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El ingeniero ruso Nikolai Gavrilovich Slavyanov en 1888 por primera vez en el mundo aplicó el método de soldadura por arco con la ayuda de un electrodo de metal bajo una capa de flujo.

El electrodo de metal se derritió en el proceso de trabajo, por lo que Slavyanov llamó a su método "fundición de metales eléctrica".

En 1927, el científico soviético Dmitry Antonovich Dulchevsky mejoró el método, que luego se conoció como soldadura por arco automático bajo una capa de flujo.

Soldadura automática por arco sumergido

La esencia del proceso es la siguiente. Se está quemando un arco eléctrico entre el producto a soldar y el extremo del alambre de soldadura. El alambre de soldar se derrite. A medida que se derrite, se suministran nuevas porciones de alambre de soldadura al sitio de soldadura. El cable ingresa a la zona de soldadura oa través de un mecanismo especial, y en este caso estamos tratando con soldadura automática. Ya sea de forma manual, y en este caso la soldadura será semiautomática.

El arco eléctrico en sí está cerrado por una capa de flujo y se quema dentro de la nube de gas, que se forma como resultado de la fusión de este flujo. Como consecuencia, no existe un factor perjudicial para los ojos, como ocurre durante la soldadura normal.

El metal de soldadura y el flujo bajo la influencia del arco se funden . En este caso, el flujo fundido forma una película líquida protectora, que evita que el metal soldado entre en contacto con el oxígeno del aire circundante. Dentro del flujo fundido se funde no solo el metal que se está soldando, sino también el alambre de soldadura.

Todos estos metales fundidos se mezclan en el llamado conjunto de soldadura (un pequeño espacio formado en el sitio de las piezas a soldar, directamente debajo del electrodo). A medida que el arco avanza, el metal en el baño de soldadura se enfría gradualmente y se vuelve sólido. Así, se forma la costura de soldadura.

El flujo fundido se llama escoria. Esta escoria forma una costra de escoria en la superficie de la soldadura a medida que se endurece, que se elimina fácilmente con un cepillo metálico.

Beneficios de la soldadura con arco cerrado.

Hay varias ventajas:

  • La magnitud de la corriente . Con un arco abierto, la corriente no puede exceder los 600 amperios. En caso de sobrepasar este indicador, el metal comienza a salpicar con mucha fuerza y es imposible obtener una soldadura de alta calidad. En el caso de un arco cerrado, la corriente se puede aumentar a 4000 amperios. Eso, a su vez, conduce a una mejora brusca en la calidad de la soldadura y un aumento significativo en la velocidad de todo el proceso.
  • Poder del arco El arco cerrado tiene mayor potencia. Como resultado, el metal que se está soldando se funde a gran profundidad durante el proceso de soldadura. Esto, a su vez, le permite no hacer bordes de corte para soldar (una de las etapas de la preparación preliminar). Un arco abierto es relativamente de baja potencia y es imposible obtener una buena costura de soldadura sin cortar primero los bordes.
  • Rendimiento Bajo este término entendemos el metraje de la costura, por hora del arco. El uso del flujo aumenta la productividad del proceso de soldadura 10 veces, en comparación con la soldadura tradicional.
  • Burbuja de gas La formación de una burbuja de gas protector a partir del flujo fundido conduce a una serie de resultados positivos. Redujo significativamente la pérdida de metal fundido como resultado de salpicaduras y quemaduras. Eso, a su vez, conduce a un gasto más económico del alambre del electrodo. Esto reduce el costo total de la electricidad.

Tipos de flujos

Los flujos realizan una serie de funciones muy importantes en el proceso de soldadura:

  • Aislamiento de la piscina de soldadura del oxígeno atmosférico.
  • Estabilización de la descarga del arco.
  • Reacción química con metales fundidos.
  • Dopaje (mejora de propiedades) de la soldadura.
  • La formación de la soldadura.

Se utilizan diferentes tipos de fundentes para soldar aceros de baja aleación, aleados y de alta aleación, así como para metales y aleaciones no ferrosas. Dependiendo de la composición, se distinguen los flujos de alto contenido de silicio, manganeso, bajo contenido de silicio y no de manganeso. Un grupo especial está formado por los llamados flujos sin oxígeno.

Los flujos neutros se distinguen por el grado de aleación del metal: prácticamente no alean el metal de soldadura. Suelto o fusionado Aleación o cerámica. De acuerdo con el método de fabricación, los flujos, a su vez, se dividen en mezclas fundidas, cerámicas y mecánicas.

