Conceptos básicos de soldadura
Las propiedades mecánicas de los metales incluyen resistencia, ductilidad, dureza, tenacidad, resistencia a la fatiga, entre otras.
La dureza se puede medir mediante varios métodos, incluida la dureza Brinell, la dureza Rockwell y la dureza Vickers.
La conductividad térmica se refiere a la capacidad de los materiales metálicos para conducir el calor.
Las propiedades físicas de los metales incluyen densidad, punto de fusión, expansión térmica, conductividad térmica, conductividad eléctrica y otras.
El acero resistente al calor es un acero que mantiene una cierta estabilidad térmica y resistencia a altas temperaturas.
El acero inoxidable es un tipo de acero resistente a la corrosión de sustancias como el aire, el ácido, los álcalis y la sal, gracias a su superficie inoxidable y resistente a los ácidos.
La capacidad de los materiales metálicos para conducir corriente eléctrica se llama conductividad eléctrica y se mide por resistividad.
La temperatura a la que un metal pasa del estado sólido al líquido se llama punto de fusión.
Los símbolos de soldadura generalmente constan de símbolos básicos y guías, y se agregan símbolos adicionales, como símbolos auxiliares, símbolos suplementarios y símbolos de tamaño de soldadura, según sea necesario.
El símbolo de una superficie de soldadura nivelada está representado por un guión (-), mientras que un símbolo que representa una placa de respaldo en la parte inferior de la soldadura se representa como un círculo con una cruz en su interior (). Un símbolo de una soldadura alrededor de la pieza soldada está representado por un círculo (○).
El tratamiento térmico se puede clasificar en recocido, templado, normalizado y revenido según los métodos utilizados para calentar y enfriar.
Una corriente continua (DC) es un tipo de corriente eléctrica cuya dirección y magnitud permanecen constantes en el tiempo, mientras que una corriente alterna (AC) fluctúa.
El desgarro laminar es un tipo de grieta escalonada que se forma a lo largo de las capas de laminación de una placa de acero en componentes soldados debido a la soldadura.
Cuando otras condiciones son constantes, la tendencia a que se produzca porosidad aumenta al aumentar la velocidad de soldadura. Asimismo, un aumento de la corriente de soldadura y del voltaje del arco provocará un aumento de la tendencia a la porosidad.
La soldadura por arco manual es un método versátil que se puede utilizar para soldar diversos materiales como acero al carbono, acero de baja aleación, acero resistente al calor, acero de baja temperatura y acero inoxidable.
La soldadura por arco manual se puede realizar en varias posiciones, como horizontal, vertical y oblicua, lo que la convierte en un método muy utilizado.
En comparación con la soldadura con gas y la soldadura por arco sumergido, la soldadura por arco manual da como resultado una microestructura más fina, zonas más pequeñas afectadas por el calor y un mejor rendimiento de la junta.
La calidad del producto final durante la soldadura por arco manual está directamente influenciada por la competencia técnica y la experiencia del soldador.
Los parámetros del proceso de soldadura se refieren a varias cantidades físicas seleccionadas para garantizar la calidad del proceso de soldadura.
La elección del electrodo para soldadura por arco manual se basa principalmente en las propiedades del metal base, el tipo de unión y las condiciones de trabajo. El grado de resistencia del electrodo para soldar acero al carbono en general y acero de baja aleación se selecciona principalmente según el principio de igual resistencia.
Se deben considerar muchos factores al seleccionar la corriente de soldadura para soldadura por arco manual, pero los factores principales incluyen el diámetro del electrodo, la posición de soldadura y el nivel del cordón de soldadura.
La fórmula empírica para calcular la corriente de soldadura para soldadura por arco manual es I = 10d^2.
Las formas de ranura básicas comúnmente utilizadas en la soldadura por arco manual incluyen forma de I, forma de V, forma de V doble, forma de Y doble y ranura en U doble con borde de campana.
Las grietas de soldadura tienen las características de una muesca aguda y una gran relación de aspecto.
El propósito del precalentamiento es disminuir la velocidad de enfriamiento y mejorar las condiciones de estrés.
La escoria producida por un electrodo alcalino tiene una gran capacidad de eliminación de azufre y fósforo.
