Explicação da posição de soldadura 1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G

A posição de soldadura refere-se ao posicionamento relativo da peça de trabalho em relação ao equipamento de soldadura durante a operação de soldadura. Existem quatro tipos básicos de posições de soldadura: plana, horizontal, vertical e suspensa. Cada posição de soldadura tem os seus requisitos e precauções operacionais específicos.

Posição plana: Esta é a posição de soldadura mais comum, adequada para a maioria dos cenários de soldadura. A soldadura realizada nesta posição é designada por soldadura plana.

Posição horizontal: Esta posição é normalmente utilizada quando o cordão de soldadura precisa de ser observado ou manuseado de lado. Na soldadura horizontal, a seleção do ângulo e da corrente do elétrodo é particularmente importante para garantir a qualidade do cordão de soldadura.

Posição vertical: A soldadura vertical consiste em colocar a peça de trabalho na posição vertical para soldar. Esta posição é adequada para a soldadura de materiais longos e lineares, como os tubos. Na soldadura vertical, a seleção do elétrodo e o ajuste dos parâmetros de soldadura são cruciais para garantir a qualidade da soldadura.

Posição de cabeça para baixo: A soldadura suspensa é uma posição em que a soldadura é efectuada por baixo do cordão de soldadura, o que a torna uma posição difícil, uma vez que o operador tem de alinhar o cordão de soldadura a partir de cima. Durante a soldadura por cima, a corrente de soldadura deve ser 10% - 15% inferior à da soldadura plana e deve ser utilizado um arco curto.

Ao escolher uma posição de soldadura, é necessário ter em conta factores como a espessura da soldadura, o número de camadas de soldadura e o tipo de junta. Por exemplo, ao soldar transístores de alta potência, pode ser necessária uma atenção especial para garantir a inserção correcta da posição de chumbo, e o tempo de soldadura deve ser minimizado para uma melhor dissipação de calor.

Tipos de posição de soldadura

As posições das soldaduras de ranhuras são classificadas como 1G, 2G, 3G, 4G, 5G e 6G, respetivamente, representando soldadura planasoldadura horizontal, soldadura vertical, soldadura suspensa, soldadura fixa horizontal de condutas e soldadura fixa inclinada a 45° de condutas.

Soldadura a topo de chapa:

• (1) Posição plana, designada por 1G;
• (2) Posição horizontal, designada por 2G;
• (3) Posição vertical, indicada como 3G;
• (4) Posição superior, designada por 4G.

Soldadura a topo de tubos:

• (1) Rotação horizontal, designada por 1G;
• (2) Posição fixa vertical, designada por 2G;
• (3) Posição fixa horizontal, designada por 5G, 5GX;
• (4) Posição fixa de 45 graus, designada por 6G, 6GX.

Soldadura de junta de topo entre tubo e placa:

• (1) Rotação horizontal, designada por 2FRC;
• (2) Posição fixa vertical, soldadura plana, designada por 2FG;
• (3) Posição fixa vertical, soldadura por cima, designada por 4FG;
• (4) Posição fixa horizontal, designada por 5FG;
• (5) Posição fixa de 45 graus, designada por 6FG.

Soldadura de filetes de placas:

Prato soldaduras de filete são classificados como 1F, 2F, 3F e 4F, representando a soldadura de tipo navio, a soldadura horizontal, a soldadura vertical e a soldadura suspensa, respetivamente.

Folha de tubo ou tubo soldaduras de filete são classificadas como 1F, 2F, 2FR, 4F e 5F, representando a soldadura rotativa a 45 graus, a soldadura transversal (com o eixo do tubo na vertical), a soldadura rotativa horizontal do eixo do tubo e a soldadura horizontal fixa do eixo do tubo, respetivamente.

Soldadura de pernos:

• (1) Posição plana, designada por 1S;
• (2) Posição horizontal, designada por 2S;
• (3) Posição de cabeça, designada por 4S.
• De acordo com o AWS, a posição plana é designada por F, a posição horizontal é designada por H, a posição vertical é designada por V e a posição aérea é designada por OH.

