Métodos especiales de soldadura y soldadura. Tecnología de soldadura y soldadura de estructuras metálicas de acero galvanizado. Qué equipos y materiales son adecuados para la soldadura semiautomática.

Soldadura: la soldadura es un proceso tecnológico basado en la introducción de un bajo contenido de calor en el metal base, lo que conduce a la fusión únicamente del material de aportación.

Las crecientes demandas de una mejor resistencia a la corrosión están llevando al uso de materiales prerrevestidos en muchas industrias. Entre las diversas posibilidades para proteger el acero de la corrosión, el zinc tiene especial importancia debido a sus cualidades anticorrosión, por un lado, y a su bajo precio, por otro.

La capa de zinc aplicada sobre el material base oscila entre 1 y 20 micras, según el método de producción. Un gran número de piezas galvanizadas se utilizan en la industria del automóvil, construcción, equipos de ventilación y aire acondicionado, electrodomésticos, etc.

Gracias a la protección catódica, el zinc es de gran importancia para proteger el acero de la corrosión. Si se produce daño a la capa protectora de zinc, el recubrimiento de zinc afecta al hierro con protección catódica. Esto también afecta a la distancia 1 - 2 milímetros sobre una superficie sin recubrir. Gracias a la influencia remota de la protección catódica del zinc, se protegen tanto los bordes cortados de las chapas no galvanizadas como las microfisuras que surgen como resultado del trabajo en frío, así como el entorno del cordón de soldadura en el que se evapora el zinc. Del mismo modo, en base a la protección catódica, se excluye la corrosión subyacente de la capa de zinc de los bordes cortados.

¿Cuál es la esencia de la soldadura: soldadura de piezas galvanizadas?

El zinc comienza a fundirse a ~ 420 °C y a evaporarse a ~ 906 °C. Estas cualidades afectan negativamente al proceso de soldadura, ya que el encendido del arco de soldadura va acompañado de la evaporación del zinc. La evaporación de zinc y óxidos puede provocar la formación de poros, grietas, defectos en las uniones soldadas y un arco de soldadura inestable. Por lo tanto, es más favorable para piezas galvanizadas si se instala menos calor. Una alternativa a la hora de soldar chapas galvanizadas en un entorno de gas protector es el uso de alambre de aporte que contenga cobre.

Especialmente conocidos son los alambres de cobre-silicio (Ci SI3) y aluminio-bronce. Se pueden citar las siguientes ventajas al utilizar estos cables:

• sin corrosión de la costura de soldadura;
• salpicaduras mínimas;
• bajo desgaste del recubrimiento;
• bajo aporte de calor;
• postprocesamiento simple de la costura;
• Protección catódica del material base en el área inmediata de la costura.

Debido a su alto contenido de cobre, estos materiales de aportación tienen un punto de fusión relativamente bajo (dependiendo de la composición de la aleación, de 950 a 1080 °C). El material base no se funde, lo que significa que la conexión se parece más a una soldadura. De aquí también proviene la denominación "Soldadura - soldadura o soldadura MIG". El gas de protección recomendado suele ser argón.

Materiales de relleno

Para soldar y soldar chapas galvanizadas se recomiendan las siguientes aleaciones de cobre:

CuSi3; CuSi2Mn; CuA18

En aplicaciones prácticas, los materiales de relleno más utilizados son del tipo CuSi3. Su principal ventaja es su baja resistencia, lo que facilita el procesamiento mecánico posterior. La fluidez del material de relleno está determinada en gran medida por el contenido de silicio. A medida que aumenta el contenido de silicio, la fusión se vuelve viscosa, por lo que es necesario prestar atención a la estrecha tolerancia en el contenido de aditivos de aleación en la aleación.

El material de aportación tipo CuSi2Mn también se utiliza para recubrimientos de zinc. El contenido adicional de 1% de manganeso en el alambre aumenta la rigidez. Por este motivo, es más difícil de mecanizar que otras aleaciones de cobre. Este alambre se utiliza principalmente cuando no se requiere procesamiento mecánico posterior. El material de aportación para soldadura tipo SiA18 se utiliza principalmente para acero recubierto de aluminio.

Durante el proceso de soldadura se utiliza predominantemente una transición controlada del material a la costura, es decir, un arco de soldadura pulsado. En algunas aplicaciones, especialmente con capas de zinc gruesas a partir de 15 micras, una gran cantidad de humos puede provocar inestabilidad en el proceso de soldadura o soldadura. Por tanto, en casos de este tipo, es más conveniente utilizar un arco de soldadura corto, que puede resultar más estable. En este caso, se imponen altas exigencias a la fuente de energía y a sus características de regulación.

En un gas protector rico en argón, mediante la selección adecuada de los parámetros de corriente principal y de pulso, se logra una transición controlada y sin cortocircuitos del material a la soldadura (Fig. 1).

Forma de pulso variable durante la soldadura (Iknt es la intensidad de la corriente a la que se utiliza un arco de chorro, IM es la intensidad de la corriente promedio).

Con una elección óptima de los parámetros, se arranca mediante impulso una gota de material de relleno del electrodo de alambre. El resultado es un proceso prácticamente libre de salpicaduras. Las investigaciones han demostrado que diferentes materiales de relleno y gases protectores requieren diferentes formas de pulso. Esto llevó a una forma de pulso separada para cada material de relleno, "cortada" en masa. Esto es especialmente cierto para los alambres de bronce y cobre.

Para que la evaporación del zinc en láminas finas sea lo más pequeña posible, el proceso debe realizarse con baja corriente. Por lo tanto, el requisito principal es que la fuente de corriente en el rango de potencia más bajo proporcione un arco particularmente estable. Tan importante es un ajuste bajo de la corriente principal como un control rápido de la longitud del arco, de modo que la longitud del arco pueda mantenerse durante un breve periodo de tiempo. La consecuencia es un ligero calentamiento del material base y una disminución de la cantidad de evaporación del zinc. Como resultado de ambos efectos se encuentra un pequeño número de poros (Fig. 2).

Esto tiene un efecto positivo tanto en el procesamiento posterior de la costura mediante esmerilado como en el aumento de la resistencia de la unión mediante soldadura.

