Com soldar arc (amb imatges)

2024 Autora: Robert Blare | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 07:31

La soldadura amb arc de metall blindat és el procés d’unió de dues peces metàl·liques mitjançant un elèctrode cobert de flux que es fon en un arc elèctric i es converteix en una part fusionada de les peces que es solden. En aquest article es descriurà l’ús de barres de soldar recobertes de flux i d’una màquina de soldar de caixa petita de tipus transformador simple.

Passos

Pas 1. Comprendre el procés de soldadura amb arc metàl·lic blindat

An arc elèctric es forma a la punta de la vareta de soldadura quan un corrent travessa un buit d’aire i continua a través del metall a terra que s’està soldant. Aquests són alguns dels termes i les seves descripcions que s’utilitzen en aquest article:

Màquina de soldar. Aquest és el terme que s’utilitza per descriure la màquina que converteix l’energia elèctrica de 120 a 240 volts en tensió de soldadura, normalment de 40 a 70 volts de corrent altern, però també una gamma de voltatges de corrent continu. Generalment consisteix en un transformador gran i pesat, un circuit regulador de tensió, un ventilador de refrigeració intern i un selector de rang d’amperatge. El terme soldador s’aplica a la persona que fa la soldadura. Una màquina de soldar requereix un soldador per funcionar-la.
Conductes o cables de soldadura. Aquests són els conductors de coure aïllats que transporten l'electricitat de baix voltatge i alt amperatge fins a la peça de treball que s'està soldant.
El porta-varetes, o agulla, és el dispositiu situat al final del cable que sosté l'elèctrode, que la persona soldadora utilitza per realitzar la tasca de soldadura.
Pinça de terra i terra. Aquest és el cable que posa a terra o completa el circuit elèctric i, específicament, la pinça que s’adjunta a l’obra per permetre que l’electricitat passi pel metall que es solda.
Amperatge o amplificadors. Es tracta d’un terme elèctric que s’utilitza per descriure el corrent elèctric subministrat a l’elèctrode.
CC i polaritat inversa. Es tracta d’una configuració diferent que s’utilitza en la soldadura amb un sistema d’arc / elèctrode, que ofereix més versatilitat, especialment en aplicacions de soldadura aèria i per a l’ús de soldadura de certs aliatges que no es solden fàcilment amb tensions de corrent altern. La màquina de soldar que produeix aquest corrent té un circuit rectificador o té el corrent subministrat per un generador i és molt més cara que una soldadora de corrent altern.
Elèctrodes. Hi ha molts elèctrodes de soldadura especialitzats, que s’utilitzen per a aliatges i tipus de metalls específics, com ara ferro colat o mal·leable, acer inoxidable o cromoli, alumini i acers temperats o amb alt contingut de carboni. Un elèctrode típic consisteix en la vareta de filferro al centre coberta amb un recobriment especial (flux) que crema mentre es manté l’arc, consumint oxigen i produint diòxid de carboni a la zona de soldadura per evitar que el metall base s’oxidi o es cremi a l’arc. flama durant el procés de soldadura. Aquests són alguns elèctrodes habituals i els seus usos:
- Els elèctrodes E6011 són un elèctrode d’acer suau amb un recobriment de fibra de cel·lulosa. Els dos primers números en la identificació d’elèctrodes són la resistència a la tracció, mesurada en lliures per polzada quadrada per cada 1 000. Aquí, el rendiment de l’elèctrode seria de 60 000 PSI.
- Els elèctrodes E6010 són un elèctrode de polaritat inversa, que s’utilitza habitualment per soldar canonades d’aigua i vapor, i són particularment útils per a la soldadura aèria, ja que el metall manté la seva posició en estat líquid, sent atret a la piscina de soldadura fosa pel flux directe corrent de l'elèctrode a la peça de treball.
- Hi ha altres elèctrodes E60XX amb finalitats específiques, però, atès que els E6011s es consideren una barra estàndard d’ús general, i els E6010s es consideren l’estàndard per a la soldadura de CC de polaritat inversa, no es tractaran detalladament en aquest article.