Explicação da posição de soldadura 1g, 2g, 3g, 4g, 5g, 6g

1. Soldadura plana (1G)

1G é a soldadura plana

1G Características de soldadura:

A soldadura por fusão de metal depende principalmente do seu próprio peso para fluir para a poça de fusão.

A forma e a composição da poça de fusão são simples de manter e controlar.

Ao soldar metal com a mesma espessura de chapa, a corrente de soldadura necessária para a soldadura plana é mais elevada em comparação com outras posições de soldadura, levando a uma maior eficiência de produção.

No entanto, a escória e a poça de fusão são propensas a misturar-se, particularmente quando se soldam cordões de soldadura planos, fazendo com que a escória avance facilmente e forme inclusões de escória.

Os eléctrodos ácidos podem dificultar a distinção entre a escória e a poça de fusão, enquanto os eléctrodos alcalinos proporcionam clareza.

Incorreto parâmetros de soldadura e as técnicas de soldadura podem resultar em defeitos como a formação de cordões, o corte inferior e a deformação da soldadura.

Na soldadura de um só lado, se a parte de trás for de formação livre, a primeira soldadura pode apresentar problemas como penetração irregular ou má formação da parte de trás.

Pontos-chave da soldadura 1G:

De acordo com a espessura da placa, a vareta de soldadura com um diâmetro maior e uma corrente de soldadura mais elevada podem ser seleccionados.

Ao soldar, o elétrodo e a soldadura devem formar um ângulo de 60-80°, e a separação da escória e do metal líquido deve ser controlada para evitar que a escória conduza.

Para espessuras de chapa de ≤6mm, deve ser geralmente utilizada uma ranhura de Tipo I para a soldadura plana de topo e um elétrodo de 3,2-4mm de diâmetro com um arco curto técnica de soldadura deve ser utilizado para a soldadura frontal, com uma penetração que atinja 2/3 da espessura da chapa.

Antes da selagem posterior, a raiz não pode ser limpa, exceto em estruturas importantes, mas a escória deve ser limpa e a corrente pode ser mais elevada.

Se houver confusão entre a escória e o metal fundido da poça de fusão na soldadura plana de topo, estenda o arco, incline o elétrodo para a frente e empurre a escória para trás da poça de fusão para evitar a inclusão de escória.

Para a soldadura horizontal e inclinada, deve ser utilizada a soldadura ascendente para evitar a inclusão de escória e para impedir que a poça de fusão avance.

Quando for utilizada a soldadura de várias camadas e vários passes, considerar o número de passes de soldadura e a sequência de soldadura, com cada camada a não exceder 4-5 mm.

Para juntas em T, filetes e ângulos planos juntas soldadasSe a espessura das duas placas for diferente, o ângulo do elétrodo deve ser ajustado de modo a dirigir o arco para um dos lados da placa mais espessa, para garantir um aquecimento uniforme das duas placas.

Seleção correcta do método de transporte das tiras

(1) Para espessura de soldadura inferior ou igual a 6 mm, é utilizada a soldadura plana de topo com ranhura em I.

A soldadura de dupla face deve utilizar o transporte linear de tiras para a soldadura frontal, a um ritmo ligeiramente lento.

A soldadura posterior deve também utilizar o transporte linear de tiras, com uma corrente de soldadura ligeiramente superior e uma velocidade mais rápida.

(2) Para espessuras de chapa inferiores ou iguais a 6 mm, a soldadura multicamadas ou a soldadura multipasse multicamadas pode ser utilizada quando são utilizadas outras formas de ranhura.

A primeira camada de soldadura de suporte deve utilizar elétrodo de baixa corrente, corrente padrão baixa e soldadura com elétrodo linear ou serrilhado.