Inmediatamente después de soldar, toda o parte de la soldadura debe someterse a calentamiento o aislamiento. El proceso de enfriamiento lento se denomina postcalentamiento y es crucial para prevenir el agrietamiento retardado al reducir eficazmente el hidrógeno en la junta soldada.
Durante la soldadura, si las burbujas en el charco de material fundido no escapan durante la solidificación, los agujeros resultantes se denominan porosidad.
La escoria residual disuelta en la soldadura después de la soldadura se llama inclusión de escoria.
La capa de recubrimiento aplicada a la superficie del núcleo de soldadura se llama revestimiento.
La longitud de la varilla de soldadura depende de factores como el diámetro del núcleo de soldadura, el material y el tipo de revestimiento.
El acero para soldar núcleos se puede dividir en tres categorías: acero estructural al carbono, acero estructural de aleación y acero inoxidable.
Las varillas de soldadura se pueden dividir en diferentes tipos según su finalidad: electrodos de acero al carbono, electrodos de acero de baja aleación, electrodos de acero inoxidable, electrodos de revestimiento, electrodos de hierro fundido, electrodos de níquel y aleaciones de níquel, electrodos de cobre y aleaciones de cobre, electrodos de aluminio y aleaciones de aluminio. y electrodos para fines especiales.
Lectura relacionada: ¿Cómo elegir la varilla de soldadura adecuada?
Una junta a tope sin ranuras se utiliza para soldar placas de acero más delgadas, mientras que una junta a tope ranurada se usa para soldar con penetración total en placas de acero más gruesas.
Un generador de acetileno es un dispositivo que genera acetileno mediante la interacción de voltaje y agua.
El propósito de una válvula reductora de presión es reducir el gas a alta presión almacenado en el cilindro de gas a una presión de trabajo estable.
La proporción de mezcla de oxígeno y acetileno, conocida como β, puede dar como resultado una llama neutra con un valor de β entre 1,1 y 1,2, una llama de oxidación con β mayor que 1,2 o una llama de carbonización con β menor que 1,1.
Los parámetros de un proceso de soldadura con gas incluyen el diámetro del alambre de soldadura, las propiedades de la llama y la eficiencia energética, la polarización de la boquilla de soldadura y la velocidad de soldadura.
La soldadura es un método de procesamiento que permite unir dos piezas metálicas mediante calentamiento, presión o ambos, con o sin el uso de materiales de relleno, dando como resultado un enlace atómico.
Hay 13 símbolos básicos que representan la forma de la sección transversal de una soldadura.
El ángulo entre la vertical de la superficie de soldadura y la superficie de la ranura se llama ángulo de la superficie de la ranura.
La unión entre la superficie de soldadura y el metal base se llama punta de soldadura.
Al soldar metales no ferrosos, hierro fundido, acero inoxidable y otros materiales, normalmente se requiere fundente de soldadura con gas.
Lectura relacionada: Metales ferrosos y no ferrosos
La seguridad de un cilindro de acetileno está garantizada por un tapón fusible ubicado en el hombro del cilindro.
Los métodos para encender un arco de soldadura incluyen el método de contacto momentáneo y el método de arco de alta frecuencia y alto voltaje.
La estructura estándar de la soldadura por arco manual es el electrodo ácido, mientras que las estructuras importantes requieren el uso de un electrodo alcalino.
Los electrodos se pueden dividir en electrodos ácidos y electrodos alcalinos según las propiedades de disolución de escoria de sus recubrimientos después de la fusión.
La seguridad de una botella de oxígeno está garantizada por un disco de seguridad metálico en la válvula de la botella.
El proceso de corte de metales consta de tres pasos: precalentamiento, combustión térmica y eliminación de escoria.
En la producción de tratamientos térmicos, los métodos de enfriamiento comunes incluyen enfriamiento isotérmico y dos tipos de enfriamiento continuo.
La generación y mantenimiento de un arco requiere emisión de electrones catódicos e ionización de gases.
Las principales fuentes de azufre en una soldadura son el metal base, el alambre de soldadura, el recubrimiento fundente o el fundente, por lo que controlar el contenido de azufre en las materias primas de soldadura es crucial para reducir el contenido de azufre en la soldadura.
