La saldatura a bastoncini, formalmente nota come Scudo Metal Arc Welding (SMAW), è uno dei più antichi e versatili processi di saldatura. Si basa su un elettrodo di consumo rivestito in flusso per produrre la saldatura. Mentre si perdona su materiali sporchi o arrugginiti, ottenendo saldature pulite e precise con SMAW richiede una comprensione approfondita della tecnica, delle attrezzature e della metallurgia.

Preparazione per una saldatura di qualità

La preparazione è il fattore più importante nella produzione di una saldatura a bastone pulito. Una superficie impreparata porta a difetti come la porosità, l'inclusione delle scorie e la fusione scarsa.

Metodi di pulizia delle superfici

Inizia rimuovendo tutti i contaminanti: ruggine, scala di mulino, vernice, olio, grasso e sporco. Utilizzare una spazzola di filo (acciaio inossidabile per l'acciaio inossidabile o alluminio), un grinder con un disco a lembo, o un degreaser chimico. Per la ruggine o la scala pesante, un grinder con una ruota di rettifica è più efficiente. Dopo la macinazione, pulire l'area con uno straccio pulito per rimuovere qualsiasi residuo polvere o pellicola di olio.

Selezione elettrodo e stoccaggio

La scelta dell'elettrodo giusto per il vostro metallo base, la progettazione delle articolazioni e la posizione è critica.

  • E6010[]: penetrazione profonda, flusso di cellulosa-sodio. Meglio per i passaggi di radice su tubo, lavoro fuori-posizione, e acciaio sporco o rugoso. Richiede una tecnica di frusta e pausa.
  • E6011[]: Simile a 6010 ma funziona su AC o DC. Buono per acciaio zincato o verniciato.
  • E7018[: Flusso a bassa idrogeno, polvere di ferro. Produce saldature lisce e duttili con spatter basso. Ideale per applicazioni strutturali in acciaio, ad alta resistenza e saldature multipass. Deve essere immagazzinato in un forno a canna a 250–300°F (121–149°C) per prevenire l'assorbimento dell'umidità, che causa la crepatura dell'idrogeno.
  • E7024[]: Polvere di ferro, alta deposizione per filetti piatti e orizzontali. Grande per la saldatura di produzione su acciaio pulito.

Tenere sempre gli elettrodi in un contenitore sigillato o in un armadio riscaldato fino all'uso. Le barre di campionamento possono essere ricondizionate con cottura a temperature determinate.

Setup e manutenzione cavi

Controllare le impostazioni della vostra saldatrice prima di iniziare. Impostare l'amperaggio all'interno della gamma raccomandata del produttore per il diametro dell'elettrodo.

  • 1/8′′ (3.2 mm) E7018: 90–150 amplificatori
  • 5/32′ (4,0 mm) E7018: 130–200 amplificatori
  • 3/32′′ (2,4 mm) E6010: 50–90 amplificatori

Selezionare la polarità corretta: elettrodo corrente diretta negativo (DCEN) per una penetrazione più profonda in alcune barre, o elettrodo corrente diretta positivo (DCEP) per la maggior parte degli elettrodi SMAW (soprattutto E6010 e E7018) per massimizzare la penetrazione e la stabilità dell'arco.

Tecnica di saldatura di mastering

Riflessione sulla tecnica fisica è dove la maggior parte dei saldatori vede un miglioramento immediato.

Angolo di elettrodi

Per la maggior parte delle applicazioni, tenere l'elettrodo a un 15° a 20° angolo di trascinamento[ (indicando indietro verso la saldatura completata). Questo spinge la scoria dietro la pozza e migliora la visibilità. Per saldatura verticale-up, utilizzare un angolo di spinta 5° a 15°. Mantenere un angolo coerente durante la corsa per evitare la forma irregolare e la mancanza di fusione troppo.

Lunghezza dell'arco

Un arco corto — approssimativamente il diametro del filo del nucleo dell'elettrodo — concentra il calore, riduce lo spatter, e impedisce ossigeno e azoto contaminando la vasca della saldatura. Un arco lungo produce una perla più ampia e meno penetrante con un'eccessiva spatter e povere proprietà meccaniche. Si può sentire la differenza: un suono croccante e screpolante indica la giusta lunghezza dell'arco; un suono troppo lungo istintivo o sputterante.

