Seleção da tensão e da corrente de soldadura: Conselhos

I. Corrente de soldadura

1. Corrente de soldadura

A seleção da corrente de soldadura adequada é fundamental na soldadura de CO₂ e é determinada por vários parâmetros de soldadura, incluindo a espessura da chapa, a posição de soldadura, a velocidade de soldadura e as propriedades do material. Na soldadura com CO₂ nas máquinas de soldadura, ajustar a corrente significa efetivamente modificar a velocidade de alimentação do fio, pondo em evidência a intrincada relação entre estes dois parâmetros.

É crucial manter um equilíbrio preciso entre a corrente e a tensão de soldadura. Este equilíbrio garante que a velocidade de alimentação do fio se alinha perfeitamente com a taxa de fusão do fio de soldadura na tensão definida, mantendo assim um comprimento de arco estável. Esta sincronização é fundamental para obter soldaduras de alta qualidade e uma eficiência óptima do processo.

A relação entre a corrente de soldadura e a velocidade de alimentação do fio:

1. Correlação entre corrente e velocidade de alimentação: Para um determinado diâmetro de fio de soldadura, existe uma relação diretamente proporcional entre a corrente e a velocidade de alimentação do fio. À medida que a corrente aumenta, a velocidade de alimentação do fio deve ser aumentada de forma correspondente para manter a estabilidade do processo.
2. Influência do diâmetro do fio: Ao manter uma corrente constante, a velocidade de alimentação do fio é inversamente proporcional ao diâmetro do fio. Os arames mais finos requerem velocidades de alimentação mais rápidas em comparação com os arames mais grossos para o mesmo ajuste de corrente.
3. Considerações específicas do material: Diferentes materiais podem exigir relações específicas de velocidade de alimentação de corrente devido a variações na condutividade térmica, ponto de fusão e resistência eléctrica.
4. Ajuste dinâmico: Os sistemas modernos de soldadura por CO2 incorporam frequentemente algoritmos de controlo adaptativos que ajustam automaticamente a velocidade de alimentação do fio em tempo real com base nas características do arco, garantindo uma qualidade de soldadura consistente mesmo em condições variáveis.

Compreender e otimizar esta relação é essencial para obter uma qualidade de soldadura superior, minimizar os defeitos e maximizar a produtividade em aplicações de soldadura de CO2 em várias indústrias.

2. Tensão de soldadura

A tensão de soldadura, também conhecida como tensão do arco, é um parâmetro crítico que fornece a energia para o processo de soldadura. Influencia diretamente as características do arco, a entrada de calor e a qualidade geral da soldadura. A relação entre a tensão do arco e a energia de soldadura é proporcional: uma tensão do arco mais elevada resulta numa maior energia de soldadura, numa fusão mais rápida do fio de soldadura e num aumento da corrente de soldadura.

A tensão efectiva do arco pode ser expressa pela seguinte equação:

Tensão de arco = Tensão de saída - Queda de tensão

Onde:

• A tensão de saída é a tensão fornecida pela fonte de energia de soldadura
• A queda de tensão representa as perdas no circuito de soldadura

A queda de tensão ocorre principalmente devido à resistência dos cabos de soldadura, das ligações e do próprio arco. Quando uma máquina de soldar é instalada de acordo com as especificações do fabricante, a fonte mais significativa de queda de tensão é frequentemente a extensão dos cabos de soldadura.

Para obter um desempenho de soldadura ótimo, é crucial compensar as quedas de tensão, especialmente quando se utilizam cabos de soldadura com extensões. A tabela seguinte fornece directrizes para ajustar a tensão de saída com base nas extensões do comprimento do cabo:

Nota: Estes valores são directrizes gerais. Os ajustes reais de tensão podem variar com base em factores como a bitola do cabo, o material e os requisitos específicos da aplicação de soldadura.

Ao ajustar a tensão de soldadura, é importante ter em conta os seus efeitos:

• Estabilidade do arco
• Perfil do cordão de soldadura
• Profundidade de penetração
• Geração de salpicos
• Dimensão da zona afetada pelo calor (HAZ)

A seleção e compensação adequadas da tensão são essenciais para obter soldaduras de alta qualidade e manter a eficiência do processo em várias aplicações de soldadura.

II. Definição da tensão de soldadura

Selecionar a corrente de soldadura com base nas condições específicas de soldadura e na espessura da peça de trabalho. Calcular a tensão de soldadura adequada utilizando as seguintes fórmulas empíricas:

• Para correntes < 300A: Tensão de soldadura = (0,05 × corrente de soldadura + 14 ± 2) Volts
• Para correntes ≥ 300A: Tensão de soldadura = (0,05 × corrente de soldadura + 14 ± 3) Volts

Estas fórmulas fornecem um ponto de partida para a seleção da tensão, que pode exigir um ajuste fino com base em factores como a composição do material, a configuração da junta e as características de soldadura pretendidas.

Exemplo 1: Para uma corrente de soldadura selecionada de 200A (< 300A):

Tensão de soldadura = (0,05 × 200 + 14 ± 2) Volts
= (10 + 14 ± 2) Volts
= 24 ± 2 Volts

Gama de tensão recomendada: 22 - 26 Volts

Exemplo 2: Para uma corrente de soldadura selecionada de 400A (≥ 300A):

Tensão de soldadura = (0,05 × 400 + 14 ± 3) Volts
= (20 + 14 ± 3) Volts
= 34 ± 3 Volts

Gama de tensão recomendada: 31 - 37 Volts

Nota: Consulte sempre as directrizes do fabricante do equipamento de soldadura e realize testes de soldadura para otimizar as definições de tensão para aplicações específicas. Factores como a composição do gás de proteção, a velocidade de alimentação do fio e a velocidade de deslocação podem influenciar a seleção da tensão ideal.

