El acero galvanizado es muy utilizado en diversas industrias debido a la capa protectora de óxido de zinc que se forma en el aire, preservando la estructura interna del acero.
A pesar de su resistencia a la corrosión, la presencia de una capa galvanizada puede causar grietas, porosidad e inclusión de escoria durante la soldadura, lo que a menudo resulta en una calidad de soldadura inferior.
Normalmente, se aplica una capa de zinc, de aproximadamente 20 µm de espesor, al acero con bajo contenido de carbono. El zinc tiene un punto de fusión de 419°C y un punto de ebullición de alrededor de 908°C. Durante la soldadura, el zinc se funde hasta convertirse en un líquido y flota en la superficie del charco de soldadura o se deposita en la raíz de la costura de soldadura.
El zinc, que tiene una solubilidad sustancial en el hierro, puede infiltrarse en el metal de soldadura a lo largo de los límites de los granos, provocando "fragilidad del metal líquido". Al mismo tiempo, el zinc y el hierro pueden formar compuestos intermetálicos frágiles como Fe3Zn10 y FeZn10, que reducen la plasticidad del metal de soldadura y provocan grietas bajo tensión de tracción.
Las soldaduras de filete, especialmente las uniones en T, son particularmente propensas a agrietarse.
Durante la soldadura de acero galvanizado, la capa de zinc en el chaflán y borde de la soldadura, bajo la acción del calor del arco, se oxida, se funde, se evapora y se volatiliza, liberando humo y vapores blancos, que pueden provocar porosidad en la soldadura.
El alto punto de fusión del ZnO, formado debido a la oxidación, alrededor de 1800 °C o más, puede provocar inclusiones de escoria de ZnO si los parámetros de soldadura son demasiado pequeños.
Además, la creación de compuestos de escoria de óxido de bajo punto de fusión como FeO-MnO o FeO-MnO-SiO2 puede ocurrir debido al papel del zinc como desoxidante. Los estándares y técnicas de soldadura inadecuados pueden provocar la expansión del área de fusión, lo que podría dañar la capa galvanizada.
Esto es especialmente probable durante operaciones de arco largo y grandes oscilaciones. La evaporación del zinc produce una gran cantidad de humo blanco, que puede resultar irritante y perjudicial para el ser humano.
Por lo tanto, utilizar métodos de soldadura y materiales que produzcan menos humo es una consideración fundamental.
Se utilizan varios métodos de soldadura para acero galvanizado, incluida la soldadura con gas, la soldadura manual por arco metálico, la soldadura protegida con gas CO2, la soldadura automática por arco sumergido y la soldadura con gas inerte de tungsteno.
La soldadura con gas, que alguna vez se usó comúnmente para soldar tuberías galvanizadas, ahora está en gran medida obsoleta debido a su aporte de calor no concentrado, lo que puede provocar defectos y un rendimiento mecánico deficiente de la soldadura. La soldadura con gas provoca daños importantes a la capa galvanizada.
La soldadura protegida con gas CO2 es favorable para soldar acero galvanizado. Con las especificaciones de soldadura correctas y los gases de protección y materiales de soldadura correspondientes, se pueden obtener uniones soldadas de alta calidad.
Sin embargo, este método rara vez se utiliza en la práctica de la ingeniería.
La soldadura con gas inerte de tungsteno, con su energía de arco concentrada, causa menos daño a la capa galvanizada y puede formar fácilmente buenas juntas de doble cara para soldadura de una cara.
Sin embargo, su menor velocidad y su mayor costo lo convierten en una opción menos atractiva.
La soldadura manual por arco metálico es el método más utilizado para la instalación de tuberías. Con la elección correcta de electrodos, como J421, J422, J423, se utilizan electrodos de tipo óxido de titanio y de tipo titanio-calcio.
Estos electrodos tienen una alta tasa de fusión, lo que aumenta la velocidad de fusión. Si se opera sin oscilación, sólo se dañará la capa galvanizada en el borde del baño de soldadura, generalmente sin expandir el área de fusión, reduciendo así la penetración de zinc líquido en el metal de soldadura.
Con el método de operación correcto y el material de soldadura se puede obtener un buen desempeño mecánico de la unión, libre de defectos.
Debido a su menor costo y mayor velocidad en comparación con la soldadura con gas inerte de tungsteno, se adopta la soldadura manual por arco metálico cuando hay soldadores calificados disponibles.
