O que torna um método de soldadura melhor do que outro? Este artigo explora as vantagens e desvantagens únicas de sete técnicas de soldadura, desde a soldadura com gás inerte de tungsténio (TIG) à soldadura manual com arco metálico protegido. A eficiência, o custo e a adequação de cada método a diferentes materiais e espessuras são examinados, ajudando-o a compreender qual a melhor abordagem para as necessidades específicas do seu projeto. Mergulhe para saber como cada método se comporta em termos de produtividade, qualidade e aplicação prática.
(1) O gás árgon isola eficazmente o ar e é ele próprio insolúvel no metal, não reage com o metal e, durante o processo de soldadura, o arco pode limpar automaticamente a película de óxido na superfície da poça de fusão. Por conseguinte, pode soldar com êxito metais não ferrosos facilmente oxidados, nitrificados, quimicamente activos, aço inoxidável e várias ligas.
(2) O arco do elétrodo de tungsténio é estável e pode continuar a queimar de forma estável com correntes de soldadura muito baixas (inferiores a 10A), o que o torna particularmente adequado para a soldadura de chapas finas e materiais ultrafinos.
(3) A fonte de calor e o fio de enchimento podem ser controlados separadamente, pelo que a entrada de calor é fácil de ajustar e podem ser efectuadas várias posições de soldadura. É também um método ideal para realizar a soldadura de um lado e a conformação de dois lados.
(4) Uma vez que as gotas do fio de enchimento não passam através do arco, não há salpicos e a costura de soldadura é bonita.
(1) A profundidade do cordão de soldadura é pouco profunda, a taxa de deposição é baixa e a produtividade é relativamente baixa.
(2) O elétrodo de tungsténio tem uma fraca capacidade de transporte de corrente. Uma corrente excessiva pode provocar a fusão e a evaporação do tungsténio, e as suas partículas podem entrar na poça de fusão, causando contaminação (inclusão de tungsténio).
(3) Os gases inertes (árgon, azoto) são relativamente caros e, em comparação com outros gases de arco métodos de soldadura (como a soldadura por arco manual, a soldadura por arco submerso, a soldadura com proteção de gás de dióxido de carbono, etc.), o custo de produção é mais elevado.
Nota: A soldadura com gás inerte de tungsténio pulsado é adequada para a soldadura de chapas finas, especialmente em posição completa soldadura topo a topo. Tungsténio inerte Soldadura a gás geralmente só é adequado para soldar peças de trabalho com uma espessura inferior a 6 mm.
(1) Tal como a soldadura TIG, pode soldar quase todos os metais, especialmente adequado para materiais de soldadura como o alumínio e as ligas de alumínio, o cobre e as ligas de cobre e o aço inoxidável.
(2) Uma vez que o fio de soldadura funciona como um elétrodo, pode ser utilizada uma corrente de alta densidade, pelo que o metal de base tem uma grande profundidade de penetração e o metal de enchimento tem uma taxa de deposição rápida. Quando usado para soldar chapas grossas de alumínio, cobre e outros metais, a produtividade é maior do que a de Soldadura TIGe a deformação da soldadura é menor do que a da soldadura TIG.
(3) Elétrodo consumível soldadura por arco de árgon pode ser uma ligação inversa DC, que tem um bom efeito de pulverização catódica na soldadura do alumínio e das suas ligas.
(4) O efeito de regulação inerente do arco subsónico é mais significativo na soldadura do alumínio e das suas ligas com elétrodo consumível de soldadura por arco de árgon.
A soldadura MIG utiliza normalmente gás inerte (árgon, hélio ou uma mistura destes) como gás de proteção no processo de soldadura. zona de soldadura.
(1) O gás inerte quase não reage com nenhum metal e é insolúvel em metal, pelo que pode soldar quase todos os metais.
(2) O fio de soldadura não tem camada de revestimento e a corrente de soldadura pode ser aumentada, pelo que o metal de base tem uma grande profundidade de penetração, o fio de soldadura tem uma velocidade de fusão rápida e a taxa de deposição é elevada. Em comparação com a soldadura TIG (soldadura por arco com gás inerte de tungsténio), a sua eficiência de produção é elevada.
(3) A transição de jato é principalmente utilizada para a transição de gotículas. A transição de curto-circuito só é utilizada na soldadura de placas finas, enquanto a transição de gotículas raramente é utilizada na produção. Ao soldar alumínio, magnésio e suas ligas, a transição de arco subsónico é normalmente utilizada porque a região de pulverização catódica é grande, o efeito de proteção da poça de fusão é bom e a costura de solda é bem formada com menos defeitos.
(4) Se for utilizado o método de transição de curto-circuito ou de soldadura por impulsos, a soldadura em posição completa pode ser efectuada, mas a sua eficiência de soldadura é inferior à de soldadura plana e a soldadura horizontal.