- Els elèctrodes E7018 són barres d’acer recobertes de baix flux d’hidrogen, amb una elevada resistència a la tracció de 70.000 PSI. Sovint s’utilitzen en el muntatge d’acer estructural que s’utilitza a la indústria de la construcció i en altres aplicacions on es requereix un material de farciment fort i una soldadura de major resistència. Tingueu en compte que, tot i que aquestes barres proporcionen una major resistència, són menys indulgents pel que fa a aconseguir una soldadura neta i d’alta qualitat a amperatges incorrectes i amb acers bruts (rovellats, pintats o galvanitzats). Aquests elèctrodes s’anomenen hidrogen baix a causa de cada intent de reduir el contingut d’hidrogen. Aquests elèctrodes s’han d’emmagatzemar en un forn amb una temperatura entre 250ºF i 300ºF. Aquesta temperatura està per sobre del punt d'ebullició de l'aigua de 212ºF al nivell del mar. Aquesta temperatura impedeix que la humitat (rosada) (H2O) de l’aire s’acumuli al flux.
- Elèctrodes de níquel, Castalloy i Ni-Rod. Es tracta de barres especials fabricades per soldar ferro colat, dúctil o mal·leable, i tenen més rendiment, per permetre l’expansió i la contracció del material de ferro que s’està soldant.
- Varetes de metalls diferents. Aquestes barres estan fabricades amb un aliatge especial i donen millors resultats en soldar acers temperats, endurits o aliats.
- Varetes d'alumini. Es tracta d’una tecnologia més recent i permet la soldadura amb arc d’alumini amb un soldador convencional, en lloc d’utilitzar un soldador especial d’alimentació de filferro blindat de gas com una màquina de soldar MIG (metall, gas inert) o TIG (tungstè, gas inert), sovint com a soldadura heliarc, ja que l’heli era el gas que s’utilitzava per protegir la flama de l’arc durant la soldadura. Els noms oficials creats per la American Welding Society (AWS) per a aquesta soldadura tipus arc són Soldadura per arc metàl·lic blindat (pal), Soldadura per arc de tungstè gasós (tig) i Soldadura per arc metàl·lic de gas (mig).
- Mides d’elèctrodes. Els elèctrodes tenen diverses mides, mesurades pel diàmetre del centre metàl·lic de cada vareta. Per a barres d'acer suau, un rang de diàmetre de ¹⁄₁₆ polzades (0,2 cm) a ³⁄₈ polzades (1,0 cm) estan disponibles, i la mida utilitzada està determinada per l’amperatge de la soldadora i el gruix del material a soldar. Cada vareta té un millor rendiment en un rang d'amperatge determinat. La selecció del rang d'amperatge correcte per a una vareta de mida determinada dependrà del material base i de la penetració desitjada, de manera que només es cobriran amperatges específics per a la soldadura que es descriu més en aquest article.
Equipament de seguretat. Una part fonamental de la soldadura segura és tenir i saber utilitzar els equips de seguretat adequats per al treball. A continuació, es detallen alguns elements típics necessaris per soldar amb seguretat.
- Escut de soldadura (caputxa). Aquesta és la màscara que es porta per protegir la persona que solda del brillant flaix de l'arc i de les espurnes que es llancen durant la soldadura. Les lents de soldadura per arc estàndard estan tenyides de manera molt fosca, ja que l’exposició al flaix d’arc pot provocar cremades de flaix a la retina de l’ull. Una foscor de nivell 10 és el mínim per a la soldadura per arc. Una vegada es van preferir les campanes de soldadura amb lent capaç de pujar, ja que es pot aixecar la lent fosca i una lent de vidre transparent independent protegirà el soldador de trossos d’escòria mentre la soldadura es trenca. Els nous blindatges de soldadura amb enfosquiment automàtic són els blindatges de soldadura més desitjables que ara es venen. Aquestes lents d’escut de soldadura tenen un color molt clar per moldre i tallar la torxa. Quan es colpeja un arc, la lent d’enfosquiment automàtic canviarà a una ombra predeterminada # 10. Fins i tot més nous al mercat són els objectius d’obscuriment automàtic d’ombra variable.
- Guants de soldadura. Es tracta de guants de cuir especials i aïllats que arriben a uns 15,2 cm (6 polzades) per sobre dels canells i protegeixen les mans i els braços inferiors del soldador (la persona que solda). També proporcionen una protecció limitada contra xocs accidentals si la persona que solda entra en contacte amb l'elèctrode accidentalment.
- Pells de soldadura. Es tracta d’un davantal com una jaqueta de cuir que cobreix les espatlles i el pit de la soldadora, que s’utilitza per a treballs aeris, on les espurnes poden encendre la roba del soldador o provocar cremades.
- Botes de treball. La persona soldadora hauria de portar una bota de cordó de 15,2 cm (6 polzades) com a mínim per evitar que les espurnes i l’escòria calenta li cremin els peus. Aquestes botes han de tenir soles aïllants fetes d’un material que no es fon ni es crema fàcilment.

