldatura ad arco sommerso a spazio stretto, la rimozione delle scorie è strettamente legata al profilo del cordone e all'accesso alla scanalatura. Un cordone liscio, piatto o leggermente convesso può favorire il rilascio delle scorie, mentre la concavità, i sottosquadri e i bordi irregolari possono rendere difficile la pulizia e aumentare il rischio di inclusioni di scorie.

La posizione, l'angolo, l'estensione, la corrente, la tensione, la velocità di spostamento e il supporto del filo influiscono tutti sul cordone finale. Trattare il profilo a scala di pesce come un obiettivo di processo qualificato, quindi verificare la rimozione delle scorie, la fusione delle pareti laterali, la penetrazione e la qualità della saldatura sui giunti rappresentativi prima della produzione.