Arroz. 2. Soldadura en ángulo con arco pulsado (grosor de la chapa 1,5 milímetros)

Modo sinergia

Sólo se pueden conseguir buenos resultados en la soldadura MIG de chapas galvanizadas utilizando una fuente de alimentación con un nivel de libertad suficientemente amplio a la hora de elegir los parámetros. Gracias a los numerosos parámetros infinitamente ajustables (aproximadamente treinta parámetros), es posible mejorar fácilmente el despegue de las gotas en la soldadura por arco pulsado o utilizar el cortocircuito en la soldadura por arco corto para una gran cantidad de materiales de aporte. Estos parámetros adicionales complican el mantenimiento del suministro eléctrico y, por tanto, limitarían la base de usuarios a expertos únicamente.

Utilizando el llamado modo sinergia (control digital) con parámetros programados para cada combinación de cable y gas, el proceso es muy fácil de operar para el usuario.

El fabricante de máquinas de soldar se encarga de optimizar los parámetros para muchos materiales base, materiales de aporte y gases protectores diferentes. Este resultado científicamente probado se registra en un dispositivo de almacenamiento electrónico en forma de banco de datos. El usuario puede elegir entre parámetros para cualquier material de relleno directamente en la fuente de energía. El microprocesador incorporado se encarga de la selección continua de potencia en el rango del mínimo al máximo.

Alimentación de alambre

En comparación con los alambres estándar, los alambres de bronce son muy blandos. Por lo tanto, se imponen requisitos especiales al mecanismo de alimentación de alambre. El alambre de relleno debe introducirse libremente y sin fricción. El accionamiento de 4 rodillos con rodillos de alimentación acoplados, con una pequeña fuerza de sujeción, transmite suficiente fuerza para alimentar el alambre. Normalmente se utilizan rodillos lisos con ranura semicircular. Para mantener una pequeña resistencia a la fricción en el paquete de mangueras, es necesario utilizar un canal de teflón o plástico. La introducción precisa del cable en la punta de contacto es el siguiente requisito previo para una alimentación del cable sin problemas.

La punta de contacto de tamaño preciso de la antorcha proporciona un contacto fiable para transmitir corriente al alambre de bronce.

Ejemplos de aplicaciones de soldadura y soldadura

El proceso de soldadura y soldadura puede utilizarse tanto para aceros no aleados como para aceros poco aleados, así como para aceros inoxidables. Este método se utiliza principalmente para acero con superficie galvanizada. Un ligero quemado de la capa tanto en el área inmediata de la soldadura como en el reverso se debe al bajo aporte de calor y al bajo punto de fusión del material de aportación.

Arroz. 3. Ejemplos de aplicación de soldadura MIG en la industria automotriz e industrias relacionadas: elemento de línea de combustible, bisagra de puerta

Para soldar y soldar son adecuados todos los tipos de cordones y posiciones de soldadura conocidos para soldar en un entorno de gas protector. Tanto las uniones verticales (de abajo hacia arriba y de arriba hacia abajo) como las posiciones del techo están ejecutadas a la perfección. La velocidad de soldadura para soldadura MIG es idéntica a la soldadura MAG (hasta 100 cm/min).

Soldar y soldar son, con diferencia, los métodos más populares y eficaces para unir metales y sus aleaciones. Las personas que conocen los conceptos básicos de la soldadura y saben cómo instalar cualquier producto metálico mediante soldadura, por regla general, conocen los conceptos básicos de la soldadura, como una opción alternativa para influir en el material, así como en su aleación. A pesar de esto, la soldadura sigue siendo diferente de la soldadura. En este sentido, cada método merece una cuidadosa consideración.

Soldadura de metales: métodos y tipos.

información general

La soldadura es el proceso de obtención (instalación) de una conexión permanente mediante el establecimiento de enlaces interatómicos entre las superficies conectadas de los metales y sus aleaciones bajo influencia general o local (calentamiento) y deformación plástica.

Hoy en día existen bastantes tipos de soldadura (alrededor de un centenar). Las especies conocidas se clasifican según propiedades y características físicas, tecnológicas y técnicas. Dependiendo de la forma de energía utilizada, se pueden distinguir tres clases en función de las características físicas.

• Térmico;
• Mecánico;
• Termomecánica.

Vale la pena señalar que la clase térmica de piezas incluye todo tipo de conexiones de metales y aleaciones que utilizan energía térmica (plasma, arco, gas).

La clase mecánica representa todo tipo de soldadura de metales, así como sus aleaciones, que se realizan mediante energía mecánica (soldadura por fricción, en frío, por ultrasonidos y por explosión).

La clase termomecánica se refiere a los tipos de soldadura de metales y aleaciones, durante cuyo uso se utiliza presión, así como energía térmica (difusión y contacto).

La clasificación de los tipos de soldadura se realiza en función de determinadas características técnicas:

• Por continuidad del proceso (intermitente, continuo);
• Según el método de protección de la pieza en la zona de trabajo (en vacío, en aire, arco sumergido, en gas, en espuma, mediante protección combinada);
• Por grado de mecanización (mecanizada, manual, automática, automatizada);
• Según la naturaleza de la protección de la pieza en la zona de acción del arco sobre la superficie de materiales sólidos (en atmósfera controlada, con protección contra chorro);
• Por tipo de gas protector (gases inertes o activos).

Vale la pena prestar atención al hecho de que las características tecnológicas de la soldadura se establecen para cada tipo por separado. En este sentido, es necesario familiarizarse con los tipos de procesamiento más populares, así como con el equipo correspondiente.

Soldadura por arco

La unión de metales mediante arco eléctrico permite lograr una conexión mediante fusión. Los bordes de las piezas a soldar se calientan mediante el calor de un arco eléctrico.

