Tècnica de soldadura: conceptes bàsics, regles i possibles errors

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

La soldadura en calent és un dels processos de muntatge més comuns utilitzats a la construcció i la indústria. S'utilitza tant en operacions d' alta tecnologia per al muntatge d'equips com en els treballs típics més senzills en connectar estructures de càrrega. En cada cas, s'utilitza la seva pròpia tècnica de soldadura, que s'adapta òptimament als paràmetres de funcionament, condicions de treball i requisits del resultat.

Què és la soldadura?

En la visió clàssica, la soldadura és la tecnologia de formar juntes permanents mitjançant la creació d'enllaços estructurals interatòmics en el fons d'exposició tèrmica. En altres paraules, a alta temperatura, s'assegura la deformació plàstica de les peces de treball i el posterior intercanvi de partícules entre elles, la qual cosa condueix a la formació d'una unió després que els materials es refredin. La pròpia tècnica de soldadura només proporciona les condicions necessàries per introduir metallsestat requerit. En condicions de temperatura normals, el metall és una estructura de partícules sòlides cristal·lines, però en assolir un cert índex de calor, el material es suavitza. Al mateix temps, cal destacar que l'efecte de la temperatura no només aporta efectes positius des del punt de vista de les possibilitats de muntatge. També es produeix l'oxidació dels metalls, la formació d'esquerdes en llocs inadequats a causa de la tensió interna, es produeixen deformacions i deformacions generals. Només és possible excloure i minimitzar aquests fenòmens mitjançant la selecció correcta de l'equip i l'organització del procés de soldadura.

Soldadures i juntes

Per entendre els objectius de la deformació plàstica del metall, cal determinar per a quines tasques estructurals es realitza l'operació de soldadura. En la majoria dels casos, és necessari obtenir una connexió de dues peces o estructures amb peces. Les configuracions de connexió són diferents: angular, a tope, en T, etc. Des del punt de vista de la formació de vores, la tècnica de soldadura de costura permet la formació de juntes sense bisells, amb brides, així com amb bisells de diverses formes. Es considera que un dels bisells més difícils té forma de X, en què s'uneixen dues vores rectes o corbes. Tot i que un dels principals requisits per a una unió soldada és l'estanquitat, en alguns casos hi ha tasques força clares per a la formació de forats a la unió. Per exemple, quan es connecten elements per solapament i sense bisell de vora, es pot formar un forat allargat, que s'utilitza més tard per a altres tasques estructurals.

Varietats del procés de soldadura

El mateix enfocament de l'organització tècnica de la soldadura pot diferir tant en els paràmetres de l'entorn de treball com en la mecànica de l'impacte sobre el material objectiu. Les tecnologies de soldadura més populars inclouen les següents:

• Soldadura per arc. Es forma un arc elèctric entre la superfície de l'estructura o peça a soldar, l'efecte tèrmic del qual porta a la fusió del material. Aquest mètode pot ser manual, mecanitzat o automàtic. Per exemple, la tècnica de soldadura automàtica per arc implica alimentar el fil de l'elèctrode amb un equip especial, alliberant les mans de l'operador.
• Soldadura per gas. Si en el cas anterior la font de calor és energia elèctrica, la soldadura amb gas utilitza una flama d'oxi-combustible amb una temperatura de 3.200 °C. Al mateix temps, els mètodes combinats no s'han de confondre amb aquest mètode, en el qual també s'utilitzen mescles de gasos, però no com a font d' alta temperatura, sinó per aïllar la piscina de soldadura.
• Soldadura d'electroescòria. L'impacte sobre el material és proporcionat pel corrent elèctric, i l'escòria fosa actua com a conductor i modificador d'energia.
• Soldadura per plasma. Un mètode de soldadura a alta temperatura que utilitza un raig d'arc de plasma amb energia tèrmica de fins a 10.000 °C.
• Soldadura làser. El mètode es basa en l'ús d'energia fotoelectrònica. La fusió de les peces es produeix sota l'augment de la influència del raig de llum emès pel làser.

Màquines de soldadura

Per realitzar operacions de soldadura s'acostumen a utilitzar diversos mitjans tècnics, entre els quals hi ha un inversor, un rectificador i un transformador. En cada cas, la tasca principal de l'aparell de soldadura principal és proporcionar corrent continu. Els equips d' alta qualitat proporcionen a l'àrea de treball un arc elèctric suau i estable. Per descomptat, això s'aplica a les tecnologies de soldadura elèctrica. La tècnica de soldadura en medis gasosos s'implementa mitjançant cremadors i caixes d'engranatges que regulen el subministrament d'una mescla de gas a partir d'un cilindre. També en el cas de la soldadura per plasma s'utilitzen torxes de plasma especials que poden treballar amb peces de fins a 30 mm de gruix. A més, cal destacar que els equips de gas i plasma es centren principalment no en les tasques tradicionals de connexió de peces metàl·liques, sinó en el tall de material sota influència tèrmica.