La preparación previa a la soldadura del acero galvanizado es la misma que la del acero con bajo contenido de carbono en general. Se debe prestar mucha atención al tamaño del chaflán y a la capa galvanizada cercana.
Para garantizar una penetración total, el tamaño del chaflán debe ser apropiado, generalmente de 60 a 65°, con un espacio determinado, generalmente de 1,5 a 2,5 mm. Para reducir la penetración del zinc en la soldadura, la capa galvanizada dentro del bisel se puede limpiar antes de soldar.
En el trabajo real, se adopta un proceso de biselado centralizado sin dejar bordes romos para el control centralizado y se utiliza un proceso de soldadura de dos capas para reducir la posibilidad de una fusión incompleta.
El electrodo debe elegirse en función del material base de la tubería galvanizada. Para acero con bajo contenido de carbono en general, se elige comúnmente J422 debido a su fácil operación.
Técnica de soldadura:
Al soldar la primera capa de soldaduras multicapa, intente derretir la capa de zinc y permita que se vaporice y evapore de la soldadura, lo que puede reducir en gran medida la cantidad de zinc líquido que queda en la soldadura.
Al realizar soldaduras de filete, intente derretir la capa de zinc y permita que se vaporice y evapore de la soldadura de la primera capa. Esto se hace moviendo primero la punta del electrodo hacia adelante unos 5 a 7 mm, derritiendo la capa de zinc y luego regresando a la posición original para continuar soldando.
Después de soldar, es necesario limpiar inmediatamente el cordón de soldadura, cepillar con una imprimación rica en zinc y aplicar medidas de protección contra la corrosión.
Medidas de garantía de calidad para la soldadura.
El control se implementa en cinco aspectos: personal, materiales, máquinas, métodos y medio ambiente.
1. El factor personal es el foco del control de la soldadura:
Por lo tanto, antes de soldar, se deben seleccionar soldadores que sean técnicamente competentes y posean certificados de soldadura para que reciban la formación y las instrucciones técnicas necesarias. No se permite ningún reemplazo aleatorio para garantizar la estabilidad del personal de soldadura de tuberías.
2. Control de materiales de soldadura:
Asegurar que los materiales adquiridos provengan de canales regulares, con garantía de calidad, certificados de conformidad y cumplan con los requisitos del proceso; el control de los cabezales de electrodos de soldadura reciclados es estricto para garantizar el flujo y el uso; Los materiales de soldadura deben cocinarse estrictamente de acuerdo con el proceso y la cantidad emitida de una vez no debe exceder medio día de uso.
3. Máquinas de soldar:
Las máquinas de soldar deben ser confiables y cumplir con los requisitos del proceso; Las máquinas de soldar deben contar con medidores de corriente y voltaje calibrados para garantizar la correcta ejecución del proceso de soldadura. Los cables de soldadura no pueden ser demasiado largos y se deben ajustar los parámetros de soldadura cuando sean largos.
4. Métodos del proceso de soldadura:
Garantir a implementação rigorosa de métodos operacionais especiais para tubos galvanizados, inspeção pré-soldagem da ranhura do processo de soldagem, controle dos parâmetros do processo de soldagem e técnicas operacionais, inspeção da qualidade da aparência pós-soldagem e testes não destrutivos adicionais após a soldagem , Si es necesario. Controlar los niveles de soldadura y la cantidad de material de soldadura para cada junta.
5. Control del entorno de soldadura:
Asegúrese de que la temperatura, la humedad y la velocidad del viento durante la soldadura cumplan con los requisitos del proceso.
Conclusión
La soldadura de tuberías galvanizadas en caliente en la construcción adopta el proceso de soldadura correcto, verifica y acepta estrictamente de acuerdo con las especificaciones y realiza rápidamente un tratamiento anticorrosión (pintura rica en zinc) en la soldadura después de la soldadura.
Tiene cierta viabilidad en el proceso de construcción de sistemas de aire acondicionado abiertos y cerrados, lo que puede aumentar la velocidad de construcción y mejorar la firmeza de las conexiones de las tuberías.
Por lo tanto, bajo las condiciones de construcción permitidas, y bajo la premisa de implementar las medidas protectoras y anticorrosión pertinentes, se pueden soldar entre sí tuberías galvanizadas en caliente.
