Temperatura de l'arc de soldadura: descripció, longitud de l'arc i condicions per al seu aspecte

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

L'arc de soldadura en si és una descàrrega elèctrica que existeix durant molt de temps. Es troba entre elèctrodes sota tensió, situat en una barreja de gasos i vapors. Les característiques principals de l'arc de soldadura són la temperatura i força elevada, així com una alta densitat de corrent.

Descripció general

L'arc es produeix entre l'elèctrode i la peça metàl·lica que s'està treballant. La formació d'aquesta descàrrega es produeix a causa del fet que es produeix una avaria elèctrica de l'entrefer. Quan es produeix aquest efecte, es produeix la ionització de les molècules de gas, no només augmenta la seva temperatura, sinó també la seva conductivitat elèctrica i el gas mateix passa a l'estat de plasma. El procés de soldadura, o més aviat la crema de l'arc, s'acompanya d'efectes com l'alliberament d'una gran quantitat de calor i energia lluminosa. És a causa del fort canvi d'aquests dos paràmetres en la direcció del seu gran augment que es produeix el procés de fusió del metall, ja que en un lloc local la temperatura augmenta diverses vegades. La combinació de totes aquestes accions s'anomena soldadura.

Propietats de l'arc

Per tal que aparegui un arc, cal tocar breument l'elèctrode amb la peça amb la qual treballar. Així, es produeix un curtcircuit, a causa del qual apareix un arc de soldadura, la seva temperatura augmenta força ràpidament. Després de tocar, cal trencar el contacte i establir un buit d'aire. Així que podeu triar la longitud de l'arc necessària per treballar més.

Si la descàrrega és massa curta, l'elèctrode pot enganxar-se a la peça de treball. En aquest cas, la fusió del metall es produirà massa ràpidament, i això provocarà la formació de flacciditat, que és molt indesitjable. Pel que fa a les característiques d'un arc massa llarg, és inestable pel que fa a la combustió. La temperatura de l'arc de soldadura a la zona de soldadura en aquest cas tampoc no arribarà al valor requerit. Molt sovint es pot veure un arc tort, així com una forta inestabilitat, quan es treballa amb una màquina de soldadura industrial, especialment quan es treballa amb peces de grans dimensions. Sovint s'anomena bufat magnètic.

Explosió magnètica

L'essència d'aquest mètode és que el corrent de soldadura de l'arc és capaç de crear un petit camp magnètic, que pot interactuar amb el camp magnètic que es crea pel corrent que flueix a través de l'element que s'està processant. En altres paraules, la desviació de l'arc es produeix pel fet que apareixen algunes forces magnètiques. Aquest procés s'anomena bufat perquè la desviació de l'arc amblateral sembla que es deu a un fort vent. No hi ha maneres reals de desfer-se d'aquest fenomen. Per minimitzar la influència d'aquest efecte, es pot utilitzar un arc escurçat i l'elèctrode en si s'ha de situar en un angle determinat.

Estructura d'arc

Actualment, la soldadura és un procés que s'ha analitzat amb prou detall. Per això, se sap que hi ha tres regions de combustió d'arc. Aquelles zones que són adjacents a l'ànode i al càtode, respectivament, a l'ànode i al càtode. Naturalment, la temperatura de l'arc de soldadura en la soldadura manual per arc també diferirà en aquestes zones. Hi ha una tercera secció, que es troba entre l'ànode i el càtode. Aquest lloc s'anomena pilar de l'arc. La temperatura necessària per fondre l'acer és d'aproximadament 1300-1500 graus centígrads. La temperatura de la columna d'arc de soldadura pot arribar als 7000 graus centígrads. Tot i que és just assenyalar aquí que no es transfereix completament al metall, però, aquest valor és suficient per fondre el material amb èxit.

Hi ha diverses condicions que s'han de crear per garantir un arc estable. Es requereix un corrent estable amb una força d'uns 10 A. Amb aquest valor, és possible mantenir un arc estable amb una tensió de 15 a 40 V. Val la pena assenyalar que el valor actual de 10 A és mínim, el màxim pot arribar als 1000 A. a l'ànode i al càtode. També es produeix una caiguda de tensió en una descàrrega d'arc. Després de ladeterminats experiments, es va trobar que si es realitza la soldadura d'elèctrodes consumibles, la caiguda més gran es produirà a la zona del càtode. En aquest cas, la distribució de la temperatura a l'arc de soldadura també canvia i el gradient més gran cau a la mateixa àrea.

Coneixent aquestes característiques, queda clar per què és important triar la polaritat adequada a l'hora de soldar. Si connecteu l'elèctrode al càtode, podeu aconseguir la temperatura més alta de l'arc de soldadura.

Zona de temperatura

Malgrat quin tipus d'elèctrode s'està soldant, consumible o no consumible, la temperatura màxima serà exactament a la columna de l'arc de soldadura, entre 5000 i 7000 graus centígrads.