Ao soldar a camada de enchimento, podem ser seleccionados eléctrodos com maior diâmetro e soldadura por arco curto com corrente de soldadura mais elevada.

(3) Para a junta em T plana soldadura em ângulo com tamanho de perna inferior a 6 mm, pode optar-se pela soldadura de camada única e utilizar os métodos de transporte linear, de anel oblíquo ou de tira dentada.

Para uma perna de soldadura de maiores dimensões, deve ser utilizada a soldadura multicamadas ou a soldadura multipasse multicamadas.

O método de transporte de tiras lineares é utilizado para a soldadura de suporte, e o transporte de tiras em dente de serra inclinado ou em anel inclinado pode ser escolhido para a camada de enchimento.

(4) A soldadura de várias camadas e de várias passagens deve geralmente utilizar o método de soldadura de tiras lineares.

2. Soldadura horizontal (2G)

2G é a soldadura horizontal

2G Características de soldadura:

O metal fundido pode cair facilmente na ranhura devido ao seu próprio peso, conduzindo a defeitos de rebaixamento na parte superior e a cordões de soldadura em gota ou defeitos de penetração incompleta na parte inferior.

A separação do metal fundido e da escória é relativamente fácil, semelhante à soldadura vertical.

Pontos-chave da soldadura 2G:

A ranhura tipo V ou tipo K é geralmente utilizada para soldadura horizontal de topo, e para juntas de topo com uma espessura de placa de 3 a 4 mm, ambos os lados podem ser soldados utilizando a ranhura tipo I.

Deve ser selecionado um elétrodo de pequeno diâmetro e a corrente de soldadura deve ser inferior à utilizada na soldadura plana. A operação de arco curto pode controlar melhor o fluxo de metal fundido.

Para a soldadura de chapas espessas, deve ser adoptada a soldadura em várias camadas e em vários passes, para além das soldaduras de apoio.

Ao utilizar a soldadura multicamada e multipasses, deve ser dada especial atenção ao controlo da distância de sobreposição entre os passes de soldadura. Cada soldadura por sobreposição deve começar a 1/3 da soldadura anterior para evitar irregularidades.

O ângulo adequado do elétrodo deve ser mantido de acordo com a situação específica e a velocidade de soldadura deve ser ligeiramente bloqueado e uniforme.

Deve ser utilizado o método correto de transporte de tiras:

(1) Para a soldadura horizontal topo a topo do tipo I, a soldadura frontal é melhor efectuada utilizando o método de transporte linear alternativo de tiras.

Para peças mais grossas, deve ser utilizada uma tira anular linear ou com uma pequena inclinação e uma tira linear na parte de trás. A corrente de soldadura pode ser aumentada de forma adequada.

(2) Para a soldadura horizontal de topo de outras ranhuras, se o intervalo for pequeno, pode ser utilizado o transporte de tiras em linha reta para a soldadura de apoio.

Se o intervalo for grande, a camada de suporte deve utilizar o transporte alternativo de tiras lineares e as outras camadas podem utilizar o transporte inclinado de tiras em anel durante a soldadura multicamada. O transporte de tiras lineares deve ser utilizado durante a soldadura multi-passos de várias camadas.

3. Soldadura vertical (3G)

3G é a soldadura vertical

3G Características de soldadura:

O metal fundido e a escória separam-se facilmente devido à gravidade, o que pode resultar em defeitos como o cordão de soldadura, o rebaixo e a inclusão de escória.

A elevada temperatura da poça de fusão faz com que o metal flua para baixo, dando origem a uma soldadura irregular.

Pode ocorrer uma penetração incompleta na raiz das soldaduras de juntas em T e é mais fácil controlar o grau de penetração.

No entanto, a produtividade da soldadura é inferior à da soldadura plana.

Pontos-chave da soldadura 3G:

Manter o ângulo correto do elétrodo;

A soldadura vertical ascendente é normalmente utilizada na produção e, para garantir a qualidade, deve ser utilizada uma vareta de soldadura especializada para a soldadura vertical descendente.

