1. ¿Ventajas y desventajas de la conexión por soldadura?
Ventajas de la conexión por soldadura:
Estructura simple, sin debilitamiento de la sección del componente, procesamiento simple, varios métodos de soldadura, operación automática, ahorro de acero, alta eficiencia, gran rigidez, buena integridad y buen rendimiento de sellado.
Desventajas de la conexión por soldadura:
La zona del acero afectada por el calor sufre cambios en su estructura metalográfica, provocando que los materiales locales se vuelvan quebradizos.
La soldadura produce tensiones residuales y deformaciones, lo que disminuye la capacidad de carga de los miembros comprimidos.
Las estructuras soldadas son muy susceptibles a agrietarse. Si se producen grietas locales, son propensas a una propagación extensa y la fragilidad en frío a baja temperatura es más pronunciada.
2. ¿Definición de soldabilidad del acero y factores que influyen en ella?
La soldabilidad del acero se refiere a la facilidad con la que los materiales pueden soldarse mientras cumplen con el rendimiento estructural requerido bajo condiciones de trabajo y diseño adecuadas. La soldabilidad del acero suele verse influenciada por su composición química, método de laminación y espesor de la placa.
Para evaluar el impacto de la composición química sobre la soldabilidad, generalmente se expresa como carbono equivalente (Ceq). La soldabilidad del acero es mejor cuando el Ceq es menor, ya que indica una menor tendencia del material a endurecerse. Por otro lado, cuando el Ceq es mayor, la soldabilidad del acero es peor debido a su mayor tendencia a endurecerse.
El valor de carbono equivalente de Ceq (porcentaje) se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:
3. ¿Cuáles son las causas del estrés y la deformación de la soldadura y cómo reducirlas?
El proceso de soldar una estructura de acero implica calentamiento y enfriamiento desiguales. Durante la soldadura, la temperatura de la soldadura y del entorno es muy alta, mientras que el metal que se encuentra a lo lejos permanece sin calentar. Como resultado, la expansión y contracción del metal principal son desiguales.
Después del enfriamiento, la costura de soldadura experimentará diversos grados de contracción y tensión interna (tanto longitudinal como transversal), lo que dará lugar a diferentes deformaciones en la estructura de soldadura.
Para reducir la tensión y la deformación de la soldadura, se pueden abordar dos aspectos: diseño y tecnología de procesamiento.
Medidas del proyecto:
La posición de soldadura debe estar razonablemente organizada.
La selección del tamaño de la soldadura debe hacerse basándose en lo razonable.
El número de soldaduras debe ser mínimo y no excesivamente concentrado. Además, es fundamental evitar la creación de una intersección tridimensional de soldaduras.
Es importante evitar en la medida de lo posible la tensión de contracción en la dirección del espesor del metal base.
Medidas de proceso:
Organice la secuencia de soldadura de manera razonable;
Adoptar deformación inversa;
Precalentamiento antes de soldar y templado después de soldar.
4. ¿Métodos comunes de soldadura para estructuras de acero?
Los métodos de soldadura comúnmente utilizados para estructuras de acero incluyen la soldadura por arco manual, la soldadura por arco sumergido automática (o semiautomática) y la soldadura con protección de gas.
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Soldadura por arco manual:
Después de electrificarse, se genera un arco eléctrico para fundir el alambre de soldadura en el electrodo y liberarlo en el pequeño baño de soldadura derretido por el arco eléctrico durante la soldadura.
La escoria y el gas formados por el recubrimiento del electrodo cubren el baño fundido para evitar que el aire entre en contacto con el metal líquido fundido y forme compuestos frágiles y propensos a agrietarse.
