La composición y estructura de la soldadura por arco de plasma.
Fuentes de soldadura
Las fuentes de alimentación rectificadas o los generadores de soldadura por arco con características de caída o caída vertical se pueden utilizar como fuentes de alimentación de soldadura por arco de plasma. Cuando se utiliza hidrógeno puro como gas iónico, el voltaje sin carga de la fuente de alimentación es de solo 65-80 V; cuando se utiliza hidrógeno y una mezcla de hidrógeno, el voltaje sin carga debe ser de 110-120 0.
El arco de plasma se utiliza para arco de plasma de alta corriente. El arco no transferido se enciende mediante alta frecuencia y luego se transfiere al arco transferido.
La soldadura por arco de plasma con microhaz con una corriente pequeña inferior a 30 A adopta un arco híbrido, que devuelve el arco a alta frecuencia o cuando el contacto está en cortocircuito. Debido a que el arco no transferido no se puede cortar durante la soldadura, generalmente se utilizan dos fuentes de energía independientes.
Sistema de gas
El sistema de suministro de gas de la máquina de soldadura por arco de plasma debe poder proporcionar gas iónico, gas protector y gas protector trasero ajustables, respectivamente. Para garantizar la calidad de la soldadura al iniciar y extinguir el arco, el gas iónico se puede suministrar de dos maneras, una de las cuales se puede ventilar a través de una válvula de gas para lograr un control de atenuación del flujo de gas iónico.
Sistema de control
El sistema de control de la máquina de soldadura por arco de plasma manual es relativamente simple, siempre que pueda garantizar que el gas iónico y el gas protector se introduzcan primero, y luego el se golpea el arco. El sistema de control de una máquina automática de soldadura por arco de plasma suele consistir en un generador de alta frecuencia y un carro. La soldadura de relleno consta de un circuito de arrastre inverso y un circuito de control de programa. El circuito controlado por programa debe poder cumplir con los requisitos de suministro temprano de gas, encendido y rotación del arco de alta frecuencia, aumento de gas iónico, retardo del recorrido, atenuación del flujo de corriente y aire y extinción del arco. Retraso en el cierre de gas y otros requisitos de control.
El sistema de pistola de soldadura por arco de plasma recientemente desarrollado utiliza electrodos de polaridad inversa y una corriente de soldadura de 100 ~ 200 A, que puede soldar piezas de aluminio de manera rentable y con buena calidad de soldadura. Las pruebas de soldadura de diversas aleaciones de aluminio y magnesio han demostrado que se pueden utilizar técnicas de soldadura por fusión y soldadura de ojo de cerradura al soldar placas con un espesor de 2 a 8 mm.
La tecnología de orificio pequeño de polaridad de electrodo variable se utiliza para la soldadura por arco de plasma y se puede utilizar para soldar soldaduras circunferenciales, como tuberías de AlMg3, bridas y piezas de diferentes formas hechas de aleación fundida a tope en frío GK-ALSI 7 mg. Soldadura de materiales con un espesor de pared de 8 mm sin ranuras. Utilizando un sistema de control de gas especial recientemente desarrollado, la soldadura final de la soldadura circunferencial se puede completar sin defectos. Dado que los poros sólo aparecen en un lado de la pieza fundida, es necesario determinar el contenido de hidrógeno atómico del metal fundido de la pieza fundida. Si el contenido de hidrógeno en el metal fundido de la pieza fundida es inferior a 0,3 ml/100 g, habrá muy pocos poros en la soldadura. La longitud total de la soldadura reparada mediante este método puede alcanzar los 39 m, lo que representa el 27,2% de la longitud total de la soldadura.
Bajo la condición de desarrollar la tecnología de control y suministro de energía más moderna, la tecnología de soldadura por arco de plasma es la tecnología de unión de mejor calidad, rentable y repetible. Además, al ajustar la corriente, el sistema de sensores y el soporte conductor del baño fundido que crean pequeños orificios durante la soldadura a tope por arco de plasma de placas gruesas se aíslan de la placa soldada. Cuando el arco de plasma penetra y se mueve con ella, se mide la corriente. por el marco vivo.
