Comprendere i Fondamenti di saldatura verticale, orizzontale e superiore

Quando si sposta oltre la saldatura piana o orizzontale, la gravità diventa un avversario costante. Nella posizione piana (1G/1F), la gravità aiuta il soggiorno pozzanghera fusa nel giunto. In verticale (3G/3F) o sovraccarico (4G/4F) posizioni, la gravità tira attivamente la scoria fusa e salda il metallo verso il basso.

La saldatura fuori posizione non è solo una capacità di nicchia. È una necessità quotidiana nell'erezione dell'acciaio strutturale, nella manutenzione delle tubazioni, nella costruzione e nella riparazione di attrezzature pesanti. Su un cantiere, raramente si ha il lusso di ruotare un fascio alla posizione piana. L'abbiamo saldata dove si siede. L'American Welding Society definisce queste posizioni rigorosamente: 1F e 1G sono l'inclusione piatta, 2F e 2G sono regolazioni orizzontali, 3F e 3G e 3G 3G sono 3G sono verticali 4F.

Questa guida copre i protocolli di sicurezza specifici, le regolazioni delle attrezzature e le tecniche pratiche necessarie per eseguire la saldatura a bastone fuori posizione con fiducia. Se si sta preparando per un test di certificazione AWS D1.1 o affrontare una riparazione di campo critica, la comprensione di questi principi vi aiuterà a produrre saldature di qualità del suono in qualsiasi orientamento.

Preparazione dell'ingranaggio e dell'area di lavoro

Quando saldate in modo superficiale o verticale, cadendo spatter, scorie e metalli fusi possono cadere direttamente sul vostro corpo. L'ingranaggio standard di sicurezza deve essere aggiornato per gestire questi pericoli. Un semplice tappo di saldatura spesso lascia vuoti al collo e alle orecchie. Per il lavoro in testa, un completo cappuccio in pelle, coperture a spalla, o una giacca di saldatura con un alto colletto rotolante è fortemente raccomandato.

Per la maggior parte della saldatura tra 90 e 150 amplificatori, un'ombra 10 o 11 è standard. Un casco auto-abbagliante può essere altamente vantaggioso in posizioni di testa perché si beneficia di una visione chiara del pezzo prima di colpire l'arco. Assicurarsi che i pantaloni di abbigliamento è fatto da 100% cotone o resistente alla fiamma (FR) materiali trattati.

Per la saldatura a testa alta, pulire la zona direttamente sotto il giunto completamente. Utilizzare un'orologio antincendio se necessario, e mantenere un estintore a portata di mano. La ventilazione è una preoccupazione importante quando si salda in spazi ristretti o in angoli verticali.

Selezione dell'Electrode destro per la Posizione

La classificazione degli elettrodi determina la resistenza alla trazione, le capacità di posizione di saldatura e le caratteristiche operative. La scelta dell'elettrodo sbagliato può rendere una saldatura verticale quasi impossibile da controllare.

E6010: Lo standard di congelamento rapido

L'elettrodo E6010 è un favorito per il lavoro fuori posizione perché ha un sistema di scorie a pendio profondo e a congelamento rapido. L'arco è aggressivo e scava nel metallo base, che aiuta a pulire attraverso ruggine, vernice, o scala del mulino. Questo lo rende ideale per passaggi di radice su tubazioni e articolazioni strutturali dove l'accesso è limitato.

E7018: Basso idrogeno per l'integrità strutturale

E7018 è il cavalletto di lavoro della saldatura di acciaio strutturale. È un elettrodo a basso idrogeno che offre un'eccellente duttilità di metallo di saldatura e resistenza alla crepa. Per la saldatura verticale su, E7018 è la scelta preferita. Il sistema di scorie è progettato per sostenere la pozza, permettendo di costruire uno scaffale con un modello di trama. E7018 non si esibisce bene con un arco eccessivamente lungo.

E6013 ed E7024: quando usarli

E60coln è un elettrodo generico con un arco più morbido e una rimozione più facile delle scorie. Funziona bene in posizioni verticali e aeree su materiali sottili e lamiera. Tuttavia, non penetra come profondo come E6010 o E7018. E7024 (polvere di ferro) è un asta ad alta deposizione progettato principalmente per posizioni piatte e orizzontali.

Ottimizzazione delle impostazioni della macchina per le saldature fuori dalla posizione

Una volta selezionato l'elettrodo corretto, il passo successivo è la configurazione della vostra saldatrice per la posizione specifica. Corrente diretta Electrode Positive (DCEP), o polarità inversa, è l'impostazione standard per praticamente tutta la saldatura a bastone fuori posizione. DCEP fornisce una penetrazione più profonda e un arco stabile, che è necessario per controllare la pozza contro la gravità.

