Principio y condiciones de trabajo.
En estado estable, la zona de soldadura incluye las siguientes áreas:
La zona de la columna de arco con una temperatura dentro de 4000−5000 ° C.- La zona de una burbuja de gas se formó como resultado de la intensa evaporación de los átomos en un entorno de oxígeno.
- Fusión de escorias, que es más ligera que el metal y se encuentra en la parte superior de la cavidad de gas.
- Metal fundido - en la parte inferior de la cavidad.
- Corteza de escoria que forma el límite superior y sólido de la zona de soldadura.
El alambre de soldadura también afecta el comportamiento del material que se está soldando. Por lo tanto, cualquier soldadura es un proceso metalúrgico en miniatura.
Es posible proteger el metal soldado de la corteza de escoria y la oxidación, que deteriora la calidad de la soldadura, suministrando continuamente componentes de baja fusión y al mismo tiempo químicamente inertes a la zona de soldadura, que también son flujos para la soldadura. Los materiales también se pueden utilizar para la soldadura de superficies. Con el uso del flujo, se reduce la cantidad de polvo que necesariamente se genera en el proceso de trabajo.
Estos materiales deben ser utilizados bajo las siguientes condiciones:
El flujo no debe reducir el rendimiento y estabilizar el proceso.- No debe haber reacción química del flujo con el metal base, alambre de soldadura.
- Durante el ciclo de trabajo, el área de la burbuja de soldadura debe estar aislada del entorno.
- Al final del proceso, el residuo, que entra en contacto con la corteza de escoria, debe eliminarse fácilmente del área de trabajo. Además, se puede volver a utilizar hasta el 80% del material de desecho después de la limpieza.
Dado que estos requisitos pueden incluso considerarse contradictorios, la composición óptima del flujo y el método de su suministro están determinados por el tipo específico de soldadura, la configuración de las piezas a unir y la productividad del proceso.
Clasificación de los flujos de soldadura.
Los flujos se caracterizan por los siguientes parámetros:
Apariencia. Pasar en polvo, granular, gas, en forma de pasta. Por ejemplo, el polvo o los gránulos finos se utilizan para la superficie o la soldadura eléctrica (y el material debe tener una conductividad eléctrica adecuada). Para soldadura o soldadura de gas es mejor tomar una pasta, polvo o gas.- Composición química. Requiere inercia química a altas temperaturas y la capacidad de difundir eficazmente una serie de componentes en el metal de soldadura.
- Manera de conseguir. Fusión y no fusión. Los primeros son efectivos en la superficie, cuando la superficie del metal debe complementar efectivamente otros elementos químicos. El segundo grupo sirve para mejorar el rendimiento mecánico de la soldadura terminada, por lo tanto, se usan cuando se sueldan los aceros con alto contenido de carbono y los metales no ferrosos, por ejemplo, el aluminio, que no se suelda bien en condiciones normales.
- Con cita previa El alambre de soldadura de aleación con flujo, por ejemplo, permite mejorar la composición química y aumentar la resistencia mecánica del metal original. Los flujos universales que pueden utilizarse para soldar acero, metales no ferrosos y aleaciones son altamente valorados.
Los constituyentes típicos son manganeso y sílice, pero con el propósito de dopaje se pueden incluir metales y ferroaleaciones.
La clasificación se hace a menudo por marca. Está determinado por el fabricante. Por ejemplo, la marca, desarrollada por el Instituto de Electricidad de las mismas. Paton, en la designación necesariamente tiene las letras AH Si hay letras FC, entonces el flujo desarrolló el Instituto Central de Investigación de Ingeniería del Transporte. Aunque la receta para la fabricación de materiales está estandarizada, no existe un etiquetado único.
Proceso de preparación y composición química.
La base del flujo no fundido es la cerámica, y estos materiales se obtienen por molienda mecánica de los componentes en molinos de bolas. Según el tamaño de las fracciones, los flujos se dividen en pequeños (con un grano de 0.25-1.0 mm) y normales (con un tamaño de grano de hasta 4 mm). Los primeros se usan cuando se suelda con pequeños diámetros de alambre, no más de 1.0–1.5 mm, la letra M se agrega a la designación. Con un número significativo de componentes en el flujo no fundido, primero se unen mediante pegado y luego las partículas se muelen al tamaño deseado.
