Soldadura por arco manual - soldadura, cuya fuente de energía es un arco eléctrico.
Se utiliza para soldar aceros al carbono de calidad ordinaria, aceros de calidad con diferente contenido de manganeso, aceros de baja aleación y aleados, resistentes al calor y resistentes al calor, hierro fundido y metales no ferrosos.
La soldadura eléctrica manual con electrodos de carbón fue inventada en 1882 por el científico N. N. Benardos en Rusia . Patentó la invención en Alemania, Francia, Rusia, Italia, Inglaterra, Estados Unidos. Posteriormente desarrolló la soldadura por arco en gas de protección, la soldadura por contacto.
La soldadura con un electrodo de metal consumible fue inventada por el científico N. G. Slavyanov en 1888.
La soldadura por arco manual se caracteriza por la ignición del arco al tocar los electrodos con un producto metálico, manteniendo la longitud del arco durante la soldadura y moviendo los electrodos. Cuando fluye una corriente de cortocircuito, el electrodo en el punto de contacto se calienta a una temperatura alta, se enciende el arco y se realiza la soldadura por arco con la transferencia del material del electrodo o alambre al punto de soldadura. Para proteger el sitio de soldadura de los gases contenidos en el aire, se utiliza la protección del sitio de soldadura con gases (soldadura de argón).
La soldadura por arco manual se divide en los siguientes tipos:
Dependiendo de la longitud de la junta a soldar y del espesor de la junta a soldar, existen diferentes formas de realizar un cordón:
Para la soldadura por arco manual se utilizan electrodos consumibles y no consumibles. Los electrodos están hechos de alambre y revestimiento de electrodos.
La selección de electrodos depende de una serie de factores, incluido el material de relleno, la posición de soldadura y las propiedades de soldadura deseadas. El revestimiento se utiliza para mantener una combustión de arco estable; protección de la zona del arco de soldadura de los efectos del oxígeno, nitrógeno, hidrógeno en el aire. Para evitar la contaminación de la soldadura, se agregan desoxidantes al recubrimiento para limpiar la soldadura, lo que mejora la estabilidad del arco y proporciona al proceso elementos de aleación que mejoran la calidad de la soldadura.
La composición del metal de los electrodos es similar o idéntica al metal del material base. Pero a menudo hay una pequeña diferencia que afecta en gran medida las propiedades de la soldadura resultante. Por ejemplo, los electrodos de acero inoxidable a veces se usan para soldar productos de acero al carbono y para soldar piezas de acero inoxidable a acero al carbono.
La composición de los recubrimientos de electrodos puede incluir rutilo, fluoruro de calcio, celulosa, polvo de hierro, etc. Los electrodos de rutilo recubiertos con 25-45% de TiO 2 se caracterizan por la facilidad de uso y la buena apariencia de la costura resultante. Sin embargo, las soldaduras obtenidas con su uso tienen un alto contenido de hidrógeno, lo que conduce a la fragilidad de la costura. Los electrodos que contienen fluoruro de calcio (CaF 2 ) son higroscópicos y deben almacenarse en condiciones secas. Producen soldaduras fuertes, pero con una superficie rugosa y convexa. Los electrodos revestidos de celulosa, especialmente en combinación con rutilo, proporcionan una penetración profunda de la soldadura en el producto. En este caso, se deben tomar medidas especiales para evitar la formación de grietas. En la práctica internacional, se aceptan las siguientes abreviaturas para indicar el tipo de recubrimiento de los electrodos de soldadura para soldadura manual por arco:
Para identificar los electrodos, la American Welding Society ha asignado números y letras de cuatro o cinco dígitos a los electrodos. La designación de electrodos hechos de acero dulce y de baja aleación comienza con la letra E, seguida de un número. Los primeros dos o tres dígitos del número indican la resistencia a la tracción del metal de soldadura, en miles de libras por pulgada cuadrada. El penúltimo dígito 1 - electrodos de endurecimiento rápido, 2 - electrodos de llenado rápido para soldadura horizontal. La corriente de soldadura y el tipo de recubrimiento del electrodo están determinados por los dos últimos dígitos.
En Rusia, los electrodos destinados a soldar aceros al carbono y de baja aleación, así como los aleados con mayor y alta resistencia, están marcados de la siguiente manera: el primer índice es E: un electrodo para soldadura por arco manual y revestimiento; los siguientes números indican la resistencia a la tracción en kgf/mm2; El índice A informa que el metal de soldadura tiene propiedades mejoradas en términos de ductilidad y resistencia al impacto.
Los electrodos para soldar aceros de alta aleación resistentes al calor y para revestimiento tienen las designaciones: índice E - electrodo para soldadura por arco manual y revestimiento; guión; las cifras posteriores indican el contenido de carbono en centésimas de porcentaje; las siguientes letras y números determinan el contenido de elementos químicos en porcentaje [1] .
En Rusia, los electrodos revestidos para soldadura por arco manual o revestimiento están regulados por las siguientes normas:
En la práctica internacional, los estándares actuales para electrodos son los estándares ISO:
designaciones” establece un sistema de símbolos para electrodos dependiendo de la composición del recubrimiento y las características del metal de soldadura. Se aplica a electrodos revestidos diseñados para la soldadura manual por arco de aceros de bajo carbono y baja aleación con una resistencia de 490 a 590 N/mm².
convenciones".
Como fuentes de energía para la soldadura por arco manual, se utilizan transformadores reductores con un voltaje de salida bajo y una gran corriente permitida de cientos de amperios. Cuando se suelda con corriente continua, se utilizan rectificadores que convierten la corriente alterna en corriente continua. Como resultado, en lugar de 220 V a 50 A, recibidos de la red, la potencia, el voltaje del transformador es de aproximadamente 17-45 V a corrientes de hasta 600 A. Se utilizan varios tipos de transformadores, incluidas las máquinas inversoras. La corriente de los transformadores se regula de muchas maneras: cambiando el número de vueltas en la bobina o cambiando la distancia entre las bobinas primaria y secundaria (en una bobina móvil o con un núcleo móvil). Las fuentes de alimentación inverter son más pequeñas y ligeras. Utilizan conversión de tensión de red de alta frecuencia.
Los generadores y alternadores eléctricos también se utilizan como fuentes de energía de soldadura portátiles, pero debido a su baja eficiencia y altos costos, se usan con menos frecuencia en la industria.
La soldadura por arco manual se clasifica:
La soldadura por arco manual es posible en diferentes posiciones de la soldadura en el espacio. En la práctica internacional, se han adoptado las reglas para determinar y designar la ubicación espacial de la costura según EN ISO 6947 - Costuras. Posición de trabajo. Definición de ángulos de inclinación y rotación [2] . Las designaciones según la norma son las siguientes:
Al soldar, los electrodos se mueven en tres direcciones: a lo largo del eje del electrodo, para mantener la longitud del arco; a lo largo del eje del rodillo - para formar una costura; a través de la costura - para obtener el ancho deseado de la costura y la profundidad de penetración.
Para la soldadura manual por arco se utilizan transformadores, rectificadores, generadores, portaelectrodos, máscaras de soldador.
Actualmente, los inversores de soldadura más livianos se usan con más frecuencia, que son producidos por diferentes compañías en una amplia variedad. Los transformadores de soldadura son más pesados y fiables.
Los cascos de soldadura con filtro de luz protegen los ojos del soldador de los efectos nocivos de la fuerte radiación ultravioleta que se produce durante la soldadura. En la actualidad se han generalizado las máscaras "camaleónicas" con filtros de luz automáticos, que se encienden cuando se enciende el arco y se apagan cuando se apaga [3] .
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