A corrente de soldadura para a soldadura vertical ascendente é 10 a 15% inferior à da soldadura plana, devendo ser selecionado um diâmetro de elétrodo mais pequeno (inferior a 4 mm).

A soldadura de arco curto é utilizada para reduzir a distância entre a transferência da gota e a poça de fusão.

Adotar o método correto de transporte das tiras.

(1) Ao soldar verticalmente para cima numa junta de topo com ranhura em T (normalmente utilizada para chapas finas), os métodos de transporte de tiras lineares, serrilhadas e crescentes são normalmente utilizados. O comprimento máximo do arco não deve exceder 6 mm.

(2) Para outras formas de soldadura vertical de topo de ranhura, a primeira camada de soldadura utiliza frequentemente soldadura quebrada, soldadura crescente com um pequeno balanço e soldadura de tira triangular. As camadas subsequentes podem ser transportadas utilizando uma forma crescente ou em dente de serra.

(3) Durante a soldadura vertical de juntas em T, o elétrodo deve ter um tempo de permanência adequado em ambos os lados e nos cantos superiores da soldadura, e a amplitude de oscilação do elétrodo não deve ser superior à largura da soldadura. A operação de transporte do elétrodo é semelhante à da soldadura vertical de outras formas de ranhura.

(4) Ao soldar a camada de cobertura, a forma da superfície de soldadura dependerá do método de transporte da tira. Uma tira em forma de crescente pode ser utilizada se for necessária uma qualidade de superfície ligeiramente superior, enquanto um método de transporte de tira em dente de serra pode ser utilizado para uma superfície plana (a forma côncava média está relacionada com o tempo de pausa).

4. Soldadura à cabeça (4G)

4G é a soldadura suspensa

4G Características de soldadura:

O metal fundido cai devido à gravidade, e o controlo da forma e dimensão da poça de fusão é um desafio.

O transporte da tira é difícil e não é fácil obter uma superfície plana na soldadura.

Defeitos como a inclusão de escória, a penetração incompleta, o cordão de soldadura e a má formação da soldadura são frequentemente observados. Os salpicos e a difusão do metal de solda fundido podem causar acidentes por queimaduras.

A soldadura à cabeça é menos eficiente em comparação com outras posições de soldadura.

Pontos-chave da soldadura 4G:

Para a soldadura de topo, quando a espessura da soldadura é ≤ 4mm, deve ser utilizada a ranhura tipo I, deve ser selecionado um elétrodo de 3,2mm e a corrente de soldadura deve ser moderada.

Quando a espessura da soldadura é ≥ 5mm, deve ser utilizada a soldadura multi-camada e multi-passe.

Para a soldadura suspensa de soldaduras de juntas em T, deve ser utilizada a soldadura de camada única quando a perna da soldadura for inferior a 8 mm e a soldadura de várias camadas e vários passes deve ser utilizada quando a perna da soldadura for superior a 8 mm.

O método correto de transporte de tiras deve ser selecionado com base na situação específica:

(1) Quando o tamanho da perna de soldadura é pequeno, deve ser utilizado o transporte linear ou linear alternativo da tira e deve ser concluída a soldadura de camada única.

Quando o tamanho da perna de soldadura é grande, pode ser utilizado o transporte de tiras de soldadura multicamada ou multicamada e multipasse.

A primeira camada deve ser transportada utilizando o transporte de tiras lineares, e as camadas subsequentes podem utilizar o transporte de tiras triangulares inclinadas ou de tiras anelares inclinadas.

(2) Independentemente do método de transporte de tiras utilizado, a quantidade de metal de solda adicionada à poça de fusão de uma só vez não deve ser excessiva.

5. Orifício de fixação horizontal da conduta (5G)

O orifício de fixação horizontal da tubagem é a posição 5g

6. Junção soldada oblíqua a 45° do tubo (6G)

A junção soldada oblíqua a 45 ° do tubo é a posição 6G

Qual é o impacto específico da seleção da posição de soldadura na qualidade da soldadura?