- a) Circuito:
- b) Proceso de soldadura;
- 1 – Soldadora eléctrica:
- 2 – Conductor;
- 3 – Soldadura;
- 4 – Arco:
- 5 – Cuero revestido;
- 6 – Gas de protección;
- 7 – Escoria:
- 8 – Metal de soldadura;
- 9 – Metal común;
- 10 – Alambre de soldadura;
- 11 – Piscina derretida
Soldadura de arco sumergido:
Este método de soldadura utiliza un arco que arde bajo una capa de fundente. A diferencia de los métodos tradicionales, el alambre de soldadura no se recubre con ningún material adicional. En cambio, el extremo de soldadura está cubierto por un fundente granular, que fluye automáticamente desde el cabezal de fundición del fundente.
Como resultado, el arco queda completamente enterrado en el flujo, lo que hace que el calor se concentre y penetre profundamente. Esto lo convierte en un método ideal para soldar láminas gruesas con alta productividad manteniendo una buena calidad de soldadura y una deformación mínima de la soldadura.
- Plato giratorio de alambre de soldadura
- Motor de alimentación de alambre
- Embudo de flujo
- Fuente de energía
- flujo fundido
- metal de soldadura
- Soldadura
- Fluir
- Dirección de movimiento
Soldadura con protección de gas:
Este es un método de soldadura por fusión por arco que emplea dióxido de carbono u otros gases inertes como medio protector. El gas protector forma una capa protectora local alrededor del arco, lo que ayuda a prevenir la invasión de gases nocivos y garantiza la estabilidad del proceso de soldadura.
En comparación con la soldadura por arco manual, este método produce soldaduras con mayor resistencia, excelente plasticidad y resistencia a la corrosión. Es adecuado para soldar en todas las posiciones, incluidos los métodos de avance y retroceso.
5. ¿Códigos de soldadura comunes?
A continuación se muestran las posiciones de soldadura comunes, las formas de las juntas, las formas de las ranuras, los tipos de soldadura y los códigos de formas de los nodos de la estructura de la tubería:
| Código | Posición de soldadura |
| F | soldadura hacia abajo |
| h | Soldar en posición horizontal. |
| V | soldadura vertical |
| oh | Soldadura por posición aérea |
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Código de tipo de junta y forma de ranura
| Tipo de articulación | Forma de ranura | ||||
| Código | Nombre | Código | Nombre | ||
| I | yo-surco | ||||
| Junta de placa | B | Junta a tope | V | ranura en V | |
| t | Junta en T | X | Ranura X | ||
| X | cruz de tubo | I | Ranura en V de un solo lado | ||
| W. | filete | k | Ranura K | ||
| F | Junta de solape | U1 | ranura en U | ||
| Unión de tuberías | t | Junta en T | J1 | Ranura en U de un solo lado | |
| k | junta K | Observación: 1. Cuando el espesor de la placa de acero es ≥ 50 mm, se puede utilizar una ranura en forma de U o en forma de J. |
|||
| s | junta Y | ||||
6. ¿Defectos comunes de soldadura, causas y métodos de tratamiento?
Los defectos de soldadura se dividen en seis categorías: grietas, cavidades, inclusiones sólidas, fusión incompleta, penetración incompleta y defectos de forma.
Romper:
Las grietas en caliente y las grietas en frío son dos tipos comunes de defectos de soldadura.
Las grietas en caliente son causadas principalmente por una mala resistencia a las grietas del metal base, materiales de soldadura de mala calidad, selección inadecuada de los parámetros del proceso de soldadura y tensión interna excesiva de la soldadura.
Por otro lado, las grietas por frío son a menudo el resultado de un diseño irracional de la estructura de soldadura, una disposición inadecuada de las costuras de soldadura y medidas inadecuadas del proceso de soldadura, como la falta de precalentamiento antes de la soldadura y un enfriamiento rápido después de la soldadura.
Para tratar este tipo de grietas, un método es perforar orificios para evitar grietas en ambos extremos de la grieta o retirar el metal de soldadura de la grieta para repararla con soldadura.
Cavidad:
Los defectos de soldadura generalmente se dividen en dos tipos: agujeros de aire y contracción en cráter.
Los agujeros de aire son causados principalmente por varios factores, incluyendo daños graves al recubrimiento del electrodo, falla del electrodo y del fundente, manchas de aceite u óxido en el metal base, corriente de soldadura insuficiente, longitud excesiva del arco y velocidad de soldadura rápida.
