Què és la soldadura per arc?

La soldadura per arc d’elèctrode és el mètode de soldadura més utilitzat en la producció industrial. El metall a soldar és un pol i l’elèctrode és l’altre pol. Quan els dos pols estan propers l'un a l'altre, es genera un arc. La calor generada per la descàrrega de l'arc (coneguda comunament com a combustió de l'arc) s'utilitza per connectar l'elèctrode amb les peces que es fonen i formar una soldadura després de condensar-se, de manera que s'obté un procés de soldadura amb una unió forta.

 History of arc welding-Tianqian

Figura 1. Història de la soldadura

Història breu

Després de molts experiments de soldadura ja al segle XIX, un anglès anomenat Willard va obtenir per primera vegada una patent per a la soldadura per arc el 1865. Va utilitzar corrent elèctric per passar per dues petites peces de ferro per fusionar-les amb èxit i, al cap de vint anys després, un rus anomenat Bernard va obtenir una patent per a un procés de soldadura per arc. Va mantenir un arc entre el pol de carboni i les peces. Quan l’arc s’operava manualment a través de la junta de les peces, les peces a soldar es fusionaven. A la dècada de 1890, el metall sòlid es va desenvolupar com un elèctrode, que es consumia a la piscina fosa i va passar a formar part del metall de soldadura. No obstant això, l'oxigen i el nitrogen a l'aire van formar òxids i nitrurs nocius al metall de soldadura. , Donant així una mala qualitat de soldadura.

A principis del segle XX, la importància de protegir l'arc per evitar la infiltració d'aire s'ha comprovat i l'ús de calor per arc per descompondre el recobriment en l'elèctrode de l'escut protector de gas es va convertir en el millor mètode. A mitjans de la dècada de 1920, es va desenvolupar l'elèctrode recobert, que va millorar molt la qualitat del metall soldat. Al mateix temps, també pot ser la transformació més important de la soldadura per arc. L’equip principal del procés de soldadura inclou màquines de soldadura elèctriques, pinces de soldadura i màscara facial.

 Welding principle-TianqiaoFigura 2. Principi de soldadura

Principi

L’arc de soldadura és alimentat per la font d’energia de soldadura. Sota l’acció d’un determinat voltatge, es produeix un fenomen de descàrrega forta i duradora entre l’elèctrode (i l’extrem del fil de soldadura o de la vareta de soldadura) i la peça de treball. L’essència de l’arc de soldadura és la conducció de gasos, és a dir, el gas neutre de l’espai on es troba l’arc es descompon en ions positius carregats positivament i electrons de càrrega negativa sota l’acció d’un determinat voltatge, que s’anomena ionització. Aquestes dues partícules carregades es dirigeixen als dos pols. El moviment direccional fa que el gas local condueixi l’electricitat per formar un arc. L’arc elèctric converteix l’energia elèctrica en calor, que escalfa i fon el metall per formar una unió soldada.

Després que l'arc s'indueixi a "encendre-se", el procés de descàrrega pot produir les partícules carregades necessàries per mantenir la descàrrega, que és un fenomen de descàrrega autosostenible. I el procés de descàrrega d’arc té baixa tensió, alt corrent, alta temperatura i una forta luminescència. Amb aquest procés, l’energia elèctrica es converteix en energia calorífica, mecànica i llum. La soldadura utilitza principalment la seva energia tèrmica i mecànica per aconseguir la finalitat de connectar metalls.

Durant la soldadura, l'arc es crema entre la vareta de soldadura i les peces de soldadura, fonent les peces i el nucli de l'elèctrode per formar una piscina fosa. Al mateix temps, el recobriment de l'elèctrode també es fon i es produeix una reacció química per formar escòria i gas, que protegeixen l'extrem de l'elèctrode, les gotes, la piscina fosa i el metall de soldadura a alta temperatura.

 

Classificació principal

Els mètodes habituals de soldadura per arc inclouen principalment la soldadura per arc metàl·lic blindat (SMAW), la soldadura per arc submergit (SAW), la soldadura per arc de tungstè gasós (soldadura GTAW o TIG), la soldadura per arc de plasma (PAW) i la soldadura per arc metàl·lic de gas (soldadura GMAW , MIG o MAG ) etc.

 E7018-Tianqiao

Figura 3. Elèctrode de soldadura E7018

Soldadura per arc de metall blindat (SMAW)

La soldadura amb arc de metall blindat utilitza l’elèctrode i la peça com a dos elèctrodes, i la calor i la força de bufat de l’arc s’utilitzen per fondre localment la peça durant la soldadura. Al mateix temps, sota l’acció de la calor de l’arc, el final de l’elèctrode es fon per formar una goteta i la peça es fon parcialment per formar un pou oval ple de metall líquid. El metall líquid fos i la gota de la peça formen una piscina fosa. Durant el procés de soldadura, el recobriment i el no metall són les inclusions que es dissolen mútuament i formen una substància no metàl·lica que cobreix la superfície de la soldadura mitjançant canvis químics anomenats escòries. A mesura que l’arc es mou, la piscina fosca es refreda i es solidifica formant una soldadura. Disposem de diversos elèctrodes de soldadura per SMAW, els models més populars sónE6010, E6011, E6013, E7016, E7018, i per d'acer inoxidable, ferro colat, superfície dura etc.