L'àrea amb la temperatura més baixa de l'arc de soldadura es desplaça a una de les seves zones, ànode o càtode. En aquestes zones s'observa entre el 60 i el 70% de la temperatura màxima.

Soldadura CA

Tot l'anterior relacionat amb el procediment de soldadura amb corrent continu. Tanmateix, el corrent altern també es pot utilitzar per a aquests propòsits. Pel que fa als costats negatius, hi ha un deteriorament notable de l'estabilitat, així com s alts freqüents en la temperatura de combustió de l'arc de soldadura. Dels avantatges, destaca que es poden utilitzar equips més senzills i, per tant, més econòmics. A més, en presència d'un component variable, un efecte com el bufat magnètic pràcticament desapareix. L'última diferència és que no cal triar la polaritat, ja queigual que amb el corrent altern, el canvi es produeix automàticament a una freqüència d'unes 50 vegades per segon.

S'ha d'afegir que quan s'utilitzen equips manuals, a més de l' alta temperatura de l'arc de soldadura en el mètode d'arc manual, s'emetran ones infrarojes i ultraviolada. En aquest cas, s'emeten per una descàrrega. Això requereix un equip de protecció màxim per al treballador.

Entorn de crema d'arc

Avui, hi ha diverses tecnologies diferents que es poden utilitzar durant la soldadura. Tots ells es diferencien en les seves propietats, paràmetres i temperatura de l'arc de soldadura. Quins són els mètodes?

1. Mètode obert. En aquest cas, la descàrrega està cremant a l'atmosfera.
2. Camí tancat. Durant la combustió, es forma una temperatura prou alta, provocant una forta emissió de gasos a causa de la combustió del flux. Aquest flux està contingut en el purín que s'utilitza per tractar peces soldades.
3. Mètode que utilitza substàncies volàtils protectores. En aquest cas, es subministra gas a la zona de soldadura, que normalment es presenta en forma d'argó, heli o diòxid de carboni.

La presència d'aquest mètode es justifica pel fet que ajuda a evitar l'oxidació activa del material, que es pot produir durant la soldadura, quan el metall està exposat a l'oxigen. Val la pena afegir que, fins a cert punt, la distribució de la temperatura a l'arc de soldadura va de tal manera que es crea un valor màxim a la part central, creant un petit microclima propi. En aquest cas, es formauna petita àrea d' alta pressió. Aquesta àrea és capaç d'obstruir el flux d'aire d'alguna manera.

L'ús d'un flux permet desfer-se de l'oxigen de la zona de soldadura de manera encara més eficient. Si s'utilitzen gasos com a protecció, aquest defecte es pot eliminar gairebé completament.

Classificació per durada

Hi ha una classificació de les descàrregues d'arc de soldadura segons la seva durada. Alguns processos es duen a terme quan l'arc està en un mode com el polsat. Aquests dispositius duen a terme la soldadura amb flashs curts. Durant un curt període de temps, mentre es produeix un parpelleig, la temperatura de l'arc de soldadura té temps d'augmentar fins a un valor que és suficient per produir una fusió local del metall. La soldadura es produeix amb molta precisió i només al lloc on toca el dispositiu de la peça.

No obstant això, la gran majoria d'eines de soldadura utilitzen un arc continu. Durant aquest procés, l'elèctrode es mou contínuament al llarg de les vores a unir.

Hi ha zones anomenades piscines de soldadura. En aquestes àrees, la temperatura de l'arc augmenta significativament i segueix l'elèctrode. Després que l'elèctrode passa pel lloc, la piscina de soldadura surt després d'ell, de manera que el lloc comença a refredar-se amb força rapidesa. Quan es refreda, es produeix un procés anomenat cristal·lització. Com a resultat, es produeix una soldadura.

Temperatura posterior

Val la pena analitzar la columna d'arc i la seva temperatura amb una mica més de detall. El fet és que aquest paràmetre depèn significativament de diversos paràmetres. En primer lloc, el material del qual està fet l'elèctrode afecta molt. La composició del gas a l'arc també juga un paper important. En segon lloc, la magnitud del corrent també té un efecte important, ja que amb el seu augment, per exemple, també augmentarà la temperatura de l'arc, i viceversa. En tercer lloc, el tipus de recobriment de l'elèctrode i la polaritat són força importants.

Elasticitat de l'arc

Durant la soldadura, cal controlar de prop la longitud de l'arc també perquè un paràmetre com l'elasticitat en depèn. Per obtenir com a resultat una soldadura d' alta qualitat i duradora, és necessari que l'arc cremi de manera estable i ininterrompuda. L'elasticitat de l'arc soldat és una característica que descriu la combustió ininterrompuda. S'observa una elasticitat suficient si és possible mantenir l'estabilitat del procés de soldadura alhora que augmenta la longitud del propi arc. L'elasticitat de l'arc de soldadura és directament proporcional a característiques com la força actual utilitzada per a la soldadura.