A seleção da posição de soldadura tem um impacto significativo na qualidade da soldadura. Em primeiro lugar, a posição de soldadura afecta diretamente a tensão e a deformação da soldadura. Se a posição de soldadura for escolhida incorretamente, pode levar a uma deformação excessiva ou a tensões internas na soldadura. Isto não só reduz a qualidade da soldadura, como pode mesmo resultar no desmantelamento da soldadura em casos graves.

Além disso, diferentes posições de soldadura podem afetar a forma e a localização da poça de fusão, especialmente quando a soldadura é feita em posições verticais, horizontais ou suspensas. Devido ao efeito da gravidade, podem ocorrer facilmente problemas como a subcotação.

Por conseguinte, organizar a posição e o número de soldaduras de forma razoável é uma das medidas cruciais para controlar a deformação da soldadura e melhorar a qualidade da soldadura.

O impacto da seleção da posição de soldadura na qualidade da soldadura reflecte-se principalmente nos seguintes aspectos:

• Em primeiro lugar, pode causar deformação excessiva ou tensão interna na soldadura, afectando o seu desempenho global.
• Em segundo lugar, afecta a forma e a posição da poça de fusão, afectando subsequentemente a qualidade e a estética da soldadura.
• Em terceiro lugar, ao organizar razoavelmente a posição e o número de soldaduras, a deformação da soldadura pode ser eficazmente controlada, melhorando assim a qualidade da soldadura.

Por conseguinte, durante as operações de soldadura, a posição de soldadura adequada deve ser selecionada com base em requisitos de soldadura específicos, características do material e rigidez estrutural, entre outros factores, para obter os melhores resultados de soldadura.

Quais são os prós e os contras da soldadura vertical e aérea em aplicações práticas?

As vantagens e desvantagens da soldadura vertical e suspensa em aplicações práticas são as seguintes

Os pontos fortes da soldadura vertical residem principalmente na conservação do material, na redução do peso, na simplicidade do equipamento, na flexibilidade operacional e no baixo custo. É particularmente eficaz para soldaduras irregulares, soldaduras curtas, soldaduras suspensas, soldaduras a grande altitude e em locais estreitos, oferecendo uma aplicação flexível e uma operação sem esforço. A qualidade da soldadura é elevada devido à elevada temperatura do arco, à velocidade de soldadura mais rápida e à menor zona afetada pelo calor. O método de execução de triângulo equilátero é adequado para a soldadura vertical de juntas de topo biseladas e juntas em T, capaz de produzir secções transversais de soldadura mais espessas de uma só vez. Minimiza defeitos como a inclusão de escória, aumentando assim a eficiência da produção.

A desvantagem da soldadura vertical inclui o facto de as baixas tensões de corrente serem dificilmente utilizadas quando se solda de cima para baixo durante a operação, resultando numa fraca resistência. Embora a formação seja esteticamente agradável, é essencial manter o ângulo correto do elétrodo.

As vantagens da soldadura por sobreposição incluem um bom desempenho do processo, fácil iniciação do arco, arco estável, menos salpicos, boa remoção de escórias, formação de soldadura esteticamente agradável, fácil domínio da técnica de soldadura e boa resistência à porosidade dos eléctrodos ácidos, com o metal de solda raramente a causar problemas.

As desvantagens da soldadura suspensa são mais evidentes, principalmente devido à tendência do metal fundido para cair sob a ação da gravidade, dificultando a transição das gotas e a formação da soldadura. Além disso, o desempenho do processo do fio de soldadura sólido é mais fraco, tornando a formação mais difícil, e a ausência de fluxo também pode afetar a formação da soldadura.