El tratamiento para los orificios de aire consiste en retirar el metal de soldadura defectuoso en la ubicación del orificio de aire y luego realizar un procedimiento de soldadura de reparación.
La contracción del cráter, por otro lado, es causada principalmente por una corriente de soldadura excesiva, una velocidad de soldadura alta, una extinción rápida del arco y una adición insuficiente de metal de aportación para extinguir repetidamente el arco.
El tratamiento de la retracción del cráter consiste en realizar una operación de soldadura de reparación en el lugar del cráter.
Inclusión sólida:
Hay dos tipos de defectos que pueden ocurrir durante la soldadura: inclusión de escoria e inclusión de tungsteno.
Las principales causas de la inclusión de escoria son la mala calidad de los materiales de soldadura, la soldadura a una corriente demasiado baja, la soldadura a una velocidad demasiado rápida, la alta densidad de la escoria que bloquea la flotabilidad de la escoria y la falta de limpieza de la escoria durante la soldadura multicapa. .
Para remediar la inclusión de escoria, se debe eliminar el metal de soldadura alrededor del área afectada y luego se puede continuar con el proceso de soldadura.
La inclusión de tungsteno generalmente se produce cuando el electrodo de tungsteno entra en contacto con el metal fundido del charco durante la soldadura por arco de argón.
Para reparar este defecto, se debe excavar el metal defectuoso en la inclusión de tungsteno y luego se puede reanudar el proceso de soldadura.
Fusión y penetración incompletas:
Hay varias razones principales para una soldadura incompleta, incluida una corriente de soldadura demasiado pequeña, una velocidad de soldadura demasiado rápida, un espacio libre del ángulo de la ranura demasiado pequeño y una tecnología operativa inadecuada.
El método de tratamiento para la no fusión es retirar el metal de soldadura en la posición de no fusión y luego reparar la soldadura.
Para tratar la penetración incompleta, el método consiste en reparar la penetración incompleta en un lado de la estructura con una buena abertura directamente en la parte posterior de la soldadura.
Para soldaduras importantes que no se pueden reparar directamente mediante soldadura, se debe eliminar el metal de soldadura incompleto y rehacer la soldadura.
Defecto de forma:
Incluyendo socavado, superposición, hundimiento, contracción de raíz, desalineación, desviación de ángulo, peralte de soldadura, irregularidad de superficie, etc.
7. ¿Medidas comunes para prevenir la rotura laminar de las placas?
Para juntas en forma de T, en forma de cruz y de esquina cuando el espesor de la placa de brida no es inferior a 20 mm, para evitar o reducir grandes tensiones de contracción de soldadura en la dirección del espesor de la placa de metal base, se utiliza el siguiente diseño de estructura de junta debe adoptarse:
- Se deben utilizar ángulos y espacios más pequeños en las ranuras de soldadura (a), siempre que se cumplan los requisitos de profundidad de penetración y estanqueidad de la soldadura.
- Para juntas de esquina se debe utilizar una ranura simétrica o inclinada con respecto a la placa lateral (b).
- La soldadura de ranura bilateral debe ser simétrica en lugar de una soldadura de ranura asimétrica de un lado (c).
- Para juntas en forma de T o de esquina, el extremo de la placa que soporta la tensión de tracción de soldadura en la dirección del espesor de la placa debe extenderse fuera de la zona de soldadura de la junta (d).
- Se deben usar secciones de transición de acero fundido o acero forjado para las juntas en forma de T y transversales, y se deben usar juntas a tope para reemplazar las juntas en forma de T y transversales (e, f).
Cambie la dirección de tensión de la junta de placa gruesa para reducir la tensión en la dirección del espesor;
Para los nodos sujetos a carga estática, bajo la condición de cumplir con los requisitos de cálculo de resistencia de la unión, la soldadura de ranura completamente penetrada debe ser reemplazada por la soldadura a tope y de filete parcialmente penetrada.