Hoy en día, se utilizan cuatro tipos principales de soldadura por arco metálico:

1. El trabajo manual se puede realizar de dos formas: con electrodo consumible y no consumible. En el primer caso, durante el funcionamiento se utilizan electrodos que pueden fundirse bajo la influencia de la energía eléctrica. Este método se utiliza con mayor frecuencia para el trabajo manual. Por lo tanto, se excita un arco eléctrico, después del cual, como resultado, el electrodo se funde y se produce la posterior fusión del borde del material. Como resultado de dicha exposición a la electricidad, aparece un baño de material fundido. Después de enfriar, el baño se convierte en una costura. En el segundo caso, al electrodo no consumible le sucede lo siguiente: los bordes unidos entran en contacto, tras lo cual se excita un arco entre el electrodo (grafito o carbón) y el producto; los bordes del producto, así como el material de relleno, se calientan hasta la temperatura de fusión, dando como resultado un baño de material fundido (aleación). Una vez solidificado, el material (aleación) forma una soldadura. Un método similar puede afectar a cualquier metal no ferroso, así como a su aleación.
2. La soldadura por arco sumergido automática y semiautomática se puede realizar mecanizando los movimientos básicos que realiza el soldador durante el procesamiento manual de metales o al afectar su aleación.
3. El gas de protección se produce utilizando un electrodo no consumible (tungsteno) o mediante el uso de un electrodo consumible. La soldadura se forma en el primer caso debido a los bordes fundidos. Así, si es necesario, se suministra material de relleno a la zona del arco. El segundo caso consiste en introducir alambre electrodo en la zona del arco, que posteriormente se funde, participando así en la formación de la soldadura de las piezas (también puede afectar a la aleación). La protección de la costura contra la formación de una película de óxido se logra no sin la participación de un chorro de gas protector, que desplaza el aire del área de trabajo.
4. El procesamiento de metales con electroescoria, así como sus aleaciones, se logra fundiendo los bordes del material que se está uniendo, así como el electrodo, utilizando el calor de una corriente eléctrica mientras pasa a través de la escoria. Además, la escoria ayuda a proteger el material del aire y, en consecuencia, de la oxidación posterior.

Soldadura y todo lo que necesitas saber al respecto

La soldadura se ha utilizado como método para crear conexiones fiables entre metales y aleaciones desde la antigüedad. Los productos metálicos obtenidos como resultado del procesamiento se usaron en Babilonia, Roma, el Antiguo Egipto y también en Grecia. Por supuesto, desde entonces sólo han llegado a nuestros días unas pocas reglas de aplicación tecnológica, pero hoy en día no todo el mundo las conoce. Por lo tanto, todos los que quieran o ya conozcan los conceptos básicos de la soldadura deberían conocer los métodos de soldadura.

¿Qué es soldar?

La soldadura es un procedimiento para unir materiales introduciendo soldadura entre las piezas a soldar. La soldadura, que actúa como material aglutinante, llena el espacio entre los materiales, ensamblando así las piezas, después de lo cual, cuando se solidifica, forma una aleación completa, que es una conexión permanente. El procedimiento le permite influir en cualquier material y su aleación.

Durante el procedimiento, el tinol actúa sobre el metal y su aleación, calentándolo a la temperatura deseada, que es superior al punto de fusión del material base. Por lo tanto, la soldadura adquiere una consistencia líquida, después de lo cual la superficie de las piezas soldadas se humedece, lo que le permite llenar los espacios entre las piezas a conectar. A esto le sigue la disolución del material base en tinol, difusión mutua. Cuando solidifica, las dos partes quedan firmemente ensambladas.

¿Cuál es la diferencia entre soldar y cocinar?

La instalación de piezas mediante soldadura es similar en apariencia a la instalación mediante soldadura, pero la esencia del procedimiento es fundamentalmente diferente a la soldadura. Echemos un vistazo más de cerca a las diferencias.

Diferencias:

1. Durante el funcionamiento, el material base no se funde a una determinada temperatura, como ocurre en.
2. La ausencia de fusión del metal base de las piezas permite conectar piezas de tamaños bastante pequeños.
3. En el primer caso, la separación, así como la conexión de piezas (instalación/desmontaje) se puede realizar sin comprometer la integridad del material (la aleación o el metal no se ve afectado).
4. El procedimiento puede afectar a diferentes metales, a una aleación de cada uno de ellos e incluso a no metales en cualquier combinación.
5. La soldadura es inferior al proceso de soldadura en términos de resistencia de la unión. Por tanto, no siempre es preferible la instalación mediante soldadura de piezas sometidas a cargas mecánicas importantes.

Tipos de conexión

Veamos los tipos de soldadura que necesitas conocer, ya que el estañado y la soldadura, así como otros procesos, se pueden realizar de forma diferente según el tipo de conexión de piezas elegido.

Tipos:

• Baja temperatura. Ventajas: capacidad para procesar piezas en miniatura, rentabilidad, facilidad de uso.
• Alta temperatura. Ventajas: es posible la instalación de piezas sujetas a fuertes cargas mecánicas.
• composicional el procedimiento afecta el metal y la aleación del producto que tiene espacios desiguales o no capilares. Se utilizan soldaduras compuestas.
• soldadura lista- el método más popular.
• Soldadura por flujo de reacción.

Los métodos de trabajo antes mencionados se utilizan con confianza hoy en día en muchas industrias y ocupan sus propios nichos. En este sentido, no es apropiado hablar de la preferencia de un método.

Apareció mucho antes de la invención de la soldadura eléctrica. Fue utilizado en la Antigua Roma y Babilonia, como lo demuestran las excavaciones arqueológicas.

Durante este tiempo, las tecnologías han mejorado y han aparecido nuevos tipos de soldadura, en los que se utiliza corriente eléctrica, llama de un quemador de gas, energía láser u otras fuentes de energía térmica para calentar el metal.

El tipo de soldadura capilar es el más común. Muchas personas que lo utilizan ni siquiera conocen este nombre. La esencia de la tecnología es la siguiente.

La soldadura se derrite, se calienta y llena el espacio entre las dos partes preparadas. La humectación de la superficie de las piezas y la retención de la soldadura se produce en gran medida debido al efecto de capilaridad.

El tipo de soldadura capilar es común en la vida cotidiana y en diversas industrias. Para ello necesitarás un soldador o un soplete. De hecho, cualquier tipo de soldadura puede considerarse hasta cierto punto capilar, ya que en cada una se produce una humectación capilar de las superficies de la pieza de trabajo con soldadura líquida.

Difusión

Este tipo de soldadura se diferencia de otros en la duración del proceso, ya que la difusión lleva tiempo.

La soldadura dentro de la zona de la costura se mantiene a una temperatura determinada durante más tiempo que, por ejemplo, con la soldadura capilar convencional. La conexión de dos piezas de trabajo se produce debido a la difusión de soldadura y metales soldados.

El proceso de difusión en sí consiste en la penetración de moléculas de una sustancia en la estructura de otra sustancia. La soldadura se produce a nivel molecular y permite obtener una costura más duradera.