A soldadura vertical tem vantagens claras em termos de flexibilidade operacional, custo-eficácia e adaptabilidade a soldaduras complexas, mas pode enfrentar problemas de resistência insuficiente em alguns casos. Embora a soldadura suspensa tenha os seus méritos em termos de formação de soldadura esteticamente agradável e de domínio técnico, a sua principal desvantagem é o aumento da dificuldade de soldadura devido à queda do metal fundido.

Métodos de soldadura e respectivos códigos

Cada método de soldadura pode ser efectuado através de soldadura manual, soldadura mecanizada ou soldadura automática, com os respectivos códigos indicados na tabela abaixo.

Formas, posições e respectivos códigos da peça de teste

As formas, posições e respectivos códigos dos provetes são apresentados na tabela abaixo. A posição da peça de teste determina basicamente a posição de soldadura.

Tabela 1. Formas, posições e códigos das peças de teste.

Peças de teste com e sem almofadas de apoio

A peça de ensaio de soldadura topo a topo de chapa metálica, a peça de ensaio de soldadura topo a topo de tubo e a peça de ensaio de junta de canto de tubo a placa podem ser divididas em dois tipos: com e sem almofadas de apoio.

Para soldaduras de filete de dupla face, soldaduras de ranhura e juntas de canto de tubo a placa em que penetração total não é necessário, são considerados como tendo almofadas de apoio.

No entanto, quando a soldadura de uma face é utilizada com soldadura com proteção gasosanão pode ser considerado como tendo almofadas de apoio.

(1) Peça de ensaio de soldadura de topo de chapa metálica (quando não há ranhura, é uma peça de ensaio de soldadura em ângulo).

(2) Peça de ensaio de soldadura de cantos de chapa metálica.

Tabela 2. Posições de soldadura aplicáveis a provetes

Impacto do ajuste da corrente de soldadura em diferentes posições de soldadura

A influência do ajuste da corrente de soldadura em diferentes posições de soldadura reflecte-se principalmente na qualidade do cordão de soldadura, incluindo a profundidade de penetração, a largura de fusão, os salpicos e a porosidade. Eis alguns exemplos específicos:

Quando a corrente de soldadura aumenta (com outras condições inalteradas), a profundidade de penetração e o reforço do cordão de soldadura aumentam, enquanto a alteração da largura de fusão não é significativa ou aumenta ligeiramente. Isto indica que em diferentes posições de soldadura, ajustando a corrente de soldadura, a forma e o tamanho do cordão de soldadura podem ser controlados.

O tamanho da corrente de soldadura afecta diretamente a velocidade de fusão do metal e a qualidade da junta soldada. Quando a corrente é demasiado elevada, o metal derrete rapidamente, levando a uma penetração profunda, a grandes salpicos de metal e a defeitos como queimaduras e cortes inferiores. Portanto, em diferentes posições de soldadura, é necessário ajustar adequadamente a corrente de soldadura de acordo com a situação real para garantir a qualidade da costura de soldadura.

Na soldadura CO2/MAG/MIG, ajustar a corrente de soldadura é, na realidade, ajustar a velocidade de alimentação do fio, enquanto ajustar a tensão do arco é mudar a velocidade de fusão do fio. Só quando a velocidade de fusão do fio e a velocidade de alimentação são iguais é que a qualidade da soldadura pode ser assegurada. Isto sugere que, em diferentes posições de soldadura, ajustando com precisão a corrente de soldadura e a tensão do arco, é possível obter uma fusão e alimentação uniformes do fio, melhorando assim a qualidade geral do cordão de soldadura.

Na soldadura com proteção secundária, o ajuste da corrente e da tensão são dois factores importantes que afectam a qualidade do cordão de soldadura. Eles determinam diretamente a profundidade de penetração, a largura de fusão, os salpicos, a porosidade e outras características do cordão de soldadura. Isto implica que, em diferentes posições de soldadura, ajustando com precisão a corrente e a tensão, a microestrutura e o desempenho macro do cordão de soldadura podem ser eficazmente controlados.