O que é soldagem a arco?

A soldagem a arco com eletrodo é o método de soldagem mais amplamente utilizado na produção industrial. O metal a ser soldado é um pólo e o eletrodo é o outro pólo. Quando os dois pólos estão próximos um do outro, um arco é gerado. O calor gerado pela descarga do arco (comumente conhecido como combustão do arco) é usado para conectar o eletrodo com as peças de trabalho que se fundem e formam uma solda após a condensação, de modo a obter um processo de soldagem com uma junta forte.

 History of arc welding-Tianqian

Figura 1. História da soldagem

Breve história

Depois de muitos experimentos de soldagem já no século 19, um inglês chamado Willard obteve pela primeira vez uma patente para soldagem a arco em 1865. Ele usou corrente elétrica para passar por duas pequenas peças de ferro para fundi-las com sucesso e, cerca de vinte anos depois, um russo chamado Bernard obteve uma patente para um processo de soldagem a arco. Ele manteve um arco entre o pólo de carbono e as peças de trabalho. Quando o arco era operado manualmente através da junta das peças de trabalho, as peças a serem soldadas eram fundidas. Na década de 1890, o metal sólido foi desenvolvido como eletrodo, que era consumido na poça fundida e se tornava parte do metal de solda. No entanto, o oxigênio e o nitrogênio no ar formaram óxidos e nitretos prejudiciais no metal de solda. , Conduzindo assim a uma baixa qualidade de soldagem.

No início do século 20, percebeu-se a importância de proteger o arco para evitar a infiltração de ar, e o uso do calor do arco para decompor o revestimento no eletrodo do escudo protetor de gás tornou-se o melhor método. Em meados da década de 1920, o eletrodo revestido foi desenvolvido, o que melhorou muito a qualidade do metal soldado. Ao mesmo tempo, pode ser a transformação mais importante da soldagem a arco. Os principais equipamentos no processo de soldagem incluem máquina de solda elétrica, pinças de solda e máscara facial.

 Welding principle-TianqiaoFigura 2. Princípio de soldagem

Princípio

O arco de soldagem é alimentado pela fonte de energia de soldagem. Sob a ação de uma determinada tensão, um fenômeno de descarga forte e duradouro ocorre entre o eletrodo (e a ponta do fio de solda ou a haste de soldagem) e a peça de trabalho. A essência do arco de soldagem é a condução do gás, ou seja, o gás neutro no espaço onde o arco está localizado é decomposto em íons positivos carregados positivamente e elétrons carregados negativamente sob a ação de uma determinada tensão, que é chamada de ionização. Essas duas partículas carregadas são direcionadas para os dois pólos. O movimento direcional faz com que o gás local conduza eletricidade para formar um arco. O arco elétrico converte energia elétrica em calor, que aquece e derrete o metal para formar uma junta soldada.

Depois que o arco é induzido a “inflamar”, o próprio processo de descarga pode produzir as partículas carregadas necessárias para sustentar a descarga, que é um fenômeno de descarga autossustentada. E o processo de descarga de arco tem baixa tensão, alta corrente, alta temperatura e forte luminescência. Com esse processo, a energia elétrica é convertida em calor, energia mecânica e energia luminosa. A soldagem usa principalmente sua energia térmica e mecânica para atingir o objetivo de conectar metais.

Durante a soldagem, o arco queima entre a haste de soldagem e as peças de soldagem, derretendo as peças e o núcleo do eletrodo para formar uma poça de fusão. Ao mesmo tempo, o revestimento do eletrodo também é derretido e ocorre uma reação química para formar escória e gás, que protege a extremidade do eletrodo, as gotas, a poça de fusão e o metal de solda em alta temperatura.

 

Classificação principal

Métodos comuns de soldagem a arco incluem principalmente soldagem por arco de metal blindado (SMAW), soldagem por arco submerso (SAW), soldagem por arco de gás tungstênio (GTAW ou soldagem TIG), soldagem por arco de plasma (PAW) e soldagem por arco de gás metálico (GMAW , soldagem MIG ou MAG ) etc.

 E7018-Tianqiao

Figura 3. Eletrodo de soldagem E7018

Soldagem por arco de metal blindado (SMAW)

A soldagem por arco de metal blindado usa o eletrodo e a peça de trabalho como dois eletrodos, e o calor e a força de sopro do arco são usados ​​para derreter localmente a peça de trabalho durante a soldagem. Ao mesmo tempo, sob a ação do calor do arco, a extremidade do eletrodo é derretida para formar uma gota, e a peça é parcialmente derretida para formar uma fossa oval cheia de metal líquido. O metal líquido fundido e a gota da peça de trabalho formam uma poça de fusão. Durante o processo de soldagem, o revestimento e o não metálico são as inclusões que se dissolvem e formam uma substância não metálica que recobre a superfície da solda por meio de alterações químicas denominadas escória. Conforme o arco se move, a poça derretida esfria e se solidifica para formar uma solda. Temos vários eletrodos de soldagem para SMAW, os modelos mais populares sãoE6010, E6011, E6013, E7016, E7018, e para aço inoxidável, ferro fundido, superfície dura etc.