El tipo de difusión requiere un estricto cumplimiento de las condiciones de temperatura y tiempo. La temperatura de calentamiento en la zona de soldadura es siempre mayor que la temperatura de fusión de la soldadura.

Reacción de contacto

Un tipo de soldadura llamada “contacto-reacción” o “reactiva” significa el proceso de fusión cuando dos piezas hechas de diferentes metales entran en contacto.

Se produce una transición de fase del metal de sólido a líquido, seguida de endurecimiento y fusión. A menudo, dicha conexión se realiza a través de una capa delgada, que se aplica a una de las piezas de trabajo por medios galvánicos o de otro tipo.

Se utilizan materiales de bajo punto de fusión (eutécticos). De esta forma podrás combinar plata y cobre, donde se formará una aleación de cobre y plata entre las piezas. Realizan soldadura de estaño y bismuto, plata y berilio, grafito y acero.

Puedes soldar aluminio a otros materiales a través de una capa de cobre o silicio. La conexión es fuerte, el tiempo de soldadura es de una fracción de segundo.

flujo de reacción

El tipo de soldadura con fundente reactivo se basa en una reacción química en la que la soldadura se forma a partir del fundente cuando se combina con metal. Esto se ve claramente cuando se conectan piezas de aluminio entre sí.

Para unirlos se utiliza un fundente a base de cloruro de zinc. Cuando se calienta, el zinc comienza a interactuar con el aluminio y se convierte en soldadura de metal.

Llena todo el espacio del hueco, haciendo que el área de soldadura sea una conexión fuerte. En este caso, es muy importante observar con precisión las proporciones del fundente aplicado. Debe haber mucho para que del polvo fundente se pueda liberar zinc puro en la cantidad necesaria.

En ocasiones con este tipo de soldadura es necesario agregar en pequeñas cantidades como complemento al proceso principal. Esto generalmente se hace si se superponen dos piezas.

Soldadura-soldadura

La tecnología recibió este nombre porque el proceso en sí es muy similar a soldar metal con material de relleno (alambre o polvo).

Pero en este caso, se utiliza soldadura en lugar de un aditivo. Este tipo se utiliza con mayor frecuencia para reparar defectos y fallas en las superficies de piezas metálicas (fundidas).

El proceso en sí se puede realizar de diferentes formas:

• soldadura en hornos;
• sumergiéndolo;
• resistencia mediante corriente eléctrica;
• por inducción;
• radiación;
• utilizando soldadores y sopletes de gas.

Algunas especies aparecieron hace relativamente poco tiempo y todavía se están investigando y perfeccionando.

en los hornos

La primera opción garantiza una distribución uniforme de la soldadura sobre las áreas defectuosas de la pieza y un calentamiento uniforme, lo cual es especialmente importante cuando hay que soldar piezas grandes con configuraciones complejas.

En este caso, el calentamiento en un horno puede realizarse de una de las muchas formas existentes, desde el calentamiento por llama hasta procesos tecnológicos complejos, como la inducción y la resistencia eléctrica.

El diseño de los hornos se diferencia entre sí solo en los hogares en los que se colocan las piezas de trabajo soldadas. Para piezas grandes se utilizan hornos en los que el horno no se mueve, y para piezas pequeñas se utilizan hornos en forma de transportadores sobre rodillos.

La tarea principal de este tipo de soldadura es crear una sustancia gaseosa especial dentro del horno. La soldadura en hornos se puede mecanizar completamente, lo que aumenta la productividad. Y para industrias con una producción masiva de productos terminados, esta es una opción ideal.

Aplicación de inducción y resistencia.

En cuanto al tipo de inducción, para ello se utilizan corrientes de alta frecuencia. La electricidad pasa a través de las piezas que se sueldan, provocando que se calienten.

Aquí se implementan dos métodos de soldadura: estacionaria y con pieza en movimiento o inductor. En el caso de unir piezas de gran tamaño se utiliza la segunda tecnología.

El método de soldadura por resistencia es algo similar al tipo de inducción. Simplemente en esta tecnología la corriente pasa tanto a través de la pieza de trabajo como del elemento de soldadura. Es decir, las partes conectadas pasan a formar parte del circuito eléctrico.

Este proceso se lleva a cabo en electrolitos o en máquinas de contacto especiales, cuyo funcionamiento es muy similar al de la soldadura eléctrica estándar. Las máquinas de contacto se utilizan generalmente en industrias donde es necesario soldar productos de chapa delgada.

La soldadura de electrolitos no se utiliza con frecuencia hoy en día debido a la complejidad de configurar los parámetros del proceso. Después de todo, el proceso funciona según el principio de un efecto térmico que se produce entre el cátodo (las piezas que se sueldan) y el ánodo.

Alrededor de las piezas se forma una capa de hidrógeno que tiene una resistencia eléctrica muy alta. De ahí la liberación de gran energía térmica.

Inmersión en el baño

La soldadura por inmersión se lleva a cabo en un ambiente de soldadura fundida o en una masa de sales especiales. El último tipo de soldadura es una operación que se realiza rápidamente debido al calentamiento directo de las piezas de trabajo a partir de sales, que realizan las funciones tanto de elemento calefactor como de fundente. En cuanto a la inmersión en soldadura, es necesario tener en cuenta la posibilidad de inmersión total o parcial.

método de radiación

El tipo de soldadura por radiación se realiza debido a un potente flujo de luz, que se forma mediante una lámpara de cuarzo, un láser o un haz catódico desenfocado.

La tecnología apareció hace relativamente poco tiempo, pero demostró que de esta manera es posible lograr una soldadura de alta calidad de dos piezas metálicas. Además, existía una posibilidad real de controlar el proceso tanto en términos del grado de calentamiento como en términos de tiempo. Al mismo tiempo, el láser elimina la película de óxido de la soldadura y del metal, lo que garantiza una unión de soldadura de alta calidad.

La capa de gas en la zona de conexión, formada por el calentamiento de los metales, permite no utilizar fundentes durante la conexión. Por eso, cuando hoy se habla de soldadura sin fundente, se refiere a tecnología láser.

Antorcha y soldador

En cuanto a la soldadura con sopletes, se utilizan con mayor frecuencia dos tecnologías que, de hecho, no se diferencian entre sí. Simplemente se calientan las dos piezas y se coloca la soldadura entre ellas en el espacio.

