Top 3 métodos innovadores de soldadura
Este artículo arroja luz sobre los tres mejores métodos innovadores de soldadura. Los métodos son: 1. Soldadura por gravedad 2. Soldadura de galleta contra incendios 3. Soldadura de cerámica.
Método # 1. Soldadura por gravedad:
La soldadura por gravedad inventada en 1938, es un método de soldadura automática que emplea el proceso SMAW. Utiliza un mecanismo simple de bajo costo que incluye un portaelectrodos unido a un soporte que se desliza hacia abajo una barra inclinada sostenida en un ángulo predeterminado con la barra como se muestra en la Fig. 22.34. Este método se usa casi invariablemente para hacer soldaduras de filete.
Una vez que la punta del electrodo se coloca en la raíz de la articulación y se inicia el arco, el electrodo se funde y el soporte se desliza hacia abajo a lo largo de la barra a una velocidad que depende del ángulo de inclinación de la barra.
La punta del electrodo se mantiene en contacto con el trabajo a lo largo de su recorrido, como se muestra en la Fig. 22.35, hasta que el electrodo se haya reducido a una longitud de aproximadamente 50 mm, punto en el que el movimiento del soporte cesa y el arco se apaga o el soporte y El portaelectrodo se levanta automáticamente para romper el arco.
Un electrodo nuevo se sujeta en el soporte del electrodo que se vuelve a colocar para iniciar la soldadura donde se había detenido el electrodo anterior. La operación exitosa de la soldadora por gravedad no solo exige que el recubrimiento del electrodo deba tocar continuamente el trabajo durante su recorrido, sino que también requiere que la velocidad de fusión del electrodo coincida con su velocidad de deslizamiento.
La fuente de energía empleada con la soldadora por gravedad es del tipo de corriente constante que se usa normalmente para el SMAW manual, pero se ajusta para dar un ciclo de trabajo de aproximadamente el 90% en comparación con el ciclo de trabajo del 60% requerido para el SMAW manual. Se pueden usar corrientes de hasta 400 A según el tamaño y el tipo de electrodo.
Los electrodos utilizados con la soldadora por gravedad tienen un revestimiento pesado y de los tipos E6027 y E7024, aunque a veces también se usa el tipo E7028. Los electrodos más comúnmente usados con soldadora por gravedad son los de diámetros de 5 y 6 mm y de longitud de 800 mm, aunque también se pueden usar los electrodos de longitud normal de 450 mm pero con una ventaja económica mucho menor.
La tasa de deposición solo se incrementa marginalmente por el uso de la soldadora por gravedad sobre el SMAW manual, pero como el operador puede operar simultáneamente hasta 5 soldadoras por gravedad, aumenta la productividad de las soldadoras, reduce la fatiga de la soldadora, se minimiza la capacitación del operador y hay ahorros sustanciales Coste laboral de soldadura. La Tabla 22.7 muestra la cantidad de metal depositado, en Kg / h, cuando se usa un SMAW manual en comparación con dos a cinco soldadoras por gravedad.
La soldadura por gravedad es la más adecuada para realizar soldaduras de filete en posición horizontal y ofrece excelentes resultados cuando se realiza una cantidad suficiente de filetes horizontales en un área pequeña, ya que la proximidad de las soldaduras permite atender todas las unidades de soldadura por gravedad rápidamente. pasar de una unidad a otra para recargarlas, iniciar el arco y dejar que funcionen sin supervisión. Tal situación existe en la fabricación de barcos. Es por eso que este método es el más utilizado para la soldadura de refuerzos a placas en la construcción naval en todo el mundo.
La soldadura por gravedad también se utiliza en los ferrocarriles y en los astilleros de barcazas. Aunque el proceso ha sido muy ventajosamente utilizado por los constructores navales japoneses, sus fabricantes no han explotado adecuadamente sus ventajas económicas. Sin embargo, se espera que la soldadura por gravedad alcance, a su debido tiempo, un lugar importante en la soldadura de producción.
