Il primo metodo di saldatura ad arco è stato sviluppato nel 19 ° secolo ed è diventato commercialmente significativo nella costruzione navale durante la seconda guerra mondiale. Al giorno d'oggi rimane un processo significativo per i veicoli e per la fabbricazione di strutture in acciaio. Questo è uno dei famosi metodi di saldatura utilizzati per unire i metalli nelle industrie. In questo tipo di saldatura, il giunto può essere formato fondendo il metallo con l'aiuto di elettricità . Quindi, per questo motivo, viene chiamato arco elettrico. Il vantaggio principale di questa saldatura è che una temperatura elevata può essere facilmente sviluppata per la saldatura. L'intervallo di temperatura della saldatura ad arco sarà compreso tra 6k gradi centigradi e 7k gradi centigradi. Questo articolo discute una panoramica della saldatura ad arco elettrico.
Cos'è la saldatura ad arco elettrico?
La definizione di saldatura ad arco è un processo di saldatura che viene utilizzato per saldare i metalli con l'aiuto dell'elettricità per generare calore sufficiente per l'ammorbidimento il metallo , così come quando il metallo ammorbidito viene raffreddato, i metalli verranno saldati. Questo tipo di saldatura utilizza un alimentatore fare un arco tra un bastoncino di metallo e il materiale di base per ammorbidire i metalli alla fine del contatto.
Saldatura ad arco elettrico
Questi saldatori possono utilizzare entrambi DC altrimenti AC , e elettrodi come materiali di consumo altrimenti non consumabili. In generale, il luogo di saldatura può essere difeso con un qualche tipo di gas di protezione, scorie, altrimenti vapore. Questo processo di saldatura può essere manuale, completamente o semi-automatizzato.
Schema elettrico
Nel processo di saldatura ad arco, il calore può essere generato attraverso un arco elettrico innescato tra un elettrodo e il pezzo in lavorazione. L'arco elettrico è una scarica elettrica incandescente tra due elettrodi utilizzando gas ionizzato.
Qualsiasi tipo di tecnica di saldatura ad arco dipende da un circuito elettrico che include principalmente parti diverse come alimentazione, pezzo in lavorazione, elettrodo di saldatura e cavi elettrici per collegare l'elettrodo e il pezzo in lavorazione all'alimentazione.
Circuito di saldatura ad arco
Il circuito di avvolgimento dell'arco elettrico può essere formato da un arco elettrico tra l'elettrodo e il pezzo in lavorazione. La temperatura dell'arco può arrivare a 5500 ° C (10000 ° F), che è sufficiente per unire i bordi del pezzo.
Quando è necessaria una giunzione lunga, l'arco può essere spostato attraverso la linea di giunzione. Il bagno di saldatura del bordo anteriore dissolve la superficie saldata una volta che il bordo posteriore della piscina si indurisce per formare il giunto.
Una volta che un metallo d'apporto è necessario per un migliore legame, il filo può essere utilizzato al di fuori del materiale che viene alimentato alla regione dell'arco, che dissolve e carica il bagno di saldatura. La composizione chimica di un metallo d'apporto è correlata a quella del pezzo in lavorazione.
Il metallo fuso all'interno del bagno di saldatura può essere attivo chimicamente e risponde attraverso l'atmosfera vicina. Di conseguenza, la saldatura può essere infettata attraverso l'inclusione di ossido e nitruro per indebolirne le proprietà meccaniche. Pertanto, il bagno di saldatura può essere protetto dalla contaminazione mediante gas di protezione neutri come elio, argon e flussi di schermatura. Gli schermi sono forniti per la zona di saldatura sotto forma di un rivestimento di flusso per l'elettrodo altrimenti in altre forme.
Principio di funzionamento
Il principio di funzionamento dell'avvolgimento ad arco ovvero, in un processo di saldatura, il calore può essere generato con un arco elettrico tra il pezzo e un elettrodo. Questa è una scarica elettrica incandescente tra due elettrodi in tutto il gas ionizzato.
Il attrezzature per saldatura ad arco include principalmente una macchina CA altrimenti una macchina CC, elettrodo, supporto per l'elettrodo, cavi, Connettori per cavo, pinze di messa a terra, martello scalpellatore, casco, spazzola metallica, guanti per le mani, occhiali protettivi, maniche, grembiuli, ecc.
Tipi di saldatura ad arco
La saldatura ad arco è classificata in diversi tipi che includono quanto segue.
