8) Soldadura por plasma; 9) Soldadura por electroescoria; 10) Soldadura por difusión; 11) Soldadura por fricción, etc.
2. Principios básicos y características de los métodos de soldadura comúnmente utilizados
1. Soldadura por arco manual
La soldadura por arco manual es la más antigua y desarrollada entre varias soldaduras por arco. Métodos. Método de soldadura todavía ampliamente utilizado. Utiliza un electrodo recubierto como electrodo y metal de aportación, y el arco arde entre el extremo del electrodo y la superficie de la pieza a soldar. Por un lado, el recubrimiento puede producir un arco protegido por gas bajo la acción del calor del arco. Por otro lado, puede producir escoria para cubrir la superficie del baño fundido, evitando la interacción entre el metal fundido y el gas circundante. La función más importante de la escoria es producir reacciones físicas y químicas con el metal fundido o agregar elementos de aleación para mejorar las propiedades del metal de soldadura.
Los equipos de soldadura por arco manual son sencillos, ligeros y flexibles. Se puede utilizar para cordones de soldadura cortos en reparaciones y montajes, especialmente en piezas de difícil acceso. La soldadura por arco manual con los electrodos cubiertos correspondientes se puede aplicar a la mayoría de los aceros al carbono industriales, acero inoxidable, hierro fundido, cobre, aluminio, níquel y sus aleaciones.
2. Soldadura por arco de tungsteno con gas
Se trata de una soldadura por arco con protección de gas sin electrodo de fusión. Utiliza el arco entre el electrodo de tungsteno y la pieza de trabajo para fundir el metal y formar un. soldar. Los electrodos de tungsteno no se funden durante la soldadura y solo funcionan como electrodos. Al mismo tiempo, se introduce gas argón o helio en la boquilla del soplete para protegerlo. Se puede agregar metal adicional según sea necesario. Internacionalmente se llama soldadura TIG.
La soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) puede proporcionar un buen control de la entrada de calor y es un método excelente para unir placas metálicas y soldar con imprimación. Este método se puede utilizar para unir casi todos los metales, especialmente soldando óxidos refractarios como el aluminio y el magnesio y metales reactivos como el titanio y el circonio. Este método de soldadura tiene una alta calidad de soldadura, pero su velocidad de soldadura es más lenta en comparación con otros métodos de soldadura por arco.
3. Soldadura por arco protegido con gas con electrodo metálico
Este método de soldadura utiliza el arco que se quema entre el alambre de soldadura alimentado continuamente y la pieza de trabajo como fuente de calor, y el gas expulsado de la soldadura. La boquilla de la pistola protege el arco. Realice la soldadura.
Los gases de protección comúnmente utilizados en la soldadura por arco MIG son argón, helio, CO2 o sus mezclas. Cuando se utiliza argón o helio como gas de protección, se denomina soldadura MIG (internacionalmente denominada soldadura MIG cuando se utiliza una mezcla de gas inerte y gas oxidante (O2, CO2) como gas de protección, o cuando se utiliza gas CO2); o CO2 O2 Cuando la mezcla se usa como gas de protección, o cuando se usa gas CO2 o una mezcla de CO2 O2 como gas de protección, se denomina colectivamente soldadura MIG (conocida internacionalmente como soldadura MAG).
La principal ventaja de la soldadura por arco MIG es que se puede soldar fácilmente en varias posiciones y también tiene las ventajas de una velocidad de soldadura rápida y una alta tasa de deposición. MIGMAW se puede utilizar en la mayoría de los metales principales, incluido el acero al carbono y aleado. Los gases inertes metálicos son adecuados para aleaciones de acero inoxidable, aluminio, magnesio, cobre, titanio, circonio y níquel. Este método de soldadura también se puede utilizar para soldadura por puntos por arco.
