【Resumo】A soldagem com gás inerte de tungstênio é um método de soldagem muito importante na fabricação industrial moderna. Este artigo analisa a tensão da poça de soldagem de chapa de aço inoxidável e a deformação de soldagem da chapa fina, e apresenta os fundamentos do processo de soldagem e a aplicação prática da soldagem manual com gás inerte de tungstênio de chapas finas de aço inoxidável.
Introdução
Com o desenvolvimento contínuo da indústria manufatureira moderna, as chapas finas de aço inoxidável são amplamente utilizadas na defesa, aviação, indústria química, eletrônica e outras indústrias, e a soldagem de chapas finas de aço inoxidável de 1-3 mm também está aumentando. Portanto, é muito necessário dominar os fundamentos do processo de soldagem de chapas finas de aço inoxidável.
A soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG) usa arco pulsado, que possui as características de baixa entrada de calor, calor concentrado, pequena zona afetada pelo calor, pequena deformação de soldagem, entrada de calor uniforme e melhor controle da energia da linha; o fluxo de ar protetor tem um efeito de resfriamento durante a soldagem, o que pode reduzir a temperatura superficial da poça fundida e aumentar a tensão superficial da poça fundida; O TIG é fácil de operar, fácil de observar o estado da poça de fusão, soldas densas, boas propriedades mecânicas e bela formação de superfície. Atualmente, o TIG é amplamente utilizado em diversas indústrias, principalmente na soldagem de chapas finas de aço inoxidável.
1. Fundamentos técnicos da soldagem com gás inerte de tungstênio
1.1 Seleção de máquina de solda com gás inerte de tungstênio e polaridade de potência
O TIG pode ser dividido em pulsos DC e AC. O TIG de pulso DC é usado principalmente para soldagem de aço, aço macio, aço resistente ao calor, etc., e o TIG de pulso AC é usado principalmente para soldagem de metais leves, como alumínio, magnésio, cobre e suas ligas. Os pulsos CA e CC usam fontes de alimentação com característica de queda acentuada. A soldagem TIG de placas finas de aço inoxidável geralmente usa conexão positiva DC.
1.2 Fundamentos técnicos da soldagem manual com gás inerte de tungstênio
1.2.1 Início do arco
A partida de arco tem duas formas: partida de arco sem contato e de curto-circuito com contato. O primeiro não tem contato entre o eletrodo e a peça, o que é adequado tanto para soldagem DC quanto AC, enquanto o último é adequado apenas para soldagem DC. Se o método de curto-circuito for usado para iniciar o arco, o arco não deve ser iniciado diretamente na soldagem, porque é fácil produzir fixação ou adesão de tungstênio com a peça de trabalho, o arco não pode ser imediatamente estável e o arco é fácil para romper o material pai. Portanto, uma placa inicial de arco deve ser usada. Uma placa de cobre deve ser colocada próxima ao ponto inicial do arco. O arco deve ser iniciado primeiro e, em seguida, a cabeça do eletrodo de tungstênio deve ser aquecida a uma determinada temperatura antes de passar para a peça a ser soldada. Na produção real, a TIG geralmente usa um iniciador de arco para iniciar o arco. Sob a ação de corrente de alta frequência ou corrente de pulso de alta tensão, o gás argônio é ionizado e o arco é iniciado.
1.2.2 Posicionamento de soldagem
Durante a soldagem de posicionamento, o fio de soldagem deve ser mais fino do que o fio de soldagem comumente usado. Como a temperatura é baixa e o resfriamento é rápido durante a soldagem a ponto, o arco permanece por muito tempo, por isso é fácil de queimar. Ao realizar soldagem por ponto fixo, o fio de soldagem deve ser colocado na peça de soldagem por ponto e o arco deve ser movido para o fio de soldagem depois que estiver estável. Depois que o fio de soldagem derrete e se funde com os materiais originais em ambos os lados, o arco é rapidamente interrompido.
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1.2.3 Soldagem normal
Quando o TIG comum é usado para soldagem de chapas de aço inoxidável, a corrente é considerada um valor pequeno. Porém, quando a corrente é inferior a 20A, é fácil ocorrer desvio do arco e a temperatura do ponto do cátodo é muito alta, o que causará aquecimento e queima na área de soldagem e deteriorará as condições de emissão de elétrons, fazendo com que o ponto do cátodo salte continuamente , dificultando a manutenção da soldagem normal. Quando o pulso TIG é usado, a corrente de pico pode tornar o arco estável e ter boa diretividade, facilitando a fusão e a formação do material original, e alternar ciclicamente para garantir o bom andamento do processo de soldagem, de modo a obter uma solda com bom desempenho, bela aparência e poças de fusão sobrepostas.