- Saldatura ad arco al plasma
- Saldatura ad arco metallico
- Saldatura ad arco al carbonio
- Saldatura ad arco con gas al tungsteno
- Saldatura ad arco metallico a gas
- Saldatura ad arco sommerso
- SMAW - Saldatura ad arco in metallo schermato
- FCAW (Saldatura ad arco animato)
- ESW (saldatura a corsa elettrica)
- Saldatura ad arco
Saldatura ad arco al plasma
La saldatura ad arco al plasma (PAW) è simile alla saldatura GTAW o al tungsteno a gas. In questo tipo di processo di saldatura, l'arco si genererà tra la parte da lavorare e l'elettrodo di tungsteno. La principale differenza tra la saldatura ad arco al plasma e la saldatura al tungsteno a gas è che l'elettrodo si trova all'interno della torcia della saldatura ad arco al plasma. Può essere riscaldato il gas a la temperatura di 30000oF e trasformalo nel plasma per attaccare la regione di saldatura.
Saldatura ad arco metallico
Il processo di saldatura ad arco metallico (MAW) utilizza principalmente un elettrodo metallico per il processo di saldatura. Questo elettrodo metallico può essere consumabile altrimenti non consumabile in base al requisito. La maggior parte dell'elettrodo consumabile utilizzato può essere ricoperto di flusso e il vantaggio principale di questo tipo di processo di saldatura è che richiede una bassa temperatura rispetto ad altri.
Saldatura ad arco al carbonio
Il processo di saldatura ad arco di carbonio (CAW) utilizza principalmente una barra di carbonio come un elettrodo per la saldatura del giunto metallico. Questo tipo di saldatura ad arco è il più antico processo di saldatura ad arco e richiede alta corrente e bassa tensione per generare l'arco. In alcuni casi, è possibile generare un arco tra due elettrodi di carbonio denominati saldatura ad arco di carbonio gemello.
Saldatura ad arco con gas al tungsteno
La saldatura ad arco con gas tungsteno (GTAW) è anche chiamata saldatura con gas inerte di tungsteno (TIGW). In questo tipo di processo di saldatura, per la saldatura del materiale è possibile utilizzare un elettrodo di tungsteno non consumabile. L'elettrodo utilizzato in questa saldatura può essere racchiuso con gas come argon, elio, ecc. Questi gas proteggeranno la regione di saldatura dall'ossidazione. Questo tipo di saldatura può essere utilizzato per saldare lamiere sottili.
Saldatura ad arco metallico a gas
La saldatura ad arco metallico a gas (GMAW) è anche chiamata saldatura a gas inerte di metallo (MIGW). Utilizza un nuovo elettrodo di metallo protetto da gas come elio, argon, ecc. Questi gas proteggeranno l'area di giunzione dall'ossidazione e genereranno più strati di materiale di saldatura. In questo tipo di processo di saldatura ad arco, un filo di apporto può essere alimentato costantemente utilizzando un elettrodo metallico non consumabile per la saldatura del metallo.
Saldatura ad arco sommerso
La saldatura ad arco sommerso (SAW) può essere ampiamente utilizzata all'interno di un metodo di saldatura automatico. In questo tipo di processo di saldatura, un elettrodo è completamente sommerso dal rivestimento granulare del flusso e questo flusso può essere un conduttore elettrico che non si opporrà all'alimentazione elettrica. Il rivestimento solido del flusso impedisce al metallo fuso di radiazioni ultraviolette e atmosfera.
SMAW - Saldatura ad arco in metallo schermato
Il termine SMAW sta per 'Saldatura ad arco di metallo schermato', che è anche chiamata saldatura ad arco schermata con flusso di saldatura a elettrodo o saldatura ad arco di metallo manuale (MMA / MMAW). Questo tipo di saldatura viene utilizzato quando l'arco viene innescato tra il pezzo e l'asta di metallo. Quindi la superficie di entrambi può dissolversi per formare un bagno di saldatura.
Quando il rivestimento fondente si scioglie immediatamente sull'asta, formerà scorie e gas per proteggere il bagno di saldatura dall'ambiente circostante. Questo è un metodo flessibile e adatto per collegare i materiali come ferrosi e non ferrosi attraverso un materiale di spessore in tutte le posizioni.
FCAW (Saldatura ad arco animato)
Questo tipo di saldatura è un'alternativa alla saldatura ad arco metallico schermato. Questa saldatura ad arco animato funziona con un elettrodo e un'alimentazione di tensione stabile in modo da fornire una lunghezza dell'arco stabile. Questo metodo funziona utilizzando un gas di protezione o il gas che si forma attraverso il flusso per dare sicurezza dal contagio.