III. Seleção da corrente de soldadura

A tensão de soldadura fornece a energia necessária para a fusão do fio de soldadura. Tensões mais elevadas resultam numa velocidade de fusão mais rápida do fio. A corrente de soldadura, por outro lado, é essencialmente o resultado equilibrado da velocidade de alimentação do fio e da velocidade de fusão. Então, como devemos escolher a corrente de soldadura adequada?

1) O valor adequado da corrente de soldadura é selecionado com base em factores como o tipo de vareta de soldadura, espessura da placa e diâmetro da haste.

A corrente é proporcional à espessura da placa e ao diâmetro do fio. A corrente (I) pode ser calculada utilizando a fórmula I=(35-55)d, em que 'd' é o diâmetro da vareta. Por exemplo, se o diâmetro da vareta for de 4 mm, o valor da corrente de soldadura é selecionado entre 140-220A.

2) A corrente de soldadura é selecionada de acordo com a posição de soldadura:

140A para cordões de soldadura suspensos; entre 140-160A para cordões verticais e horizontais soldadura topo a topomais de 180A para a soldadura topo a topo plana. Para a soldadura em todas as posições (incluindo posições planas, horizontais, verticais e suspensas), a corrente de soldadura selecionada deve ser universal, tomando geralmente o valor da corrente de soldadura vertical. Ao soldar um tubo fixado horizontalmente para junta de topo, é utilizada a corrente de soldadura em todas as posições, tomando geralmente o valor da corrente de soldadura de topo vertical.

3) O valor atual é selecionado de acordo com as camadas de soldadura:

Um valor de corrente menor é geralmente utilizado para a camada de raiz, um valor maior para a camada de enchimento, e o valor de corrente para a camada de cobertura é relativamente reduzido. Por exemplo, na soldadura topo a topo plana, é normalmente utilizada uma abordagem de soldadura multi-camada e multi-passe.

A camada de raiz é soldada com uma corrente de 150A, enquanto a camada de enchimento pode utilizar um valor de corrente entre 180-200A. A camada de cobertura utiliza um valor de corrente reduzido de 10-15A, para assegurar um resultado esteticamente agradável e evitar defeitos de soldadura como o corte inferior.

4) Escolher a corrente de soldadura com base na tipo de soldadura e o método de manipulação:

1. De acordo com o tipo de vareta de soldadura: Iácido > Ialcalino > Aço inoxidável. Os eléctrodos ácidos utilizam o valor de corrente mais elevado. Quando o diâmetro do elétrodo é de 4mm, a camada de enchimento da soldadura topo a topo plana pode utilizar uma corrente de 180A.

No entanto, com o mesmo diâmetro de elétrodo e utilizando um elétrodo alcalino, a corrente de soldadura deve ser inferior em 20A, ou seja, uma corrente de soldadura de 160A. Se a soldadura for efectuada com A137 elétrodo de aço inoxidávelA corrente deve ser inferior a 20%, aproximadamente 140A. Caso contrário, a vareta de soldadura pode ficar vermelha e a camada de fluxo pode descolar-se a meio da soldadura. processo de soldadura.

2. Seleção com base no método de manipulação: Os valores de corrente pequenos são geralmente utilizados para o método do arco de arrastamento, enquanto os valores de corrente ligeiramente mais elevados são utilizados para o método do arco de elevação. Quando se efectua a soldadura topo a topo vertical ou soldadura angular com um elétrodo alcalino Ф4, pode ser utilizado um método de arco de arrastamento com 120A, enquanto o método de arco de elevação pode utilizar 135A.

5) Escolher a corrente de soldadura com base na experiência de produção:

A corrente de soldadura decide aproximadamente a força do arco, mais salpicos significam mais força do arco; menos corrente de soldadura significa menos força do arco, tornando difícil distinguir entre escória e metal fundido.

Observar a formação da soldadura: uma corrente de soldadura mais elevada é suscetível de provocar um corte inferior, com menos reforço; uma corrente de soldadura mais baixa resulta numa soldadura estreita mas alta. Observar o estado de fusão do elétrodo: uma corrente de soldadura mais elevada derrete o elétrodo mais rapidamente, tornando-o vermelho; uma corrente de soldadura mais baixa pode causar aderência.

IV. Impacto da tensão de soldadura no desempenho da soldadura

Quando a tensão é demasiado elevada:

O comprimento do arco aumenta, as partículas de salpicos tornam-se maiores, a porosidade é mais provável de ocorrer, o cordão de soldadura aumenta, enquanto a profundidade de penetração e o reforço diminuem.

Quando a tensão é demasiado baixa:

O fio de soldadura mergulha no material de base, os salpicos aumentam, o cordão de soldadura estreita-se, enquanto a profundidade de penetração e o reforço aumentam.

V. Ajustamento standard

• O pré-fabrico é efectuado de acordo com a fórmula de referência antes da soldadura.
• Soldadura de ensaio
• Inicialmente, a corrente é determinada.
• O nível de tensão é avaliado com base na resposta tátil, no som e na estabilidade do arco.
• É efectuada uma afinação fina da tensão.