Temperatura do arco de soldagem: descrição, comprimento do arco e condições para seu aparecimento

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

O próprio arco de soldagem é uma descarga elétrica que existe há muito tempo. Está localizado entre eletrodos sob tensão, localizados em uma mistura de gases e vapores. As principais características do arco de soldagem são a temperatura e bastante alta, assim como a alta densidade de corrente.

Descrição Geral

Arc ocorre entre o eletrodo e a peça de metal que está sendo trabalhada. A formação desta descarga ocorre devido ao fato de ocorrer uma quebra elétrica do entreferro. Quando tal efeito ocorre, ocorre a ionização das moléculas de gás, não apenas sua temperatura aumenta, mas também sua condutividade elétrica, e o próprio gás passa para o estado de plasma. O processo de soldagem, ou melhor, a queima do arco, é acompanhado por efeitos como a liberação de uma grande quantidade de calor e energia luminosa. É por causa da mudança brusca nesses dois parâmetros na direção de seu grande aumento que ocorre o processo de fusão do metal, pois em um local a temperatura aumenta várias vezes. A combinação de todas essas ações é chamada de soldagem.

Propriedades do arco

Para que um arco apareça, é necessário tocar brevemente o eletrodo na peça de trabalho com a qual trabalhar. Assim, ocorre um curto-circuito, devido ao qual um arco de soldagem aparece, sua temperatura aumenta rapidamente. Depois de tocar, é necessário quebrar o contato e estabelecer um entreferro. Assim, você pode escolher o comprimento de arco necessário para trabalhos futuros.

Se a descarga for muito curta, o eletrodo pode grudar na peça de trabalho. Nesse caso, a fusão do metal ocorrerá muito rapidamente e isso causará a formação de flacidez, o que é altamente indesejável. Quanto às características de um arco muito longo, é instável em termos de combustão. A temperatura do arco de soldagem na zona de soldagem, neste caso, também não atingirá o valor necessário. Muitas vezes você pode ver um arco torto, bem como uma forte instabilidade, ao trabalhar com uma máquina de solda industrial, especialmente ao trabalhar com peças de grandes dimensões. Isso geralmente é chamado de sopro magnético.

Explosão magnética

A essência deste método é que a corrente de soldagem do arco é capaz de criar um pequeno campo magnético, que pode interagir com o campo magnético criado pela corrente que flui através do elemento sendo processado. Em outras palavras, a deflexão do arco ocorre devido ao fato de algumas forças magnéticas aparecerem. Este processo é chamado de sopro porque a deflexão do arco comlado parece que é devido a um vento forte. Não há maneiras reais de se livrar desse fenômeno. Para minimizar a influência deste efeito, um arco encurtado pode ser usado, e o próprio eletrodo deve estar localizado em um determinado ângulo.

Estrutura de arco

Atualmente, a soldagem é um processo que foi analisado com bastante detalhe. Devido a isso, sabe-se que existem três regiões de queima de arco. Aquelas áreas que são adjacentes ao ânodo e ao cátodo, respectivamente, a área do ânodo e do cátodo. Naturalmente, a temperatura do arco de soldagem na soldagem a arco manual também será diferente nessas zonas. Há uma terceira seção, localizada entre o ânodo e o cátodo. Este lugar é chamado de pilar do arco. A temperatura necessária para derreter o aço é de aproximadamente 1300-1500 graus Celsius. A temperatura da coluna do arco de soldagem pode chegar a 7000 graus Celsius. Embora seja justo notar aqui que não é completamente transferido para o metal, no entanto, esse valor é suficiente para fundir o material com sucesso.

Existem várias condições que devem ser criadas para garantir um arco estável. É necessária uma corrente estável com potência de cerca de 10 A. Com este valor, é possível manter um arco estável com uma tensão de 15 a 40 V. Vale ress altar que o valor de corrente de 10 A é mínimo, o máximo pode chegar a 1000 A. no ânodo e cátodo. Uma queda de tensão também ocorre em uma descarga de arco. Depois decertos experimentos, verificou-se que, se a soldagem de eletrodo consumível for realizada, a maior queda será na zona do cátodo. Neste caso, a distribuição de temperatura no arco de soldagem também muda, e o maior gradiente cai na mesma área.

Conhecendo essas características, fica claro porque é importante escolher a polaridade correta ao soldar. Se você conectar o eletrodo ao cátodo, poderá atingir a temperatura mais alta do arco de soldagem.

Zona de temperatura

Apesar do tipo de eletrodo que está sendo soldado, consumível ou não consumível, a temperatura máxima será exatamente na coluna do arco de soldagem, de 5000 a 7000 graus Celsius.