En el primer método, debido a la combustión de gas, en el segundo, debido a la formación de plasma (este es un gas combustible que se mueve en una fina corriente a alta velocidad). Cabe señalar que el método con quemadores de gas se considera universal.

Los quemadores que emiten un chorro de plasma funcionan a altas temperaturas. Y esto le permite soldar piezas de titanio, molibdeno, tungsteno y otros materiales refractarios.

La complejidad de esta tecnología radica en el hecho de que es casi imposible ajustar el arco eléctrico a una determinada temperatura de calentamiento (con cierta precisión).

La soldadura con soldador se utiliza desde hace mucho tiempo. Si hace 5-10 años se podía hablar únicamente de aparatos eléctricos o calentados por fuego, hoy en día hay muchas más ofertas.

Me gustaría destacar los soldadores que funcionan con ultrasonido. Es decir, el ultrasonido en sí es relevante para el proceso de soldadura sólo desde el punto de vista de la destrucción de la película de óxido.

Por lo tanto, fue posible soldar varios metales en un ambiente aéreo sin materiales fundentes. La soldadura en sí se produce al calentar la soldadura.

Vacío

La soldadura al vacío todavía no se utiliza siempre ni en todas partes hoy en día. La complejidad de este tipo radica en el hecho de que es necesario crear una atmósfera enrarecida sin aire en la zona de soldadura.

Como es sabido, el oxígeno presente en el aire provoca la formación de una película de óxido que recubre las piezas metálicas y la soldadura.

La película es muy refractaria, al soldar se pierden grados de temperatura para calentar las piezas a unir. Por lo tanto, todos los científicos todavía están buscando formas de eliminar la capa de óxido o realizar el proceso sin ella. La soldadura al vacío es una de esas opciones.

Los siguientes factores dificultan la introducción del tipo de vacío en la producción:

• baja productividad del proceso, porque cada parte individual debe calentarse;
• De este modo sólo se pueden soldar piezas pequeñas;
• la complejidad de crear máquinas y equipos adicionales;
• la complejidad del proceso de soldadura.

Sin embargo, si hablamos del espacio, donde no hay atmósfera, entonces el tipo vacío se considera muy prometedor.

Selectivo

No se puede decir que el tipo de soldadura selectiva sea fundamentalmente diferente de la soldadura capilar. La soldadura y el calor se utilizan de la misma forma. Pero la soldadura se funde solo en lugares seleccionados (puntos locales) a los que se planea unir los elementos.

La soldadura selectiva se utiliza principalmente para la fabricación de placas de circuitos y componentes de pines. Es similar al método de ondas utilizado para soldar chips SMD.

La instalación de soldadura selectiva es un equipo que pertenece a la categoría semiautomática. No es barato, pero ahorra consumibles casi diez veces en comparación con la ola, por lo que se distribuye cada vez más.

Condiciones de temperatura y materiales.

La clasificación de los procesos de soldadura se basa en los métodos de operación, las condiciones en las que se realizan las conexiones y los tipos de consumibles. Los conceptos y tipos de soldadura se describen en detalle en GOST 17325.

La soldadura se denomina soldadura dura o de alta temperatura si la soldadura se calienta a una temperatura de 450 ℃ o más. De lo contrario, tendrás que lidiar con el tipo de baja temperatura (suave).

Para el tipo de baja temperatura, se utilizan soldaduras de bajo punto de fusión. Estos incluyen aleaciones de estaño y plomo, bismuto, galio e indio. Las soldaduras refractarias incluyen soldaduras de cobre-plata y cobre-zinc.

Debido a la necesidad de nuevos materiales y requisitos de seguridad medioambiental, las tecnologías de soldadura cambian constantemente. Cada vez se utilizan menos soldaduras de plomo, se instalan eliminadores de humo y se desarrollan equipos láser y ultrasónicos.

En el desarrollo de la soldadura juega un papel importante la introducción de sistemas robóticos, que permiten acelerar considerablemente el trabajo.

Las operaciones de soldadura son bastante habituales no sólo en el ámbito profesional de la producción y la construcción, sino también en la vida cotidiana. Se utilizan para obtener enlaces interatómicos entre piezas pequeñas y elementos. Existen diferentes tipos de soldadura, diferenciándose en matices tecnológicos, consumibles utilizados, piezas de trabajo, etc.

Información general sobre la tecnología.

Este es un método de unión que utiliza una fusión de unión (soldadura) con características adecuadas para condiciones específicas. Tanto el elemento de soldadura activo como las piezas de trabajo se someten a un precalentamiento, por lo que se forma una estructura de material flexible para la unión. El régimen de temperatura debe exceder el punto máximo de calentamiento, más allá del cual las partes metálicas se ablandan y comienzan a pasar a un estado líquido. Una característica importante de cualquier tipo de soldadura es el tiempo de exposición térmica bajo la masa fundida. Este es el intervalo desde el inicio del calentamiento hasta que la soldadura se endurece después de realizar la conexión. En promedio, la operación dura de 5 a 7 minutos, pero puede haber desviaciones de este rango; depende de las características de la pieza de trabajo y del área de la unidad que se está procesando.

Lámparas de soldar

La herramienta más común para soldar diversas piezas de trabajo, que permite calentar a alta temperatura quemando alcohol, queroseno y otros tipos de combustible líquido. Durante el funcionamiento, se expulsa un fusible del soplete desde la boquilla del aparato, que posteriormente se dirige al área objetivo de la masa fundida. Dichos dispositivos se pueden utilizar no solo para conectar piezas, sino también para operaciones de calentamiento de estructuras y mecanismos. También se utilizan máquinas de soldar antes de quitar las capas de pintura. La temperatura media de calentamiento de un soldador de lámpara es de 1000 - 1100°C, por lo que también se puede utilizar en trabajos de soldadura. Los modelos más productivos incluyen lámparas de gasolina. Alcanzan rápidamente la temperatura de funcionamiento óptima y hacen frente a la mayoría de las operaciones de soldadura estándar. El diseño de los dispositivos incluye un cartucho de combustible, así como un regulador de llama, que permite variar la potencia del efecto térmico.