Un errore comune è quello di eseguire lo stesso amperaggio per la saldatura verticale e superiore come si farebbe per la saldatura a terra piana. Nella saldatura a terra, spesso si può eseguire all'estremità superiore della gamma dell'elettrodo per ottenere velocità di viaggio più veloci.

Un cavo pesante e aggrovigliato può tirarti fuori equilibrio o farti tenere l'elettrodo ad un angolo imbarazzante. Tenere la frusta (cavo elettrico) sopra la spalla o il braccio per ridurre lo sforzo. Assicurarsi che il morsetto di lavoro (terra) sia collegato a metallo nudo pulito vicino al giunto di saldatura.

Mastering saldatura verticale: Su vs. Down

La saldatura verticale è suddivisa in due tecniche distinte: verticale su e verticale, ognuna delle quali ha specifiche applicazioni e requisiti procedurali, la scelta della direzione sbagliata per il giunto può portare a una fusione scarsa o a un'ispezione fallita.

Verticale su saldatura (3F e 3G)

La saldatura verticale è lo standard per la maggior parte dei lavori di fabbricazione strutturale e pesante. Depositando il metallo dal basso alla parte superiore, si costruisce una saldatura solida e forte con una fusione eccellente. La tecnica si basa su un movimento di trama o passo-passo che consente alla pozza di saldatura di raffreddare leggermente e solidificarsi prima che venga aggiunto il deposito successivo.

Per E7018 in verticale, utilizzare un triangolo o una tessitura a mezzaluna. Viaggiare verso l'alto ad un ritmo costante, pausing brevemente ai bordi del giunto per consentire al metallo di riempimento di lavarsi nei fianchi. Questa pausa impedisce la sottosquadra e crea un profilo di perle pianeggiante o leggermente convesso. Mantenere un angolo di trascinamento di 0-15 gradi (indicando l'elettrodo leggermente verso l'alto).

Verticale Down Saldatura (3F e 3G)

La saldatura verticale del fondo è significativamente più veloce del verticale, ma produce un tallone di saldatura dello scalogno. Spesso viene utilizzata su materiali sottili (schedule 10 tubo o lamiera di manometro) dove la penetrazione profonda causerebbe bruciore-through. E6010 è l'elettrodo primario per la fusione verticale a causa delle sue caratteristiche di congelamento rapido. Il trucco è quello di mantenere l'elettrodo leggermente in alto (angolo di spinta) e mantenere costante viaggio.

Superare le sfide della saldatura a testa alta (4F e 4G)

La saldatura a testa larga è ampiamente considerata la posizione più difficile da padroneggiare. Ogni goccia di metallo fuso combatte la gravità. L'obiettivo è quello di depositare il metallo di riempimento nel giunto e farlo congelare prima che possa cadere.

Per un E6010 da 1/8 pollici in testa, iniziare circa 75-90 amplificatori. Per E7018, iniziare circa 100-120 amplificatori. Abbassare l'amperaggio riduce la fluidità della pozza. Utilizzare una perla di corda o una trama molto stretta. Evitare le ampie tessiture in posizioni di testa; troppo si crea un lungo, poco sostenuto

Il comfort del corpo è fondamentale per la saldatura a testa. Posizionati in modo da poter vedere la pozza senza sforzare il collo o la schiena. Usa la mano libera per regolare lo stinger. Saldatura in segmenti corti (2-3 pollici) per impedire che l'intero giunto diventi troppo caldo. Il calore eccessivo nella saldatura a testa di lupo provoca l'intera zona di saldatura per diventare l'inclusione fluida, che porta inevitabilmente a una scolatura o a scoppio.

Risoluzione dei problemi difetti comuni nelle saldature fuori dalla posizione

Anche i saldatori esperti incontrano difetti quando lavorano in posizioni difficili. Essere in grado di identificare e correggere questi problemi in tempo reale è una preziosa abilità.

Inclusione scolante: Questo è il difetto più comune nelle saldature verticali e overhead multipass. Si verifica quando scorie da un passaggio precedente è intrappolato sotto la perla successiva. Per evitare questo, prendere il tempo per pulire accuratamente ogni passaggio. Utilizzare un martello per rompere la scoria, seguito da un pennello rigido del filo.

Lack of Fusion:[] La mancanza di fusione avviene quando il metallo saldato non si lega correttamente con il metallo base o con la perla precedente. Nella saldatura esterna, questo è spesso causato da una pozza eccessivamente grande che scorre sopra il giunto senza sciogliere effettivamente i bordi di base in metallo.

