Éstos incluyen:
- alto contenido de carbono (cuanto más alto, peor suelda);
- alta fluidez;
- la posibilidad de formación de óxidos refractarios durante el proceso de soldadura (su punto de fusión es mucho más alto que el punto de fusión del propio hierro fundido);
- tendencia a las grietas (debido a la heterogeneidad del metal), poros (debido al desgaste durante la soldadura con carbono).
Todo esto afecta negativamente a la soldabilidad y, con razón, se considera que el hierro fundido es un material difícil de soldar. Sobre todo cuando la soldadura se hace en casa y no hay forma de saber qué marca de fundición se está soldando. Mucha gente juzga la soldabilidad de un producto de hierro fundido por su fractura.
Si la fractura es negra o gris oscuro, tendrá que esforzarse para restaurar sus propiedades originales o no soldar en absoluto, sin electrodos especiales y sin conocer las complejidades de la tecnología.
Principales tipos de soldadura.
Los especialistas utilizan 2 tipos de soldadura de hierro fundido: método frío y caliente. La soldadura en frío requiere el uso de electrodos especialmente diseñados para soldar hierro fundido.
Es posible soldar productos de hierro fundido en estado frío (sin calentamiento) utilizando electrodos de acero hechos de acero con bajo contenido de carbono, pero esto requiere mucho esfuerzo por parte del soldador y su comprensión de los procesos que ocurren en la zona de soldadura. Esto se debe a las propiedades del hierro fundido. El metal después de la soldadura se enfría rápidamente y esto conduce a su fragilidad, lo que puede provocar grietas.
Soldadura de hierro fundido- tecnología de productos de soldadura de hierro fundido. El hierro fundido es un metal difícil de soldar. Se suelda con electrodos consumibles o no consumibles con o sin calentamiento. El hierro fundido es una aleación de hierro y carbono. El contenido de carbono en el hierro fundido es de aproximadamente 2,14%. El carbono da dureza a las aleaciones de hierro, reduce la ductilidad y la tenacidad. El carbono en el hierro fundido se encuentra en forma de cementita y grafito.
El punto de fusión del hierro fundido es de 1150 a 1200 °C, que es 300 °C más bajo que el del hierro puro. La conductividad térmica del hierro fundido es menor que la de los aceros, el coeficiente de expansión térmica es el mismo. La conductividad eléctrica del hierro fundido depende de la distribución de las inclusiones de grafito.
Con el rápido enfriamiento del hierro fundido desde una temperatura de más de 750 °C, el grafito se convierte en cementita, mientras que el hierro fundido pasa de gris a blanco. Se forma una estructura endurecida con tensiones internas que conducen a grietas.
hierro fundido de soldadura de mineral debido a la formación de grietas debido a inclusiones de grafito; quemado de carbono y formación de poros en la costura; la formación de óxidos refractarios con un punto de fusión superior al del hierro fundido; su gran fluidez.
El hierro fundido se suelda mediante soldadura manual por arco con electrodos consumibles (TsCh-4) o no consumibles (tungsteno, carbón, grafito) con o sin calentamiento. Las tensiones de soldadura que surgen en la costura cuando el metal se enfría se eliminan forjando las costuras.
Para la soldadura en frío de hierro fundido, se utilizan electrodos de hierro-níquel, cobre-hierro, hierro-cobre-níquel de los siguientes grados:
electrodos de cobre-hierro: OZCH-2 y OZCH-6;
Electrodos de níquel y hierro-níquel: OZZHN-1, OZCH-3, OZCH-4;
· electrodos de hierro-cobre-níquel: МНЧ-2.
Durante la soldadura en caliente, el metal se precalienta a 500-700°C. Se utilizan electrodos de hierro fundido con varillas de grados A y B: OMCH-1 y UZTM-74. Los electrodos deben ser de gran diámetro, de 8 a 16 mm.
Para mejorar la calidad de la costura al soldar hierro fundido, la pieza se calienta y se enfría lentamente después de la soldadura.
Métodos de soldadura de hierro fundido.