4. Soldadura por arco de plasma
La soldadura por arco de plasma también es una soldadura por arco sin fusión. Utiliza un arco comprimido (llamado arco transferido) entre el electrodo y la pieza de trabajo para lograr la soldadura. El electrodo utilizado suele ser un electrodo de tungsteno. El gas de plasma utilizado para generar el arco de plasma puede ser argón, nitrógeno, helio o una mezcla de los mismos. Al mismo tiempo, la boquilla está protegida con gas inerte. Al soldar, se puede agregar o no metal de aportación.
Durante la soldadura por arco de plasma, debido al arco plano y la alta densidad de energía, la capacidad de penetración del arco es fuerte. El efecto de orificio producido en la soldadura por arco de plasma se puede utilizar para uniones a tope de la mayoría de los metales dentro de un cierto rango de espesor y puede garantizar la profundidad de penetración y la uniformidad de la soldadura. Por lo tanto, la soldadura por arco de plasma tiene una alta productividad y buena calidad de soldadura. Sin embargo, los equipos de soldadura por arco de plasma (incluidas las boquillas) son más complejos y requieren un mayor control de los parámetros del proceso de soldadura.
La mayoría de los metales que se pueden soldar mediante soldadura por arco de tungsteno con gas se pueden soldar mediante soldadura por arco de plasma.
Por el contrario, la soldadura por arco de plasma se puede realizar más fácilmente para soldar metales extremadamente finos de menos de 1 mm.
5. Soldadura por resistencia
Este es un método de soldadura que utiliza el calor por resistencia como energía, incluida la soldadura por electroescoria que utiliza el calor por resistencia de la escoria como energía y la soldadura por resistencia sólida como energía. Debido a que la soldadura por electroescoria tiene características más singulares, se presentarán más adelante. Este artículo presenta principalmente varios tipos de soldadura por resistencia que utilizan calor de resistencia sólida como fuente de energía, incluida la soldadura por puntos, la soldadura por costura, la soldadura por proyección y la soldadura a tope.
La soldadura por resistencia es generalmente un método de soldadura que utiliza el calor de resistencia generado cuando la corriente pasa a través de la pieza de trabajo para poner la pieza de trabajo bajo una cierta presión del electrodo y fundir la superficie de contacto entre las dos piezas de trabajo para lograr la conexión. Generalmente se utilizan grandes corrientes. Para evitar la formación de arcos y el forjado del metal de soldadura en la superficie de contacto, siempre se aplica presión durante la soldadura.
Al realizar este tipo de soldadura por resistencia, una buena superficie de la pieza a soldar es crucial para obtener una calidad de soldadura estable. Por lo tanto, antes de soldar, se deben limpiar las superficies de contacto entre el electrodo y la pieza de trabajo y entre las piezas de trabajo.
Las desventajas de la soldadura por puntos, la soldadura por costura y la soldadura por proyección son que la corriente de soldadura (monofásica) es grande (de miles a decenas de miles de amperios), el tiempo de encendido es corto (varios ciclos a unos segundos), y el equipo es caro y complicado. Alta productividad y adecuado para la producción en masa. Se utiliza principalmente para soldar componentes de placas delgadas con un espesor inferior a 3 mm y puede soldar diversos aceros, aluminio, magnesio y otros metales no ferrosos y sus aleaciones, acero inoxidable, etc.
6. Soldadura por haz de electrones
La soldadura por haz de electrones es un método de soldadura que utiliza la energía térmica generada cuando un haz de electrones concentrado de alta velocidad bombardea la superficie de la pieza de trabajo.
En el proceso de soldadura por haz de electrones, el haz de electrones se genera y acelera mediante un cañón de electrones. La soldadura por haz de electrones de uso común incluye: soldadura por haz de electrones de alto vacío, soldadura por haz de electrones de bajo vacío y soldadura por haz de electrones sin vacío. Los dos primeros métodos se realizan en una cámara de vacío. El tiempo de preparación de la soldadura (principalmente el tiempo de aspiración) es largo y el tamaño de la pieza de trabajo está limitado por el tamaño de la cámara de vacío.
