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Si es necesario, la formación de una conexión permanente de piezas de acero inoxidable, titanio, acero, cobre, aluminio y otros metales no ferrosos y aleaciones basadas en ellas a menudo recurren a la soldadura con argón, que es un proceso específico bastante difícil. La soldadura de argón combina signos de soldadura de gas y arco eléctrico. Con este último, el proceso tecnológico está unido por el hecho de que se debe usar un arco eléctrico, pero con la soldadura con gas es común usar gas y varios métodos tecnológicos para formar una conexión permanente.

Principios de soldadura de argón

La fusión de los bordes de los elementos a unir y el material de relleno, con la ayuda de los cuales se forma la soldadura, se garantiza debido a la alta temperatura creada durante la quema del arco eléctrico. El argón realiza funciones protectoras.

La soldadura de la mayoría de los metales no ferrosos y aleaciones basadas en ellos, así como los aceros aleados, tiene características que consisten en la oxidación activa de estos metales en estado fundido, cuando interactúan con el oxígeno y otros elementos en el aire circundante. Esta circunstancia afecta negativamente a la calidad de la soldadura formada, que finalmente resulta ser frágil, con poros en la estructura - burbujas de aire, que debilitan significativamente la conexión. Peor aún, el aluminio fundido durante la soldadura se ve afectado por el aire circundante. Bajo la influencia del oxígeno del espacio circundante, comienza la quema del metal.

La mejor manera de proteger la zona de la junta formada cuando se sueldan metales no ferrosos y aceros aleados es usar argón. Las características de este gas explican la alta eficiencia de este gas:

  • El argón es un 38% más pesado que el aire.
  • El gas desplaza fácilmente el aire de la zona de soldadura, creando una protección confiable.
  • El gas inerte prácticamente no reacciona con el metal fundido y otros gases en la zona de combustión del arco de soldadura.
  • Cuando se suelda con argón en polaridad inversa, es necesario tener en cuenta que los electrones se separan fácilmente de los átomos de gas, cuyo flujo convierte el medio gaseoso en un plasma conductor.

La soldadura de argón se realiza utilizando electrodos de fusión y no consumibles. El diámetro de las varillas de tungsteno se selecciona de acuerdo con los directorios, de acuerdo con las características de las piezas a unir.

Tipos de

  • Manual Se lleva a cabo no derritiendo el electrodo de tungsteno (AHR).
  • Automático en argón con electrodos no consumibles (AMA).
  • Automático en medio argón con electrodos de fusión (AADP).

Según la clasificación internacional, el aparato de soldadura por arco de argón o soldadura por medio de un electrodo de tungsteno en gases inertes se designa como TIG (Gas Inerte de Tungsteno)

Características principales

El cuerpo de trabajo de la soldadora es el quemador. Un electrodo de tungsteno con un saliente de 2 a 5 mm se inserta en su parte central. Dentro del quemador, el electrodo se fija con un soporte especial en el que se puede insertar una barra de tungsteno. Para suministrar un gas protector, el quemador está equipado con una boquilla de cerámica. La costura se forma utilizando alambre de relleno, cuya composición debe corresponder a la composición del metal que se va a soldar.

Las principales etapas de soldadura utilizando un electrodo de tungsteno:

  • Las superficies de las piezas a unir se limpian a fondo de la suciedad, los restos de grasa y aceite y la película de óxido. La limpieza es necesaria y puede realizarse de forma mecánica o con la ayuda de productos químicos.
  • Se conecta una "masa" a las partes a conectar, que se realiza directamente (en el caso de grandes dimensiones) y a través de la superficie metálica de la mesa de trabajo. El cable de relleno se alimenta por separado y no está incluido en el circuito eléctrico de soldadura.
  • El aparato exhibió fuerza actual. Este parámetro se elige en función de las características de las piezas a unir.
  • Después de conectar la corriente, el quemador con el electrodo se lleva a las partes soldadas lo más cerca posible y sin contacto con las superficies. La distancia óptima del quemador de las piezas unidas (debe mantenerse durante la soldadura) es de 2 mm. Sostener el electrodo a esta distancia le permitirá derretir las piezas para unirlas bien y obtener una costura limpia.
  • El suministro de gas protector se enciende por adelantado, durante 15-20 segundos. Antes del inicio de la soldadura. Apaga el flujo de argón después de 5−10 seg. Después del final de la soldadura.
  • El quemador y el alambre de relleno se conducen lentamente solo a lo largo de la soldadura que se está formando, sin vibraciones transversales. El alambre de relleno, ubicado frente al quemador, se introduce suavemente en la zona de acción del arco. Debido a los movimientos bruscos, el metal fundido está fuertemente salpicado.
  • Durante el proceso de soldadura, el arco eléctrico se enciende y el electrodo no debe tocar las superficies a unir. Esta regla debe observarse, ya que el potencial de ionización del argón es extremadamente alto, lo que evita que la chispa toque el electrodo para que se utilice de manera efectiva para disminuirlo. Cuando un electrodo de fusión toca las partes a unir, aparecen vapores metálicos, cuyo potencial de ionización es mucho menor que el argón, lo que simplifica el proceso de ignición del arco. Si un electrodo de tungsteno toca la superficie de las piezas a unir, el arco se ensucia y se dificulta la soldadura.

Para encender el arco, se usa un oscilador, que convierte la corriente con parámetros ordinarios de la red eléctrica en pulsos de alta frecuencia con una tensión de 2000–6000 V y una frecuencia de 150–500 Hz. Dichos impulsos permiten encender un arco eléctrico sin contacto entre las partes a conectar y el electrodo.