Antorchas de soldadura

Un amplio grupo de soldadores de gas que se pueden conectar a una lata de combustible o a una fuente central de combustible. La primera opción de suministro tiene la ventaja de la autonomía. El quemador con spray se puede utilizar independientemente de las comunicaciones externas. Al elegir un dispositivo de este tipo, se debe tener en cuenta la potencia, la temperatura de funcionamiento, el tipo de gas utilizado, el tiempo de preparación, etc. Por ejemplo, un soplete de gas estándar para soldar funciona con propano-butano y alcanza temperaturas de calentamiento de hasta 1300°C. El período de exposición térmica continua puede alcanzar las 3 horas, pero este tiempo también dependerá del volumen del cartucho conectado. Los quemadores también se distinguen por el tipo de sistema de encendido. Los modelos más simples se encienden mecánicamente, mientras que las modificaciones más modernas utilizan encendido piezoeléctrico.

Soldadores electricos

Este también es un tipo común de equipo de soldadura en el hogar, que se distingue por su seguridad (en comparación con los dispositivos de gas) y su tamaño compacto. Pero vale la pena resaltar las desventajas de inmediato. En primer lugar, estos dispositivos dependen de la red eléctrica, lo que limita su ámbito de aplicación. En segundo lugar, los equipos de soldadura eléctrica mantienen una temperatura de calentamiento baja en el rango de 400 a 450°C. Esto se debe a que parte de la energía se pierde en el proceso de convertir la electricidad en calor.

Al elegir un dispositivo, es necesario tener en cuenta el voltaje máximo. Así, en talleres y fábricas se utilizan modelos estándar de 220 V. En condiciones domésticas, se suelen utilizar dispositivos alimentados por transformadores de 12 y 24 V. Las tareas que se pueden resolver con soldadores eléctricos se limitan principalmente a reparar equipos pequeños, restaurar contactos de microcircuitos. , conexión de piezas de plástico, etc.

Estaciones de soldadura

Para realizar operaciones de soldadura grupal o continua se utilizan equipos multifuncionales. La estación de soldadura se caracteriza por amplias posibilidades para ajustar los parámetros de funcionamiento, así como por temperaturas de calentamiento más altas. Baste decir que los dispositivos de este tipo funcionan con una potencia de 750 a 1000 W y se conectan a redes con un voltaje de 220 V. Como regla general, se trata de equipos de soldadura profesionales, pero también existen análogos para uso doméstico. Por ejemplo, los dispositivos para operaciones grupales en el hogar pueden incluir varias puntas intercambiables de diferentes formatos, soportes, removedores de soldadura, cortadores de alambre y otros accesorios auxiliares. Ahora vale la pena familiarizarse con los diferentes enfoques tecnológicos de los procesos de soldadura.

Principales tipos de soldadura.

Existen técnicas para realizar operaciones de juntas y espacios. Entonces, si el espacio entre los elementos que se van a conectar es inferior a 0,5 mm, entonces la soldadura tendrá un espacio. Superar este intervalo significa que la conexión se realiza de un extremo a otro. Además, las juntas pueden tener diferentes configuraciones, por ejemplo, en forma de X y de V. La soldadura por espacios se realiza únicamente con soldadura líquida, que durante la operación se dirige a la zona intermedia. La soldadura a tope implica llenar el espacio libre con soldadura bajo la influencia de la gravedad.

Clasificación de soldadura por condiciones de temperatura.

Hoy en día se utiliza soldadura blanda, dura y de alta temperatura, que se utiliza principalmente en la producción y la construcción. Las dos primeras técnicas son similares en muchos aspectos; por ejemplo, en ambos casos la temperatura de funcionamiento es de 450°C o menos. A modo de comparación, las conexiones de alta temperatura se realizan a temperaturas de al menos 600 °C y, más a menudo, superiores a 900 °C.

Al mismo tiempo, el procesamiento a baja temperatura puede proporcionar una conexión de alta calidad. Lo más ventajoso sería el uso de soldadura dura, gracias a la cual se consigue una alta resistencia y refractariedad de las piezas. Agregar cobre a un espacio o junta también aumentará la ductilidad de la pieza de trabajo. Si desea obtener una estructura flexible y elástica, utilice soldadura blanda.

Clasificación de soldadura

Las soldaduras modernas se pueden dividir a grandes rasgos en dos grupos:

• Fusión a bajas temperaturas.
• Derritiéndose a altas temperaturas.

Como ya se señaló, la soldadura a baja temperatura se realiza a 450°C o menos. La soldadura misma para este tipo de operación debe ablandarse ya a 300°C. Estos materiales incluyen un amplio grupo de aleaciones de estaño con la adición de zinc, plomo y cadmio.

Para soldar se utilizan medios fundidos de alta temperatura a temperaturas de alrededor de 500°C. Se trata principalmente de compuestos de cobre, a los que también pertenecen el níquel, el fósforo y el zinc. Es importante tener en cuenta que, por ejemplo, además del punto de fusión más bajo, también se diferenciará de las aleaciones de cobre en su resistencia mecánica. La relación entre resistencia a la presión física se puede representar de la siguiente manera: 20 - 100 MPa frente a 100 - 500 MPa.

Tipos de flujos

Cuando se expone al calor, se forma una capa de óxido en la superficie de la pieza de metal, lo que impide la formación de una conexión de alta calidad con la soldadura. Para eliminar estos obstáculos se utilizan diferentes tipos de fundentes para soldar, algunos de los cuales también eliminan restos de óxido y sarro.

Los fundentes se pueden clasificar según su compatibilidad con soldaduras (duras y blandas) o su resistencia a la temperatura. Por ejemplo, para soldadura blanda de metales pesados, se utilizan productos marcados como F-SW11 y F-SW32. Para uniones duras de aleaciones pesadas, se utilizan fundentes para soldar F-SH1 y F-SH4. Se recomienda tratar previamente los metales ligeros como el aluminio con compuestos de los grupos F-LH1 y F-LH2.

Método de soldadura por inducción

Esta tecnología de soldadura tiene varias ventajas sobre el método clásico de unión por fusión en caliente. Entre ellos se puede destacar el mínimo grado de oxidación de la pieza, que en algunos casos elimina la necesidad de utilizar fundentes, así como un bajo efecto de deformación. En cuanto a los materiales de destino, se incluyen tanto aleaciones blandas como duras, así como cerámica y plástico. Por ejemplo, la soldadura óptima para cobre en este caso estará marcada como L-SN (modificaciones SB5 o AG5). Tanto los dispositivos de lámpara portátiles como las máquinas de potencia adecuada pueden actuar como fuente de energía térmica durante la exposición por inducción. En la producción, los grupos electrógenos también se utilizan cuando es necesario obtener una soldadura a largo plazo de componentes de gran superficie. También se incluye en el trabajo un inductor multiposición que puede aceptar piezas de trabajo una por una. Esta tecnología se utiliza, en particular, para producir herramientas de corte manuales.