Tècnica de costura

Malgrat l'enorme paper dels equips, gran part del treball de soldadura depèn de les habilitats i habilitats de l'operador que controla tot el procés. La tasca de l'usuari de l'equip és controlar l'elèctrode i el subministrament de consumibles presents a la piscina de soldadura on es forma la costura. El factor clau és la posició de l'operador i la direcció de la costura. Els experts recomanen realitzar el treball, si és possible, a la posició inferior, assegurant-se que la soldadura es solda amb un cordó amb eixamplament. És desitjable aconseguir una penetració profunda, que farà que l'estructura de l'articulació sigui més uniforme i duradora. En enginyeriasoldadura manual, l'etapa de neteja de la costura d'escòries i taques és especialment important. Si aquests defectes no es poden eliminar durant la part principal del treball, s'haurà de realitzar una segona capa de superfície. Normalment, la primera capa principal arriba als 3-4 mm de gruix, i les posteriors, fins a 5 mm.

Característiques de la soldadura per arc submergit i gas

Per no haver d'ajustar la tècnica de soldadura en el procés de treball, es recomana calcular inicialment els matisos tecnològics que poden millorar la qualitat del resultat. La soldadura per arc i gas submergit es distingeix pel seu enfocament en la protecció de la costura de la influència negativa de l'entorn extern i la fosa. Per exemple, quan es realitza la tècnica de soldadura amb gas amb el subministrament de mescles d'argó, es redueix l'efecte negatiu de l'oxigen, que empitjora la qualitat de l'estructura de la soldadura. Pel que fa al flux, la seva inclusió en primer lloc minimitza les esquitxades de la massa fosa i, en segon lloc, modifica la composició de la soldadura incorporant additius especials que s'activen a altes temperatures.

Paràmetres per a l'organització de la producció de soldadura

En el mode de producció d'organització del treball de soldadura, es tenen en compte diversos factors de l'activitat laboral alhora, entre ells els següents:

• La relació entre la complexitat de l'operació i la norma de temps per a la seva implementació.
• La quantitat de treball és la taxa de rendiment que un empleat o equip realitza en 1 hora. Per exemple, en la tècnica de soldadura per arc manual, es poden tenir en compte els metres de la costura completada o el nombre de peces muntades.
• Unitatservei. En aquest cas, ens referim a un lloc de treball, un equip o un lloc per a la soldadura, dins del qual també s'organitzen les activitats d'un empleat o equip.

Seguretat en l'organització i producció de soldadura

El procés de soldadura comporta molts riscos i perills en termes d'amenaces per a la salut humana. Els estàndards de seguretat de soldadura se centren en diversos perills alhora:

• Radiació de soldadura. La radiació infraroja amb una brillantor brillant afecta negativament els ulls del soldador, per tant, en el seu equip, és obligatòria la presència d'una màscara amb ulleres i filtres especials enfosquidors.
• Efecte termomecànic. Especialment quan es treballa segons el mètode d'arc, les esquitxades de la fosa són perilloses. De fet, és un metall calent líquid que pot provocar cremades greus en contacte amb la pell. Per protegir-se de les espurnes i del metall calent, s'utilitza roba de protecció tèrmica especial.
• Risc d'incendi. Les altes temperatures i les esquitxades de material calent augmenten el risc d'incendi. Val la pena pensar-ho fins i tot en l'etapa d'organització del procés, eliminant objectes inflamables de l'àrea de treball.
• Protecció respiratòria. Els gasos tòxics i l'alliberament d' altres substàncies perilloses durant la destrucció tèrmica de l'estructura metàl·lica també són un factor de l'efecte perillós. En aquest cas, no n'hi ha prou amb l'ús de mascaretes i respiradors. Un sistema actiu és un requisit previ per a processos de treball llargsventilació en espais reduïts i pauses laborals regulars de 5 a 10 minuts.

Errors de soldadura

A causa de la complexitat del procés de soldadura, l'assumpció d'errors tecnològics no és una cosa excepcional. Els més habituals inclouen els següents:

• Pausa d'arc. L'acció tèrmica elèctrica no s'ha completat fins al final de la costura planificada, cosa que pot provocar una depressió esquerdada a la vora de la línia de connexió.
• Costura poc reforçada amb un aprimament metàl·lic al límit de la junta (tall). Una ocurrència habitual en les tècniques de soldadura d' alta tensió. Idealment, els talls no haurien de tenir més d'1 mm de profunditat o caldrà soldadura addicional.
• Punt absència d'una connexió directa en l'estructura de la costura entre les peces. En altres paraules, la manca de penetració restant, que es produeix a causa de la direcció imprecisa de l'elèctrode durant la formació de l'arc, sense tenir en compte la profunditat de l'efecte tèrmic.

Conclusió

Amb tota la complexitat tecnològica de la soldadura, els mètodes de la seva implementació són cada cop més accessibles per a un mestre domèstic normal. Això es deu en gran part al fet que les tècniques de soldadura són cada cop més ergonòmices i segures. Per exemple, els inversors moderns permeten controlar còmodament els principals paràmetres de funcionament del procés, tenint en compte les característiques del metall i les condicions ambientals. L'usuari només ha d'organitzar correctament la zona de treball i controlar correctament l'arc elèctric a l'hora de formar la costura.