La soldadura de hierro fundido se utiliza con fines de reparación y para la fabricación de estructuras de fundición soldadas. Según el tipo y las condiciones de funcionamiento, las uniones soldadas de piezas de fundición están sujetas a requisitos de resistencia mecánica, densidad (estanqueidad al agua, estanqueidad al gas) y maquinabilidad con una herramienta de corte. Es muy difícil cumplir con estos requisitos durante la soldadura debido a las características físicas y químicas del hierro fundido.
Las dificultades que surgen a la hora de soldar hierro fundido suelen deberse a la baja resistencia del metal de la unión soldada frente a la formación de fisuras ya su escasa maquinabilidad en máquinas mecánicas.
La baja resistencia del metal base y del metal de la zona afectada térmicamente frente a la formación de grietas es característica de la fundición por un margen reducido de capacidad de deformación (menor resistencia y ductilidad).
Estas características del hierro fundido son consecuencia de la violación de la continuidad de su base metálica por inclusiones de grafito, así como de su tendencia al blanqueo y endurecimiento incluso a bajas velocidades de enfriamiento. Estas propiedades del hierro fundido están determinadas por el alto contenido de carbono que contiene.
La conexión de piezas de hierro fundido entre sí se realiza mediante soldadura con gas, soldadura blanda, soldadura termita, soldadura de fundición, soldadura por arco y soldadura por electroescoria.
La soldadura se realiza sin calentamiento (método de soldadura en frío), con calentamiento local y con calentamiento general de todo el producto. Para la soldadura por arco se utilizan electrodos de carbono, grafito, acero y aleados, así como electrodos de metales no ferrosos. La preparación de lugares para soldar se realiza mecánicamente o por fuego. Para contener el metal fundido del baño de soldadura (hierro fundido fluido), se utilizan molduras especiales. El propósito del moldeo es sostener el metal fundido. La masa de moldeo tiene la siguiente composición: arena de cuarzo mezclada con vidrio líquido 40%, tierra de moldeo 30% y arcilla blanca 30%.
La pieza preparada para soldar se somete a un calentamiento general o local a una temperatura de 350 - 450 ºC. En ocasiones para piezas especialmente complejas se realiza un calentamiento a una temperatura de 550-600 ºC.
La soldadura se realiza tanto en corriente alterna como continua. El valor actual se selecciona del cálculo de 50-90 A por 1 mm del diámetro del electrodo.
Características de la soldadura de cobre.
por sus propiedades físicas y químicas. El cobre tiene un punto de fusión de 1080-1083°C. A temperaturas de 300-500°C, tiene fragilidad en caliente. El cobre líquido disuelve el oxígeno y el hidrógeno. Con oxígeno, forma óxido de cobre Cu 2 O, cuyo punto de fusión es 20 ° más bajo que el punto de fusión del cobre puro.
(\displaystyle (\mathsf (4Cu\ +\ O_(2)\ (\xrightarrow (>200\ ^(\circ )C))\ 2Cu_(2)O)))
La presencia de nitroso conduce a la formación de grietas calientes después de la soldadura. La manifestación de la "enfermedad del cobre por hidrógeno" se debe al hecho de que cuando el hidrógeno se combina químicamente con oxígeno, el vapor de agua tiende a expandirse, lo que, a su vez, provoca grietas en el metal de soldadura.
El cobre tiene una alta conductividad térmica y eléctrica. La conductividad térmica del cobre es 6-7 veces mayor que la conductividad térmica del acero, también tiene buena fluidez en la masa fundida.
Conductividad eléctrica del cobre a 20 °C: 55,5-58 MS/m.
La soldabilidad del cobre es máxima en ausencia de impurezas. Las impurezas de plomo, arsénico, etc. dificultan la soldadura. Al soldar, el cobre no debe contaminarse con impurezas. Los metales mezclados con cobre: cromo, manganeso, hierro, etc. ayudan a aumentar la resistencia de la soldadura.
Características de la soldadura[editar | editar texto wiki]
La soldadura de cobre y aleaciones se puede realizar mediante soldadura con gas. En la soldadura por arco manual con electrodos revestidos, el metal de soldadura puede estar contaminado con componentes de aleación. Debido a la alta conductividad térmica del cobre, se debe usar más corriente en la soldadura por arco.