Undercut:[] L'undercut appare come un scanalo lungo la punta della saldatura. Riduce lo spessore trasversale del metallo base e crea un punto di concentrazione dello stress. Il sottotaglio è tipicamente causato da un'eccessiva amperaggio o velocità di viaggio che è troppo veloce.

Porosità:[] La porosità è causata dal fatto che il gas viene intrappolato nel metallo saldante solidificante. Nella saldatura a bastone, questo è quasi sempre dovuto ad una lunghezza d'arco lunga, un metallo di base sporco (olio, ruggine, vernice), o un elettrodo bagnato. Tenere il vostro arco stretto e corto.

Motivi di trama: Controllo della pozza in verticale

I modelli di tessitura sono utilizzati in verticale per controllare la larghezza e il profilo della perla di saldatura. Mentre le perline di stringa (piccoli, passaggi rettilinei) sono strutturalmente sonore e preferite in molte applicazioni di codice, i modelli di tessitura permettono di coprire un giunto più ampio in un unico passaggio.

La trama crescente:[] Spostare l'elettrodo in un modello a mezza luna attraverso l'articolazione.

La trama passo-ver:[] Spostare l'elettrodo in avanti e in alto, quindi passare al lato e ripetere. Questo è efficace per E6010 passaggi radice in verticale, in quanto consente alla pozzalacca di raffreddare e congelare prima del deposito successivo.

Il J-Weave:[] Viaggia su un lato del giunto, poi riporta l'elettrodo sul lato centrale e ferma sul lato opposto prima di iniziare la successiva salita. Questo modello aiuta a riempire il centro dell'articolazione e produce un profilo di perline piatte.

La maggior parte della saldatura del codice (AWS D1.1) limita la larghezza massima di un singolo passaggio di trama a circa 1 pollice (o 3 volte il diametro del filo di nucleo). Le tessiture del fuso sono inclini alla mancanza di fusione e all'ingresso di calore eccessivo. Se il giunto è più largo di 1 pollice, è più sicuro e più affidabile per eseguire più perle di stringa piuttosto che una tessitura massiccia.

Preriscaldamento e Interpass Temperatura

La saldatura esterna è spesso eseguita su assiemi strutturali spessi e restrittivi, che sono suscettibili di rompere se non si osserva una corretta gestione termica. Preriscaldare il metallo base rallenta la velocità di raffreddamento del metallo della saldatura e la zona termo-alterata (HAZ). Questo è essenziale per prevenire la cracking indotto dall'idrogeno, in particolare quando si utilizzano elettrodi E7018 su acciai ad alto tenore di carbonio o lega.

La temperatura di preriscaldamento è determinata dallo spessore del materiale, dal grado e dalla temperatura ambiente. I range comuni di preriscaldamento sono 150-300°F per piastre di acciaio al carbonio spesso. Utilizzare una torcia, un riscaldatore elettrico o un'unità di riscaldamento ad induzione per aumentare la temperatura uniformemente attraverso l'area di giunzione. Misurare la temperatura con un termocoppia o una temperatura indicante pastello (Tempilstik) prima della saldatura.

Consigli pratici per la certificazione e il successo del cantiere

Prima di prendere un test di certificazione AWS o CWB, saldare più coupon di pratica nella posizione richiesta. Simulare le condizioni di prova esattamente. Se il test specifica una striscia di supporto o un angolo di bevel specifico, impostare i coupon di pratica allo stesso modo.

Se la vostra saldatura è incoerente, indica una mancanza di controllo. Praticare l'avvio e l'arresto all'interno del giunto di saldatura. Grind i punti di partenza liscio prima di depositare la perla sovrapposta. Pulire l'intero coupon tra i passaggi. Un coupon di prova con tasche scorie visibili o inclusioni di superficie non mancherà immediatamente l'ispezione visiva.

Il vento può far saltare il gas di schermatura dall'arco nella saldatura a bastone, causando porosità. Utilizzare gli schermi o i tarps del vento per proteggere l'area di lavoro. Se si sta saldando su metallo di base rugoso o rivestito, macinarlo indietro a metallo luminoso almeno 2 pollici su entrambi i lati del giunto.

Mantenere la salute ergonomica è anche importante. La saldatura esterna pone elevate esigenze fisiche sulle spalle, sul collo e sul retro. Utilizzare gli aiuti di posizionamento come posizionatori di saldatura, sistemi di boom, o semplicemente un carrello robusto per mantenere il vostro lavoro ad un'altezza ottimale. Prendere pause per riposare e idratare.