En comparación con la soldadura por arco, las principales características de la soldadura por haz de electrones son una gran profundidad de penetración de la soldadura, un ancho de soldadura pequeño y una alta pureza del metal de soldadura. Puede utilizarse no sólo para soldar con precisión materiales muy finos, sino también para soldar componentes muy gruesos (hasta 300 mm de espesor). Todos los metales y aleaciones que se pueden soldar mediante otros métodos de soldadura se pueden soldar con haces de electrones. Se utiliza principalmente para productos con altos requisitos de calidad de soldadura. También puede solucionar la soldadura de metales disímiles, metales fácilmente oxidables y metales refractarios. Pero no es adecuado para la producción en masa. ?
7. Soldadura láser
La soldadura láser utiliza un rayo láser enfocado por un flujo de fotones monocromáticos coherentes de alta potencia como fuente de calor para la soldadura. Este método de soldadura suele incluir soldadura láser de potencia continua y soldadura láser de potencia pulsada.
La ventaja de la soldadura láser es que no es necesario realizarla en vacío. La desventaja es que el poder de penetración no es tan fuerte como el de la soldadura por haz de electrones. La soldadura láser puede lograr un control de energía preciso para lograr la soldadura de microdispositivos de precisión. Se puede aplicar a una variedad de metales, especialmente para solucionar la soldadura de algunos metales difíciles de soldar y metales diferentes.
8. Soldadura fuerte
La energía de la soldadura fuerte puede ser calor de reacción química o energía térmica indirecta. Utiliza un metal con un punto de fusión inferior al punto de fusión del material a soldar como soldadura. La soldadura se funde mediante calentamiento y la soldadura entra en el espacio entre las superficies de contacto de la junta mediante acción capilar, humedeciendo la superficie de la. metal a soldar, y hacer que la fase líquida y la fase sólida se difundan mutuamente para formar una unión soldada. Por tanto, la soldadura fuerte es un método de soldadura sólido y líquido.
La temperatura de calentamiento de la soldadura fuerte es baja, el material base no se funde y no se requiere presión. Sin embargo, se deben tomar ciertas medidas para eliminar las películas de aceite, polvo y óxido de la superficie de la pieza de trabajo antes de soldar. Esta es una garantía importante para asegurar una buena humectación de la pieza y asegurar la calidad de la unión.
Cuando la humedad liquidus de la soldadura es superior a 450°C e inferior al punto de fusión del metal base, se llama soldadura fuerte; cuando la temperatura es inferior a 450°C, se llama soldadura fuerte; .
Según las diferentes fuentes de calor o métodos de calentamiento, la soldadura fuerte se puede dividir en soldadura fuerte por llama, soldadura fuerte por inducción, soldadura fuerte en horno, soldadura fuerte por inmersión y soldadura fuerte por resistencia. Actualmente, la soldadura fuerte por inducción es la más utilizada. Por ejemplo, el equipo de soldadura fuerte por inducción proporcionado por Brass Brazing se ha utilizado ampliamente en aire acondicionado y refrigeración, motores, artículos sanitarios, vidrio, automóviles y otros campos.
Debido a la menor temperatura de calentamiento durante la soldadura fuerte, tiene menos impacto en el rendimiento del material de la pieza de trabajo y la tensión y la deformación de la soldadura también son menores.
Sin embargo, las uniones soldadas generalmente tienen poca resistencia y poca resistencia al calor.
La soldadura fuerte se puede utilizar para soldar acero al carbono, acero inoxidable, aleaciones de alta temperatura, aluminio, cobre y otros materiales metálicos, pudiendo también unir metales disímiles, metales y no metales. Es adecuado para soldar juntas con carga pequeña o funcionamiento a temperatura normal, especialmente para piezas de soldadura de precisión, micro y complejas con soldadura múltiple.