Dado que se forma óxido de cobre durante la soldadura, la soldadura debe realizarse rápidamente, a una velocidad de aproximadamente 0,25 m/min. Para soldar cobre con un espesor de 6 mm o más, se utiliza el precalentamiento de las piezas de trabajo.
Características de la soldadura por arco de tuberías de cobre y aleación de cobre y níquel. Principales tipos, elementos estructurales y tamaños de conexiones de cobre y aleaciones de cobre y níquel
Las características de la soldadura de aluminio y sus aleaciones están asociadas con las propiedades físicas y químicas del metal. El aluminio tiene una gravedad específica baja: 2,7 g / cm3, alta conductividad eléctrica y térmica, en su superficie hay una película de óxido que tiene un alto punto de fusión de 2044 ° C, mientras que la temperatura de fusión del aluminio en sí es de aproximadamente 660 ° C. Las aleaciones de aluminio con manganeso, silicio, magnesio y cobre son más resistentes que el propio aluminio.
Una película refractaria sobre las gotas de metal fundido evita la fusión del metal, por lo que es necesaria la protección contra el aire al soldar. Tal protección puede ser soldadura de aluminio en un ambiente de argón.
La fluidez significativa del aluminio dificulta el control del baño de soldadura. Para el enfriamiento más rápido del metal, es necesario usar almohadillas para eliminar el calor.
La unión de soldadura del aluminio y sus aleaciones es propensa a la formación de grietas de cristalización, lo que se debe a la disolución del hidrógeno en el metal. En las aleaciones de aluminio, se producen grietas debido al mayor contenido de silicio. El metal tiene una gran contracción, que es la causa de las deformaciones cuando las piezas se enfrían.
La importante conductividad térmica del aluminio requiere el uso de una corriente de soldadura que es varias veces mayor que la corriente cuando se sueldan aceros.
Métodos de soldadura[editar | editar texto wiki]
La soldadura de aluminio se realiza con destrucción de la película de óxido (limpieza y desengrase) de su superficie y protección con gases inertes. Antes de soldar, el metal se calienta. El metal se calienta a una temperatura de 250-300°C para piezas de trabajo de espesor medio y hasta 400°C para piezas gruesas. Los siguientes métodos de soldadura son comunes:
soldadura con electrodo de tungsteno en gases inertes (modo AC TIG);
· soldadura semiautomática en gases inertes y alimentación de alambre automatizada (modo DC MIG);
· Soldadura con electrodos consumibles revestidos sin uso de gas de protección (modo MMA).
Inmediatamente después, las piezas se lavan con agua y se elimina la escoria de la costura.
Soldadura disimilar[editar | editar texto wiki]
El aluminio se puede soldar a otros metales. Las características de la soldadura heterogénea de metales radican en la diferencia en su temperatura de fusión, densidad y coeficientes de expansión lineal. El proceso se ve obstaculizado por las propiedades del propio aluminio.
La soldadura de acero con aluminio y sus aleaciones se realiza mediante soldadura por arco de argón con electrodo de tungsteno. Antes de soldar, se limpian los bordes de los metales y se les aplica una capa activadora. El más barato de ellos es el zinc. Como material de relleno, se utiliza alambre de la marca AD1 hecho de aluminio puro con un aditivo de silicio.
Una característica de la soldadura de aluminio con acero es la ubicación del arco de soldadura: en la soldadura a tope, el arco se conduce a lo largo del borde de la pieza de aluminio y el relleno se lleva a cabo a lo largo del borde de la pieza de acero. En este caso, el aluminio líquido fluye sobre la superficie del acero revestido con zinc.
La principal dificultad en la soldadura de titanio es la necesidad de proteger de forma fiable el metal calentado a más de 400 °C del aire, ya que se forma una película de óxido en su superficie bajo la acción del aire. El metal tiene una alta actividad química con respecto al oxígeno, nitrógeno e hidrógeno cuando se calienta y se funde. El hidrógeno en una pequeña cantidad degrada en gran medida las propiedades del titanio.
Los principales métodos de soldadura de titanio y sus aleaciones incluyen:
soldadura por arco en un ambiente de gas inerte con un electrodo consumible o no consumible;
soldadura por arco sumergido de titanio;
soldadura por electroescoria;
· soldadura por haz de electrones;
· soldadura por contacto.