Otro método de soldadura moderno de alta tecnología, cuyo desarrollo se debió a la necesidad de eliminar una serie de desventajas características de los métodos de unión electroquímica. Una característica clave de esta técnica es la capacidad de reemplazar el fundente convencional como medio para eliminar óxidos. La función de extracción se realiza mediante la energía de ondas ultrasónicas, que provoca el proceso de cavitación en la soldadura líquida. Al mismo tiempo, se conservan plenamente las funciones de unión térmica de la masa fundida.

También se destaca la superioridad de la tecnología en términos de velocidad de conexión. Si comparamos la radiación ultrasónica con el efecto que produce la soldadura de estaño y plomo, entonces la intensidad del colapso de las cavidades del nodo procesado será varias veces mayor. Como muestran las observaciones, las ondas ultrasónicas con una frecuencia de 22,8 kHz proporcionan una velocidad de cierre de soldadura de 0,2 m/s.

Este método también tiene ventajas económicas. También están asociados con cambios en los enfoques sobre el uso de fundentes y soldaduras. En la producción de dispositivos eléctricos, al ensamblar condensadores monolíticos, convertidores de corriente y otros dispositivos, se usa ampliamente la metalización con pastas de paladio, plata y platino. El proceso de soldadura ultrasónica le permite reemplazar metales preciosos con análogos más baratos sin perder el rendimiento del producto futuro.

Características de soldadura y soldadura.

La soldadura como tal tiene muchas similitudes con las tecnologías de soldadura tradicionales. Para influir en la formación de la costura también se utiliza el calentamiento de las piezas de trabajo y de otros materiales. Pero, en comparación con las técnicas de soldadura, la soldadura no implica la fusión interna de la estructura de la pieza de trabajo. Los bordes de las piezas suelen permanecer duros, aunque están expuestos al calor. Aún así, la fusión completa de la pieza de trabajo produce una conexión más fuerte. Otra cosa es que para lograr ese resultado es posible que se necesiten equipos más potentes. Cuando se utiliza soldadura líquida para cobre, es bastante factible realizar una soldadura no capilar con un relleno denso de la costura. Este método de unión está parcialmente relacionado con la soldadura, ya que aumenta la adherencia de las estructuras de dos o más piezas. Se recomienda realizar soldadura no capilar utilizando dispositivos de arco eléctrico o un soplete de oxígeno-acetileno.

Conclusión

La obtención de una conexión de alta calidad durante el proceso de soldadura está influenciada no solo por la elección correcta de la tecnología, el fundente de soldadura y el equipo. Los pequeños procedimientos organizativos relacionados con la preparación de materiales y su posterior procesamiento suelen ser decisivos. En particular, para utilizar soldadura dura, es necesaria una limpieza en varias etapas de la superficie objetivo mediante esmerilado abrasivo y un tratamiento químico con tetracloruro de carbono. La pieza lista para su uso debe estar limpia, lisa y lo más uniforme posible. Directamente durante la soldadura, también se recomienda prestar especial atención al método de fijación de las piezas de trabajo. Es aconsejable fijarlos en una herramienta de sujeción, pero de forma que ésta quede protegida de las influencias químicas y térmicas.

No te olvides de las precauciones de seguridad. Los consumibles activos (fundente y soldadura) requieren un cuidado especial. En su mayor parte, se trata de elementos químicamente inseguros que, cuando se exponen a altas temperaturas, pueden liberar sustancias tóxicas. Por lo tanto, como mínimo, debes proteger tu piel y tu sistema respiratorio durante el trabajo.

La soldadura es uno de los métodos más conocidos para unir metales. Sin embargo, los métodos de soldadura utilizados hasta hace poco se utilizaban relativamente raramente debido a la baja productividad, la confiabilidad insuficiente de la conexión, la complejidad del proceso tecnológico y otras deficiencias.

Recientemente, han aparecido nuevos métodos de soldadura que utilizan varios tipos de calentamiento eléctrico: t.v. horas, haz de electrones, calentamiento en hornos térmicos, soldadura por ultrasonidos, etc. Estos métodos de calentamiento se combinan con entornos protectores como el vacío, gases inertes y reductores (hidrógeno, CO, etc.), se tienen soldaduras especiales que no requieren fundentes. mejoró significativamente la calidad de los productos soldados y aumentó la productividad del proceso de soldadura.

Los nuevos métodos de soldadura permiten utilizar una pieza en productos sin procesamiento mecánico posterior.

Utilizando nuevos métodos de soldadura es posible unir metales refractarios y metales con propiedades especiales.

A partir de estos metales se pueden fabricar estructuras de paredes delgadas expuestas a altas temperaturas en condiciones de vacío. La soldadura en su estado moderno satisface todos los requisitos de producción desde un punto de vista económico, ya que el uso de uniones soldadas ayuda a reducir la intensidad de mano de obra y reducir el costo del producto.

La soldadura se ha convertido en uno de los procesos tecnológicos más importantes para unir metales en muchas ramas de la industria metalúrgica. Las conexiones soldadas funcionan de forma fiable en productos críticos de la aviación, la ingeniería de radio, la automoción, la instrumentación y otras industrias.

La soldadura es el proceso de obtener una conexión permanente de materiales con calentamiento por debajo de la temperatura de su fusión autónoma humedeciendo, extendiendo y llenando el espacio entre ellos con soldadura fundida y adhiriéndolos durante la cristalización de la costura.

La soldadura de metales debe realizarse a una determinada temperatura y en ambientes que aseguren una buena humectación del metal por la soldadura y la difusión mutua de la soldadura líquida y el metal del producto que se une. En este caso, se deben crear las condiciones para la aparición de fenómenos capilares. Estos últimos aseguran la penetración de soldadura líquida en los espacios entre los productos que se conectan. La soldadura penetra en los espacios entre las piezas que se van a conectar, cristaliza cuando se enfría y forma una unión fuerte. Se puede calentar el producto y fundir la soldadura mediante arco, calor generado en un contacto eléctrico, en hornos de resistencia, inducción, haz de electrones, llama de gas, inmersión en baños de sal o soldaduras líquidas, etc.

