Embora não exista o chamado-segredo técnico no processo de soldagem, existem muitas técnicas, métodos e processos de soldagem no processo de soldagem real que podem facilitar o processo de soldagem. Esses processos são chamados de conhecimento-técnico. O conhecimento técnico-de soldagem pode economizar tempo, custo e mão de obra e até mesmo determinar o sucesso ou o fracasso, o lucro ou a perda da soldagem.
A maioria dos processos de soldagem é baseada principalmente em pesquisas científicas e alguns processos de soldagem são baseados na experiência real de soldagem. Este artigo apresenta a síntese da experiência de soldagem na prática.
1. Problemas e soluções do processo de soldagem
1.1 Soldagem de chapas grossas e finas
1. Ao soldar peças de aço com soldagem a arco com proteção de gás (GMAW) e soldagem a arco com núcleo de fluxo (FCAW), se a espessura da placa da peça exceder a corrente máxima de soldagem que o soldador pode atingir, como lidar com isso?
A solução é pré-aquecer o metal antes da soldagem. Use propano, gás padrão ou tocha de soldagem de acetileno para pré-aquecer a área de soldagem da peça de trabalho a uma temperatura de pré-aquecimento de 150 graus ~ 260 graus e, em seguida, solde. O objetivo do pré-aquecimento do metal na área de soldagem é evitar que a área de soldagem esfrie muito rapidamente, evitando rachaduras ou soldas não fundidas.
2. Se uma cobertura de metal fina for soldada a um tubo de aço mais espesso usando soldagem a arco com proteção de gás ou soldagem a arco com núcleo de fluxo, se a corrente de soldagem não puder ser ajustada corretamente durante a soldagem, duas situações podem ocorrer: uma é reduzir a corrente de soldagem para evitar que o metal fino queime, e a cobertura de metal fina não pode ser soldada ao tubo de aço grosso neste momento; a outra é que a corrente de soldagem é muito grande para queimar a fina cobertura de metal. Como isso deve ser tratado neste momento?
Existem basicamente duas soluções.
① Ajuste a corrente de soldagem para evitar queimar a tampa de metal fina e pré-aqueça o tubo de aço grosso com uma tocha de soldagem e, em seguida, solde as duas estruturas metálicas usando um processo de soldagem de placa fina.
② Ajuste a corrente de soldagem para ser adequada à soldagem de tubos de aço grossos. Ao soldar, mantenha o arco de soldagem no tubo de aço grosso por 90% do tempo e reduza o tempo na tampa de metal fina. Deve-se ressaltar que somente quando esta tecnologia for dominada é possível obter uma boa junta soldada.
3. Ao soldar um tubo redondo-de parede fina ou um tubo retangular-de parede fina encaixado em uma placa grossa, a haste de soldagem tende a queimar através da parte-de parede fina do tubo. Além das duas soluções acima, existem outras soluções?
Sim, utilizando principalmente dissipador de calor durante o processo de soldagem. Se uma barra redonda sólida for inserida em um tubo redondo de parede-fina ou uma barra retangular sólida for inserida em uma conexão de tubo retangular, a barra sólida retirará o calor da peça de parede-fina e evitará queimaduras-.
De modo geral, barras redondas sólidas ou barras retangulares são instaladas firmemente na maioria dos tubos ocos ou retangulares fornecidos. Ao soldar, deve-se tomar cuidado para manter a solda longe da extremidade do tubo, que é a área mais fraca e mais propensa a queimar-. O diagrama esquemático do uso de um dissipador de calor-integrado para evitar queimaduras-é mostrado na Figura 1.
4. Quando um material galvanizado ou contendo-cromo precisa ser soldado a outra peça, como ele deve ser operado?
O melhor método de processo é lixar ou esmerilhar a área ao redor da solda antes da soldagem, porque placas de metal galvanizadas ou contendo-cromo não apenas contaminarão e enfraquecerão a solda, mas também liberarão gases tóxicos durante a soldagem.
1.2 Soldagem de contêineres e estruturas de pórticos
1. Se um processo de soldagem (como brasagem) for usado para selar uma bóia ou a extremidade de uma estrutura oca, como evitar que o ar quente entre no recipiente e faça com que o recipiente rompa durante a selagem final da solda?
Primeiro, faça um furo de alívio de pressão com diâmetro de 1,5 mm na bóia para facilitar a circulação do ar quente próximo à solda e ao ar externo, depois faça a soldagem fechada e, por fim, solde o furo de alívio de pressão selado. O diagrama esquemático de vedação e soldagem de uma bóia ou recipiente fechado é mostrado na Figura 2.
