Soldadura con hidrógeno atómico | Funcionamiento, Ventajas y Aplicación

SOLDADURA ATÓMICA CON HIDRÓGENO

La soldadura por hidrógeno atómico (AHW) es una combinación de técnicas de soldadura eléctrica y con gas. Es un proceso de soldadura por arco termoquímico en el que se unen piezas mediante el calor obtenido al hacer pasar una corriente de hidrógeno a través de un electrodo eléctrico entre dos electrodos de tungsteno.

El arco proporciona energía para que ocurra una reacción química. Durante el proceso, se libera más calor debido a la reacción exotérmica. El arco eléctrico rompe eficazmente las moléculas de hidrógeno que se recombinan con una tremenda liberación de calor a una temperatura de 3.400 a 4.000°C. Sin el arco, un soplete de oxihidrógeno sólo puede alcanzar los 2.800 grados C. Es la tercera llama más caliente después del dicianoacetileno a 4.987°C y el cianógeno a 4.525 grados C. Un soplete de acetileno sólo alcanza los 3.300°C. Este dispositivo se llama hidrógeno. antorcha atómica o
naciente antorcha de hidrógeno o antorcha Langmuir. El proceso también se conocía como soldadura por arco atómico. La varilla de relleno puede usarse o no durante el proceso de soldadura.

Principio de soldadura de hidrógeno atómico.

El calor producido por este soplete es suficiente para soldar tungsteno a 3422°C y la mayoría de los metales refractarios. El gas hidrógeno actúa como elemento calefactor y también como gas protector para proteger el metal líquido fundido de la oxidación y la contaminación por carbono, nitrógeno u oxígeno, que pueden dañar gravemente las propiedades de muchos metales. Elimina la necesidad de fundente para este fin.

El arco se mantiene independientemente de la pieza o piezas a soldar. El gas hidrógeno normalmente es diatómico (H2), pero las temperaturas son superiores a 6.000 °C cerca del arco. Cuando el hidrógeno golpea una superficie relativamente fría, se recombinará en su forma diatómica, liberando la energía asociada con la formación de enlaces. La energía en AHW se puede variar fácilmente cambiando la distancia entre el flujo del arco y la superficie de la pieza. Este proceso está siendo sustituido por la soldadura por arco metálico con gas, principalmente debido a la disponibilidad de gases inertes baratos.

En este proceso, el arco se mantiene de forma totalmente independiente de la pieza o pieza que se esté soldando. La pieza es parte del circuito eléctrico sólo en la medida en que una porción del arco entra en contacto con la pieza, momento en el cual existe un voltaje entre la pieza y cada electrodo.

Se diferencia de la soldadura por arco metálico blindado, en la que el arco es independiente del metal base, haciendo que el portaelectrodos sea móvil sin que se apague el arco. Por tanto, la entrada de calor a la soldadura podría controlarse manualmente para controlar las propiedades del metal de soldadura.

El proceso tiene las siguientes características especiales.

• Se obtiene una alta concentración de calor.
• El hidrógeno actúa como escudo contra la oxidación.
• Podría usarse metal de aportación de composición base.
• La mayoría de sus aplicaciones pueden cumplirse mediante el proceso MIG. Por tanto, no se utiliza habitualmente.

Trabajos de soldadura de hidrógeno atómico.

El equipo consta de un soplete de soldadura con dos electrodos de tungsteno inclinados y ajustados para mantener un arco estable como se muestra en la Figura 4.4. Unas toberas anulares situadas alrededor de los electrodos de tungsteno transportan el gas hidrógeno suministrado por las bombonas de gas. La fuente de alimentación de CA es adecuada en comparación con la CC porque habrá la misma cantidad de calor disponible en ambos electrodos. Se requiere un transformador con un voltaje de circuito abierto de 300 Pis para iniciar y mantener el arco.

configuración de soldadura de hidrógeno atómico

Las piezas se limpian para eliminar suciedad, óxidos y otras impurezas para obtener una soldadura sólida. El suministro de gas hidrógeno y el dispositivo de soldadura están encendidos. Un arco se forma colocando dos electrodos de tungsteno en contacto entre sí y separados instantáneamente por una pequeña distancia de 1,5 mm. Por tanto, el arco aún permanece entre dos electrodos.

A medida que el chorro de hidrógeno pasa a través del arco eléctrico, se disocia en hidrógeno atómico al absorber grandes cantidades de calor proporcionadas por el arco eléctrico.

H2aBH + H = 422 kJ (reacción endotérmica)

Ventajas, limitaciones y aplicaciones de la soldadura con hidrógeno atómico

Ventajas de la soldadura por hidrógeno atómico:

1. El proceso de soldadura es más rápido.
2. Durante el proceso se obtiene una llama intensa que puede concentrarse en la junta. En consecuencia, se produce menos distorsión.
3. No existe ningún requisito para un flujo separado y un gas o flujo de protección. La propia envoltura de hidrógeno evita la oxidación del metal y del electrodo de tungsteno. También reduce el riesgo de captura de nitrógeno.
4. La pieza de trabajo no forma parte del circuito eléctrico. En consecuencia, se eliminan problemas como la apertura del arco y el mantenimiento de las columnas del arco.
5. También es posible soldar materiales delgados que tal vez no se puedan lograr exitosamente mediante soldadura por arco metálico.
6. La pieza de trabajo no forma parte del circuito eléctrico. El arco permanece entre dos electrodos de tungsteno y puede moverse fácilmente a otros lugares sin extinguirse.

Limitaciones de la soldadura por hidrógeno atómico:

1. La post-soldadura es alta en comparación con otros procesos.
2. El proceso de soldadura se limita únicamente a posiciones planas.
3. El proceso no se puede utilizar para depositar grandes cantidades de metales.
4. La velocidad de soldadura es menor en comparación con la soldadura por arco metálico o MIG.

Aplicaciones de la soldadura por hidrógeno atómico:

1. Estos procesos de soldadura se utilizan para soldar aceros para herramientas que contienen tungsteno, níquel y molibdeno. .
2.Se utilizan para unir piezas, recargar y reparar troqueles y herramientas.
3. La soldadura con hidrógeno atómico se utiliza cuando se requiere una soldadura rápida en aceros inoxidables, metales no ferrosos y otras aleaciones especiales.