En comparación con la soldadura TIG, este nuevo proceso tiene las siguientes características:
(1) Las ventajas técnicas específicas de la soldadura por arco de plasma no sólo se reflejan principalmente en el rango de espesor de las micro- Placas de soldadura por arco de plasma, también relacionadas con el uso de tecnología de orificios pequeños.
Las aplicaciones incluyen tratamiento de superficies, pulverización y soldadura. Al utilizar corrientes de soldadura de bajo pulso con frecuencia ajustable, la soldadura por arco de plasma puede controlar mejor la energía del arco y la ejecución de varios puntos de ajuste puede monitorearse de manera confiable y sincrónica mediante sistemas de control modernos. Las fuentes de alimentación para soldadura de transistores, como la serie AUTOTIG, funcionan con precisión según las especificaciones técnicas.
(2) Cuando se utiliza soldadura por arco de plasma en polvo para soldar placas y tubos delgados, tiene las ventajas de una velocidad de soldadura rápida, una pequeña entrada de calor y una pequeña deformación.
(3) En la soldadura por arco de plasma, las ventajas de la tecnología de orificios pequeños se reflejan claramente en la soldadura de materiales con un espesor de 10 mm. En la tecnología de aplicación, la soldadura por arco de plasma en polvo tiene un sólido estatus en el mercado. Esta nueva tecnología también se utilizará en robots.
Yang Huaiwen
Indicadores: Varios parámetros del proceso de soldadura por arco de plasma.
Palabras clave: corriente de soldadura, velocidad de soldadura, distancia entre boquilla y pieza de trabajo, gas de plasma y caudal, inicio y fin del arco, forma de la junta y requisitos de ensamblaje,
(1) Soldadura Corriente
La corriente de soldadura se selecciona según los requisitos de espesor de la placa o profundidad de penetración. Si la corriente de soldadura es demasiado pequeña, es difícil formar un efecto estenopeico: a medida que aumenta la corriente de soldadura, aumenta la capacidad de penetración del arco de plasma. Sin embargo, si la corriente es demasiado grande, el metal fundido del charco se caerá debido al gran diámetro del orificio, lo que dificultará la formación de una soldadura calificada o incluso provocará arcos dobles, dañando la boquilla y destruyendo la estabilidad del proceso de soldadura. Por lo tanto, después de determinar la estructura de la boquilla, para obtener un proceso de soldadura de orificios pequeños estable, la corriente de soldadura solo se puede seleccionar dentro de un rango adecuado, y este rango está relacionado con el caudal del gas iónico.
(2) Velocidad de soldadura
La velocidad de soldadura debe seleccionarse de acuerdo con el caudal de gas plasma y la corriente de soldadura. Cuando otras condiciones permanecen sin cambios, si la velocidad de soldadura aumenta, el aporte de calor de soldadura disminuye, el diámetro del orificio disminuye hasta desaparecer y se pierde el efecto del orificio.
Si la velocidad de soldadura es demasiado baja, el metal base se sobrecalentará, los poros se expandirán y el metal en el baño fundido se caerá fácilmente, e incluso la costura de soldadura se abollará y el baño fundido tendrá fugas. Por lo tanto, la velocidad de soldadura, el caudal de gas iónico y la corriente de soldadura deben coincidir entre sí.
(3) La distancia entre la boquilla y la pieza de trabajo
Si la distancia entre la boquilla y la pieza de trabajo es demasiado grande, la capacidad de penetración se reducirá si la distancia es demasiado; pequeño, fácilmente provocará salpicaduras y bloqueará la boquilla. Destruirá el funcionamiento normal de la boquilla. La distancia entre la boquilla y la pieza de trabajo es generalmente de 3 a 8 mm. En comparación con la soldadura TIG, el impacto de la distancia de la boquilla en la calidad de la soldadura es menos sensible.