 Submerged-Arc-Welding-SAW-TianqiaoFigura 4. Soldagem de arco submerso

Soldagem por Arco Submerso (SAW)

A soldagem por arco submerso é um método no qual o arco queima sob a camada de fluxo para soldagem. O eletrodo de metal usado na soldagem por arco submerso é um fio desencapado que é alimentado automaticamente sem interrupção. Geralmente, um carrinho de soldagem ou outros dispositivos mecânicos e elétricos são usados ​​para realizar o movimento automático do arco durante o processo de soldagem. O arco de soldagem por arco submerso queima sob o fluxo granular. O calor do arco derrete e evapora as peças que atuam diretamente sobre o arco da peça, a extremidade do fio de solda e o fluxo, e o vapor do metal e do fluxo evapora para formar uma cavidade fechada ao redor do arco. Queime nesta cavidade. A cavidade é circundada por uma película de escória composta por escória produzida pela fusão em fluxo. Este filme de escória não apenas isola bem o ar do contato com o arco e a poça de fusão, mas também evita que o arco se irradie para fora. O fio de soldagem aquecido e derretido pelo arco cai na forma de gotículas e se mistura com o metal da peça fundida para formar uma poça derretida. A escória menos densa flutua na poça de fusão. Além do isolamento mecânico e da proteção do metal fundido da poça, a escória fundida também sofre uma reação metalúrgica com o metal fundido da poça durante o processo de soldagem, afetando assim a composição química do metal de solda. O arco avança e o metal fundido da poça resfria gradualmente e cristaliza para formar uma solda. Depois que a escória derretida flutuando na parte superior da poça derretida esfria, uma crosta de escória é formada para continuar a proteger a solda em alta temperatura e evitar que ela seja oxidada. Nós fornecemos o fluxo para SAW, SJ101SJ301SJ302

TIG-TianqiaoFigura 5. Soldagem a arco de gás tungstênio-TIG

GComo Tungstpt Soldagem a arco / soldagem com gás inerte de tungstênio (GTAW ou TIG)

A soldagem TIG se refere a um método de soldagem a arco que usa tungstênio ou liga de tungstênio (tungstênio de tório, tungstênio de cério, etc.) como um eletrodo e argônio como um gás de proteção, conhecido como soldagem TIG ou soldagem GTAW. Durante a soldagem, o metal de adição pode ser adicionado ou não de acordo com a forma da ranhura da solda e o desempenho do metal de solda. O metal de adição geralmente é adicionado na frente do arco. Devido à particularidade do alumínio-magnésio e seus materiais de liga, a soldagem a arco de tungstênio CA é necessária para a soldagem, e a soldagem a arco de tungstênio CC é usada para outros materiais metálicos. A fim de controlar a entrada de calor, a soldagem a arco de tungstênio e argônio pulsado é cada vez mais usada. Os fios de soldagem TIG usados ​​principalmente sãoAWS ER70S-6, ER80S-GER4043ER5356HS221 e etc.

Plasma Arc Welding-Tianqiao Figura 5. Soldagem a arco de plasma

Soldagem a arco de plasma (PAW)

O arco de plasma é uma forma especial de arco. O arco também é de tungstênio ou liga de tungstênio (tungstênio de tório, tungstênio de cério, etc.) como eletrodo de arco, usando argônio como gás de proteção, mas o eletrodo de tungstênio não se estende para fora do bico, mas retrai dentro do bico, o bico é refrigerado a água, também conhecido como bico refrigerado a água. O gás inerte é dividido em duas partes, uma parte é o gás ejetado entre o eletrodo de tungstênio e o bico resfriado a água, denominado gás iônico; a outra parte é o gás ejetado entre o bico resfriado a água e o capô de proteção do gás, denominado gás de proteção, usando o arco de plasma como fonte de calor para soldagem, corte, pulverização, revestimento, etc.

 Worker welding theironFigura 5 Soldagem de gás inerte de metal

Soldagem a gás inerte de metal (MIG)

A soldagem MIG significa que o fio de soldagem substitui o eletrodo de tungstênio. O próprio arame de solda é um dos pólos do arco, desempenhando o papel de condutor elétrico e de formação de arco e, ao mesmo tempo, o material de enchimento, que é continuamente fundido e preenchido na solda sob a ação do arco. O gás de proteção comumente usado em torno do arco pode ser o gás inerte Ar, o gás ativo CO2, ou o Ar + CO2gás misturado. A soldagem MIG que usa Ar como gás de proteção é chamada de soldagem MIG; Soldagem MIG que usa CO2 como o gás de proteção é chamado de CO2Soldagem. Os MIG mais populares são AWS ER70S-6, ER80S-G.


Horário da postagem: 17 de agosto de 2021