La porosité, des discontinuités de type cavité formées par le piégeage de gaz lors de la solidification, est un défaut courant mais encombrant dans le soudage MIG et qui a plusieurs causes.Il peut apparaître dans des applications semi-automatiques ou robotiques et nécessite un retrait et une reprise dans les deux cas, ce qui entraîne des temps d'arrêt et des coûts accrus.
La principale cause de porosité dans le soudage de l'acier est l'azote (N2), qui s'immisce dans le bain de soudure.Lorsque le bain liquide se refroidit, la solubilité du N2 est considérablement réduite et le N2 sort de l'acier fondu, formant des bulles (pores).Dans le soudage galvanisé / recuit galvanique, le zinc évaporé peut être agité dans le bain de soudage, et s'il n'y a pas assez de temps pour s'échapper avant que le bain ne se solidifie, il forme une porosité.Pour le soudage de l'aluminium, toute la porosité est causée par l'hydrogène (H2), de la même manière que le N2 travaille dans l'acier.
La porosité de soudage peut apparaître à l'extérieur ou à l'intérieur (souvent appelée porosité sous la surface).Il peut également se développer en un seul point de la soudure ou sur toute la longueur, entraînant des soudures faibles.
Savoir identifier certaines causes clés de la porosité et comment les résoudre rapidement peut aider à améliorer la qualité, la productivité et les résultats.
Mauvaise couverture du gaz de protection
Une mauvaise couverture de gaz de protection est la cause la plus fréquente de la porosité du soudage, car elle permet aux gaz atmosphériques (N2 et H2) de contaminer le bain de soudure.Un manque de couverture adéquate peut se produire pour plusieurs raisons, y compris, mais sans s'y limiter, un faible débit de gaz de protection, des fuites dans le canal de gaz ou un débit d'air trop important dans la cellule de soudage.Les vitesses de déplacement trop rapides peuvent également être coupables.
Si un opérateur soupçonne qu'un débit insuffisant est à l'origine du problème, essayez de régler le débitmètre de gaz pour vous assurer que le débit est adéquat.Lors de l'utilisation d'un mode de transfert par pulvérisation, par exemple, un débit de 35 à 50 pieds cubes par heure (cfh) devrait suffire.Le soudage à des ampérages plus élevés nécessite une augmentation du débit, mais il est important de ne pas régler le débit trop haut.Cela peut entraîner des turbulences dans certaines conceptions de pistolets qui perturbent la couverture de gaz de protection.
Il est important de noter que des pistolets conçus différemment ont des caractéristiques de débit de gaz différentes (voir deux exemples ci-dessous).Le « sweet spot » du débit de gaz pour la conception supérieure est beaucoup plus grand que celui de la conception inférieure.C'est quelque chose qu'un ingénieur en soudage doit prendre en compte lors de la configuration de la cellule de soudage.
La conception 1 montre un écoulement de gaz régulier à la sortie de la buse
La conception 2 montre un écoulement de gaz turbulent à la sortie de la buse.
Vérifiez également les dommages au tuyau de gaz, aux raccords et aux connecteurs, ainsi qu'aux joints toriques sur la broche d'alimentation du pistolet de soudage MIG.Remplacez si nécessaire.
Lorsque vous utilisez des ventilateurs pour refroidir les opérateurs ou les pièces d'une cellule de soudage, veillez à ce qu'ils ne soient pas dirigés directement vers la zone de soudage où ils pourraient perturber la couverture de gaz.Placez un écran dans la cellule de soudage pour la protéger du flux d'air extérieur.
Retouchez le programme dans les applications robotiques pour vous assurer qu'il y a une bonne distance entre la pointe et le travail, qui est généralement de ½ à 3/4 de pouce, selon la longueur d'arc souhaitée.
Enfin, ralentissez les vitesses de déplacement si la porosité persiste ou consultez un fournisseur de pistolet MIG pour différents composants frontaux avec une meilleure couverture de gaz
Contamination par les métaux de base
La contamination par les métaux de base est une autre raison pour laquelle la porosité se produit - de l'huile et de la graisse à la calamine et à la rouille.L'humidité peut également favoriser cette discontinuité, notamment dans le soudage de l'aluminium.Ces types de contaminants entraînent généralement une porosité externe visible pour l'opérateur.L'acier galvanisé est plus sujet à la porosité du sous-sol.