(4) Gas plasma y caudal
El gas plasma y el gas protector generalmente se seleccionan en función del metal de soldadura y la corriente. En la soldadura por arco de plasma de alta corriente, el gas plasma y el gas protector suelen utilizar el mismo gas; de lo contrario, la estabilidad del arco empeorará. En la soldadura por arco de plasma de baja corriente, normalmente se utiliza argón puro como gas plasma. Esto se debe a que el voltaje de ionización del oxígeno es bajo, lo que garantiza un fácil encendido del arco.
El caudal del gas iónico determina la fuerza de flujo y la capacidad de penetración del plasma. Cuanto mayor sea el caudal de gas plasma, mayor será la capacidad de penetración. Sin embargo, si el caudal de gas plasma es demasiado grande, el diámetro del orificio pequeño será demasiado grande para asegurar la formación de la soldadura. Por lo tanto, se debe seleccionar el caudal de gas iónico adecuado en función del diámetro de la boquilla, el tipo de gas de plasma, la corriente de soldadura y la velocidad de soldadura. Cuando se utiliza el método de fusión para soldar, el caudal de gas de plasma debe reducirse adecuadamente para reducir la fuerza del flujo de plasma.
El caudal de gas de protección debe seleccionarse en función de la corriente de soldadura y del caudal de gas de plasma. Bajo un cierto caudal de gas iónico, si el caudal de gas protector es demasiado grande, provocará un trastorno en el flujo de gas y afectará la estabilidad del arco y el efecto de protección. Sin embargo, el caudal de gas protector es demasiado pequeño y el efecto de protección no es bueno. Por lo tanto, el caudal de gas de protección debe mantener una relación adecuada con el caudal de gas de plasma.
El caudal de gas de protección para soldadura de orificios pequeños generalmente está en el rango de 15 ~ 30 l/min. Cuando se suelda con un flujo de gas de plasma pequeño, la potencia del flujo de plasma del arco disminuye, la capacidad de penetración del arco disminuye y la pieza de trabajo solo puede fundirse pero no puede formar pequeños agujeros. El proceso de formación de soldadura es similar a la soldadura TIG. Este método se llama soldadura por arco de plasma de penetración y es adecuado para soldadura de cubierta y soldadura de filete de placas delgadas y soldaduras multicapa.
(5) Inicio y cierre del arco
Cuando el espesor es inferior a 3 mm, el arco se puede iniciar y cerrar directamente sobre la pieza de trabajo. Al soldar placas gruesas utilizando el método de perforación, es probable que se produzcan defectos como poros y depresiones durante las etapas de inicio y extinción del arco. Para costuras rectas, se pueden utilizar placas de inicio de arco y placas de extinción de arco para resolver este problema. Primero abra un pequeño orificio en la placa de encendido del arco, luego transfiéralo a la pieza de trabajo y finalmente cierre el pequeño orificio en la placa de extinción del arco.
Cuando el espesor de la costura anular es inconveniente para agregar una placa de inicio de arco y una placa de cierre de arco, se debe generar el arco en la pieza de trabajo aumentando o disminuyendo la corriente de soldadura y el gas iónico para completar el arco. comenzando y cree un pequeño agujero, utilizando el cierre del arco mediante el método de atenuación del flujo de gas iónico y actual.
(6) Requisitos de ensamblaje y forma de la junta
Cuando el espesor de la pieza de trabajo es superior a 1,6 mm y menor que el espesor indicado en la Tabla 1-1, utilice ranura tipo I y soldadura unilateral por ambas caras conformadas, perforadas. Cuando el espesor de la pieza de trabajo es mayor que los valores enumerados en la Tabla 1-1, se pueden hacer ranuras en forma de V, en forma de U o en forma de V doble y en forma de U doble de acuerdo con diferentes espesores.
Cuando el espesor de la pieza de trabajo es inferior a 1,6 mm, cuando se utiliza soldadura por arco de plasma con microhaz, las formas de unión incluyen juntas a tope, juntas de borde, juntas de esquina y juntas de extremo. Cuando el espesor es inferior a 0,8 mm, los requisitos de ensamblaje de la junta se muestran en la Tabla 1-2.