Equipos y equipos

Se requiere equipo especial para la soldadura de argón:

  • Un inversor o un transformador de soldadura normal, cuya potencia debería ser suficiente para la soldadura (en particular, se puede usar un transformador con una potencia de ralentí de 60–70 V).
  • Contactor de potencia a través del cual se energiza la antorcha.
  • Oscilador
  • Un regulador especial es responsable del tiempo de soplado de argón de la zona de soldadura (el gas debe suministrarse unos segundos antes del proceso, y su suministro se detiene unos segundos después del final de la soldadura).
  • Un quemador con una boquilla de cerámica y una abrazadera para fijar un electrodo de tungsteno.
  • Cilindro de gas y regulador de presión, que regula el nivel de presión de argón, que se alimenta a la zona de soldadura.
  • Varillas de llenado y electrodos de tungsteno.
  • Un rectificador que produce una corriente eléctrica constante de 24 V aplicada a los dispositivos de conmutación.
  • Transformador adicional, que es responsable de la tensión de alimentación a los dispositivos de conmutación.
  • El relé es responsable de encender / apagar el oscilador, el contactor, la válvula de electrogás, que requiere un voltaje de 24 o 220 V.
  • Filtro capacitivo inductivo, que protege al dispositivo de los efectos negativos de los pulsos de alta tensión.
  • Amperímetro para medir la corriente.
  • Una batería de automóvil (puede estar defectuosa) con una capacidad de 55-75 Ah, que es necesaria para reducir el componente constante de la corriente de soldadura, que necesariamente ocurre cuando se suelda con corriente alterna (la batería está conectada al circuito de soldadura en serie).
  • Gafas de soldar.

En la marca de la soldadora terminada debe abreviarse TIG. Puede usarse después de una configuración adicional con un quemador, un cilindro de gas, elementos que controlan el suministro de gas protector.

Selección de modo

Los parámetros importantes son la polaridad y la dirección de la corriente. Su elección está influenciada por las propiedades de los materiales a soldar. La corriente alterna o la polaridad inversa se seleccionan cuando es necesario soldar piezas de aluminio, magnesio, berilio y otros metales no ferrosos. La elección se explica por el hecho de que al usar esa corriente, la película de óxido, que siempre está presente en la superficie de estos materiales, se destruye efectivamente.

La soldadura de aluminio es característica, cuya película de óxido tiene un alto punto de fusión en la superficie. Al soldar piezas de aluminio en la corriente de polaridad inversa, la película de óxido se destruye efectivamente debido al bombardeo activo de los iones de argón con la superficie de las piezas a unir . El plasma conductor, que se convierte en argón, simplifica la soldadura y mejora su calidad. Al realizar el proceso utilizando una corriente alterna para lograr el efecto, las partes a conectar son el cátodo.

Un oscilador se usa a menudo para soldadura de gas blindado. En el caso de usar corriente alterna, este dispositivo facilita la ignición del arco de soldadura, y cuando se enciende, desempeña el papel de un estabilizador. Cuando cambia la polaridad de la corriente alterna, el arco se puede desionizar (atenuar). Para evitar esto, el oscilador genera impulsos eléctricos al cambiar la polaridad de la corriente eléctrica, aplicándolos al arco de soldadura.

La elección de la corriente está influenciada por:

  • Propiedades del material procesado.
  • Las dimensiones geométricas de los espacios en blanco.
  • El tamaño de los electrodos utilizados.

Para seleccionar el parámetro se recomienda referirse a la literatura especial.

Un parámetro importante es la velocidad de flujo de argón, que se selecciona según la velocidad de alimentación del material de relleno y la velocidad del flujo de aire de demolición. El valor mínimo del parámetro será si la soldadura se lleva a cabo en una sala donde no hay corrientes de aire. Si el trabajo se realiza al aire libre y con un fuerte viento lateral con ráfagas, es necesario aumentar el caudal de gas y suministrarlo a la zona de soldadura, usar boquillas confusas, desde las cuales el gas ingresa a través de mallas finas.

Además del argón, a menudo se agrega algo de oxígeno a la mezcla protectora (3 a 5%). En este caso, el oxígeno reacciona con las impurezas dañinas (humedad, suciedad, etc.) en la superficie de las piezas que se unirán. Como resultado, las impurezas se queman o se convierten en escoria, que flota en la superficie de la costura.

El oxígeno no se utiliza para soldar cobre, ya que se produce óxido de cobre. Este compuesto, que reacciona con el hidrógeno del aire ambiente, forma vapor de agua, que tiende a escapar del metal de soldadura. Debido a esto, se forman muchos poros en la soldadura, lo que afecta negativamente a su calidad.

Pros y contras del método.

Ventajas:

  • La posibilidad de obtener una conexión confiable debido a la protección efectiva del área de trabajo.
  • Calentamiento insignificante de las piezas que se sueldan, lo que permite el uso de tecnología para soldar palanquillas complejas (no están deformadas en este caso).
  • Se puede utilizar para materiales que no se pueden soldar de otras maneras.
  • Un serio aumento en la velocidad de trabajo debido al arco eléctrico de alta temperatura.

Desventajas:

  • Equipamiento complejo.
  • La necesidad de conocimientos especiales y experiencia.

El método garantizará la calidad y fiabilidad de las uniones soldadas, la uniformidad de penetración de las piezas que se unen. Con esta tecnología, las piezas de metales no ferrosos de pequeño espesor pueden soldarse sin cable de relleno.

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Categoría:

Metalurgia