ESW (saldatura a corsa elettrica)
In questo tipo di saldatura, il calore viene prodotto attraverso la corrente e passa tra il metallo d'apporto così come il pezzo in lavorazione utilizzando una scoria fusa alla superficie della saldatura. Qui, il flusso di saldatura viene utilizzato per riempire lo spazio tra i due pezzi. Questo tipo di saldatura può essere avviato tramite un arco tra l'elettrodo e il pezzo.
L'arco genera il calore per fondere la polvere flussante e produce scorie fuse. Qui la scoria include meno conduttività elettrica che può essere mantenuta in condizioni liquide a causa del calore generato attraverso la corrente elettrica. La scoria raggiunge una temperatura di 3500 ° F ed è adeguata per fondere i bordi del pezzo in lavorazione e dell'elettrodo consumabile. Le goccioline di metallo cadranno verso il bagno di saldatura e collegheranno i pezzi. Questo tipo di saldatura è applicabile principalmente all'acciaio.
Saldatura ad arco
Questo tipo di saldatura è estremamente affidabile e utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni. Questo metodo viene utilizzato per saldare qualsiasi dimensione di metallo con un pezzo in lavorazione attraverso la massima penetrazione della saldatura.
Questo tipo di saldatura può creare saldature resistenti su un solo lato su metalli di base con uno spessore di 0,048 pollici. Questo arco può essere formato utilizzando un alimentatore CC con ghiere di fissaggio in metallo e una pistola per saldatura di perni. In questa saldatura, ci sono tre metodi comuni usati come arco tirato, saldatura di perni ad arco corto e saldatura di perni ad arco a gas.
Il metodo dell'arco disegnato funziona con il flusso fissato all'interno del perno per pulire la superficie del metallo durante la saldatura. Durante l'arco, il flusso può essere vaporizzato e reagisce attraverso gli elementi inquinanti all'interno dell'ambiente per mantenere pulita la regione di saldatura.
Il metodo dell'arco corto è simile all'arco disegnato, a parte il fatto che non utilizza alcun carico di flusso altrimenti la ghiera. Quindi, questo metodo offre i tempi di saldatura più brevi delle tecniche di saldatura dei perni ad arco. Il metodo del perno dell'arco a gas funziona attraverso gas di protezione statico senza ghiera o flusso che lo rende più facile da automatizzare.
Altri tipi di saldatura ad arco
Sappiamo che la maggior parte delle industrie utilizza il design in metallo e le saldature più comunemente utilizzate sono discusse sopra. Ma molti altri metodi possono anche saldare due o più metalli insieme come segue.
Saldatura elettronica a fascio
La saldatura a fascio elettronico o EBM viene utilizzata per unire i metalli ovunque le onde di elettroni si attivino ad alta velocità per saldare una superficie metallica a un'altra. Una volta che l'onda dell'elettrone raggiunge il suo obiettivo, il punto interessato si scioglierà quanto basta per combinare la parte adiacente in posizione.
Questo tipo di saldatura è molto diffuso nell'area industriale. La tecnica è particolarmente utile per i produttori di aerospaziale e automobilistico, che utilizzano questa saldatura per combinare diverse parti metalliche all'interno di camion, automobili, aerei e veicoli spaziali. A causa della natura della saldatura elettronica a fascio basata sul vuoto, il metodo è sicuro per lavori di crisi in case ed edifici abbandonati.
Saldatura a idrogeno atomico
La saldatura a idrogeno atomico o AHW è una vecchia tecnica per collegare i metalli che sono spesso caduti attraverso il bordo per tecniche più efficienti come la saldatura ad arco di gas metallico. Una regione in cui la saldatura automatica a idrogeno è ancora familiare è la saldatura al tungsteno. Poiché il tungsteno è estremamente sensibile al calore, questa saldatura è sicura per questo metodo.
Saldatura Electroslag
Questa è la saldatura rapida, inventata negli anni '50. Questo tipo di saldatura collega i metalli pesanti da utilizzare in attrezzature e macchine nelle industrie. Come suggerisce il nome, è tratto dai porta acqua in rame racchiusi nell'utensile che viene utilizzato per la saldatura elettrosaldata. L'acqua interrompe la fuoriuscita di scorie liquide in altre regioni durante una sessione di saldatura.
Saldatura ad arco al carbonio
La saldatura CAW o ad arco di carbonio è una tecnica di incollaggio, utilizzata per collegare i metalli applicando temperature superiori a 300 gradi Celsius. In questo tipo di saldatura può formarsi un arco tra gli elettrodi e le superfici metalliche. Questa tecnica era popolare una volta, ma ora è stata superata dalla saldatura a doppio arco di carbonio.