En la soldadura por fusión, la cantidad de energía suministrada por unidad de longitud de soldadura se denomina energía lineal.
La cristalización primaria en baño fundido implica dos procesos: nucleación y crecimiento de nucleación.
Al soldar con gas de protección CO2, puede producirse porosidad de nitrógeno debido a una protección insuficiente o al gas CO2 impuro.
El modo de alambre inverso de la soldadura semiautomática con protección de gas CO2 incluye el tipo de alambre de empuje, el tipo estirado y el tipo de contrafase. Actualmente, la pistola de soldar con alambre de empuje es la más utilizada.
El sistema de suministro de gas de soldadura protegido con gas CO2 consta de cilindros de gas, secador, precalentador, reductor de presión, medidor de flujo y otros componentes.
El equipo de soldadura con protección de gas CO2 incluye una fuente de energía para soldar, un soplete para soldar, un sistema de alimentación de alambre, una unidad de suministro de aire y un sistema de control.
El tratamiento térmico posterior a la soldadura puede incluir tratamiento térmico posterior a la soldadura, revenido a alta temperatura, normalización o normalización más revenido.
Las grietas que se producen durante la soldadura de hierro fundido gris pueden ser grietas por tensión térmica o grietas en caliente, siendo las grietas por tensión térmica las más comunes.
Para soldadura en caliente de fundición nodular se debe utilizar electrodo Cast 238.
La tensión y la deformación de la soldadura en la dirección perpendicular a la soldadura se denominan tensión y deformación transversales.
En estructuras con soldaduras asimétricas, se debe soldar primero el lado con menos soldaduras y luego el lado con más soldaduras para minimizar la deformación general.
Para contrarrestar la deformación de la soldadura, la soldadura se puede deformar artificialmente en la dirección opuesta antes de soldar. Este método se conoce como método de deformación inversa.
El método de disipación de calor no es adecuado para materiales con alta templabilidad.
El método de corrección de llama implica utilizar la deformación plástica generada por el calentamiento local de la llama para comprimir el metal después del enfriamiento con el fin de corregir la deformación.
La clave para una corrección exitosa del calentamiento de la llama es comprender la deformación causada por el calentamiento local de la llama, determinar la posición correcta de calentamiento y controlar la temperatura y el número de calentamientos repetidos.
Los modos de calentamiento por llama incluyen calentamiento puntual, calentamiento lineal y calentamiento triangular.
El calentamiento triangular se utiliza a menudo para corregir la deformación por flexión en componentes con una rigidez gruesa y fuerte.
El precalentamiento antes de soldar puede reducir las diferencias de temperatura y retrasar el enfriamiento, reduciendo así el estrés de la soldadura.
Un cilindro de acetileno debe usarse verticalmente y, si se coloca horizontalmente, debe reposar durante 20 minutos antes de su uso.
El reductor de presión no debe ensuciarse con grasa durante su uso.
Antes de utilizar el soplete de soldadura, es importante comprobar su rendimiento de inyección y absorción.
Al soldar placas de acero inoxidable se deben utilizar tres electrodos de Dacron diferentes para una misma soldadura.
Si un soplete falla, apague primero el acetileno y luego el oxígeno.
De acuerdo con lo establecido en la norma nacional GB3323-82 “Método de clasificación de radiografías de soldadura de acero y negativos”, el estándar de calidad para la radiografía de soldadura de acero se divide en cuatro niveles, con menos defectos en las soldaduras de Grado I y más en las soldaduras de Grado IV. .
GB3323 establece que no se permiten grietas en soldaduras de Grado I y no debe haber falta de fusión, penetración incompleta, inclusión de escoria de tira o grietas. Para soldaduras de Grado II, no habrá soldadura bilateral ni penetración incompleta en soldadura unilateral con placa de respaldo.
Cuando se utiliza un electrodo de acero al carbono para conectar una unión de hierro fundido y acero con bajo contenido de carbono, primero se puede depositar una capa aislante de 4-5 mm en la ranura de hierro fundido y luego se puede realizar la soldadura por puntos de montaje después del enfriamiento.