Pas 2. Apreneu els passos per crear una soldadura amb èxit

La soldadura és més que arrossegar una vareta de soldadura per una peça d’acer i enganxar-la a una altra. El procés comença mitjançant el muntatge i la fixació adequats de les peces de treball, o metall a soldar, entre si. Per a les peces més gruixudes, és possible que vulgueu moldre un bisell perquè es puguin col·locar comptes posteriors a la ranura per omplir-lo completament amb una soldadura sòlida. Aquests són els passos bàsics per completar una soldadura senzilla.

Colpeja l’arc. Aquest és el procés de creació d’un arc elèctric entre l’elèctrode i la peça. Si l'elèctrode simplement permet que el corrent passi directament a la peça de treball a terra, no es produirà prou calor per fondre's i fusionar metall.
Moveu l'arc per crear un cordó. El cordó és el metall de l'elèctrode de fusió que flueix junt amb el metall fos del metall base per omplir l'espai entre les peces que s'uneixen mitjançant la soldadura.
Forma el cordó de soldadura. Això es fa teixint l'arc cap endavant i cap enrere a través del camí de soldadura, ja sigui en zig-zag o en moviment de la figura 8, de manera que el metall s'estengui fins a l'amplada que desitgeu que tingueu el cordó de soldadura acabat.
Xip i raspallar la soldadura entre passades. Cada vegada que completeu una passada o aneu d’un extrem a l’altre de la soldadura, heu d’eliminar l’escòria o el material de flux d’elèctrode fos de la superfície del cordó de soldadura, de manera que només el metall fos net omplirà la soldadura. a la passada següent.

Pas 3. Reuneix les eines i els materials que necessitaràs per començar a soldar

Això significa la màquina de soldar, els elèctrodes, els cables i les mordasses i el metall a soldar.

Pas 4. Configureu una zona de treball segura, preferiblement amb una taula construïda amb acer o un altre material no inflamable

Per a la pràctica, almenys algunes peces d’acer suau ³⁄₁₆ polzades (0,5 cm) de gruix funcionarà.

Pas 5. Prepareu el metall a soldar

Si el metall consta de dues peces que s’han d’unir en el procés de soldadura, és possible que hagueu de preparar-les, o soldar-les, rectificant un cantell bisellat als costats que s’han d’unir. Això permet una penetració suficient de l'arc de soldadura per fondre els dos costats a un estat fos, de manera que el metall de farciment s'uneix a través del gruix seccional del metall. Com a mínim, heu d’eliminar qualsevol pintura, greix, òxid o altres contaminants, de manera que estigueu treballant amb una piscina neta de metall fos mentre soldeu.

Pas 6. Col·loqueu pinces per mantenir les peces de metall juntes, si cal

Normalment funcionen les alicates de tipus bloqueig, les pinces "C", una morsa o les pinces per a carregadors de moll. Per a projectes especials, és possible que hagueu d’adaptar diferents tècniques per assegurar les peces de treball fins que s’uneixin.

Pas 7. Col·loqueu la pinça de terra a la peça més gran de material que s'està soldant

Assegureu-vos que hi hagi un lloc net perquè el circuit elèctric es pugui completar amb una resistència mínima a la ubicació de terra. De nou, l'òxid o la pintura interfereixen amb la posada a terra de la peça, cosa que dificulta la creació d'un arc quan comenceu a soldar.

Pas 8. Seleccioneu la vareta i el rang d'amperatge correctes per al treball que esteu intentant

Com un exemple, ¹⁄₄ la xapa d'acer de 0,6 cm de polzada es pot soldar eficaçment amb un E6011, ¹⁄₈ elèctrode de 0,3 cm de polzada, entre 80 i 100 amperes. Col·loqueu l’elèctrode al porta-elèctrode (d’ara endavant anomenat agulla) assegurant-vos que el material conductor de la pinça del agulla estigui sobre el metall net al final de l’elèctrode.