Ao soldar uma estrutura de recipiente de armazenamento de gás, um orifício de alívio de pressão também pode ser usado. Deve-se observar que a soldagem em recipiente fechado é muito perigosa. Antes de soldar, certifique-se de que o interior do recipiente ou tubo esteja limpo e evite a presença de itens ou gases inflamáveis e explosivos.
2. Quando for necessário usar soldagem por arco de metal, soldagem por arco com núcleo de fluxo ou soldagem por arco de tungstênio para soldar uma tela, malha de arame ou metal estendido a uma estrutura de aço, a malha de arame estará propensa a queimar-e a solda não será fundida durante a soldagem. Como lidar com isso?
① Coloque uma arruela não-metálica na tela de arame ou metal estendido e prenda a arruela, a tela de arame e a estrutura juntas. Arruelas cromadas ou galvanizadas não são permitidas. As arruelas não devem ser revestidas, veja a Figura 3 (a).
② Coloque uma arruela maior na parte superior da arruela a ser soldada como dissipador de calor. A arruela superior deve ter um furo maior que a arruela inferior para evitar que a arruela superior seja soldada. Em seguida, conecte a solda através dos dois furos da arruela, e a solda deve ficar na parte inferior da arruela. O operador pode adotar alguns outros métodos para obter calor e solda suficientes, e prestar atenção para evitar que a tela ou tela de arame ao redor queime, consulte a Figura 3 (b) e (c).
③ Outro método é usar uma tira de metal com furos, alinhar os furos com a peça a ser soldada, colocar uma arruela de dissipação de calor e, em seguida, soldar o tampão, ver Figura 3 (d).
1.3 Reparação de componentes soldados
1. Além de usar o abridor de pregos comumente usado, que outros métodos podem ser usados para remover parafusos danificados ou enferrujados?
Aqui estão dois métodos principais:
① Se o parafuso instalado não for danificado quando aquecido, a porca e seu conjunto podem ser aquecidos com uma tocha de oxi{0}}acetileno até ficarem incandescentes e, em seguida, rapidamente temperados em água para facilitar a remoção do parafuso. Vários ciclos de aquecimento e têmpera podem ser necessários neste processo.
② Se a ranhura do parafuso, porca ou soquete de dente estiver danificado ou perdido, uma porca pode ser colocada na parte superior (ou na parte restante) da cabeça do parafuso, aperte a porca e, em seguida, use qualquer método de soldagem para preencher o metal dentro da porca e do parafuso.
Isso conectará a porca e a parte restante do parafuso e, em seguida, coloque uma chave inglesa ou um alicate na porca para retirar o parafuso rapidamente. Este método é propício para fornecer um novo ponto de aderência e usar calor para apertar o parafuso. O diagrama esquemático da remoção da parte restante do parafuso de fixação por soldagem é mostrado na Figura 4.
2. Se houver um virabrequim desgastado, qual a melhor forma de repará-lo e reforçá-lo por meio de soldagem?
Ao reparar um virabrequim desgastado, você pode usar soldagem a arco de metal, soldagem a arco de gás com núcleo de fluxo ou soldagem a arco de tungstênio. Porém, para obter um formato de cordão de solda satisfatório, deve-se atentar aos 4 requisitos a seguir.
① Faça o cordão de solda do revestimento paralelo ao eixo do virabrequim.
② Primeiro coloque um cordão de solda na parte inferior do virabrequim, depois gire o virabrequim 180 graus e cubra o próximo cordão de solda, o que pode equilibrar a tensão de soldagem e eliminar significativamente a deformação térmica da soldagem. Deve-se observar que o revestimento sequencial no primeiro cordão de solda causará empenamento do virabrequim. Este processo de revestimento é adequado para reparar e soldar virabrequins de rolos.
③ A sobreposição do metal depositado entre as duas soldas deve ser de 30% a 50% para garantir que a superfície da solda esteja lisa durante a usinagem após o reparo da soldagem.
④ Quando a soldagem a arco manual e a soldagem com proteção de gás com núcleo de fluxo são usadas, o fluxo residual entre as soldas deve ser limpo com uma escova ou método de corte.