La soldadura por arco de titanio se realiza en un entorno de gas argón o en sus mezclas con helio. La soldadura se realiza bajo protección local. El gas pasa a través de una boquilla de quemador con boquillas que aumentan la zona de protección. En el reverso de la unión de las piezas a soldar, se instalan tiras de respaldo de cobre con una ranura, a lo largo de las cuales se suministra uniformemente argón. Con un diseño complejo de piezas, la soldadura se realiza con protección general en cámaras especiales con atmósfera controlada. Las cámaras pueden ser cámaras de toberas para proteger parte del conjunto soldado, cámaras duras hechas de metal o cámaras blandas hechas de tela con ventanas de visualización y guantes incorporados para las manos del soldador. En las cámaras se colocan las piezas a soldar, el equipo de soldadura y un quemador. Para nodos grandes, se utilizan grandes cámaras de metal con un volumen de hasta 350 metros cúbicos. m., instalan máquinas de soldar y manipuladores. El aire se bombea fuera de la cámara, se llena con argón, los soldadores en trajes espaciales ingresan a las cámaras a través de las cerraduras y realizan la soldadura.
Debido a su alta actividad química, las aleaciones de titanio se sueldan mediante soldadura por arco en gases inertes con electrodo no consumible y consumible, soldadura por arco sumergido, haz de electrones, electroescoria y soldadura por resistencia. El titanio fundido es fluido, su costura está bien formada por todos los métodos de soldadura.
La soldadura por arco de aleaciones de titanio se realiza con un electrodo consumible (alambre con un diámetro de 1,2 a 2,0 mm) con una corriente eléctrica directa de polaridad inversa en modos que proporcionan una transferencia de gotas finas del metal del electrodo. El medio protector en este caso es una mezcla de 20% de argón y 80% de helio o helio puro. Esto aumenta el ancho de la costura y reduce su porosidad.
Las aleaciones de titanio también se pueden soldar mediante soldadura por arco bajo fundentes de flúor libres de oxígeno de grado de granulación en seco ANT1, ANTZ para un espesor de 2,5 ... 8,0 mm y grado ANT7 para metal grueso. La soldadura se lleva a cabo utilizando un alambre de electrodo con un diámetro de 2,0 a 5,0 mm con una punta de electrodo de 14 a 22 mm en un revestimiento de cobre o en una almohadilla fundente. La estructura del metal de soldadura como resultado de la acción modificadora del fundente es de grano más fino que cuando se suelda titanio en gases inertes.
Titanio y sus aleaciones. Actualmente, el titanio y sus aleaciones se utilizan ampliamente en ramas especiales de la tecnología. El punto de fusión del titanio es 1680°C, la densidad es 4,5 g/cm 3 . El titanio tiene una fase α de baja temperatura y una fase β de alta temperatura.
El titanio tiene una alta afinidad química por el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno: su intensa saturación con hidrógeno comienza ya a una temperatura de 250°C, con oxígeno a 400°C y con nitrógeno a 600°C. A medida que aumenta la temperatura, la actividad del titanio aumenta considerablemente. La tasa de interacción del titanio con el oxígeno es 50 veces mayor que con el nitrógeno. El oxígeno y el nitrógeno se disuelven fácilmente tanto en la fase α como en la fase β del titanio y son fuertes estabilizadores de la fase α. El titanio es el único elemento que puede arder en nitrógeno. El hidrógeno estabiliza la fase β del titanio y forma soluciones sólidas con titanio e hidruro de TiH 2 .
Cuando el titanio se enfría por debajo de 100-150 °C, se produce la precipitación de hidruros (fase γ), lo que provoca la formación de grietas frías durante la soldadura. Al enfriarse lentamente, la fase γ precipita en forma de placas delgadas y, al enfriarse, en forma de partículas muy dispersas.
El nitrógeno y el oxígeno aumentan drásticamente la resistencia del titanio y reducen su ductilidad. El hidrógeno en el titanio afecta principalmente a su tendencia a la fractura. Una de las propiedades más importantes del titanio es su alta resistencia a la corrosión en muchos entornos agresivos. El titanio tiene una alta resistencia a temperaturas normales y elevadas.