9. Soldadura por electroescoria
La soldadura por electroescoria es un método de soldadura que utiliza el calor de resistencia de la escoria como energía. El proceso de soldadura se lleva a cabo en la posición de soldadura vertical y en el espacio de montaje formado por las dos superficies finales de la pieza de trabajo y las correderas de cobre refrigeradas por agua en ambos lados. Durante la soldadura, los extremos de la pieza de trabajo se funden por el calor resistivo generado al pasar corriente eléctrica a través de la escoria fundida.
Según la forma del electrodo utilizado durante la soldadura, la soldadura por electroescoria se puede dividir en soldadura por electroescoria con electrodo de alambre, soldadura por electroescoria con electrodo de placa y soldadura por electroescoria con boquilla.
Las ventajas de la soldadura por electroescoria son: gran espesor de piezas soldables (desde 30 mm hasta más de 1000 mm) y alta productividad. Se utiliza principalmente para juntas a tope y juntas en T en perfiles soldados.
La soldadura por electroescoria se puede utilizar para la soldadura de ensamblaje de diversas estructuras de acero y piezas fundidas. Las uniones de soldadura por electroescoria generalmente se normalizan después de la soldadura debido a sus lentas velocidades de calentamiento y enfriamiento, amplia zona afectada por el calor, estructura tosca y poca tenacidad.
10. Soldadura de alta frecuencia
La soldadura de alta frecuencia utiliza calor de resistencia sólida como fuente de energía. Durante la soldadura, el calor de resistencia generado por la corriente de alta frecuencia en la pieza de trabajo se utiliza para calentar la capa superficial del área de soldadura de la pieza de trabajo a un estado fundido o casi plástico, y luego se aplica (o no se aplica) una fuerza de recalcado. ) para lograr la unión del metal. Por tanto, es un método de soldadura por resistencia de estado sólido.
La soldadura de alta frecuencia se puede dividir en soldadura de alta frecuencia por contacto y soldadura de alta frecuencia por inducción según la forma en que la corriente de alta frecuencia genera calor en la pieza de trabajo. En la soldadura por contacto de alta frecuencia, se introduce corriente de alta frecuencia en la pieza de trabajo a través del contacto mecánico con la pieza de trabajo. En la soldadura por inducción de alta frecuencia, la corriente de alta frecuencia genera una corriente inducida dentro de la pieza de trabajo a través del efecto de acoplamiento de la bobina de inducción fuera de la pieza de trabajo.
La soldadura por alta frecuencia es un método de soldadura altamente profesional que requiere de un equipo especial según el producto. Alta productividad, la velocidad de soldadura puede alcanzar los 30 m/min. Se utiliza principalmente para soldar costuras longitudinales o costuras en espiral en la fabricación de tuberías.
11. Soldadura por gas
La soldadura por gas es un método de soldadura que utiliza una llama de gas como fuente de calor. La más utilizada es la llama de oxiacetileno alimentada por gas acetileno. Debido a que el equipo es simple y fácil de usar, la soldadura con gas tiene una baja velocidad de calentamiento, baja productividad, una gran zona afectada por el calor y es propensa a grandes deformaciones.
La soldadura por gas se puede utilizar para soldar muchos metales ferrosos, metales no ferrosos y aleaciones. Generalmente indicado para reparaciones y soldadura de una sola pieza.
12. Soldadura por gas
La soldadura por gas, al igual que la soldadura por gas, también utiliza una llama de gas como fuente de calor. Al soldar, los extremos de las dos piezas a tope se calientan a una cierta temperatura y luego se aplica suficiente presión para obtener una unión fuerte. Esta es una soldadura de estado sólido.
La soldadura a presión con gas se utiliza habitualmente para la soldadura de rieles y de barras de acero sin metal de aportación.
13. Soldadura explosiva
La soldadura explosiva es otro método de soldadura de estado sólido que utiliza el calor de una reacción química como energía. Pero utiliza la energía generada por la explosión de explosivos para conectar metales. Bajo la acción de la onda de choque, los dos metales pueden acelerarse para formar una combinación metálica en menos de un segundo.