Dependiendo de la estructura química se distinguen:

  • Salina Contienen principalmente fluoruros y cloruros de metales. Utilizado para la soldadura de metales no ferrosos.
  • El oxido La composición de los óxidos metálicos predominantes con un bajo contenido de fluoruro. Se utiliza para soldar aceros de baja aleación.
  • Mezclado Representan una mezcla de flujos de óxidos y sales. Utilizado para soldar aceros de alta aleación.

Alambre de electrodo

Afecta la calidad de la soldadura. Establece sus parámetros mecánicos. El alambre del electrodo está hecho de tres tipos de acero: aleado, bajo en carbono, alto aleado. Los diámetros de los cables varían según el propósito, de 0, 2 a 15 mm. Por lo general, dicho cable se suministra en bobinas de 80 metros estandarizadas o en casetes.

Cabe señalar que en el proceso de almacenamiento prolongado en el almacén, el cable puede cubrirse con una capa de óxido. Por lo tanto, antes de usar, es necesario tratar los lugares cubiertos con óxido, queroseno o un líquido especial para eliminar los óxidos metálicos.

Modos automáticos de soldadura

Al elegir un modo ten en cuenta varios factores. Estos factores incluyen el grosor de los bordes de soldadura, el tamaño de la soldadura futura y su forma geométrica, la profundidad de fusión del metal en la zona de soldadura.

Dependiendo del grosor a soldar, seleccione el diámetro apropiado del cable del electrodo. El diámetro del electrodo determina la magnitud de la corriente. Como resultado, se determina la velocidad de alimentación del electrodo en el área de soldadura y, en consecuencia, la propia velocidad de soldadura.

El alambre continuo se utiliza para soldadura por arco sumergido. Diámetro de 1 a 7 mm. La corriente puede estar en el rango de 150 a 2500 amperios. El voltaje del arco es de 20–55 vatios.

  • La fuerza y la tensión del arco eléctrico. Un aumento en la corriente conduce automáticamente a un aumento en la potencia térmica y un aumento en la presión del arco de soldadura. Esto conduce a un aumento en la profundidad de penetración, pero prácticamente no tiene efecto en el ancho de la soldadura.
  • Un aumento en la tensión del arco, a su vez, conduce a un aumento en el grado de movilidad del arco y un aumento en la proporción de energía térmica consumida para fundir el flujo de soldadura. Esto aumenta el ancho de la soldadura, y su profundidad no cambia.
  • El diámetro del alambre del electrodo y la velocidad de soldadura. Si el valor actual no se cambia, y el diámetro del alambre aumenta al mismo tiempo, esto llevará a un aumento en la movilidad del arco de soldadura. Como resultado, la anchura de la soldadura aumentará y la profundidad de fusión del metal disminuirá. A medida que aumenta la velocidad de soldadura, la profundidad de fusión de los metales y el ancho de la costura de soldadura disminuyen. Esto se debe al hecho de que, a una velocidad más alta, el metal se funde en volúmenes más pequeños que a una velocidad baja del proceso de soldadura.
  • Corriente de soldadura y su polaridad. El tipo de corriente de soldadura y su polaridad influyen en gran medida en el tamaño y la forma de la costura de soldadura, debido al hecho de que la cantidad de calor producido en el ánodo y el cátodo del arco de soldadura cambia mucho. A una corriente directa de polaridad directa, la profundidad de fusión disminuye en un 45–55%. Por lo tanto, si es necesario obtener una soldadura de un ancho pequeño, pero con una penetración profunda del metal, entonces para esto es necesario usar una corriente de soldadura constante de polaridad inversa.
  • Llevando a cabo el cable del electrodo. Con un aumento en la eliminación del electrodo, la velocidad de su calentamiento y la velocidad de fusión aumentan. Como resultado, debido al metal del electrodo, el volumen del baño de soldadura aumenta, lo que, a su vez, evita que el metal de soldadura se funda. La consecuencia de este proceso es reducir la profundidad de penetración del metal.
  • El ángulo del electrodo. La ubicación del ángulo del electrodo hacia delante conduce al hecho de que el metal fundido comienza a filtrarse en la zona de soldadura. Como resultado, la profundidad de fusión disminuye, y el ancho de la costura, por el contrario, aumenta. La ubicación del ángulo del electrodo hacia atrás conduce al hecho de que el metal fundido se desplaza de la zona de soldadura como resultado de la acción de un arco eléctrico. Esto lleva al hecho de que la profundidad de la fusión aumenta, y el ancho de la costura disminuye.

Desventajas del método

Una de las principales desventajas de este método es la alta fluidez del flujo fundido y el metal en el baño de soldadura. Como resultado, solo las superficies que se encuentran en una posición estrictamente horizontal o que se desvían de 10 a 15 grados del horizonte pueden soldarse con este método.

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Categoría:

Metalurgia