Principal Dificultades en la soldadura de titanio. están:
su elevada actividad frente al oxígeno, nitrógeno e hidrógeno tanto en estado fundido como sólido;
la formación de una fase α quebradiza al enfriarse;
alta tendencia al crecimiento de grano en fase β y al sobrecalentamiento.
Para obtener una unión soldada de titanio de alta calidad, se limita el contenido de nitrógeno, oxígeno, hidrógeno y carbono; para ello, durante la soldadura, el metal de soldadura y la zona cercana a la soldadura se protegen con gases inertes. Para proteger la costura y la zona afectada por el calor del aire, se utilizan quemadores con visera. La raíz de la costura se protege presionando firmemente los bordes de las piezas a soldar contra un revestimiento de cobre o acero y suministrando un gas inerte al revestimiento de material poroso.
Las propiedades mecánicas y la estructura del metal de soldadura y la zona afectada por el calor se pueden controlar eligiendo los modos y la tecnología de soldadura más racionales, así como mediante el tratamiento térmico posterior. La soldadura por arco de argón de titanio en gases inertes se realiza en un entorno de argón del más alto y primer grado con corriente continua de polaridad directa. Al soldar recipientes o tuberías, se introduce un gas inerte en el interior del producto. Para soldar piezas de titanio se utilizan cámaras selladas llenas de gas inerte.
Preguntas para el autoexamen
1. ¿De qué maneras se puede soldar el cobre?
2. ¿Cómo afectan el óxido y el óxido de cobre a su soldabilidad?
3. ¿Cuáles son las dificultades para soldar aluminio, níquel, titanio?
4. ¿Cuáles son las causas de los poros al soldar cobre, aluminio y titanio?
El aluminio y sus aleaciones se utilizan ampliamente en la industria en forma de láminas, tuberías y otros materiales conformados. Las aleaciones de aluminio tienen altas propiedades mecánicas a baja densidad, lo que se logra aleándolos con Mn, Mg, Si, Ni, Cr y otros elementos. Las aleaciones de aluminio se dividen en dos grupos: forjado y fundido. Los deformables, a su vez, se dividen en no endurecidos y endurecidos por tratamiento térmico. Las aleaciones de Al con Mg o Mn se denominan aleaciones de aluminio deformables no templables, y los duraluminios son templados térmicamente. De las aleaciones de fundición, las siluminas, aleaciones de Al con Si, son las más utilizadas. Las aleaciones fundidas se utilizan para piezas con una configuración compleja.
Dificultades en la soldadura de aluminio.
- la principal dificultad para soldar aluminio es la formación de una película de óxido en su superficie con un punto de fusión de 2050 °C, lo que dificulta la fusión del metal y la fusión de los bordes soldados;
- cuando se calienta, el aluminio no cambia de color, por lo que es difícil captar el momento en que comienza a derretirse. Esto requiere la experiencia de un soldador;
- al soldar, es necesario tener en cuenta el bajo punto de fusión del aluminio y su alta conductividad térmica, lo que requiere la elección correcta de la potencia de la llama de soldadura;
- debido al alto coeficiente de expansión térmica, se producen importantes tensiones residuales y deformaciones
soldadura de aluminio
Arroz. 148. Soldadura de aluminio (28)
Las juntas a tope de piezas de hasta 4 mm de espesor se realizan sin bordes biselados, con un espacio entre ellos de 0,5 a 2 mm. Con un espesor de metal de más de 5 mm, necesariamente se hace un bisel en forma de V de los bordes (un ángulo de 30-35 ° en cada lado). Para espesores superiores a 12 mm, se recomienda una ranura en X de dos lados (ángulo de 30-35° en cada lado). Los filos de corte se realizan mecánicamente. Antes de soldar, los bordes de las piezas a soldar y el material de relleno deben limpiarse a fondo de suciedad y aceite con una lima o un cepillo metálico hasta un ancho de 30-40 mm en cada lado de la costura y desengrasarse.
