La soldadura por arco con electrodos es el método de soldadura más utilizado en la producción industrial.El metal a soldar es un polo y el electrodo es el otro polo.Cuando los dos polos están cerca uno del otro, se genera un arco.El calor generado por la descarga del arco (comúnmente conocido como combustión del arco) se utiliza para conectar el electrodo con las piezas de trabajo, fundirlas entre sí y formar una soldadura después de la condensación, para obtener un proceso de soldadura con una unión fuerte.
Figura 1. Historia de la soldadura.
Breve historia
Después de muchos experimentos de soldadura ya en el siglo XIX, un inglés llamado Willard obtuvo por primera vez una patente para la soldadura por arco en 1865. Usó corriente eléctrica para pasar a través de dos pequeñas piezas de hierro y fusionarlas con éxito, y unos veinte años más tarde, un ruso llamado Bernard obtuvo una patente para un proceso de soldadura por arco.Mantuvo un arco entre el poste de carbono y las piezas de trabajo.Cuando el arco se accionaba manualmente a través de la unión de las piezas de trabajo, las piezas de trabajo a soldar se fusionaban entre sí.En la década de 1890, se desarrolló el metal sólido como electrodo, que se consumía en el baño fundido y se convertía en parte del metal de soldadura.Sin embargo, el oxígeno y el nitrógeno del aire formaban óxidos y nitruros nocivos en el metal de soldadura., Lo que conduce a una mala calidad de la soldadura.
A principios del siglo XX, se comprendió la importancia de proteger el arco para evitar la infiltración de aire, y el uso del calor del arco para descomponer el recubrimiento en el electrodo del protector de gas protector se convirtió en el mejor método.A mediados de la década de 1920 se desarrolló el electrodo revestido, que mejoró enormemente la calidad del metal soldado.Al mismo tiempo, también puede ser la transformación más importante de la soldadura por arco.El equipo principal en el proceso de soldadura incluye una máquina de soldar eléctrica, pinzas de soldar y una mascarilla.
Figura 2. Principio de soldadura.
Principio
El arco de soldadura es alimentado por la fuente de energía de soldadura.Bajo la acción de un determinado voltaje, se produce un fenómeno de descarga fuerte y duradero entre el electrodo (y el extremo del alambre de soldadura o la varilla de soldadura) y la pieza de trabajo.La esencia del arco de soldadura es la conducción de gas, es decir, el gas neutro en el espacio donde se ubica el arco se descompone en iones positivos cargados y electrones cargados negativamente bajo la acción de un cierto voltaje, lo que se llama ionización.Estas dos partículas cargadas se dirigen a los dos polos.El movimiento direccional hace que el gas local conduzca electricidad para formar un arco.El arco eléctrico convierte la energía eléctrica en calor, que calienta y funde el metal para formar una junta soldada.
Después de inducir que el arco se "encienda", el proceso de descarga en sí puede producir las partículas cargadas necesarias para sostener la descarga, que es un fenómeno de descarga autosostenida.Y el proceso de descarga de arco tiene bajo voltaje, alta corriente, alta temperatura y fuerte luminiscencia.Con este proceso, la energía eléctrica se convierte en energía térmica, mecánica y luminosa.La soldadura utiliza principalmente su energía térmica y mecánica para lograr el propósito de conectar metales.
Durante la soldadura, el arco arde entre la varilla de soldadura y las piezas de trabajo, derritiendo las piezas de trabajo y el núcleo del electrodo para formar un charco fundido.Al mismo tiempo, el recubrimiento del electrodo también se funde y se produce una reacción química para formar escoria y gas, que protegen el extremo del electrodo, las gotas, el baño fundido y el metal de soldadura de alta temperatura.
Clasificación principal
Los métodos comunes de soldadura por arco incluyen principalmente soldadura por arco metálico protegido (SMAW), soldadura por arco sumergido (SAW), soldadura por arco de tungsteno con gas (soldadura GTAW o TIG), soldadura por arco de plasma (PAW) y soldadura por arco metálico con gas (soldadura GMAW, MIG o MAG). ) etc.
Figura 3. Electrodo de soldadura E7018
Soldadura por arco metálico protegido (SMAW)
La soldadura por arco metálico protegido utiliza el electrodo y la pieza de trabajo como dos electrodos, y el calor y la fuerza de soplado del arco se utilizan para derretir localmente la pieza de trabajo durante la soldadura.Al mismo tiempo, bajo la acción del calor del arco, el extremo del electrodo se funde para formar una gota y la pieza de trabajo se funde parcialmente para formar un hoyo ovalado lleno de metal líquido.El metal líquido fundido y la gota de la pieza de trabajo forman un charco fundido.Durante el proceso de soldadura, el recubrimiento y las inclusiones no metálicas se disuelven entre sí y forman una sustancia no metálica que cubre la superficie de la soldadura mediante cambios químicos llamados escoria.A medida que se mueve el arco, el baño fundido se enfría y solidifica para formar una soldadura.Disponemos de varios electrodos de soldadura para SMAW, los modelos más populares sonE6010, E6011, E6013, E7016, E7018, y paraacero inoxidable, hierro fundido, superficie duraetc.