8. ¿Método de inspección de calidad de soldadura?
Una vez completadas la soldadura y la inspección de la soldadura, el primer paso de la inspección será la inspección de la apariencia. Se debe utilizar inspección visual o lupa para observar cualquier defecto como socavaciones, quemaduras, penetración incompleta, grietas, bordes escalonados, permanencia y para verificar que las dimensiones generales de la soldadura cumplan con los requisitos.
Los defectos dentro de la soldadura generalmente se detectan mediante ondas ultrasónicas. Este método se basa en el principio de que las ondas ultrasónicas pueden propagarse dentro del metal y reflejarse y refractarse cuando encuentran la interfaz de dos medios, lo que ayuda a inspeccionar defectos dentro de la soldadura. La forma de onda se puede utilizar para determinar la presencia y ubicación de la falla.
Debido a que hay una superficie reflectante entre la sonda y la pieza de prueba, durante la inspección ultrasónica, el agente de acoplamiento debe cubrir la superficie de soldadura. Sin embargo, el método ultrasónico no puede determinar el tipo y tamaño de los defectos.
La inspección radiográfica se utiliza a veces en pruebas no destructivas para detectar defectos en las soldaduras. Hay dos tipos de inspección radiográfica: inspección por rayos X e inspección por rayos γ. El principio es que cuando el rayo pasa a través de la soldadura inspeccionada, cualquier defecto dará como resultado una menor atenuación del rayo que pasa por esa área.
Como resultado, la película negativa en la parte posterior de la soldadura es muy sensible a la luz y aparecerán puntos o rayas negras en el lugar del defecto después de lavar la película.
La inspección por rayos X tiene un tiempo de exposición corto, alta velocidad y una gran capacidad de penetración, pero el equipo es complejo, caro y adecuado para probar soldaduras con un espesor inferior a 30 mm. Por el contrario, el equipo de inspección de rayos gamma es portátil, fácil de operar y tiene una gran capacidad de penetración.
9. ¿Cuál es la base para juzgar los resultados de la inspección por muestreo?
Criterios de aceptación de lotes para soldaduras:
- Cuando la tasa no calificada del número de soldaduras en la inspección por muestreo es inferior al 2%, se acepta el lote.
- Cuando la tasa no calificada del número de soldaduras en la inspección por muestreo es superior al 5%, el lote es inaceptable.
- Cuando la tasa no calificada del número de soldaduras en la inspección por muestreo está entre 2% y 5%, la inspección por muestreo debe repetirse y se debe agregar una línea de extensión de soldadura en ambos lados de la pieza original no calificada, excepto en la situación en la quinto párrafo de este artículo.
- Cuando la tasa de no calificados de todas las soldaduras en la inspección por muestreo no supera el 3%, el lote está calificado.
- Cuando la tasa no calificada es superior al 3%, el lote es no calificado.
Criterios de inspección adicionales:
- Si la aceptación del lote no está calificada, se deben inspeccionar todas las soldaduras restantes del lote.
- Si se encuentra un defecto de grieta durante la inspección, repita la verificación in situ.
- Si no se encuentran defectos de grietas en la soldadura de doble punto, se aceptará el lote.
- Si se encuentran múltiples grietas durante la inspección o después de una doble verificación, el lote será inaceptable y se deben inspeccionar todas las soldaduras restantes en el lote.
10. ¿Qué condiciones requieren calificación en procedimientos de soldadura?
Además de las exenciones enumeradas en el código nacional de soldadura de estructuras de acero, cualquier combinación de acero, materiales de soldadura, métodos de soldadura, formas de juntas, posiciones de soldadura, sistemas de tratamiento térmico posterior a la soldadura, parámetros del proceso de soldadura, mediciones de precalentamiento y poscalentamiento y otros parámetros. utilizado por la unidad de construcción por primera vez, estará sujeto a la evaluación del proceso de soldadura antes de la fabricación e instalación de los miembros de la estructura de acero.