2. Análise de soldabilidade de chapas de aço inoxidável
As propriedades físicas e o formato da chapa de aço inoxidável afetam diretamente a qualidade da solda. A chapa de aço inoxidável possui uma pequena condutividade térmica e um grande coeficiente de expansão linear. Quando a temperatura de soldagem muda rapidamente, o estresse térmico gerado é grande e é fácil de queimar, cortar e deformar as ondas. A soldagem de chapas de aço inoxidável adota principalmente soldagem de topo de placa plana. A poça fundida é afetada principalmente pela força do arco, pela gravidade do metal da poça fundida e pela tensão superficial do metal da poça fundida. Quando o volume, a massa e a largura fundida do metal da poça fundida são constantes, a profundidade da poça fundida depende do tamanho do arco. A profundidade fundida e a força do arco estão relacionadas à corrente de soldagem, e a largura fundida é determinada pela tensão do arco.
Quanto maior o volume da poça fundida, maior será a tensão superficial. Quando a tensão superficial não consegue equilibrar a força do arco e a gravidade do metal da poça derretida, isso fará com que a poça derretida queime. Além disso, a soldagem será aquecida e resfriada localmente durante o processo de soldagem, causando tensões e deformações irregulares. Quando o encurtamento longitudinal da solda produz tensão na borda da placa fina que ultrapassa um determinado valor, produzirá deformações ondulatórias mais graves, afetando a qualidade da aparência da peça. Sob o mesmo método de soldagem e parâmetros de processo, o uso de eletrodos de tungstênio de diferentes formatos para reduzir a entrada de calor na junta de soldagem pode resolver problemas como queimadura de solda e deformação da peça.
3. Aplicação de soldagem manual com gás inerte de tungstênio na soldagem de chapas de aço inoxidável
3.1 Princípio de soldagem
A soldagem com gás inerte de tungstênio é uma soldagem a arco aberto com arco estável e calor concentrado. Sob a proteção do gás inerte (argônio), a poça de soldagem é pura e a qualidade da solda é boa. Porém, ao soldar aço inoxidável, principalmente aço inoxidável austenítico, o verso da solda também precisa ser protegido, caso contrário causará oxidação grave, afetando a formação da solda e o desempenho da soldagem.
3.2 Características de soldagem
A soldagem de chapas de aço inoxidável possui as seguintes características:
1) A condutividade térmica da chapa de aço inoxidável é baixa e é fácil de queimar diretamente.
2) Nenhum fio de soldagem é necessário durante a soldagem e o material original é fundido diretamente.
Portanto, a qualidade da soldagem de chapas de aço inoxidável está intimamente relacionada a fatores como operadores, equipamentos, materiais, métodos de construção, ambiente externo durante a soldagem e detecção.
No processo de soldagem de chapas de aço inoxidável, os materiais de soldagem não são necessários, mas os seguintes materiais devem ser relativamente altos: Primeiro, a pureza, a taxa de fluxo e o tempo de fluxo de argônio do gás argônio e, em segundo lugar, o eletrodo de tungstênio.
1) Argônio
O argônio é um gás inerte e não reage facilmente com outros materiais metálicos e gases. Como seu fluxo de gás tem um efeito de resfriamento, a zona afetada pelo calor da solda é pequena e a deformação da solda é pequena. É o gás de proteção ideal para soldagem a arco com gás inerte de tungstênio. A pureza do argônio deve ser superior a 99,99%. O argônio é usado principalmente para proteger eficazmente a poça de fusão, evitar que o ar corroa a poça de fusão e causar oxidação durante a soldagem e isolar efetivamente a área de solda do ar, de modo que a área de solda seja protegida e o desempenho da soldagem seja melhorado.
2) Eletrodo de tungstênio
A superfície do eletrodo de tungstênio deve ser lisa, a extremidade deve ser afiada e a concentricidade deve ser boa. Desta forma, o arco de alta frequência é bom, a estabilidade do arco é boa, a profundidade de fusão é profunda, a poça fundida pode permanecer estável, a solda está bem formada e a qualidade da soldagem é boa. Se a superfície do eletrodo de tungstênio estiver queimada ou houver defeitos como poluentes, rachaduras, furos de contração, etc. na superfície, o arco de alta frequência é difícil de iniciar durante a soldagem, o arco é instável, o arco tem desvio, o a poça derretida é dispersa, a superfície é expandida, a profundidade de fusão é rasa, a solda é mal formada e a qualidade da soldagem é ruim.
4. Conclusão
1) A soldagem a arco com gás inerte de tungstênio tem boa estabilidade e diferentes formatos de eletrodo de tungstênio têm uma grande influência na qualidade da soldagem de placas finas de aço inoxidável.
2) A soldagem com eletrodo inerte de tungstênio com extremidade cônica plana pode melhorar a taxa de formação de dupla face da soldagem unilateral, reduzir a zona afetada pelo calor da soldagem, tornar a solda bonita e ter boas propriedades mecânicas abrangentes.
3) Usar o método de soldagem correto pode prevenir eficazmente defeitos de soldagem.
Horário da postagem: 21 de agosto de 2024