Resumen: Se propone un nuevo método de conformado directo de metales basado en soldadura por arco de plasma. A través de investigaciones experimentales sobre el proceso de conformado, se determinó la relación correspondiente entre la corriente de soldadura, la velocidad de conformado y el ancho de la pista de conformado. Para abordar el problema de la calidad de la superficie del contorno formado, se implementa un esquema de llenado que alimenta el alambre tangencialmente según el vector del contorno. La medida de control de temperatura del enfriamiento por agua circulante se adopta para resolver el problema de sobrecalentamiento durante el proceso de moldeo.
La influencia del ángulo de alimentación del alambre en la trayectoria de formación
Este artículo encontró que al escanear el contorno exterior de la pieza, el ángulo entre la dirección de alimentación del alambre de relleno y la dirección tangente del contorno exterior la calidad del contorno tiene un impacto significativo. En el diseño inicial del mecanismo cinemático del sistema de conformado directo de metal, la pistola de soldar y el mecanismo de alimentación del alambre eran fijos, y la dirección de alimentación del alambre permanecía sin cambios en el espacio, cuando la mesa de trabajo bidimensional XY se interpolaba y se movía. En el contorno de formación, la dirección de alimentación del alambre era consistente con la dirección de movimiento del contorno de formación formará un cierto ángulo α, como se muestra en la Figura 3. Cuando el ángulo α incluido es pequeño, tiene poco efecto en la formación de la trayectoria, pero cuando α aumenta hasta cierto punto, la ondulación de la superficie de la trayectoria formada comienza a aumentar y la calidad de la superficie se deteriora significativamente.
La Figura 4 muestra la morfología de la trayectoria de formación bajo diferentes ángulos de alimentación de alambre. Puede verse que cuando el ángulo de alimentación del alambre se mantiene dentro de un rango de ángulo menor, la calidad de la superficie de la trayectoria de formación es mejor; a medida que aumenta el ángulo de alimentación del alambre, la ondulación de la superficie de la trayectoria de formación aumenta cuando la alimentación del alambre; El ángulo aumenta aún más. Cuando el alambre de soldadura es demasiado grande, el alambre fundido no puede ingresar al baño fundido y se condensa en una forma esférica en el exterior de la trayectoria de escaneo, incapaz de formar una trayectoria completa.
La distribución desigual de los campos térmicos y de fuerza durante el proceso de conformado es la razón principal de este fenómeno. En un ángulo pequeño, especialmente cuando se alimenta tangencialmente, la dirección de alimentación del alambre es consistente con la dirección del movimiento del campo térmico de soldadura. El alambre de soldadura puede obtener suficiente calor para fundirse rápidamente, formar una transición de puente con el baño fundido y entrar en el fundido. piscina sin problemas, como se muestra en la Figura 5. Cuando la dirección de alimentación del alambre es fija, a medida que aumenta el ángulo tangencial entre el alambre y la trayectoria, el calor absorbido por el alambre disminuye, lo que dificulta la formación de una transición de puente suave.
Después de fundirse, el alambre de soldadura se aglomera en bolas, que son difíciles de enviar al centro del baño fundido y caen al borde del baño fundido por su propio peso, como se muestra en la Figura 6.
El contorno exterior de las piezas formadas siempre se compone de varias formas de curvas. Si el ángulo de alimentación del alambre permanece sin cambios durante el proceso de formación de la curva, inevitablemente provocará que las condiciones para la transición de las gotas sean buenas y malas, y es fácil que se formen defectos como acumulación y sujeción del alambre en la superficie de la curva. pista, como se muestra en la Figura 7. Por lo tanto, durante el proceso de formación, para garantizar la uniformidad del perfil de la trayectoria de formación, el ángulo de alimentación del alambre debe ajustarse continuamente de acuerdo con los cambios en la dirección tangente del perfil de formación para mantenerlos consistentes, como se muestra en la Figura 8.