Entre los diversos métodos de soldadura, la soldadura por explosión puede soldar la más amplia gama de combinaciones de metales diferentes. La soldadura explosiva se puede utilizar para soldar dos metales metalúrgicamente incompatibles en una variedad de juntas de transición. La soldadura explosiva se utiliza principalmente para revestir láminas planas con superficies considerables y es un método eficaz para fabricar paneles compuestos. ?
14 Soldadura por fricción
La soldadura por fricción es una soldadura de estado sólido que utiliza energía mecánica como fuente de energía. Utiliza el calor generado por la fricción mecánica entre dos superficies para lograr una conexión metálica.
El calor de la soldadura por fricción se concentra en la superficie de la unión, por lo que la zona afectada por el calor es estrecha. Se debe aplicar presión entre las dos superficies. En la mayoría de los casos, la presión aumenta al final del calentamiento para que los metales calientes se unan mediante recalcado y, en general, las superficies unidas no se derritan.
La soldadura por fricción tiene una alta productividad. En principio, casi cualquier metal que pueda forjarse en caliente puede soldarse por fricción. La soldadura por fricción también se puede utilizar para soldar metales diferentes. Debe ser adecuado para piezas de trabajo de sección circular con un diámetro máximo de 100 mm.
15. Soldadura ultrasónica
La soldadura ultrasónica también es un método de soldadura de estado sólido que utiliza energía mecánica como fuente de energía. Durante la soldadura ultrasónica, la vibración de alta frecuencia emitida por el electrodo de soldadura ultrasónico puede causar una fuerte fricción de grietas en la superficie de la junta, calentarla a la temperatura de soldadura y formar una junta bajo baja presión estática.
La soldadura ultrasónica se puede utilizar para soldar entre la mayoría de los materiales metálicos y puede lograr soldadura entre metales, entre metales diferentes y entre metales y no metales. ¿Se puede aplicar a la producción repetida de alambre, láminas o juntas metálicas delgadas de menos de 2 ~ 3 mm?
16. Soldadura por difusión
La soldadura por difusión es generalmente un método de soldadura de estado sólido que utiliza calor indirecto como fuente de energía. Generalmente bajo vacío o atmósfera protectora. Durante la soldadura, las superficies de las dos piezas soldadas están en contacto a alta temperatura y presión y se mantienen calientes durante un cierto período de tiempo para lograr la distancia entre los átomos y combinarse mediante la ingenua difusión mutua de los átomos. Antes de soldar, no solo se deben eliminar los óxidos y otras impurezas de la superficie de la pieza de trabajo, sino que también la rugosidad de la superficie debe ser inferior a un cierto valor para garantizar la calidad de la soldadura.
La soldadura por difusión casi no tiene efectos nocivos sobre las propiedades de los materiales de soldadura. Puede soldar muchos metales iguales y diferentes y algunos materiales no metálicos como la cerámica. ?
3. Ventajas de la soldadura
En comparación con otros métodos de procesamiento, la soldadura tiene las siguientes ventajas principales:
Pequeña deformación de la pieza;
Alta eficiencia de producción;
Bajo consumo de energía;
Capacidad para procesar materiales heterogéneos;
Alta flexibilidad de procesamiento;
Fuerte adaptabilidad ;
La mayoría de los equipos de soldadura requieren menos inversión.
IV. Desventajas de la soldadura
En comparación con otros métodos de procesamiento, las principales desventajas de la soldadura son las siguientes:
Altos requisitos para las habilidades operativas de los empleados;
En comparación con los métodos de procesamiento convencionales, como la fundición y el forjado, la resistencia de la costura de soldadura después de la soldadura es relativamente pequeña;
Las propiedades del metal base cambiarán en el lugar de la soldadura, por lo tanto afectando el rendimiento del metal base.