Los fundentes se utilizan para eliminar los óxidos de aluminio del baño de soldadura, así como para facilitar la destrucción de la película de óxido al soldar aluminio y sus aleaciones. Los fundentes contienen mezclas fusibles de compuestos de cloruro, elementos alcalinos y alcalinotérreos. Los fundentes se aplican a los bordes a soldar o alambre de soldadura calentado en forma de polvo o pasta preparada en agua o alcohol. El fundente se aplica al alambre y los bordes con un cepillo limpio o el extremo del alambre de relleno se sumerge en el fundente diluido. El fundente se aplica en una capa delgada sobre los bordes preparados de la pieza y sobre las superficies adyacentes a la costura a una distancia igual a tres veces el ancho de la costura.
Cuando se suelda aluminio con gas, la llama se considera normal. No se permite un exceso de oxígeno y gas combustible, ya que el oxígeno libre oxida el aluminio y un exceso de gas combustible conduce a una fuerte porosidad de la soldadura. la soldadura se realiza por la zona de trabajo de la llama, la distancia desde el extremo del núcleo hasta la superficie a soldar es de 3-5 mm. La soldadura se realiza en el sentido izquierdo. El ángulo de inclinación de la boquilla del soplete con respecto a la superficie del metal a soldar al inicio de la soldadura debe ser de casi 90°, y luego, a medida que se calientan las piezas a soldar, se ajusta el ángulo en función de su espesor. La boquilla del mechero se coloca en un ángulo de 20-45° con respecto a la superficie a soldar. El ángulo de inclinación del alambre de aporte en todos los casos es de 40-60° con respecto a la superficie a soldar.
Los tipos de oscilaciones transversales de la boquilla del soplete y la varilla de soldadura dependen del espesor del metal que se suelda. Cuando se sueldan piezas hechas de aleaciones de aluminio con un espesor de hasta 3 mm, no se realizan vibraciones transversales, y para espesores grandes, se realizan varias vibraciones transversales durante la soldadura con soplete. Al soldar piezas de aluminio de más de 5 mm, se utiliza el método de soldadura correcto.
Al soldar aluminio, es necesario esforzarse para garantizar que la soldadura se realice solo en la posición inferior. Se debe comenzar a soldar las láminas, retrocediendo desde el borde de 50 a 100 mm, seguido de soldadura de la sección izquierda en la dirección opuesta. El proceso de soldadura debe realizarse de forma continua, no se permite la separación de la llama de soldadura del charco de metal fundido. Se recomienda calentar las piezas soldadas con un espesor de más de 10 mm a una temperatura de 300-350 ° C antes de soldar. El calentamiento se realiza mediante quemadores de gas.
La soldadura de los aceros al carbono presenta una serie de características y ciertas dificultades, que se deben precisamente a que en ellos el carbono es el principal elemento de aleación.
1 Características principales de la soldadura de acero al carbono
Los aceros al carbono incluyen aceros con un contenido de carbono de 0,1 a 2,07%. Las aleaciones en las que este elemento está contenido en una cantidad de 0.6-2.07% se denominan con alto contenido de carbono, 0.25-0.6% - medio carbono, menos del 0.25% - bajo contenido de carbono. La tecnología de soldadura para cada uno de estos grupos de aceros aleados tiene la suya propia. Al mismo tiempo, existen recomendaciones generales que deben seguirse cuando se sueldan productos de aleaciones que incluyen carbono como elemento principal de aleación. Hablaremos de ellos.
Las soldaduras a tope conectadas por dispositivos semiautomáticos que utilizan alambres tubulares y en atmósfera protectora, electrodos revestidos (manualmente), así como la soldadura por gas, en la mayoría de los casos se sueldan por peso. Si se utilizan equipos automáticos, es necesario aplicar técnicas que, en primer lugar, garanticen una penetración suficiente de la raíz de la soldadura y, en segundo lugar, excluyan la posibilidad de quemaduras.
Para diferentes métodos de soldadura, existen sus propios estándares que describen los requisitos para los parámetros de las costuras y el proceso de preparación de los bordes de las piezas a unir. Se recomienda ensamblar las estructuras soldadas, para fijar de manera confiable los componentes incluidos en ellas, utilizando tachuelas especiales o dispositivos de ensamblaje.
Las tachuelas se utilizan normalmente en un proceso semiautomático en dióxido de carbono o cuando se utilizan electrodos revestidos para aceros al carbono aleados. El grosor del metal determina la longitud de estas tachuelas, y su área de sección transversal suele ser del orden de 2,5 a 3 centímetros (hasta un tercio del área de sección transversal de la soldadura resultante). Es deseable aplicarlos en el lado opuesto a la costura principal de una sola pasada. En los casos en que estamos hablando de costuras de varias pasadas, las tachuelas se aplican en el reverso con respecto a la primera capa.