Para facilitar el ajuste dinámico del ángulo de alimentación del hilo, se ha mejorado el mecanismo del sistema de conformado directo de metal. Coloque la pistola de soldar y el alimentador de alambre prefijados en la mesa giratoria. La mesa giratoria puede girar de forma adaptativa junto con la trayectoria de escaneo a través de un motor paso a paso bajo el control del sistema informático, asegurando así que el alimentador de alambre pueda ser uniforme y continuo. la dirección tangente del contorno de escaneo. Alimente el alambre. La Figura 9 es una fotografía parcial del sistema de conformado directo de metal mejorado, y la Figura 10 muestra la apariencia del perfil de conformado después de ajustar el ángulo de alimentación del alambre. Al ajustar el ángulo de alimentación del alambre, se mejora la calidad de apariencia de las piezas formadas.
Medidas de enfriamiento
Durante el proceso de conformado, las piezas formadas tienen que soportar la entrada continua de calor del arco, lo que hace que la temperatura general aumente, la zona del conformado afectada por el calor. La trayectoria se hace más grande y la fluidez del metal fundido disminuye. El aumento es extremadamente perjudicial para controlar la calidad de la superficie de las piezas formadas. La deformación térmica general causada por la soldadura tiene un gran impacto en el tamaño y la forma de las piezas formadas. Para piezas de paredes delgadas, la ruta de transferencia de calor es más restringida, por lo que el efecto térmico es más severo (Figura 11). Por lo tanto, durante el proceso de conformado, se deben tomar medidas confiables de transferencia de calor para controlar la transferencia de calor de las piezas formadas.
En vista de este fenómeno, este artículo utiliza el método de enfriamiento por agua circulante en el experimento para mejorar la transferencia de calor de las piezas formadas durante el proceso de conformado. Como se muestra en la Figura 12, el método de implementación específico es colocar el sustrato en un tanque de agua para soldar y formar; cuando se produce un sobrecalentamiento durante el proceso de formación, introducir agua de refrigeración en circulación y mantener el nivel del agua de refrigeración a una distancia de 3 mm a 5 mm; La capa de soldadura actual para mantener un buen efecto de disipación de calor. Esto puede mejorar en gran medida el proceso de transferencia de calor de las piezas formadas y al mismo tiempo mejorar hasta cierto punto el efecto protector del gas protector.
El plasma se refiere a un gas con una temperatura superior a 3000 °C bajo presión atmosférica estándar. Puede considerarse como el cuarto estado de la materia después del sólido, el líquido y el gas en el espectro de temperaturas. El plasma está formado por protones, electrones, átomos o moléculas activados. Puede ser producido por un rayo en la naturaleza. A partir de la década de 1960, el término plasma adquirió un nuevo significado, es decir, un estado de alta energía formado por la compresión de un arco eléctrico a través de un anillo o boquilla de vórtice. Este principio se utiliza ampliamente en las industrias del acero, la química y la ingeniería mecánica.
La soldadura por arco de plasma es un método de soldadura desarrollado a partir de la soldadura por arco de tungsteno. La fuente de calor utilizada en la soldadura TIG es un arco libre bajo presión normal, denominado arco de tungsteno libre. La fuente de calor de la soldadura por arco de plasma es el arco de plasma con alto grado de ionización obtenido al comprimir y fortalecer el arco de tungsteno libre, que se llama arco de plasma, también llamado arco de compresión. No hay diferencia física entre los dos, sólo el grado de ionización de la columna del arco. Los arcos de compresión tienen una densidad de energía más concentrada y temperaturas más altas.
La máxima caída de presión del arco de plasma se produce en la zona de la columna del arco, lo que se debe a la fuerte compresión de la columna del arco y al aumento significativo de la intensidad del campo eléctrico. Por lo tanto, la soldadura por arco de plasma utiliza principalmente el calor del plasma de la columna del arco para calentar el metal, mientras que la soldadura por arco de tungsteno libre utiliza el calor generado en las dos áreas de los electrodos para calentar el metal base y el metal del electrodo.