Saldatura ossitaglio
Questo tipo di saldatura è un metodo che utilizza ossigeno e combustibile liquido per fondere il metallo nella forma. Gli ingegneri francesi Charles Picard & Edmond Fouché sono stati inventati nel XX secolo. In questo processo, la temperatura generata dall'ossigeno viene utilizzata nelle superfici metalliche. Questa saldatura avviene in un'atmosfera interna.
Saldatura a punti di resistenza
La saldatura a punti a resistenza viene utilizzata dove il calore collega le superfici del metallo. Il calore può essere generato dalla resistenza delle correnti elettriche. Questo tipo di saldatura appartiene a una raccolta di tecniche di saldatura chiamate saldatura a resistenza elettrica.
Saldatura a resistenza
La saldatura a resistenza continua è una tecnica che produce calore tra le superfici metalliche di rivestimento attraverso proprietà correlate. Questo tipo di saldatura inizia su una faccia di un giunto e funziona nella sua modalità sull'altra estremità. Quindi, questo metodo dipende principalmente da doppi elettrodi che sono normalmente realizzati in materiale di rame.
Saldatura a proiezione
La saldatura a proiezione è un metodo che limita il calore in una regione precisa per il posizionamento. Questo metodo è molto comune nei progetti che utilizzano prigionieri, dadi e altri elementi di fissaggio metallici filettati, fili e barre incrociate.
Saldatura a freddo
Un nome alternativo di questa saldatura è saldatura a contatto. Questo tipo di saldatura viene utilizzato per collegare le superfici dei metalli senza fondersi per il calore.
Vantaggi della saldatura ad arco
I vantaggi della saldatura ad arco includono principalmente quanto segue.
- La saldatura ad arco ha un'elevata velocità e un'efficienza di saldatura
- Include un semplice apparecchio di saldatura.
- È semplicemente mobile.
- La saldatura ad arco costituisce il legame fisicamente potente tra i metalli saldati.
- Fornisce una qualità di saldatura affidabile
- La saldatura ad arco offre un'atmosfera di saldatura superiore.
- Il fonte di potere di questa saldatura non è costosa.
- Questa saldatura è un processo rapido e coerente.
- Il saldatore può utilizzare la corrente domestica ordinaria.
Svantaggi della saldatura ad arco
Gli svantaggi della saldatura ad arco includono quanto segue.
- Per eseguire la saldatura ad arco è necessario un operatore altamente esperto.
- La velocità di deposizione può essere incompleta poiché il rivestimento dell'elettrodo tende a bruciare e diminuire
- La lunghezza dell'elettrodo è di 35 mm e richiede il cambio dell'elettrodo per l'intera velocità di produzione.
- Questi non sono puliti per metalli reattivi come il titanio e l'alluminio
Applicazioni
Le applicazioni della saldatura ad arco includono quanto segue.
- Utilizzato nelle saldature di lamiere
- Per la saldatura di metalli sottili, ferrosi e non ferrosi
- Utilizzato per progettare recipienti a pressione e a pressione
- Gli sviluppi delle tubazioni nelle industrie
- Utilizzato nei settori dell'automotive e dell'arredamento per la casa
- Industrie della cantieristica navale
- Utilizzato nel produttore di aeromobili e aerospaziale
- Restauri di carrozzeria auto
- Ferrovia
- Settori come edile, automobilistico, meccanico, ecc
- La saldatura ad arco con gas al tungsteno viene utilizzata nelle industrie aerospaziali per collegare molte aree come le lamiere
- Queste saldature vengono utilizzate per riparare stampi, utensili e principalmente su metalli realizzati con magnesio e alluminio.
- La maggior parte delle industrie di fabbricazione utilizza GTAW per saldare pezzi sottili, in particolare metalli non ferrosi.
- Le saldature GTAW vengono utilizzate laddove è richiesta un'estrema resistenza alla corrosione e alle fessurazioni per un lungo periodo di qualità.
- Viene utilizzato nella produzione di veicoli spaziali
- Utilizzato per saldare parti di piccolo diametro, tubi a parete sottile, rendendolo applicabile nelle industrie di biciclette
Quindi si tratta di saldatura ad arco elettrico, ed è il metodo di saldatura flessibile. L'elettrico applicazioni di saldatura ad arco coinvolgere nelle industrie manifatturiere per la generazione di giunti potenti in tutto il mondo a causa delle loro caratteristiche come facilità ed efficienza di saldatura superiore. È ampiamente utilizzato in diversi settori per la protezione, altrimenti rinnova lavori come automobilistico, edile, navale e aerospaziale. Ecco una domanda per te, qual è l'intervallo di temperatura di saldatura ad arco?
