Soldagem com Hidrogênio Atômico | Funcionamento, Vantagens e Aplicação

SOLDADURA ATÔMICA COM HIDROGÊNIO

A soldagem atômica com hidrogênio (AHW) é uma combinação de técnicas de soldagem elétrica e a gás. É um processo de soldagem a arco termoquímico no qual as peças são unidas pelo calor obtido ao passar uma corrente de hidrogênio através de um eletrodo elétrico entre dois eletrodos de tungstênio.

O arco fornece energia para que ocorra uma reação química. Durante o processo, mais calor é liberado devido à reação exotérmica. O arco elétrico quebra eficientemente as moléculas de hidrogênio que se recombinam com tremenda liberação de calor com a temperatura de 3.400 a 4.000°C. Sem o arco, uma tocha de oxi-hidrogênio só pode atingir 2.800 graus C. É a terceira chama mais quente depois do di-cianoacetileno a 4.987 ° C e do cianogênio a 4.525 graus C. Uma tocha de acetileno atinge apenas 3.300 ° C. Este dispositivo é chamado de tocha atômica de hidrogênio ou
tocha de hidrogênio nascente ou tocha Langmuir. O processo também era conhecido como soldagem por arco-átomo. A haste de enchimento pode ou não ser usada durante o processo de soldagem.

Princípio de soldagem de hidrogênio atômicoPrincípio de soldagem de hidrogênio atômico

O calor produzido por esta tocha é suficiente para soldar tungstênio 3422°C e a maior parte do metal refratário. O gás hidrogênio atua como um elemento de aquecimento e também como gás protegido para proteger o metal líquido fundido da oxidação e contaminação por carbono, nitrogênio ou oxigênio, que podem danificar gravemente as propriedades de muitos metais. Elimina a necessidade de fluxo para esta finalidade.

O arco é mantido de forma independente para a peça ou peças a serem soldadas. O gás hidrogênio é normalmente diatômico (H2), mas onde as temperaturas são superiores a 6.000°C perto do arco. Quando o hidrogênio atinge uma superfície relativamente fria, ele se recombinará em sua forma diatômica, liberando a energia associada à formação da ligação. A energia em AHW pode ser facilmente variada alterando a distância entre o fluxo do arco e a superfície da peça. Este processo está sendo substituído pela soldagem a arco metálico a gás, principalmente devido à disponibilidade de gases inertes baratos.

Neste processo, o arco é mantido totalmente independente da obra ou das peças que estão sendo soldadas. A obra faz parte do circuito elétrico apenas na medida em que uma porção do arco entra em contato com a obra, momento em que existe uma tensão entre a obra e cada eletrodo.

Difere da soldagem por arco de metal blindado, em que o arco é independente do metal base, tornando o porta-eletrodo móvel sem que o arco se extinga. Assim, a entrada de calor para a solda poderia ser controlada manualmente para controlar as propriedades do metal de solda.

O processo possui os seguintes recursos especiais.

  • É obtida alta concentração de calor.
  • O hidrogênio atua como um escudo contra a oxidação.
  • Poderia ser usado metal de adição de composição base.
  • A maioria de suas aplicações pode ser atendida pelo processo MIG. Portanto, não é comumente usado.

Trabalho de soldagem com hidrogênio atômico

O equipamento consiste em uma tocha de soldagem com dois eletrodos de tungstênio inclinados e ajustados para manter um arco estável conforme mostra a Figura 4.4. Bicos anulares ao redor dos eletrodos de tungstênio transportam o gás hidrogênio fornecido pelos cilindros de gás. A fonte de energia CA é adequada em comparação com a CC porque uma quantidade igual de calor estará disponível em ambos os eletrodos. Um transformador com tensão de circuito aberto de 300 Pis necessária para iniciar e manter o arco.

configuração de soldagem de hidrogênio atômicoconfiguração de soldagem de hidrogênio atômico

As peças são limpas para remover sujeira, óxidos e outras impurezas para obter uma solda sólida. O fornecimento de gás hidrogênio e o aparelho de soldagem estão LIGADOS. Um arco é formado colocando dois eletrodos de tungstênio em contato um com o outro e instantaneamente separados por uma pequena distância de 1,5 mm. Portanto, o arco ainda permanece entre dois eletrodos.

À medida que o jato de gás hidrogênio passa através do arco elétrico, ele se desassocia em hidrogênio atômico ao absorver grandes quantidades de calor fornecido pelo arco elétrico.

H2aBH + H = 422 kJ (reação endotérmica)

Vantagens, Limitações e Aplicações da Soldagem Atômica com Hidrogênio

Vantagens da soldagem por hidrogênio atômico:

1. O processo de soldagem é mais rápido.
2. Durante o processo obtém-se uma chama intensa que pode ser concentrada na junta. Conseqüentemente, ocorre menos distorção.
3. Não há exigência de fluxo separado e gás ou fluxo de proteção. O próprio envelope de hidrogênio evita a oxidação do eletrodo de metal e tungstênio. Também reduz o risco de captação de nitrogênio.
4. A peça de trabalho não faz parte do circuito elétrico. Conseqüentemente, problemas como abertura do arco e manutenção da coluna do arco são eliminados.
5. Também é possível soldar materiais finos que podem não ser realizados com sucesso por soldagem por arco metálico.
6. A peça de trabalho não faz parte do circuito elétrico. O arco permanece entre dois eletrodos de tungstênio e pode ser facilmente movido para outros locais sem se extinguir.

Limitações da soldagem com hidrogênio atômico:

1. O pós-soldagem é alto quando comparado aos demais processos.
2. O processo de soldagem é limitado apenas a posições planas.
3. O processo não pode ser utilizado para depositar grandes quantidades de metais.
4. A velocidade de soldagem é menor quando comparada ao arco metálico ou soldagem MIG.

Aplicações da soldagem por hidrogênio atômico:

1. Esses processos de soldagem são usados ​​na soldagem de aços para ferramentas que contêm tungstênio, níquel e molibdênio. .
2.Eles são usados ​​na união de peças, revestimento duro e reparo de matrizes e ferramentas.
3. A soldagem com hidrogênio atômico é usada onde a soldagem rápida é necessária em aços inoxidáveis, metais não ferrosos e outras ligas especiais.

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