Pas 9. Engegueu la màquina de soldar

Hauríeu d’escoltar un soroll del transformador. Es pot sentir o no el so del ventilador de refrigeració en funcionament. Alguns ventiladors de la màquina de soldar només funcionen quan la màquina requereix refrigeració. Si no ho feu, és possible que hàgiu de comprovar el circuit que us subministra l'energia i els interruptors de la caixa del tauler. Les màquines de soldar requereixen una quantitat considerable de potència per funcionar, sovint un circuit especial de 60 amperis o més a 240 volts.

Pas 10. Mantingueu l’agulla a la mà dominant per la nansa aïllada, amb la vareta en una posició de manera que colpejar-ne la punta contra la placa que esteu soldant serà el més natural possible

Mantingueu el blindatge de soldadura prou alt perquè pugueu veure com moure l’elèctrode a uns quants centímetres de la peça de treball, a punt per inclinar-lo cap avall per protegir els vostres ulls. És possible que vulgueu practicar tocant l’elèctrode contra el metall de soldadura per tenir-ne la sensació abans d’encendre l’alimentació, però no colpegeu mai cap arc elèctric sense protegir-vos els ulls.

Pas 11. Seleccioneu el punt on voleu començar la soldadura

Col·loqueu la punta de la vareta a prop d'ella i deixeu caure la campana de soldadura al seu lloc. Voleu colpejar la punta de l'elèctrode contra el metall per completar el circuit elèctric i, a continuació, estirar-lo instantàniament per crear un arc elèctric entre la punta de l'elèctrode i el metall que es solda. Una altra manera de colpejar un arc és com colpejar un partit. Aquest espai d'arc, o espai aeri, crea una gran resistència al circuit elèctric, que és el que produeix la flama de l'arc o el plasma i la calor necessaris per liquar l'elèctrode i el metall adjacents a la zona de soldadura.

Pas 12. Colpeja l'elèctrode contra la superfície del metall, tirant-lo lleugerament cap enrere quan vegis que es produeix un arc elèctric

Això requereix molta pràctica, ja que diferents diàmetres d’elèctrodes i amperatges de soldadura requereixen una diferència diferent entre la punta de l’elèctrode i la peça de treball, però si podeu mantenir l’espai constant, es produirà un arc elèctric continu des de l’elèctrode fins al peça de treball. Normalment, la bretxa de l'arc no ha de ser superior al diàmetre de l'elèctrode. Practicar la fixació de l’arc mantenint l’elèctrode d’entre 1/8 i 3/16 de polzada de la peça de treball, i després començar a moure’s pel camí que vulgueu soldar. A mesura que moveu l'elèctrode, el metall es fonent, omplint la piscina de metall fos i construint la soldadura.

Pas 13. Practiqueu viatjant a través del recorregut de la soldadura amb l'elèctrode fins que pugueu mantenir un arc constant, movent-se a una velocitat constant i en línia amb el recorregut que vulgueu soldar

Quan hàgiu dominat el control de l'arc, començareu a practicar la col·locació o la construcció del cordó de soldadura. Es tracta del dipòsit de metall que uneix les dues peces que esteu soldant. La tècnica que utilitzeu per col·locar el cordó dependrà de l’amplada del buit (si n’hi ha) que ompliu i de la profunditat que vulgueu que penetri el cordó de soldadura. Com més lent moveu l’elèctrode, més profunda serà la soldadura cap a les peces de treball metàl·liques i, per fer un camí ample, més zigzagueu o teixiu la punta de l’elèctrode, més gran serà el cordó.

Pas 14. Mantingueu l’arc establert a mesura que avanceu al llarg de la soldadura que feu

Si l’elèctrode s’enfonsa amb el metall i s’enganxa, tireu el pinzell per alliberar la barra de la pinça o del metall de soldadura. Si es perd l'arc perquè moveu l'elèctrode massa lluny de la superfície del metall, atureu el procés i netegeu l'escòria del punt que esteu soldant, de manera que quan torneu a colpejar l'arc per continuar, no hi haurà escòria a la zona de soldadura per contaminar la nova soldadura, esteu començant des del lloc on es va perdre o trencar l'arc. No col·loqueu mai cap perla nova sobre les escòries existents, ja que aquest material es fondrà a l'arc de plasma i passarà per la nova capa de metall que col·loqueu, donant lloc a una soldadura feble i bruta.