(5) Geralmente, é utilizada a ligação inversa DC, pelo que o arco é estável, a transição das gotículas é uniforme, os salpicos são pequenos e a costura de soldadura é bem formada.
(1) O gás inerte é caro e o seu custo é elevado.
(2) É sensível ao óleo e à ferrugem no metal de base e no fio de soldadura e é propenso a gerar poros.
(3) Em comparação com o CO2A sua profundidade de penetração é menor e a sua resistência ao vento é fraca, pelo que não é adequada para a soldadura ao ar livre.
(1) As emissões de CO2 tem uma forte penetração e pode aumentar a borda romba da ranhura e reduzir a ranhura ao soldar chapas grossas; a densidade da corrente de soldadura é grande e a taxa de fusão do fio de soldadura é elevada. Geralmente, não há necessidade de limpar a escória após a soldadura, pelo que a produtividade da soldadura com CO2 é cerca de 1-3 vezes superior ao da soldadura por arco de vareta.
(2) CO puro2 A soldadura não pode alcançar a transição de jato dentro da gama geral do processo. A transição de curto-circuito e a transição de gotículas são normalmente utilizadas. Só é possível obter a transição por jato após a adição de um gás misto.
(3) A transição de curto-circuito pode ser utilizada para a soldadura de posição completa e tem uma elevada qualidade da soldadura para componentes de paredes finas com pequenas deformações de soldadura. Como o calor do arco é concentrado, a área aquecida é pequena, o velocidade de soldadura é rápido, e o fluxo de ar de CO2 desempenha um certo papel de arrefecimento na soldadura, o que pode evitar a queima das peças soldadas e reduzir a deformação da soldadura.
(4) Tem uma forte resistência à ferrugem, baixo teor de hidrogénio no cordão de soldadura e menor tendência para fissuras a frio ao soldar aço de alta resistência de baixa liga.
(5) O preço do gás CO2 é barato, a limpeza da soldadura antes da soldadura pode ser simplificada, e o seu custo de soldadura é apenas 40%-50% da soldadura por arco submerso e da soldadura por arco com vareta.
(1) Durante o processo de soldaduraSe houver mais salpicos de metal, especialmente quando os parâmetros do processo de soldadura não estão corretamente ajustados, pode ser mais grave.
(2) A atmosfera do arco tem fortes propriedades oxidantes e não pode soldar produtos facilmente oxidáveis materiais metálicos. A sua resistência ao vento é fraca e as operações no exterior requerem medidas de proteção contra o vento.
(3) O arco de soldadura é forte, especialmente quando se solda a alta corrente, deve prestar-se atenção à proteção dos operadores contra a radiação do arco.
(1) Elevada produtividade de soldadura
a. Não há limite para a decomposição dos componentes do revestimento, pelo que podem ser utilizadas correntes muito mais elevadas do que na soldadura por arco com vareta;
b. Devido ao efeito de isolamento do fluxo e da escória, a velocidade de soldadura da soldadura por arco submerso é muito melhorada.
(2) Boa qualidade dos cordões de soldadura
a. Protegido por fluxo e escória;
b. O gás tem uma propriedade redutora;
c. Mais tempo para as reacções metalúrgicas reduz a possibilidade de defeitos como a porosidade e as fissuras no cordão de soldadura; d. Parâmetros de soldadura pode ser mantida estável através da regulação automática.
(3) Menor custo de soldadura
a. A grande corrente de soldadura utilizada na soldadura por arco submerso pode fazer com que a soldadura tenha uma maior profundidade de penetração;
b. Muito poucos salpicos de metal; c. O calor da soldadura por arco submerso é concentrado, com elevada eficiência térmica.
(4) Boas condições de trabalho
a. Mecanização;
b. Melhoria das condições de trabalho dos soldadores.
(5) Vasta gama de aplicações de soldadura.
(1) Difícil de soldar em posições espaciais.
(2) Elevados requisitos de qualidade de montagem das peças soldadas.
(3) Não é adequado para soldar chapas finas e soldaduras curtas.
(1) Os dois metais são soldados a partir do interior sob pressão em soldadura por resistênciaOs problemas metalúrgicos no processo de formação do ponto de soldadura ou no processo de formação da superfície da junta são simples. Por conseguinte, não há necessidade de proteção de fluxo ou de gás durante a soldadura, nem é necessário utilizar metais de adição, como fio de soldadura ou eléctrodos, para obter uma boa qualidade junta soldada com um baixo custo de soldadura.
(2) Devido ao calor concentrado e ao curto tempo de aquecimento, a zona afetada pelo calor é pequena, e a deformação e a tensão também são pequenas. Normalmente, não há necessidade de considerar a correção ou o tratamento térmico após a soldadura.