Método # 2. Soldadura de galleta de fuego:
La soldadura de craqueadores contra incendios, desarrollada en la década de 1930, es un método para realizar automáticamente soldaduras a tope y de filete utilizando electrodos largos con gran recubrimiento de los tipos E6024 y E 7028. En este proceso, el electrodo que se mantiene en un portaelectrodos se coloca horizontalmente en el espacio de una junta a tope o en el ángulo de una junta de filete con un molde de cobre de forma apropiada colocado para cubrir la longitud completa del electrodo como se muestra en la Fig. 22.36.
El arco se realiza cortocircuitando el extremo desnudo del electrodo al trabajo utilizando una barra de carbono. La longitud del arco depende del espesor del recubrimiento. Una vez que se inicia el arco, el electrodo se funde y deposita el material debajo de él y el proceso se completa automáticamente como un craqueador de fuego.
Los electrodos utilizados para la soldadura de craqueadores de fuego suelen tener una longitud de 1 m y un diámetro de 5 a 8 mm. Se pueden utilizar fuentes de alimentación de CA y CC, pero se prefiere la CA para evitar el golpe de arco.
La soldadura de crackers contra incendios es un método simple que se puede usar para aumentar la productividad de una soldadora porque un operador puede realizar varias soldaduras de crackers a la vez. Sin embargo, tiene algunas dificultades asociadas, incluido el requisito de una cuidadosa preparación de los bordes de la junta, la necesidad de un molde de cobre especial para cada tipo y tamaño de la junta, la dificultad de controlar la penetración de la soldadura y la necesidad de adquirir electrodos extra largos. Con revestimientos pesados.
La soldadura de craqueadores no es muy popular, aunque se puede usar con ventaja para la construcción de puentes, tanques y vagones de ferrocarril. Se puede utilizar para soldar soldaduras a tope cuadradas en material con un rango de espesor de 1 a 3 mm y soldaduras de filete en placas con un espesor de 5 mm y más. La calidad de las soldaduras hechas por la soldadura Fire Cracker es similar a la calidad de las soldaduras hechas por el proceso SMAW manual.
Una variante de la soldadura de craqueadores contra incendios emplea electrodos revestidos colocados en flujo, eliminando así el uso de moldes de cobre. El flujo consiste en arena de sílice o mezcla compleja de silicatos con 8 a 10% de silicato de potasio líquido para actuar como aglutinante para formar una pasta de flujo de porosidad suficiente para permitir el escape de gases durante la soldadura.
La capa de flujo utilizada para cubrir el electrodo revestido tiene una profundidad de 10 a 20 mm. Otros detalles del proceso son similares a los de la soldadura normal de galletas de fuego. La configuración actual es 10 - 20% más alta que la utilizada para el SMAW manual. La escoria formada por la fusión del revestimiento y el flujo es fácilmente desmontable.
La soldadura de galletas de fuego puede usarse para hacer todo tipo de empalmes de empalme y tope en posición de soldadura descendente. A menudo, este proceso puede realizar ciertas soldaduras que son difíciles de acceder o que no son prácticas de hacer por el SMAW manual.
Método # 3. Soldadura de Cerámica:
Las cerámicas son compuestos inorgánicos no metálicos producidos por la acción del calor e incluyen productos de arcilla, cementos, vidrios de silicato y otros materiales refractarios similares al vidrio. Las cerámicas utilizadas para aplicaciones de ingeniería se conocen como "cerámicas de ingeniería" e incluyen alúmina, carburo de silicio, nitruro de silicio, zirconia, etc.
Las cerámicas de ingeniería generalmente muestran mayor dureza, mayor estabilidad dimensional, mayor módulo elástico, alta resistencia a la corrosión, menor coeficiente de expansión térmica, menor densidad y mayor resistencia a temperaturas más altas, como se muestra en la Fig. 22.37. La Tabla 22.8 proporciona algunas de las propiedades físicas de cerámicas y metales de ingeniería seleccionados.
Los componentes en forma de cerámica se producen generalmente mediante el proceso de la tecnología de polvo. Sin embargo, a menudo se requiere que estos componentes se unan para producir formas más complejas y muchas aplicaciones requieren la unión de la cerámica a los metales. La soldadura y los procesos aliados se utilizan generalmente para lograr ese objetivo.