Velocità di viaggio

La velocità di viaggio colpisce direttamente la larghezza, la penetrazione e il profilo del tallone. Spostando troppo veloce produce una stretta, convessa bead con scarsa fusione del sidewall. Spostando troppo lentamente crea una larga, piatta tallone con eccessivo rinforzo e possibile intrappolamento della scoria. La velocità corretta mantiene il pool di saldatura circa 1/8′′ a 3/16′ dietro l'elettrodo. Per le saldature di filetto, mira per una dimensione del ritmo pari allo spessore del materiale.

Tecniche di manipolazione

Per la maggior parte della saldatura a bastone, un bead a cordiera costante (trascinare) è sufficiente e produce le migliori proprietà meccaniche. Utilizzare solo una trama quando il divario congiunto è grande o è necessario coprire un'apertura più ampia della radice.

  • Modello di trama[[]: Spostare il lato dell'elettrodo a lato con una leggera pausa a ogni bordo. Mantenere la larghezza di trama non più di 2,5 volte il diametro dell'elettrodo per evitare il sottosquadra.
  • Mentre[: Per E6010 passaggi radice, tirare l'elettrodo in avanti per fondersi attraverso il viso radice, quindi spingerlo indietro nella pozza per depositare il metallo. Questa tecnica colma le lacune e fornisce una penetrazione profonda.

In posizioni verticali su, utilizzare un leggero movimento oscillante o una serie di perline sovrapposte piuttosto che una vasta tessitura per controllare il sagging di metallo saldato.

Controllo del calore e della penetrazione

L'ingresso di calore governa la qualità della saldatura, la microstruttura e la distorsione. Il corretto controllo del calore garantisce una forte fusione senza spatter eccessivo o bruciatura.

Amperaggio di impostazione

Utilizzare l'estremità inferiore della gamma elettrodo per materiali sottili (ad esempio, 1/8′′ acciaio) e l'estremità superiore per sezioni spesse. Troppo basso amperaggio provoca un arco vagante, scarsa penetrazione e incollaggio.

Polarità e Penetrazione

DCEN (polarità verticale) dà una penetrazione superficiale ma maggiore velocità di deposizione, adatto per la lamiera sottile o elettrodi specializzati come E7024. La corrente alternata (AC) viene utilizzata quando il colpo d'arco è grave (ad esempio, sugli acciai magnetici) o quando la macchina non ha la rettifica DC.

Preriscaldamento e Interpass Temperatura

Per i materiali più spessi (sopra 1′′ o 25 mm), gli acciai ad alta resistenza o gli ambienti freddi, il preriscaldamento aiuta a rallentare il tasso di raffreddamento, impedendo la crepatura dell'idrogeno e riducendo la durezza. La temperatura preriscalda tipicamente varia da 100°F a 400°F (3C a 204°C) a seconda dell'equivalente di carbonio e dello spessore.

Trattare con l'arco soffiato

Il colpo di arco si verifica quando i campi magnetici deflettono l'arco, spesso ad angoli di piastre o con corrente diretta. I sintomi includono arco vagante, spatter e mancanza di penetrazione.

  • Passare a AC se possibile.
  • Cambia la posizione del morsetto di lavoro all'estremità dell'articolazione per bilanciare le forze magnetiche.
  • Utilizzare un arco corto e ridurre la velocità di viaggio.
  • Angolare l'elettrodo verso la direzione del colpo dell'arco.
  • Saldiamo verso un pesante tack o un tallone precedentemente depositato per stabilizzare l'arco.

Defetti di saldatura comuni e come evitare di loro

Conoscere la causa e la soluzione elimina il tempo sprecato sulle riparazioni.

Porosità

Le fori nella perla della saldatura indicano la penetrazione del gas. Cause: elettrodi umidi, metalli base contaminati, troppo lungo un arco, o bozze che soffiano via gas schermatura. Prevenzione: barre di immagazzinaggio in un forno asta, preriscaldamento per allontanare l'umidità, superfici pulite accuratamente, mantenere un arco corto, ed evitare la saldatura in condizioni ventose.

Inclusione della scoria

Spesso deriva dalla rimozione incompleta delle scorie tra i passaggi o da una tecnica di tessitura che permette di scorieggiare davanti alla pozza. Prevenzione: chip e pennello ogni passaggio accuratamente, soprattutto negli angoli. Utilizzare un angolo di trascinamento che mantiene la scoria dietro la pozza. Per saldatura verticale, utilizzare un leggero movimento verso l'alto per lasciare cadere scorie.