La curva característica estática del arco de plasma tiene forma de U (Figura 1-2). En comparación con el arco de tungsteno libre, la mayor diferencia es que el voltaje del arco es mayor que el del arco de tungsteno libre. Además, a corrientes bajas, las características estáticas del arco de tungsteno libre son pronunciadas (características de resistencia negativa), lo que es fácilmente tangente a la curva característica externa de la fuente de alimentación, lo que hace que el arco sea inestable. El arco de plasma desciende lenta o suavemente y es fácil de cruzar con las características externas de la fuente de alimentación para establecer un funcionamiento estable.
Se señalan las diferencias morfológicas entre el arco de plasma y el arco de tungsteno libre. El arco de plasma es cilíndrico con un ángulo de difusión de aproximadamente 5 grados. Durante la soldadura, cuando la longitud del arco fluctúa, el área de calentamiento del metal base no cambiará significativamente, mientras que el arco de tungsteno libre es cónico con un ángulo de difusión de aproximadamente 45 grados y es más sensible a los cambios en la distancia de trabajo.
La rectitud del arco de plasma es muy buena. Dado que el arco de plasma es comprimido por un arco de tungsteno libre, su rigidez es mejor que la del arco de tungsteno libre y el caudal de la llama es mayor, hasta más de 300 m/s. Por lo tanto, tiene buena directividad y una fuerte fuerza de inyección. Y fuerte capacidad de penetración.
Resumen
La soldadura por arco de plasma de perforación es más adecuada para acero inoxidable con un espesor de 3 ~ 8 mm, aleación de titanio con un espesor de menos de 12 mm, bajo contenido de carbono o bajo contenido de carbono. acero con un espesor de 2 ~ 6 mm Soldadura a tope de aceros estructurales aleados y aleaciones de cobre, latón, níquel y níquel. Dentro de este rango de espesor, es posible soldar por una cara y formar por ambas caras sin biselado, metal de aportación ni juntas. Cuando el espesor es mayor que el rango anterior, se puede utilizar soldadura multicapa con ranura en forma de V.
Soldadura de aleaciones a alta temperatura
Cuando se utiliza la soldadura por arco de plasma para soldar superaleaciones reforzadas con solución sólida y reforzadas con envejecimiento con bajos contenidos de Al y Ti, se puede obtener con o sin el uso de alambres de soldadura Soldaduras de alta calidad. Generalmente, la soldadura por arco de plasma de orificios pequeños se usa para placas gruesas, la soldadura por arco de plasma de penetración se usa para placas delgadas y la soldadura por arco de plasma de microhaz se usa para láminas. La fuente de alimentación de soldadura adopta polaridad positiva de CC con características externas pronunciadas y encendido de arco de alta frecuencia. El procesamiento y montaje de la pistola de soldadura requiere alta precisión y alta concentricidad. Tanto el flujo de gas plasma como la corriente de soldadura requieren controles crecientes y decrecientes.
El argón y el argón se utilizan como gas de protección y gas plasma durante la soldadura. Agregar hidrógeno puede aumentar la potencia del arco y aumentar la velocidad de soldadura. La cantidad de hidrógeno añadido es generalmente de alrededor del 5% y no se requiere que supere el 15%. Se debe determinar si se utiliza alambre de relleno para soldar según sea necesario. La marca del alambre de relleno es la misma que para la soldadura por arco de gas inerte de tungsteno.
Los parámetros del proceso de la soldadura por arco de plasma de aleación a alta temperatura son básicamente los mismos que los del acero inoxidable austenítico, y se debe prestar atención al control de la entrada de calor de la soldadura. Los parámetros del proceso de soldadura automática por arco de plasma para orificios pequeños de aleaciones de alta temperatura a base de níquel se muestran en la Tabla 1-1. La velocidad de soldadura debe controlarse durante el proceso de soldadura. Si es demasiado rápida, también se debe prestar atención a la concentricidad del electrodo y la boquilla de presión. Las propiedades mecánicas de las juntas de soldadura por arco de plasma de aleación de alta temperatura son relativamente altas y el coeficiente de resistencia de la junta es generalmente superior al 90%.