Figura 4. Soldadura por arco sumergido
Soldadura por arco sumergido (SAW)
La soldadura por arco sumergido es un método en el que el arco se quema debajo de la capa de fundente para soldar.El electrodo metálico utilizado en la soldadura por arco sumergido es un alambre desnudo que se introduce automáticamente y sin interrupción.Generalmente, se utiliza un carro de soldadura u otros dispositivos mecánicos y eléctricos para realizar el movimiento automático del arco durante el proceso de soldadura.El arco de soldadura por arco sumergido arde bajo el fundente granular.El calor del arco funde y evapora las piezas sobre las que actúa directamente el arco de la pieza de trabajo, el extremo del alambre de soldadura y el fundente, y el vapor del metal y el fundente se evapora para formar una cavidad cerrada alrededor del arco.Arde en esta cavidad.La cavidad está rodeada por una película de escoria compuesta de escoria producida por la fusión del fundente.Esta película de escoria no sólo aísla bien el aire del contacto con el arco y el baño fundido, sino que también evita que el arco irradie.El alambre de soldadura calentado y derretido por el arco cae en forma de gotas y se mezcla con el metal fundido de la pieza de trabajo para formar un charco fundido.La escoria menos densa flota en el charco fundido.Además del aislamiento mecánico y la protección del metal fundido, la escoria fundida también sufre una reacción metalúrgica con el metal fundido durante el proceso de soldadura, afectando así la composición química del metal de soldadura.El arco avanza y el metal fundido del charco se enfría gradualmente y cristaliza para formar una soldadura.Una vez que se enfría la escoria fundida que flota en la parte superior del baño fundido, se forma una costra de escoria para continuar protegiendo la soldadura a alta temperatura y evitar que se oxide.Proporcionamos el fundente para SAW,SJ101,SJ301,SJ302
Figura 5. Soldadura por arco de tungsteno con gas-TIG
Gas Tonelgstes Soldadura por arco/soldadura con gas inerte de tungsteno (GTAW o TIG)
La soldadura TIG se refiere a un método de soldadura por arco que utiliza tungsteno o aleación de tungsteno (torio tungsteno, cerio tungsteno, etc.) como electrodo y argón como gas protector, denominada soldadura TIG o soldadura GTAW.Durante la soldadura, se puede agregar o no metal de aportación según la forma de la ranura de la soldadura y el rendimiento del metal de soldadura.El metal de aportación generalmente se agrega desde el frente del arco.Debido a la particularidad del aluminio-magnesio y sus materiales de aleación, se requiere soldadura por arco de tungsteno CA para soldar y soldadura por arco de tungsteno CC para otros materiales metálicos.Para controlar la entrada de calor, la soldadura por arco pulsado de tungsteno y argón se utiliza cada vez más.Los alambres de soldadura TIG más utilizados sonAWSER70S-6, ER80S-G,ER4043,ER5356,HS221y etc.
Figura 5. Soldadura por arco de plasma
Soldadura por arco de plasma (PAW)
El arco de plasma es una forma especial de arco.El arco también es tungsteno o aleación de tungsteno (torio tungsteno, cerio tungsteno, etc.) como electrodo de arco, utilizando argón como gas protector, pero el electrodo de tungsteno no se extiende fuera de la boquilla, sino que se retrae dentro de la boquilla, la boquilla Está refrigerado por agua, también conocido como boquilla refrigerada por agua.El gas inerte se divide en dos partes, una parte es el gas expulsado entre el electrodo de tungsteno y la boquilla enfriada por agua, llamado gas ionizado;la otra parte es el gas expulsado entre la boquilla enfriada por agua y la campana de gas protector, llamado gas de protección, utilizando arco de plasma como fuente de calor para soldar, cortar, pulverizar, revestir, etc.
Figura 5 Soldadura de metal con gas inerte
Soldadura de metales con gas inerte (MIG)
La soldadura MIG significa que el alambre de soldadura reemplaza al electrodo de tungsteno.El alambre de soldadura en sí es uno de los polos del arco, desempeñando el papel de conducción eléctrica y formación de arco, y al mismo tiempo como material de relleno, que se funde y rellena continuamente en la soldadura bajo la acción del arco.El gas protector comúnmente utilizado alrededor del arco puede ser el gas inerte Ar, el gas activo CO2, o el Ar+CO2mezcla de gases.La soldadura MIG que utiliza Ar como gas protector se denomina soldadura MIG;Soldadura MIG que utiliza CO2como gas protector se llama CO2soldadura.Los MIG más populares sonAWSER70S-6, ER80S-G.
Hora de publicación: 17-ago-2021