(3) Operação simples, fácil de conseguir mecanização e produção automatizada, sem ruído ou poeira, e boas condições de trabalho.
(4) Elevada produtividade, pode ser combinada com outros processos de fabrico em linhas de produção de montagem em produção em grande escala. Apenas a soldadura topo a topo com flash requer um isolamento adequado devido a salpicos de faíscas.
(1) Atualmente, faltam métodos de ensaio não destrutivos fiáveis e a qualidade da soldadura só pode ser verificada através de amostras do processo e de ensaios destrutivos, bem como de várias técnicas de monitorização para a garantir.
(2) Soldadura por pontos e soldadura por costura requerem juntas sobrepostas, o que aumenta o peso dos componentes, e a resistência à tração e à fadiga das juntas é relativamente baixa.
(3) O equipamento tem alta potência e um maior grau de mecanização e automação. Por conseguinte, o investimento no equipamento é grande e a manutenção é mais difícil. As máquinas de soldadura de alta potência têm dificuldade em alimentar a carga da rede eléctrica. Se for uma máquina de soldadura monofásica de corrente alternada, terá um efeito adverso no funcionamento normal da rede eléctrica.
Nota: A soldadura por resistência é adequada para uma vasta gama de materiais. Pode soldar não só aço com baixo teor de carbono, mas também vários tipos de aços de ligabem como metais não ferrosos como o alumínio, o cobre e as suas ligas.
(1) O equipamento utilizado para a blindagem manual é relativamente simples arco metálico soldadura, que é relativamente barata e leve. As máquinas de soldadura AC e DC utilizadas na soldadura por arco metálico protegido são relativamente simples, e não é necessário qualquer equipamento auxiliar complexo durante as operações de soldadura, apenas são necessárias ferramentas simples. Por conseguinte, o investimento em equipamento para a compra de varetas de soldadura é pequeno e a manutenção é fácil, o que é uma das razões para a sua ampla aplicação.
(2) Não é necessária proteção contra o gás. A vareta de soldadura não só fornece metal de adição, mas também produz gás para proteger a poça de fusão e evitar a oxidação durante o processo de soldadura, e tem uma forte resistência ao vento.
(3) Operação flexível e forte adaptabilidade. A soldadura por arco de metal blindado é adequada para soldar peças únicas ou pequenos lotes de produtos, soldaduras curtas ou irregulares, posições espaciais e outras soldaduras que não são fáceis de conseguir com a soldadura mecanizada. A soldadura pode ser realizada onde quer que a vareta de soldadura possa alcançar.
(4) Vasta gama de aplicações, adequada para soldar a maioria dos metais e ligas industriais. As varetas de soldadura adequadas podem não só soldar aço-carbono e aço de baixa liga, mas também aço de alta liga e metais não ferrosos. Pode soldar não só o mesmo metal, mas também diferentes metaisbem como a reparação de ferro fundido e de vários materiais metálicos, tais como o revestimento.
(1) Elevados requisitos para as competências do operador de soldadura e elevados custos de formação. A qualidade da soldadura por arco metálico protegido depende principalmente das competências e da experiência do operador de soldadura, para além da utilização de varetas de soldadura adequadas, dos parâmetros do processo de soldadura e do equipamento de soldadura. Por conseguinte, é necessária uma formação regular dos operadores de soldadura, o que implica custos de formação significativos.
(2) Más condições de trabalho. A soldadura por arco de metal blindado baseia-se principalmente na operação manual e na observação visual, o que pode levar a uma elevada intensidade de trabalho para os operadores de soldadura. Além disso, o processo de soldadura envolve cozedura a alta temperatura e fumos tóxicos, conduzindo a más condições de trabalho que exigem medidas de proteção do trabalho mais rigorosas.
(3) Baixa eficiência de produção. A soldadura por arco de metal blindado baseia-se principalmente na operação manual, e as varas de soldadura têm de ser frequentemente substituídas durante a soldadura. Além disso, a limpeza das escórias tem de ser efectuada regularmente, resultando numa taxa de produção de soldadura inferior à dos processos de soldadura automática.
(4) Adequado para metais especiais e chapas finas. Para metais altamente reactivos (tais como Ti, Nb, Zr, etc.) e metais refractários (tais como Ta, Mo, etc.), a proteção das varetas de soldadura não é suficiente para evitar a oxidação destes metais, o que pode resultar em soldadura deficiente qualidade. Além disso, os metais de baixo ponto de fusão, como Pb, Sn, Zn e suas ligas, não são adequados para a soldadura por arco metálico protegido devido à alta temperatura do arco. Adicionalmente, a espessura da peça de trabalho soldada para a soldadura por arco de metal blindado é geralmente superior a 1,5 mm, e não é adequada para soldar placas finas abaixo de 1 mm utilizando este método.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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