Aluminio y aleaciones de aluminio
El arco de plasma es un método de soldadura por fusión que utiliza tungsteno como electrodo y arco de plasma como fuente de calor. Al soldar aleación de aluminio, utilice conexión inversa de CC o CA. La soldadura por arco de plasma CA de aluminio y aleaciones de aluminio utiliza una fuente de energía de soldadura CA de onda rectangular y argón como gas de plasma y gas protector. Para el aluminio puro y el aluminio inoxidable, se utiliza soldadura por arco de plasma y la soldabilidad por arco de plasma del aluminio duro es buena;
Para obtener soldaduras de alta calidad conviene tener en cuenta los siguientes puntos.
A. Antes de soldar, es necesario fortalecer la limpieza de las piezas de soldadura y los alambres de soldadura para evitar que el hidrógeno cause poros y, al mismo tiempo, fortalecer la protección de las costuras de soldadura y los alambres de soldadura.
B. La soldadura por arco de plasma CA permite un caudal de gas de plasma más pequeño, pero el caudal es ligeramente mayor. La fuerza de soplado del arco de plasma es demasiado grande y el metal líquido del aluminio se sopla hacia arriba, formando una soldadura de pico convexa desigual o discontinua. Para mejorar el efecto de enfriamiento del electrodo de tungsteno, se puede aumentar adecuadamente el diámetro del orificio de la boquilla o se puede seleccionar una boquilla con orificios múltiples.
C Cuando el espesor de la placa es superior a 6 mm, se requiere precalentamiento a 100-200 ℃ antes de soldar. Cuando el espesor de la placa es grande, el uso de helio como gas de plasma o gas protector puede aumentar la profundidad de penetración o mejorar la eficiencia.
D. Es mejor utilizar materiales con mala conductividad térmica (como acero inoxidable) para las placas de soporte y placas de presión requeridas. Procese una ranura con una profundidad de 1 mm y un ancho de 20 ~ 40 mm en la placa de respaldo para que la ranura de la placa de aluminio a soldar no entre en contacto con la placa de respaldo para evitar una disipación excesiva de calor.
E. Cuando el espesor de la placa no es superior a 10 mm, la ranura a tope debe soldarse a 150 mm; cuando el espesor de la placa es superior a 10 mm, la soldadura debe realizarse cada 300 mm. La soldadura por puntos utiliza la misma corriente que la soldadura normal.
F. Al realizar soldadura de múltiples pasadas, después de soldar la pasada anterior, la superficie del cordón de soldadura debe limpiarse con un cepillo de alambre de acero o de alambre de cobre hasta que quede expuesta la superficie de aluminio puro.
La Tabla 1-2 enumera los parámetros del proceso de soldadura automática por arco de plasma CA de aluminio puro. La Tabla 1-3 enumera los parámetros del proceso de soldadura por arco de plasma CC de aleación de aluminio.
Titanio, aleación de titanio
La soldadura por arco de plasma tiene alta densidad de energía, alta energía de línea y alta eficiencia. Las placas de titanio y aleación de titanio con un espesor de 2,5 ~ 15 mm se penetran al mismo tiempo utilizando el método de orificio pequeño, que puede prevenir eficazmente la aparición de poros. El método de penetración es adecuado para varios espesores de placa, pero el espesor de una penetración es pequeño y generalmente requiere una ranura de más de 3 mm.
El módulo de elasticidad del titanio es sólo la mitad del del hierro, por lo que bajo la misma tensión, las uniones soldadas del titanio y sus aleaciones sufrirán una deformación importante. La densidad de energía del arco de plasma se encuentra entre la de la soldadura por arco de tungsteno y la del haz de electrones. Al soldar titanio y aleaciones de titanio con arco de plasma, la zona afectada por el calor es estrecha y la deformación de la soldadura es fácil de controlar. La soldadura por arco de microplasma se ha utilizado con éxito en la soldadura de placas delgadas. Las placas con un espesor de 0,08 ~ 0,6 mm se pueden soldar utilizando una corriente de soldadura de 3 ~ 10 A.