Pas 15. Practicar el moviment de l'elèctrode amb un moviment d'escombrat per crear un cordó més ample

Això us permetrà omplir més soldadura en una sola passada, deixant una soldadura més neta i acústica. L'elèctrode es mou en un moviment lateral mentre es dibuixa al llarg del recorregut de soldadura, ja sigui en zig-zag, corbat o en figura de vuit.

Pas 16. Ajusteu l'amperatge de sortida del soldador per adaptar-lo al material que esteu soldant i a la penetració desitjada de l'arc

Si trobeu que el cordó de soldadura acabat està entollat, amb crateres profundes a les vores del tall, o simplement el metall adjacent es fon o es crema, reduïu l’amperatge de manera incremental fins que la condició es corregeixi. Si, en canvi, teniu dificultats per copejar o mantenir un arc, potser haureu d’augmentar l’amperatge.

Pas 17. Netegeu la soldadura acabada

Un cop hàgiu acabat de soldar, és possible que vulgueu eliminar l’escòria i netejar la soldadura, ja sigui per permetre que la pintura s’enganxi millor o simplement per motius estètics. Retireu l’escòria i raspalleu la soldadura per eliminar el material estrany i l’escòria restant. Si la superfície ha de ser plana per permetre encaixar la peça que heu soldat a una altra peça, utilitzeu un molinet angular per eliminar la part superior o alta de la perla. Una soldadura neta, sobretot després de triturar la superfície plana, és més fàcil d’examinar per veure si s’han produït defectes, tolls o altres defectes durant la soldadura.

Pas 18. Pinteu la soldadura amb una imprimació adequada per evitar la corrosió per protegir-la de la corrosió

El metall acabat de soldar es corroirà força ràpidament si s’exposa als elements, ja que el metall base real s’exposa directament a la humitat.

Consells

Algunes persones escolten els sons produïts per l’arc elèctric per jutjar la qualitat de la soldadura. Els sons que apareixen i enganxen poden indicar un buit d’arc inconsistent o un amperatge inadequat.
En unir peces de treball massa grans com per subjectar-les amb eficàcia, enganxeu les peces amb petites soldadures a intervals per evitar el desplaçament de les peces.
Si us soldeu al mig del dia, les pupil·les dels ulls seran petites i entrarà menys llum als vostres ulls. D’aquesta manera es reduirà la possibilitat de patir mals de cap greus per danys retinians causats per la llum emesa pels arcs. Si teniu un mal de cap intens pels arcs, no us preocupeu, mantingueu-vos fora del sol i preneu aspirina per controlar el dolor i es curarà en 2 o 3 dies.
Si us soldeu al sol al mig del dia, el metall s’escalfarà i serà més fàcil iniciar i continuar les soldadures. També podeu utilitzar un amperatge més petit i fer una feina més fina si el metall és càlid pel sol.

Advertiments

Inspeccioneu els cables i les connexions sovint per disminuir la possibilitat de descàrregues elèctriques accidentals.
El metall es manté calent durant un llarg període de temps després de completar la soldadura, així que mantingueu les mascotes i els nens fora de la zona de treball fins que es refredin tots els materials.
Protegiu-vos de les cremades de flaix cobrint-vos la pell amb guants, una màscara facial i mànigues, segons la zona que es cobreixi. Mai soldeu sense casc de protecció durant la soldadura.
La llum brillant d’un arc elèctric pot provocar cremades similars a les cremades pel sol, així que utilitzeu camises de màniga llarga i pantalons llargs per reduir l’exposició.
Vegeu l'enllaç de les cites, a continuació, per a advertències i precaucions específiques.
Eviteu respirar els vapors produïts pel procés de soldadura. Això s'aplica especialment als metalls galvanitzats o xapats i als metalls pintats amb imprimacions d'òxid metàl·lic. El metall als pulmons pot causar càncer.
Les màquines de soldadura per arc utilitzen un corrent elèctric d’alt amperatge que és extremadament perillós, de manera que manipuleu els cables i l’agulla amb cura. No soldeu mai en condicions humides ni sobre material humit sense la formació adequada.
Assegureu-vos sempre de posar el filtre davant dels ulls abans de colpejar l’arc.