Antes de comenzar a soldar, las tachuelas deben limpiarse a fondo e inspeccionarse visualmente. Si se encuentran grietas durante dicha inspección, deben eliminarse. Otro punto: es necesario lograr una refundición completa de las tachuelas usadas. De lo contrario, debido a la mayor tasa de eliminación de calor, pueden producirse grietas en ellos, lo que perjudica la soldabilidad y hace que todo el proceso de soldadura sea de mala calidad.
Las aleaciones de carbono demuestran una alta eficiencia cuando se aplican varias costuras y cuando se sueldan productos en dos direcciones. La soldadura multicapa se recomienda para piezas de gran espesor, así como para estructuras que operen en condiciones críticas. Si después del proceso se encuentran muescas, grietas, poros, falta de penetración y otros defectos en las costuras, debe:
- quitar mecánicamente el metal en un lugar "peligroso";
- realizar la limpieza de la zona defectuosa;
- suelde el área limpia.
Cuando se utiliza el método de soldadura por electroescoria, los productos deben montarse con un cierto espacio, que debe tener una ligera expansión hacia el final. La fijación de la posición relativa de los elementos de la estructura soldada se realiza mediante soportes (la distancia entre ellos es de 50 a 100 centímetros). Además, en el proceso de electroescoria y en la soldadura automática por arco, se montan tiras en la costura (al principio y al final), que facilitan el procedimiento y proporcionan los parámetros de costura especificados.
2 ¿Cómo se suelda el acero dulce?
La soldabilidad de dichos aceros entre los profesionales se considera relativamente simple si se utilizan métodos y tipos de unión de piezas por fusión. En este caso, se asigna una tecnología de soldadura específica teniendo en cuenta que al final del procedimiento no debe haber defectos significativos en la unión soldada.
Vale la pena señalar que cuando se sueldan aleaciones aleados con bajo contenido de carbono, el metal base tiene una serie de diferencias con respecto al metal de soldadura:
- en el metal del compuesto aumenta la proporción de silicio y manganeso, pero disminuye el carbono;
- hay un cambio en las características mecánicas del metal afectado por el calor (eléctrico y generalmente conduce a un fortalecimiento insignificante del material en la región sobrecalentada);
- existe la posibilidad de que el metal cerca de la costura reduzca su resistencia al impacto (esto se observa cuando se sueldan aleaciones de aleación sin edad);
- en un proceso de soldadura multicapa, el metal de soldadura puede volverse quebradizo rápidamente.
Todas estas diferencias no afectan significativamente a la calidad de la soldadura obtenida por soldadura por fusión.
Además, no surgen dificultades en la soldadura a gas de aceros aleados con una pequeña cantidad de carbono (hasta 0,25%). Además, por regla general, el fundente no se utiliza durante el funcionamiento con gas. Con el método correcto de dicha soldadura, se consumen de 120 a 150 decímetros cúbicos de acetileno por hora por milímetro de espesor del producto a soldar, con el método izquierdo, de 100 a 130. También es posible utilizar un más llama potente (consumo - hasta 200 decímetros cúbicos). Pero luego es necesario tomar un alambre de relleno grande en sección transversal.
También se observa una excelente soldabilidad de los productos hechos de aceros aleados con bajo contenido de carbono cuando se usan electrodos revestidos. Los resultados de soldadura óptimos los proporcionan las varillas con una capa de rutilo (E46T) y calcio-fluoroistoutilico (E42A). Las varillas de soldadura recubiertas con polvo de hierro también son populares entre los soldadores profesionales.
La soldadura por electroescoria de productos de aceros con bajo contenido de carbono se realiza utilizando fundentes AN-22, FTs-1, AN-8, FTs-7, AN-8M. En este caso, el alambre se selecciona teniendo en cuenta la composición de la aleación. Entonces, por ejemplo, St3 se suelda con alambre Sv-08Gs, Sv-10G2, SV-08GA y grados de acero en ebullición - Sv-08A.
