¿Cómo evitar que las chapas finas se deformen al soldarlas? Este artículo se sumerge en las causas de la deformación por soldadura, como los factores térmicos y de rigidez, y ofrece métodos prácticos para controlarla. Se exploran técnicas como el uso de parámetros de soldadura adecuados y métodos de fijación rígidos. Al leerlo, obtendrá información valiosa sobre cómo minimizar y corregir la distorsión de la soldadura, garantizando una mayor calidad y eficacia en sus proyectos de soldadura.
El término "componente de chapa fina" suele referirse a piezas fabricadas soldando chapas de acero con un grosor inferior a 4 mm, incluidos el acero inoxidable, la chapa galvanizada y el estaño. Algunos ejemplos de este tipo de componentes producidos por nuestra fábrica son los hangares para plataformas de rodillos, las cámaras para conductores y las cámaras para conductores de excavadoras.
Controlar y evitar la distorsión de la soldadura en materiales compuestos de chapa fina requiere conocimientos técnicos avanzados. Los siguientes debates se basan en nuestro consenso y solo tienen fines de referencia.
La soldadura por arco es un proceso que implica un calentamiento y enfriamiento rápidos, lo que puede provocar una distorsión desigual durante o después de la soldadura.
Los principales factores que afectan distorsión de soldadura son la distorsión térmica y la rigidez del componente soldado. La distorsión térmica durante la soldadura está controlada por la rigidez del componente, lo que provoca una distorsión plástica por compresión y una distorsión residual de la soldadura.
Diferentes métodos de soldadura producen campos de temperatura variables, lo que da lugar a diferentes distorsiones térmicas.
En términos generales, la soldadura automática está más centrada en comparación con la soldadura manual, produciendo un resultado más estrecho y menos distorsionado. Cuando se utiliza un hilo de soldadura fino y una alta densidad de corriente con protección de gas CO2, la concentración de calor resultante en el CO2 soldadura con gas de protección causa menos distorsión.
Los factores que influyen en la distorsión de la soldadura incluyen la corriente de soldadura, la tensión del arco y velocidad de soldadura.
La cantidad de distorsión de la soldadura aumenta con el incremento de la energía de la línea. Una mayor corriente de soldadura y tensión del arco provocan una mayor distorsión de la soldadura, mientras que el aumento de la velocidad de soldadura reduce la distorsión de la soldadura.
De los tres parámetros, el voltaje del arco tiene un impacto significativo en la distorsión de la soldadura. Por lo tanto, el uso de baja tensión, alta velocidad y alta densidad de corriente en la soldadura automática reduce la distorsión de la soldadura.
Cuanto mayor sea el número de cordones de soldadura y mayor sea el tamaño de la sección transversal, mayor será la distorsión de la soldadura.
Soldadura continua y la soldadura intermitente dan lugar a diferentes campos de temperatura, lo que provoca diferentes distorsiones térmicas.
Normalmente, la soldadura continua produce distorsiones mayores, mientras que la soldadura discontinua produce distorsiones mínimas.
La conductividad térmica, el calor específico y los coeficientes de dilatación de los distintos materiales varían, lo que provoca diferentes distorsiones térmicas y de soldadura.
Tamaño y forma de los componentes
A medida que aumenta la rigidez de un componente, disminuye su distorsión por soldadura.
Aplicación de las pinzas para neumáticos
Las abrazaderas para neumáticos pueden utilizarse para aumentar la rigidez de un componente, lo que se traduce en una reducción de la distorsión de la soldadura.
Procedimiento de soldadura de montaje
La asamblea proceso de soldadura puede alterar la rigidez y la posición del centro de gravedad de los componentes durante las distintas etapas del montaje, lo que repercute significativamente en la distorsión de la soldadura de los componentes de control.
En general, los componentes tienden a experimentar una mayor distorsión de soldadura en condiciones relajadas, y una menor distorsión de soldadura en condiciones ajustadas.
La distorsión por soldadura de cualquier estructura de acero puede clasificarse en dos tipos: distorsión global y distorsión parcial.
La distorsión global se refiere a los cambios en el tamaño o la forma de un componente después de la soldadura, incluida la contracción longitudinal y transversal, que da lugar a una reducción del tamaño total, la distorsión por flexión (como el hundimiento y el pandeo) y otros tipos de distorsión.
La distorsión parcial se refiere a la distorsión que se produce en zonas específicas después de la soldadura, incluida la distorsión angular y la distorsión ondulatoria.
Los dos factores principales que afectan a la distorsión residual de la soldadura son la distorsión térmica y la rigidez de los componentes durante el proceso de soldadura. Como resultado, no es posible eliminar por completo la distorsión de la soldadura.
Para controlar la distorsión residual de la soldadura, deben tenerse en cuenta tanto el diseño de los componentes de chapa fina como las técnicas de construcción. El diseño de los componentes de chapa fina no sólo debe cumplir los requisitos de resistencia y rendimiento, sino también minimizar la distorsión de la soldadura y las horas de trabajo.
Optimizar la disposición de las juntas de los forjados es crucial para reducir la distorsión de la soldadura. Las propiedades técnicas de las juntas también deben tenerse en cuenta durante el diseño, ya que ignorarlas puede provocar fácilmente distorsiones en la soldadura.
El proceso de soldadura es un aspecto importante de la construcción de estructuras de acero, y un proceso de soldadura bien planificado puede reducir eficazmente la distorsión de la soldadura y la concentración de tensiones.
Para controlar la distorsión de la soldadura, deben tomarse las siguientes medidas:
En la fabricación de estructuras de acero, incluso con las medidas adoptadas para controlar la distorsión de la soldadura mediante el diseño de los componentes y las técnicas de construcción, la distorsión de la soldadura sigue siendo inevitable. Cualquier distorsión de soldadura que supere los requisitos de diseño debe corregirse.
La corrección se limita a corregir distorsiones específicas, como la distorsión angular, la distorsión por flexión y la distorsión por ondulación. Las distorsiones globales, como la contracción longitudinal y transversal, sólo pueden compensarse mediante el troquelado o las tolerancias de montaje.
La corrección mecánica de estructuras de acero es propensa a provocar el endurecimiento del metal y a consumir reservas de material, por lo que sólo es adecuada para materiales con buena plasticidad. En la práctica, para la corrección mecánica pueden utilizarse prensas hidráulicas y de fricción a gran escala.
La corrección por llama puede rectificar la distorsión general del componente provocando una compresión irreversible y una distorsión plástica en la pieza metálica soldada enfriada. Sin embargo, este método también consume plasticidad, por lo que debe utilizarse con precaución en materiales frágiles o plásticos.
La temperatura de calentamiento de la llama debe controlarse adecuadamente. Una temperatura demasiado alta reducirá las propiedades mecánicas del material, mientras que una temperatura demasiado baja disminuirá la eficacia de la corrección.
La velocidad de enfriamiento no afecta a la eficacia de la corrección, por lo que se puede rociar agua durante el calentamiento para mejorar la eficacia del trabajo y potenciar el efecto de corrección.
En conclusión, la distorsión de la soldadura es inevitable en la fabricación de estructuras de acero y sólo puede controlarse mediante métodos y medidas eficaces y corregirse si supera los requisitos de tolerancia. Esto garantiza tanto la calidad de la estructura de acero como la eficiencia económica.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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