A área de menor temperatura do arco de soldagem é deslocada para uma de suas zonas, ânodo ou cátodo. Nessas áreas, observa-se de 60 a 70% da temperatura máxima.

Soldagem AC

Todos os itens acima relacionados ao procedimento de soldagem com corrente contínua. No entanto, a corrente alternada também pode ser usada para esses fins. Quanto aos lados negativos, há uma notável deterioração da estabilidade, bem como s altos frequentes na temperatura de combustão do arco de soldagem. Das vantagens, destaca-se que podem ser utilizados equipamentos mais simples e, portanto, mais baratos. Além disso, na presença de um componente variável, um efeito como o sopro magnético praticamente desaparece. A última diferença é que não há necessidade de escolher a polaridade, poiscomo acontece com a corrente alternada, a mudança ocorre automaticamente a uma frequência de cerca de 50 vezes por segundo.

Pode-se acrescentar que ao utilizar equipamentos manuais, além da alta temperatura do arco de soldagem no método de arco manual, serão emitidas ondas infravermelhas e ultravioletas. Neste caso, eles são emitidos por uma descarga. Isso requer o máximo de equipamento de proteção para o trabalhador.

Ambiente de queima de arco

Hoje, existem várias tecnologias diferentes que podem ser usadas durante a soldagem. Todos eles diferem em suas propriedades, parâmetros e temperatura do arco de soldagem. Quais são os métodos?

1. Método Open. Neste caso, a descarga está queimando na atmosfera.
2. Caminho fechado. Durante a combustão, uma temperatura suficientemente alta é formada, causando uma forte liberação de gases devido à combustão do fluxo. Este fluxo está contido na pasta usada para tratar peças soldadas.
3. Método usando substâncias voláteis protetoras. Neste caso, o gás é fornecido à zona de soldagem, que geralmente se apresenta na forma de argônio, hélio ou dióxido de carbono.

A presença desse método se justifica pelo fato de ajudar a evitar a oxidação ativa do material, que pode ocorrer durante a soldagem, quando o metal é exposto ao oxigênio. Vale acrescentar que, em certa medida, a distribuição da temperatura no arco de soldagem vai de tal forma que se cria um valor máximo na parte central, criando um pequeno microclima próprio. Neste caso, forma-seuma pequena área de alta pressão. Tal área é capaz de obstruir o fluxo de ar de alguma forma.

Usar um fluxo permite que você se livre do oxigênio na área de soldagem de forma ainda mais eficiente. Se gases são usados para proteção, esse defeito pode ser eliminado quase completamente.

Classificação por duração

Há uma classificação das descargas do arco de soldagem de acordo com sua duração. Alguns processos são realizados quando o arco está em um modo como pulsado. Tais dispositivos realizam soldagem com flashes curtos. Por um curto período de tempo, enquanto ocorre o flashing, a temperatura do arco de soldagem tem tempo para aumentar até um valor que seja suficiente para produzir uma fusão local do metal. A soldagem ocorre com muita precisão e somente no local onde o dispositivo da peça toca.

No entanto, a grande maioria das ferramentas de soldagem usa um arco contínuo. Durante este processo, o eletrodo é movido continuamente ao longo das bordas a serem unidas.

Existem áreas chamadas poças de solda. Em tais áreas, a temperatura do arco é significativamente aumentada e segue o eletrodo. Depois que o eletrodo passa pelo local, a poça de solda sai depois dele, devido ao qual o local começa a esfriar rapidamente. Quando resfriado, ocorre um processo chamado cristalização. Como resultado, ocorre uma costura de soldagem.

Pós-temperatura

Vale a pena analisar a coluna do arco e sua temperatura com um pouco mais de detalhes. O fato é que esse parâmetro depende significativamente de vários parâmetros. Primeiro, o material do qual o eletrodo é feito afeta fortemente. A composição do gás no arco também desempenha um papel importante. Em segundo lugar, a magnitude da corrente também tem um efeito significativo, pois com seu aumento, por exemplo, a temperatura do arco também aumentará e vice-versa. Em terceiro lugar, o tipo de revestimento do eletrodo, bem como a polaridade, são muito importantes.

Elasticidade do Arco

Durante a soldagem, é necessário monitorar de perto o comprimento do arco também porque um parâmetro como a elasticidade depende dele. Para obter uma solda de alta qualidade e durabilidade, é necessário que o arco queime de forma estável e ininterrupta. A elasticidade do arco soldado é uma característica que descreve a combustão ininterrupta. A elasticidade suficiente é observada se for possível manter a estabilidade do processo de soldagem enquanto aumenta o comprimento do próprio arco. A elasticidade do arco de soldagem é diretamente proporcional a características como a força de corrente usada para soldagem.