En los fundentes fundidos, además de la sílice, hay ferroaleaciones, minerales de manganeso, óxidos de varios elementos y polvos metálicos. Los componentes se seleccionan de acuerdo con su capacidad para mejorar el proceso metalúrgico en la zona de soldadura. Como resultado, se mejoran las condiciones para la aleación de la superficie y la desoxidación del metal, la arena de la soldadura se vuelve más fina y la cantidad de impurezas dañinas en ella disminuye. La capacidad de aleación de los materiales no fusionados permite el uso de cables de soldadura más baratos.
Las desventajas de los flujos no fusionados incluyen, por ejemplo, el hecho de que su empaque debe ser más denso, ya que los componentes son higroscópicos y la humedad perjudica la calidad del material. Los flujos sin fusión son más exigentes en el cumplimiento de la tecnología de soldadura, ya que las condiciones de dopaje pueden cambiar significativamente.
Los flujos magnéticos también se clasifican como no fundidos. Su efectividad es similar a la cerámica, pero además contienen polvo de hierro, lo que aumenta la productividad.
Los fundentes fundidos se utilizan principalmente en la soldadura automática . La tecnología de su fabricación incluye los siguientes pasos:
Preparación y trituración de componentes distintos a los utilizados en fundentes no fundidos. También incluye fluorita, tiza, alúmina, etc.- Mezcla de mezcla mecánica en molinos rotativos.
- Fusión en hornos de gas con atmósfera de protección o en hornos de arco eléctrico.
- Granulación para la adquisición de las fracciones finales del tamaño de grano deseado. Con este fin, el fundente de flujo se libera en el agua y se solidifica en él con partículas esféricas.
- Secado en secadoras.
- Cribado y envasado.
Los flujos fundidos consisten en sílice SiO2 y óxido de manganeso. El manganeso reduce los óxidos de hierro, que se forman constantemente durante la soldadura, y une el azufre de las escorias con el sulfuro, que puede eliminarse fácilmente más adelante de la soldadura. El silicio previene el crecimiento del monóxido de carbono. Las propiedades desoxidantes de este último elemento aumentan la homogeneidad de la composición química del metal.
El color de los flujos fundidos es transparente o amarillo claro, y su densidad no es superior a 1.6–1.8 g / cm3.
Acción de flujo durante la soldadura
En la soldadura manual, el flujo se vierte en una capa de 60 mm sobre la superficie del metal adyacente a la futura junta. En caso de grosor de capa insuficiente, la penetración incompleta y la formación de grietas es posible. Después de eso, durante la soldadura eléctrica, se excita una descarga, y durante la soldadura con llama de gas, el quemador se enciende.
A medida que el electrodo se mueve, el flujo se vierte sobre nuevas superficies. Dado que las dimensiones de la columna en el arco son mayores que la altura del flujo, la descarga fluye en una fusión líquida de componentes que actúan sobre una fusión de metal con una presión específica de hasta 9 g / cm². Como resultado, se eliminan las salpicaduras de metal, se consume menos alambre de soldadura y aumenta la productividad. Esto se debe a la capacidad del flujo para utilizar valores más altos de la corriente de operación sin temor a recibir una soldadura intermitente. No se puede aplicar una corriente de 450–500 A en soldadura abierta, porque el arco salpica metal del baño.
En la soldadura semiautomática y automática, los flujos se utilizan de la siguiente manera:
- Un flujo de tubo especial se alimenta desde la tolva.
- Posteriormente, el alambre del electrodo se alimenta desde la bobina ubicada después del tanque con el flujo.
- A medida que avanza el proceso de trabajo, una parte del flujo, no utilizada y atada por escorias, es aspirada hacia el tanque por medio de neumáticos.
- La corteza de escoria fundida y enfriada se retira mecánicamente de la costura.
Ventajas de usar flujos:
No es necesario realizar un corte preliminar de los bordes de la soldadura futura, ya que con las grandes corrientes de soldadura eléctrica o el aumento de la concentración de oxígeno durante la soldadura, el gas metal se funde mucho más intensamente.- La ausencia de pérdida de metal en la zona de soldadura y superficies adyacentes.
- Arco más estable.
- Mejorando la eficiencia de la fuente de energía como resultado de reducir la pérdida de energía que se gasta en calentar el metal, salpicarlo y aumentar el consumo de flujo y alambre de soldadura.
- Condiciones de trabajo cómodas, debido a que una parte significativa del arco de la pantalla se filtra.
Restricción del uso de la incapacidad para inspeccionar rápidamente el área de la soldadura. Esta circunstancia requiere un trabajo preparatorio más completo, especialmente cuando se conectan partes de configuración compleja. Más flujos son bastante, y se consumen casi como alambre de soldadura.