O que é porosidade de soldagem e como evitá-la?

O que é porosidade de soldagem?

A porosidade da solda é um defeito de soldagem causado pela absorção de gases de nitrogênio, oxigênio e hidrogênio presos na poça de solda derretida e liberados durante a solidificação, o que causa bolsas ou poros na superfície ou dentro do cordão. A porosidade pode ocorrer na superfície de uma solda ou dentro do cordão de solda.

A absorção de nitrogênio e oxigênio na poça de fusão é geralmente devido à má proteção do gás. A porosidade pode ser aleatória:orientada aleatoriamente, distâncias irregulares. Também pode ser isolado:espaçado de uma polegada de todos os lados.

A porosidade é a presença de cavidades no metal de solda causadas pelo congelamento do gás liberado da poça de fusão à medida que se solidifica. A porosidade pode assumir várias formas:

• Porosidade distribuída – Poros que são distribuídos por toda a solda.
• Quebra de Poros de Superfície – Poros que quebram a superfície.
• Buraco de Minhoca – Poros alongados que se assemelham a um padrão de espinha de peixe na radiografia
• Tubos de cratera – Uma cavidade de contração no final da execução de solda causada pela contração durante a solidificação.

Causa e prevenção de defeitos na soldagem

1. Porosidade distribuída e poros superficiais

A porosidade distribuída é normalmente encontrada como poros finos ao longo do cordão de solda. Os poros que quebram a superfície geralmente indicam uma grande quantidade de porosidade distribuída. É causada pela absorção de nitrogênio, oxigênio e hidrogênio na poça de solda derretida, que é então liberada na solidificação para ficar presa no metal de solda.

A absorção de nitrogênio e oxigênio na poça de fusão geralmente se origina da má proteção do gás. Apenas 1% de entrada de ar no gás de proteção causará porosidade distribuída e mais de 1,5% resultará em poros de quebra de superfície bruta. Vazamentos na linha de gás, vazão de gás muito alta, correntes de ar e turbulência excessiva na poça de fusão são causas frequentes de porosidade.

O hidrogênio pode se originar de várias fontes, incluindo umidade de eletrodos inadequadamente secos, fluxos ou da superfície da peça. Graxa e óleo na superfície da peça de trabalho ou fio de enchimento também são fontes comuns de hidrogênio.

Revestimentos de superfície, como tintas de primer e tratamentos de superfície, como revestimentos de zinco, podem gerar grandes quantidades de fumaça durante a soldagem. O risco de aprisionar o gás liberado será maior nas juntas T do que nas juntas de topo, especialmente na soldagem de filetes em ambos os lados.

Menção especial deve ser feita aos chamados primers soldáveis ​​(baixo zinco). Não deve ser necessário remover os primers, mas se a espessura do primer exceder a recomendação do fabricante, é provável que ocorra porosidade, especialmente ao usar processos de soldagem diferentes do MMA.

Como evitar porosidade distribuída e poros superficiais?

A fonte de gás deve ser identificada e removida da seguinte forma:

Arraste de ar

• Vede qualquer vazamento de ar
• Evite a turbulência da poça de fusão
• Use enchimento com nível adequado de desoxidantes
• Reduza o fluxo de gás excessivamente alto
• Evite correntes de ar

Hidrogênio

• Seque o eletrodo e o fluxo
• Limpe e desengordure a superfície da peça de trabalho

Revestimentos de superfície

• Limpe as bordas da junta imediatamente antes de soldar
• Verifique se o primer soldável está abaixo da espessura máxima recomendada

2. Buracos de minhoca

Caracteristicamente, os buracos de minhoca são poros alongados que produzem uma aparência de espinha de peixe na radiografia. Os buracos de minhoca são indicativos de uma grande quantidade de gás sendo formado, que é então preso no metal de solda em solidificação.

Gás excessivo será formado a partir de contaminação grosseira da superfície ou tinta muito espessa ou revestimentos de primer. O aprisionamento é mais provável em fendas, como a folga abaixo do membro vertical de uma junta em T horizontal-vertical que é soldada em ambos os lados.

Ao soldar juntas T em placas com primer, é essencial que a espessura do revestimento na borda do membro vertical não esteja acima do máximo recomendado pelo fabricante, normalmente 20µm, por excesso de pulverização.

Como evitar Wormholes?

A eliminação do gás e das cavidades evita buracos de minhoca.

Geração de gás

• Limpe as superfícies da peça de trabalho no local e adjacente ao local onde a solda será feita
• Remova qualquer contaminação da superfície, em particular óleo, graxa, ferrugem e resíduos das operações de ndt
• Remova quaisquer revestimentos de superfície da área da junta para expor o material brilhante
• Verifique se a espessura do primer está abaixo do máximo do fabricante

Geometria da junta

• Evite uma geometria de junta que crie uma cavidade

3. Tubo de cratera

Um tubo de cratera se forma durante a solidificação final da poça de fusão e é frequentemente associado a alguma porosidade do gás.

Esta imperfeição resulta do encolhimento na solidificação da poça de fusão. Consequentemente, condições que exageram a mudança de volume de líquido para sólido promoverão sua formação. A extinção do arco de soldagem resultará na rápida solidificação da poça de fusão.

Na soldagem TIG, técnicas autógenas, ou a interrupção do fio de soldagem na poça de fusão antes de extinguir o arco de soldagem, afetará a formação de crateras e poderá promover imperfeições no tubo.

Como evitar tubos de cratera?

A imperfeição do tubo de cratera pode ser evitada controlando a taxa na qual o arco de soldagem é extinto ou pela técnica do soldador manipulando o arco de soldagem e o fio de soldagem

Remoção da parada

• Use a etiqueta de escoamento para permitir que o arco de soldagem seja extinto fora da junta soldada
• Retifique a cratera de parada da execução de solda antes de continuar com o próximo eletrodo ou depositar a execução de solda subsequente

Técnica de soldador

• Reduza progressivamente a corrente de soldagem para reduzir o tamanho da poça de fusão (use as funções de inclinação para baixo ou preenchimento de cratera)
• Adicione enchimento (tig) para compensar a contração da poça de fusão

Como corrigir porosidade em soldas?

Mesmo com todas as diferentes maneiras de prevenir a porosidade, sempre haverá uma pequena chance de ela aparecer em suas soldas. Felizmente, a porosidade pode ser corrigida sob certas circunstâncias.

Você primeiro precisa detectar a presença de porosidade usando uma técnica de inspeção por penetrante ou por partículas magnéticas, como radiografia ou inspeção ultrassônica (para imperfeições do subsolo). Poros pequenos, especialmente em seções mais espessas, são difíceis de detectar.

A porosidade em si não pode ser exatamente corrigida. Em vez disso, você pode consertar a solda removendo a goivagem localizada ou retificando-a. Isso é apenas se a porosidade estiver contida, no entanto. Se for generalizado, você precisa remover toda a solda, preparar a junta novamente e soldar de acordo com o procedimento de soldagem.

Quanta porosidade é aceitável em uma solda?

Não há uma resposta geral sólida e verdadeira para esta pergunta, pois depende do seu código de construção de soldagem. Dito isto, a American Welding Society exige o seguinte:diâmetros de porosidade visível devem ser de 3/8 polegadas (ou 9,4 mm) ou menos, em qualquer polegada linear da solda, e ser de 3,4 polegadas (ou 19 mm) em um 12- polegada de comprimento da solda.

Em caso de dúvida, você precisa verificar seu código de construção de soldagem e refazer a solda.