3 Sutilezas de la soldadura de aceros de medio carbono
La soldabilidad de estas aleaciones no es tan buena como la de los aceros aleados con bajo contenido de carbono, ya que contienen grandes cantidades de carbono. Se observan las siguientes dificultades al soldar materiales de carbono medio: falta de igual resistencia del metal base y el metal de soldadura; alto riesgo de formación de grandes grietas y enfriamiento de estructuras no plásticas en el área cercana a la soldadura; baja resistencia a la aparición de defectos de cristalización.
Sin embargo, todos estos problemas al soldar aleaciones de medio carbono no son tan difíciles de resolver. Es posible utilizar varillas de soldadura con una mayor tasa de deposición, alambre de recargue y electrodos especiales para acero al carbono con bajo contenido de carbono. En este caso, la soldadura por arco manual procede sin dificultad. También se recomienda aumentar la soldabilidad de las piezas mediante:
- implementación de un proceso de soldadura de dos arcos separado (en varios baños);
- cambios en la estructura del metal de soldadura (el uso de modos especiales de filos de corte, que proporcionan el grado más bajo de penetración del metal base);
- calentamiento (tanto concomitante como preliminar) de las piezas a unir.
La soldadura por arco eléctrico de estructuras fabricadas con aceros de aleación de medio carbono en la mayoría de los casos se realiza con varillas UONI (13/45 y 13/55). Poseen un recubrimiento especial (fluoruro de calcio), que garantiza un aumento de la resistencia del metal de soldadura a la aparición de grietas (cristalización) y una excelente resistencia de la soldadura resultante.
La tecnología de soldadura por arco de productos de medio carbono proporciona las siguientes características:
- debido al riesgo de formación de grietas, es deseable soldar cráteres, así como realizar movimientos longitudinales del electrodo en lugar de transversales;
- se deben aplicar rodillos angostos usando un arco eléctrico corto;
- se recomienda realizar un tratamiento térmico de la costura después de la soldadura (especialmente cuando, según las especificaciones técnicas, debería tener una mayor plasticidad).
La conexión de gas de aleaciones de medio carbono aleado se realiza con una llama estándar o ligeramente carburante. En este caso, solo se usa el método de la izquierda y la potencia de la llama varía de 75 a 100 decímetros cúbicos por hora. Después de la soldadura, se puede realizar un tratamiento térmico o forjado del metal. Estas operaciones mejorarán significativamente las propiedades del acero. Si se sueldan piezas cuyo grosor supera los tres milímetros, la tecnología de soldadura por gas prevé la necesidad de calentarlas hasta unos 650 (calentamiento local) o hasta 350 (calentamiento general) grados.
Por separado, diremos que la soldadura de estructuras de carbono medio también es posible a bajas temperaturas (-30 grados o menos). En tales situaciones, se utiliza una tecnología de soldadura especial, que requiere un tratamiento térmico obligatorio de los productos después de la soldadura y un calentamiento constante del metal (primero, se precalienta a las temperaturas indicadas anteriormente y luego se calienta durante toda la operación). Sujeto a los requisitos anteriores, la calidad de la costura será impecable.
4 ¿Es posible soldar aleaciones con alto contenido de carbono?
El alto contenido de carbono de estos aceros los hace inadecuados para la producción de estructuras soldadas. Pero a menudo, cuando se realizan actividades de reparación, existe la necesidad de soldar aleaciones con alto contenido de carbono. En estos casos, se sueldan por métodos que se utilizan para aceros con un contenido medio de carbono. La única condición es que la soldadura de productos con alto contenido de carbono no se realice en corrientes de aire y cuando la temperatura ambiente sea inferior a cinco grados centígrados.
La soldadura de aceros con un alto contenido de carbono (hasta 0,75 por ciento) utilizando un método de gas se realiza en una llama carburada (ligeramente) o normal, con una capacidad de no más de 90 metros cúbicos de acetileno por hora. En este caso, el metal se calienta a 300 grados (requisito previo para obtener una conexión de alta calidad). La soldadura de aleaciones con alto contenido de carbono se realiza mediante el método de la izquierda. Esto permite reducir el tiempo de permanencia del metal en estado fundido y el tiempo de su sobrecalentamiento.