Debido a la baja densidad y la alta tensión superficial del titanio líquido, el efecto de orificio pequeño del arco de plasma se puede utilizar para soldar titanio de gran espesor y aleaciones de titanio en una sola pasada para garantizar que el baño fundido no colapsará y la soldadura quedará bien formada. Por lo general, el espesor máximo de la pieza de trabajo durante la soldadura TIG de una sola pasada es inferior a 3 mm y, debido a que el electrodo de tungsteno está cerca del baño fundido, puede producirse erosión del electrodo de tungsteno, lo que provoca que las inclusiones de tungsteno penetren en la soldadura. En la soldadura por arco de plasma, las juntas con un espesor de 15 mm pueden penetrar sin ranuras y no hay posibilidad de que el tungsteno penetre en la soldadura.
Los parámetros del proceso de soldadura por arco de plasma de placas de titanio se muestran en la Tabla 1-4. Las propiedades mecánicas de la soldadura por arco de plasma de aleación de titanio TC4 y las juntas de soldadura TIG se muestran en la Tabla 1-5.
Los resultados de la investigación de la soldadura de cilindros de gas de alta presión de aleación de titanio TC4 utilizados en ingeniería aeroespacial muestran que la resistencia de las uniones de soldadura por arco de plasma es equivalente a la de la soldadura por arco de argón, con un coeficiente de resistencia del 90%. pero el índice de plasticidad es mayor que el de las juntas de soldadura por arco de argón. Hasta el 75% del material base. Según la experiencia de producción de una planta completa de amoníaco de 300.000 toneladas, la productividad de la placa de titanio puro industrial TAl de 10 mm de espesor que utiliza soldadura por arco de plasma es 5 a 6 veces mayor que la de la soldadura TIG, y los requisitos de competencia operativa también son menores.
El método de protección con gas de la soldadura por arco de plasma de titanio puro es similar al de la soldadura por arco de tungsteno. Se puede utilizar la cubierta de arrastre de soldadura por arco de argón, pero a medida que aumentan el espesor de la placa y la velocidad de soldadura, se debe utilizar la cubierta de arrastre. alargarse para proteger 350 metales por encima de ℃. Generalmente, el ancho y la profundidad de la ranura en la placa de respaldo son de 2,0 ~ 3,0 mm y también se debe aumentar el caudal del gas protector en la parte posterior. Al soldar placas de titanio con un espesor superior a 15 mm, haga una ranura en forma de V o U con un borde romo de 6 ~ 8 mm, selle la parte inferior con soldadura por arco de plasma de orificios pequeños y luego llene la ranura con plasma de penetración. arco. El sellado posterior por arco de plasma puede reducir la cantidad de capas de cordón de soldadura, reducir la deformación del alambre de relleno y del filete de soldadura y mejorar la productividad.
El tipo de penetración se utiliza principalmente para soldar piezas delgadas con un espesor inferior a 3 mm y es más fácil garantizar la calidad de la soldadura que la soldadura TIG.
Plata y platino
La plata y el platino son metales preciosos y caros. La plata y el platino se pueden convertir en placas, tiras, alambres, etc. , de uso frecuente en microelectrónica, instrumentos, medicina y otros productos especiales o productos militares.
Los puntos clave de la tecnología de soldadura por arco de plasma con microhaz para dispositivos electrónicos de plata y platino son los siguientes:
A. Limpiar las juntas de plata y platino antes de soldar; >
b. Los dos metales se precalientan a 400-500 ℃.
c. Se utiliza un arco de plasma pulsado con microhaz y la corriente del arco es de 24 A;
D. El caudal del gas protector es de 6 l/min, el caudal de gas iónico es de 0,5 l/min.
Los parámetros del proceso de soldadura por arco de plasma con microhaz de dispositivos electrónicos de plata y platino se muestran en la Tabla 1-6.