 Submerged-Arc-Welding-SAW-TianqiaoFigura 4. Soldadura per arc submergit

Soldadura per arc submergit (SAW)

La soldadura per arc submergit és un mètode en què l'arc es crema sota la capa de flux per soldar. L’elèctrode metàl·lic utilitzat en la soldadura per arc submergit és un fil nu que s’introdueix automàticament sense interrupcions. Generalment, s’utilitza un carro de soldadura o altres dispositius mecànics i elèctrics per realitzar el moviment automàtic de l’arc durant el procés de soldadura. L’arc de soldadura per arc submergit es crema sota el flux granular. La calor de l’arc es fon i evapora les parts que actuen directament sobre l’arc de la peça, el final del fil de soldadura i el flux, i el vapor del metall i del flux s’evapora per formar una cavitat tancada al voltant de l’arc. Cremar en aquesta cavitat. La cavitat està envoltada per una pel·lícula d'escòria composta per escòria produïda per la fusió del flux. Aquesta pel·lícula d’escòria no només aïlla bé l’aire del contacte amb l’arc i la piscina fosa, sinó que també impedeix que l’arc irradie. El fil de soldadura escalfat i fos per l’arc cau en forma de gotes i es barreja amb el metall de la peça fosa per formar una piscina fosa. Les escòries menys denses suren a la piscina fosa. A més de l'aïllament mecànic i la protecció del metall de la piscina fosa, l'escòria fosa també experimenta una reacció metal·lúrgica amb el metall de la piscina fosa durant el procés de soldadura, afectant així la composició química del metall de soldadura. L’arc es mou cap endavant i el metall de la piscina fosa es refreda gradualment i cristal·litza formant una soldadura. Després de refredar-se l’escòria fosa que flota a la part superior de la piscina fosa, es forma una escorça d’escòria per continuar protegint la soldadura a alta temperatura i evitar que s’oxidi. Oferim el flux de SAW, SJ101SJ301SJ302

TIG-TianqiaoFigura 5. Soldadura per arc de tungstè de gas-TIG

Gcom Tungsten Soldadura per gas inert per arc / tungstè (GTAW o TIG)

La soldadura TIG fa referència a un mètode de soldadura per arc que utilitza tungstè o aliatge de tungstè (tungstè de tori, tungstè de ceri, etc.) com a elèctrode i l’argó com a gas protector, denominat soldadura TIG o soldadura GTAW. Durant la soldadura, el metall de farciment es pot afegir o no segons la forma de ranura de la soldadura i el rendiment del metall de soldadura. Normalment s’afegeix metall de farciment des de la part frontal de l’arc. A causa de la particularitat de l'alumini-magnesi i els seus materials d'aliatge, la soldadura d'arc de tungstè de CA és necessària per a la soldadura i la soldadura d'arc de tungstè de CC s'utilitza per a altres materials metàl·lics. Per controlar l’aportació de calor, la soldadura per arc de tungstè amb argó polsat s’utilitza cada vegada més. Els cables de soldadura TIG més utilitzats sónAWS ER70S-6, ER80S-GER4043ER5356HS221 i etc.

Plasma Arc Welding-Tianqiao Figura 5. Soldadura amb arc de plasma

Soldadura per arc de plasma (PAW)

L’arc de plasma és una forma especial d’arc. L’arc també és de tungstè o aliatge de tungstè (tungstè de tori, tungstè de ceri, etc.) com a elèctrode d’arc, utilitzant l’argó com a gas protector, però l’elèctrode de tungstè no s’estén fora del broc, sinó que es retrau a l’interior del broc, el broc es refreda per aigua, també conegut com a broquet refredat per aigua. El gas inert es divideix en dues parts, una part és el gas expulsat entre l'elèctrode de tungstè i el broquet refredat per aigua, anomenat gas iònic; l’altra part és el gas expulsat entre el broquet refredat per aigua i la campana protectora de gas, anomenada gas protector, que utilitza l’arc de plasma com a font de calor per soldar, tallar, polvoritzar, aflorar, etc.

 Worker welding theironFigura 5 Soldadura de gas inert en metall

Soldadura de gas inert de metall (MIG)

La soldadura MIG significa que el fil de soldadura substitueix l’elèctrode de tungstè. El filferro de soldadura en si és un dels pols de l’arc, que té el paper de conducció elèctrica i d’arc, i al mateix temps que el material de farciment, que es fon continuament i s’omple a la soldadura sota l’acció de l’arc. El gas protector que s’utilitza habitualment al voltant de l’arc pot ser el gas inert Ar, el gas actiu CO2, o l'Ar + CO2gas mixt. La soldadura MIG que utilitza Ar com a gas protector es denomina soldadura MIG; Soldadura MIG que utilitza CO2 com a gas protector es diu CO2soldadura. Els MIG més populars són AWS ER70S-6, ER80S-G.


Hora de publicació: 17 d'agost de 2121