Pour lutter contre la porosité externe, assurez-vous de bien nettoyer le matériau de base avant le soudage et envisagez d'utiliser un fil de soudage à âme métallique.Ce type de fil a des niveaux plus élevés de désoxydants que le fil solide, il est donc plus tolérant à tout contaminant restant sur le matériau de base.Stockez toujours ces fils et tous les autres fils dans un endroit sec et propre à une température similaire ou légèrement supérieure à celle de l'usine.Cela aidera à minimiser la condensation qui pourrait introduire de l'humidité dans le bain de soudure et provoquer une porosité.Ne stockez pas les câbles dans un entrepôt frigorifique ou à l'extérieur.
La porosité, des discontinuités de type cavité formées par le piégeage de gaz lors de la solidification, est un défaut courant mais encombrant dans le soudage MIG et qui a plusieurs causes.
Lors du soudage de l'acier galvanisé, le zinc se vaporise à une température inférieure à celle de la fonte de l'acier, et les vitesses de déplacement rapides ont tendance à faire geler rapidement le bain de soudure.Cela peut piéger la vapeur de zinc dans l'acier, entraînant une porosité.Combattez cette situation en surveillant les vitesses de déplacement.Encore une fois, considérez un fil à âme métallique spécialement conçu (formule de flux) qui favorise l'échappement de la vapeur de zinc du bain de soudure.
Buses obstruées et/ou sous-dimensionnées
Des buses obstruées et/ou sous-dimensionnées peuvent également provoquer une porosité.Des projections de soudure peuvent s'accumuler dans la buse et sur la surface de la pointe de contact et du diffuseur, ce qui limite le débit de gaz de protection ou le rend turbulent.Les deux situations laissent le bain de fusion avec une protection inadéquate.
Cette situation est aggravée par une buse trop petite pour l'application et plus sujette à une accumulation de projections plus importante et plus rapide.Des buses plus petites peuvent fournir un meilleur accès au joint, mais également obstruer le flux de gaz en raison de la plus petite section transversale autorisée pour le flux de gaz.Gardez toujours à l'esprit la variable de la pointe de contact au dépassement (ou évidement) de la buse, car cela peut être un autre facteur qui affecte le débit de gaz de protection et la porosité avec votre sélection de buse.
Dans cet esprit, assurez-vous que la buse est suffisamment grande pour l'application.En règle générale, les applications avec un courant de soudage élevé utilisant des fils de plus grande taille nécessitent une buse avec des alésages plus grands.
Dans les applications de soudage semi-automatiques, vérifiez périodiquement les éclaboussures de soudure dans la buse et retirez-les à l'aide de pinces de soudeur (welpers) ou remplacez la buse si nécessaire.Au cours de cette inspection, confirmez que le tube contact est en bon état et que le diffuseur de gaz a des orifices de gaz dégagés.Les opérateurs peuvent également utiliser un composé anti-éclaboussures, mais ils doivent veiller à ne pas plonger la buse dans le composé trop loin ou trop longtemps, car des quantités excessives de composé peuvent contaminer le gaz de protection et endommager l'isolation de la buse.
Dans une opération de soudage robotisée, investissez dans une station de nettoyage de buse ou un alésoir pour lutter contre l'accumulation de projections.Ce périphérique nettoie la buse et le diffuseur pendant les pauses de routine de la production afin de ne pas affecter le temps de cycle.Les stations de nettoyage des buses sont conçues pour fonctionner en conjonction avec un pulvérisateur anti-éclaboussures, qui applique une fine couche de composé sur les composants avant.Trop ou trop peu de liquide anti-adhérent peut entraîner une porosité supplémentaire.L'ajout d'un jet d'air à un processus de nettoyage de buse peut également aider à éliminer les éclaboussures libres des consommables.
Maintenir la qualité et la productivité
En prenant soin de surveiller le processus de soudage et de connaître les causes de la porosité, il est relativement simple de mettre en place des solutions.Cela peut aider à garantir un temps d'arc plus long, des résultats de qualité et plus de bonnes pièces en cours de production.
Heure de publication : 02 février 2020