Além do método de reparo do virabrequim acima, também é possível adicionar um cordão de solda de revestimento em cada posição de 90 graus do virabrequim para reduzir ainda mais a deformação da soldagem. No reparo de peças de bronze ou cobre, a adição de metal de brasagem é mais benéfica do que o revestimento na eliminação de tensões e deformações. O diagrama esquemático de reparo de um virabrequim desgastado por soldagem é mostrado na Figura 5.
3. Se um rolamento de aço estiver preso no equipamento e você não quiser desmantelá-lo, como usar a soldagem para remover o rolamento?
Primeiro, solde uma solda na superfície interna do rolamento e use a força de tração da solda para reduzir o diâmetro do rolamento. O calor do processo de soldagem deve tornar o rolamento móvel. Se um tubo com diâmetro de 10 cm for coberto com soldas na superfície interna, o diâmetro do tubo de aço diminuirá 1,2 mm. O diagrama esquemático do uso de soldagem para remover um rolamento preso é mostrado na Figura 6.
4. Freqüentemente ocorrem rachaduras em tanques de petróleo ou estruturas de placas de navios. Como devem ser prevenidos?
Primeiro, faça um pequeno furo na extremidade da trinca para facilitar a dispersão da tensão na extremidade em uma faixa maior e, em seguida, solde uma série de soldas de passes múltiplos de comprimentos variados para aumentar a resistência da placa de aço na extremidade frontal da trinca. O diagrama esquemático para evitar a extensão de fissuras em placas de aço é mostrado na Figura 7.
2. Soldagem de placas de reforço
2.1 Posicionamento e espessamento de placas de reforço
1. As placas de reforço de soldagem são frequentemente soldadas à superfície das placas de aço (substratos). As soldas de canto nas bordas externas das placas de reforço fazem com que o centro das placas de reforço se levante facilmente, saia da superfície das placas de aço e produza deformação angular, conforme mostrado na Figura 8 (a). Este fenômeno aumentará a dificuldade de usinagem e torneamento. Como esse problema deve ser resolvido?
A solução é usar soldagem plug ou soldagem slot no meio da placa de reforço para fechar a superfície da placa de reforço à superfície do substrato para eliminar a deformação e facilitar a usinagem. O diagrama esquemático de posicionamento da placa de reforço usando soldagem plug ou soldagem slot é mostrado na Figura 8 (b).
2. Às vezes, o substrato precisa ser espessado em uma pequena área do substrato, mas a área espessada não pode exceder a área de todo o substrato. Como isso deve ser resolvido?
Uma espessa placa de metal é embutida na parte do substrato que precisa ser espessada e depois fixada por soldagem. O diagrama esquemático de incorporação de uma placa espessa no substrato é mostrado na Figura 9. Isso pode fornecer espessura suficiente para usinagem, mandrilamento ou perfuração subsequente e pode substituir peças de grande-espessura ou peças fundidas no equipamento.
3. Qual é o método padrão para aumentar a rigidez de uma placa para suportar uma carga?
O método padrão para aumentar a rigidez de uma placa para suportar uma carga é soldar uma série de cantoneiras de aço verticalmente na placa e adicionar nervuras de reforço de cantoneiras de aço para aumentar a rigidez da placa, conforme mostrado na Figura 10.
2.2 Controlando ruído e vibração
1. Que medidas técnicas podem ser utilizadas para reduzir o ruído e a vibração das placas metálicas?
O problema do ruído, assim como o problema da vibração, também pode ser resolvido reduzindo a frequência de ressonância da placa metálica. Os principais métodos utilizados são os seguintes:
① Aumente a rigidez dobrando, enrolando ou reforçando ranhuras;
② Corte a placa em uma série de pequenas partes para melhorar o suporte;
③ Use revestimento em spray de superfície;
④ Cole uma camada de material de fibra-amortecedora de vibração na superfície da placa.
Os quatro métodos de aumentar a frequência de ressonância para reduzir o ruído são mostrados na Figura 11. Para vibrações causadas em frequências relativamente baixas, o método de aumentar a rigidez do metal é geralmente usado para reduzir as vibrações, conforme mostrado na Figura 12.
2. Quando uma placa deve ser soldada a outra placa na direção vertical para uma solda de ângulo, se agora houver apenas uma braçadeira em forma de C-, como isso deve ser feito?
Durante a soldagem, um batente de aço ou um objeto retangular é usado como ferramenta auxiliar, e um grampo em forma de C- e um batente retangular são usados para fixar o filete de solda, conforme mostrado na Figura 13.