La soldadura tiene una serie de ventajas sobre la soldadura.. En muchos casos, la soldadura utiliza menos calor. La soldadura no provoca cambios significativos en la composición química ni en las propiedades mecánicas del metal base. Como regla general, las deformaciones residuales en las uniones soldadas son mucho menores que en las uniones soldadas. Por lo tanto, es posible mantener las dimensiones exactas de las estructuras soldadas sin procesamiento adicional. Mediante soldadura se unen aceros al carbono y aleados, hierro fundido, metales y aleaciones no ferrosos, metales preciosos, etc., así como materiales diferentes. El proceso de soldadura se mecaniza y automatiza fácilmente.

La mayoría de los métodos de soldadura se llevan a cabo utilizando varias soldaduras, y sólo en los casos en los que se pueden formar eutécticos de bajo punto de fusión entre los metales durante el proceso de soldadura, es posible soldar sin una soldadura especial.

Hay una serie de requisitos generales para las soldaduras. La soldadura debe extenderse bien sobre la superficie del metal base, humedecerla y disolverla, llenar fácilmente los espacios entre las piezas, proporcionar la resistencia necesaria a la conexión, etc.

Las soldaduras se utilizan en forma de tiras, pastas y varillas. Particularmente comunes son las soldaduras en forma de bucles de alambre y espaciadores de láminas, estampados para que coincidan con la superficie de las piezas que se unen.

Como soldadura, se utilizan ampliamente soldaduras de alta temperatura: aleaciones a base de plata, aluminio, cobre, etc., que, por regla general, tienen un punto de fusión superior a 450-500 ° C (723-773 K). Las soldaduras de cobre-zinc PMC 36, PMC 48, PMC 54 tienen una resistencia a la tracción σ in = 21,35 kgf/mm 2 (206,0 - 343,2 MN/m 2), un alargamiento relativo de hasta el 26%, recomendadas para soldar productos de cobre, tombac, latón, bronce. Las soldaduras de plata tienen un punto de fusión de 740-830 °C (413-1103 K). Según GOST 8190-56, los grados de soldadura se dividen según el contenido de plata en las aleaciones, que varía del 10 (PSr 10) al 72% (PSr 72). También contienen zinc, cobre y una pequeña cantidad de plomo. Estas soldaduras se utilizan para soldar piezas delgadas, conectar cables de cobre y en los casos en que la ubicación de la soldadura no debe reducir drásticamente la conductividad eléctrica de las juntas a tope.

Las soldaduras de baja temperatura tienen un punto de fusión inferior a 450-400 °C (723-673 K). Tienen poca fuerza. Se utilizan para soldar casi todos los metales y aleaciones en sus diversas combinaciones. En la mayoría de los casos, las soldaduras a baja temperatura contienen un porcentaje significativo de estaño.

Las soldaduras de estaño y plomo a baja temperatura (GOST 1499-70) tienen un punto de fusión crítico superior de 209-327 ° C (482-600 K). El estaño tiene un punto de fusión de 232° C (505 K). Su resistencia a la tracción es de 1,9 kgf/mm 2 (18,6 MN/m 2), alargamiento relativo del 49%, HB 6,2 kgf/mm 2 (60,8 MN/m 2). Las soldaduras de estaño-plomo POS-90, POS-61, POS-40, etc. se utilizan para soldar dispositivos de cobre, radiadores de aviones, productos de latón y hierro, alambres de cobre, etc.

La formación de una junta de soldadura de alta calidad depende en gran medida de la posibilidad de eliminar lo más completamente posible las películas de óxido, gas adsorbido y líquido de la superficie del metal. En la práctica de soldadura, se utilizan varios tipos de fundentes, una atmósfera reductora o vacío para eliminar las películas superficiales. Recientemente se ha utilizado con éxito para este fin la destrucción mecánica de películas mediante vibraciones elásticas ultrasónicas.

Los fundentes para soldar tienen varios propósitos. Protegen el metal base y la soldadura de la oxidación, disuelven o reducen los óxidos formados, mejoran la humectación de la superficie y promueven la dispersión de las soldaduras. Los fundentes se pueden utilizar en forma sólida, líquida y gaseosa (en forma de polvos, pastas, soluciones gaseosas). El papel del fundente lo desempeñan algunas atmósferas de gas especiales y el vacío, que también pueden ayudar a restaurar los óxidos y mejorar las condiciones de humectación. En algunos casos, el efecto fundente lo ejercen los componentes individuales incluidos en la soldadura. Por ejemplo, las soldaduras de fósforo no requieren fundentes cuando se sueldan aleaciones de cobre.

La soldadura se puede realizar con calentamiento general o local de la estructura. Durante el calentamiento general, el producto se coloca en un horno o se sumerge en un baño de sal o metal. En estas condiciones, el producto se calienta de manera uniforme. Este proceso es adecuado para soldar productos de tamaño relativamente pequeño. Con el calentamiento local sólo se calienta una parte de la estructura en la zona de soldadura.

Soldar con soldador. El método de soldadura a baja temperatura más conocido y utilizado es la soldadura con soldadores. Los diseños mejorados de soldadores proporcionan un suministro mecanizado de soldadura y su dosificación.

Soldadura con llama de gas. Las llamas de gas se sueldan manualmente y mecanizadas. La fuente de calor es la llama de quemadores convencionales que utilizan como combustible un gas relativamente bajo en calorías, como el propano. Una llama de gas protege sólo parcialmente la unión de la oxidación, por lo que se recomienda el uso de fundentes y pastas.

En algunos casos, los fundentes se suministran en forma gaseosa directamente a la llama. Al soldar con gas, es posible utilizar soldaduras de alta temperatura y de bajo punto de fusión.

Para piezas grandes, a veces se utiliza un proceso de soldadura llamado soldadura de bronce. En este caso, se utilizan varillas de latón como soldadura y el producto se calienta con un soplete de oxiacetileno. Primero, se calientan los bordes, se vierte fundente, se estañan con una fina capa de soldadura y luego se llena todo el volumen de corte con soldadura. La soldadura de bronce se utiliza en la reparación de piezas de hierro fundido y acero.