Sottotitoli

Una scanalatura fusa nel metallo base al dito della saldatura, indebolisce il giunto. Causata da un eccessivo amperaggio, velocità di viaggio troppo veloce, o angolo di elettrodo errato. Prevenzione: ridurre l'amperaggio, leggermente angolare l'elettrodo verso le piastre laterali per riempire gli angoli, e rallentare. Per saldature di filetto, pausa brevemente per ogni punta durante una tessitura.

La mancanza di Fusion

Incompleto fusione tra metallo saldato e metallo base o tra passaggi. In genere da bassa amperaggio, velocità di viaggio veloce, o scarsa angolo elettrodo che non riesce a sciogliere il volto articolare. Prevenzione: aumentare l'amperaggio, rallentare, garantire che l'arco è diretto alla radice del giunto.

Cracking idrogeno

Piccole crepe nella zona metallica saldata o colpita dal calore, spesso appaiono ore dopo la saldatura. Causata dall'idrogeno dall'umidità in flusso, combinata con alte microstrutture di contenimento e di difficile. Prevenzione: utilizzare elettrodi a basso idrogeno (ad esempio, E7018), immagazzinare le barre correttamente, pulire l'articolazione, preriscaldare e controllare l'interpass e consentire il raffreddamento lento (coperme con le coperte isolanti per sezioni spesse).

Pulizia e ispezione post-saldatura

Una saldatura pulita è esteticamente gradevole e funzionale. Una corretta rimozione della scoria previene la corrosione e facilita l'ispezione visiva.

Rimozione della scoria

Dopo che la saldatura ha raffreddato abbastanza per girare nero o grigio (ma ancora caldo al tatto, circa 400 °F / 200°C è ideale), utilizzare un martello per rompere la scoria pesante. Strike la scoria con un colpo di garza lungo la perla di saldatura. Quindi spazzolare vigorosamente con una spazzola di filo per rimuovere le particelle residue. Per saldature in acciaio inossidabile, utilizzare un pennello filo in acciaio inossidabile dedicato per evitare la contaminazione.

Criteri di ispezione visiva

Esaminare la saldatura per:

  • Profilo di tallone[]: Dovrebbe essere leggermente convesso, non eccessivamente denso o piatto.
  • Consistenza larghezza[]: Larghezza uniforme lungo tutta la lunghezza.
  • Craters[]: Riempire i crateri completamente alla fine della saldatura per evitare crepe crateriche.
  • Underfill[]: La saldatura dovrebbe essere a filo o leggermente sopra il metallo base.

Per applicazioni critiche, possono essere richiesti ulteriori test non distruttivi (NDT) come penetrante di tintura, particella magnetica o test radiografici.

Ulteriori suggerimenti per il successo

  • Practice con uno scopo[[]: Concentrati su una variabile alla volta — ad esempio, lunghezza dell'arco per un'ora, quindi velocità di viaggio.
  • Mantenere la vostra attrezzatura[[]: Sostituire i supporti di elettrodo usurati, controllare le morsetti di terra e mantenere l'ugello di torcia libera di spatter.
  • Controllare l'ambiente[[]: L'umidità sopra il 70% può causare il pick-up dell'umidità sulle aste.
  • Utilizza le attrezzature di sicurezza corrette[[]: casco auto-darkening con ombra 9–13 per saldatura a bastone, guanti di saldatura con buona destrezza, indumenti resistenti alla fiamma, e un respiratore se saldatura su metalli rivestiti.
  • Risorse formali di studio[[]: Consultare le schede di dati del produttore della vostra macchina di saldatura e dell'elettrodo. Fonti affidabili come ] Guida di saldatura della chiave di saldatura del venditore[ e Lincoln Electric salda come-to sezione fornire i tutorial e i dettagli.
  • Guida alle tutorture[[[]: Se possibile, avere un saldatore esperto critica le perline. Spesso un piccolo angolo o regolazione della velocità fa una differenza drammatica.

La saldatura a bastone rimane un processo fondamentale nella fabbricazione, costruzione e riparazione. Applicando metodicamente questi consigli - da pulizia accurata e corretto stoccaggio dell'elettrodo a controllo preciso dell'arco e ispezione post-saldatura - è possibile produrre saldature pulite e forti che soddisfano i requisiti del codice e sopportano gli stress del servizio. La chiave è la pratica deliberata: ogni tallone è l'opportunità di affinare la tecnica.