Como impedir que chapas metálicas finas se deformem quando soldadas? Este artigo analisa as causas da distorção da soldadura, como os factores térmicos e de rigidez, e oferece métodos práticos para a controlar. São exploradas técnicas como a utilização de parâmetros de soldadura adequados e métodos de fixação rígidos. Com a leitura, obterá informações valiosas sobre como minimizar e corrigir a distorção da soldadura, garantindo uma melhor qualidade e eficiência nos seus projectos de soldadura.
O termo "componente de chapa fina" refere-se tipicamente a peças fabricadas por soldadura de chapas de aço com uma espessura inferior a 4mm, incluindo aço inoxidável, chapa galvanizada e estanho. Exemplos de tais componentes produzidos pela nossa fábrica incluem hangares de plataforma de rolo, câmaras de motorista e câmaras de motorista de escavadeira.
Controlar e evitar a distorção da soldadura em compósitos de chapa fina requer competências técnicas avançadas. As discussões que se seguem baseiam-se no nosso consenso e destinam-se apenas a fins de referência.
A soldadura por arco é um processo que envolve um rápido aquecimento e arrefecimento, o que pode resultar em distorções irregulares durante ou após a soldadura.
Os principais factores que afectam distorção da soldadura são a distorção térmica e a rigidez do componente soldado. A distorção térmica durante a soldadura é controlada pela rigidez do componente, conduzindo à distorção plástica por compressão e à distorção residual da soldadura.
Diferentes métodos de soldadura produzem campos de temperatura variáveis, resultando em diferentes distorções térmicas.
De um modo geral, a soldadura automática é mais focalizada em comparação com a soldadura manual, produzindo um resultado mais estreito e menos distorcido. Quando se utiliza um fio de soldadura fino e uma elevada densidade de corrente com proteção de gás CO2, a concentração de calor resultante no CO2 soldadura com proteção gasosa provoca menos distorção.
Os factores que influenciam a distorção da soldadura incluem a corrente de soldadura, a tensão do arco e velocidade de soldadura.
A quantidade de distorção da soldadura aumenta com o aumento da energia da linha. Uma corrente de soldadura e uma tensão de arco mais elevadas resultam numa maior distorção da soldadura, enquanto o aumento da velocidade de soldadura reduz a distorção da soldadura.
Dos três parâmetros, a tensão do arco tem um impacto significativo na distorção da soldadura. Por conseguinte, a utilização de baixa tensão, alta velocidade e alta densidade de corrente na soldadura automática resulta numa menor distorção da soldadura.
Quanto maior for o número de cordões de soldadura e quanto maior for o tamanho da secção transversal, maior será a distorção da soldadura.
Soldadura contínua e a soldadura intermitente resultam em diferentes campos de temperatura, conduzindo a diferentes distorções térmicas.
Normalmente, a soldadura contínua resulta em distorções maiores, enquanto a soldadura descontínua produz distorções mínimas.
Diferentes materiais têm diferentes condutividades térmicas, calores específicos e coeficientes de expansão, o que resulta em diferentes distorções térmicas e de soldadura.
O tamanho e a forma dos componentes
À medida que a rigidez de um componente aumenta, a sua distorção de soldadura diminui.
Aplicação das braçadeiras de pneus
Os grampos para pneus podem ser utilizados para aumentar a rigidez de um componente, resultando numa redução da distorção da soldadura.
Procedimento de soldadura de montagem
A montagem processo de soldadura pode alterar a rigidez e a posição do centro de gravidade dos componentes durante as diferentes fases da montagem, o que tem um impacto significativo na distorção da soldadura dos componentes de controlo.
Em geral, os componentes tendem a sofrer uma maior distorção de soldadura em condições relaxadas e uma menor distorção de soldadura em condições apertadas.
A distorção da soldadura de qualquer estrutura de aço pode ser classificada em dois tipos: distorção global e distorção parcial.
A distorção global refere-se a alterações no tamanho ou na forma de um componente após a soldadura, incluindo a contração longitudinal e transversal, que resulta numa redução do tamanho total, a distorção por flexão (como o hogging e a flacidez) e outros tipos de distorção.
A distorção parcial refere-se à distorção que ocorre em áreas específicas após a soldadura, incluindo a distorção angular e a distorção ondulatória.
Os dois principais factores que afectam a distorção residual da soldadura são a distorção térmica e a rigidez dos componentes durante o processo de soldadura. processo de soldadura. Consequentemente, não é possível eliminar completamente a distorção da soldadura.
Para controlar a distorção residual da soldadura, é necessário ter em conta tanto a conceção dos componentes de chapa fina como as técnicas de construção. A conceção dos componentes de chapa fina deve não só satisfazer os requisitos de resistência e desempenho, mas também minimizar a distorção da soldadura e as horas de trabalho.
A otimização da disposição das juntas de lajes é crucial para reduzir a distorção da soldadura. As propriedades técnicas das juntas também devem ser tidas em conta durante o projeto, uma vez que ignorar estas propriedades pode facilmente levar à distorção da soldadura.
O processo de soldadura é um aspeto importante da construção de estruturas de aço, e um processo de soldadura bem planeado pode reduzir eficazmente a distorção da soldadura e a concentração de tensões.
Para controlar a distorção da soldadura, devem ser tomadas as seguintes medidas:
No fabrico de estruturas de aço, mesmo com medidas tomadas para controlar a distorção da soldadura através da conceção dos componentes e das técnicas de construção, a distorção da soldadura continua a ser inevitável. Qualquer distorção de soldadura que exceda os requisitos do projeto deve ser corrigida.
A correção está limitada à correção de distorções específicas, como a distorção angular, a distorção por flexão e a distorção ondulatória. As distorções globais, tais como a contração longitudinal e transversal, só podem ser compensadas através de compensações de corte ou de montagem.
A correção mecânica das estruturas de aço é suscetível de provocar o endurecimento do metal e de consumir reservas de material, pelo que só é adequada para materiais com boa plasticidade. Na prática, podem ser utilizadas prensas hidráulicas e de fricção em grande escala para a correção mecânica.
A correção por chama pode retificar a distorção geral do componente ao causar compressão irreversível e distorção plástica na peça metálica soldada arrefecida. No entanto, este método também consome plasticidade, pelo que deve ser utilizado com precaução em materiais frágeis ou plásticos.
A temperatura de aquecimento por chama deve ser corretamente controlada. Uma temperatura demasiado elevada reduzirá as propriedades mecânicas do material, enquanto uma temperatura demasiado baixa diminuirá a eficiência da correção.
A velocidade de arrefecimento não tem qualquer efeito na eficiência da correção, pelo que a água pode ser pulverizada durante o aquecimento para melhorar a eficiência do trabalho e aumentar o efeito de correção.
Em conclusão, a distorção da soldadura é inevitável no fabrico de estruturas de aço e só pode ser controlada através de métodos e medidas eficazes e corrigida se exceder os requisitos de tolerância. Isto garante a qualidade da estrutura de aço e a eficiência económica.
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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