¿Por qué algunas soldaduras tienen éxito y otras fracasan? El secreto está en comprender el proceso térmico de la soldadura. Este artículo profundiza en los aspectos críticos de cómo afecta el calor al metal durante la soldadura, incluidos los efectos en el baño de fusión, las reacciones metalúrgicas y la posibilidad de defectos. Si domina estos principios, mejorará tanto la calidad como la eficacia de sus proyectos de soldadura. Siga leyendo para descubrir las características clave que determinan la calidad de sus soldaduras.
En el proceso de soldadura, el metal se calienta y se funde o alcanza un estado termoplástico, seguido de solidificación y enfriamiento continuo como resultado de la aportación y transmisión de calor. Esto se denomina proceso térmico de soldadura.
El proceso térmico de soldadura desempeña un papel fundamental en todo el proceso de soldadura, ya que influye tanto en la calidad como en la productividad de la soldadura. Esto se consigue a través de los siguientes aspectos:
Por lo tanto, la microestructura y las propiedades de la soldadura y de la zona afectada por el calor también dependen del efecto del calor.
El proceso térmico de soldadura es mucho más complejo que las condiciones habituales de tratamiento térmico y presenta las cuatro características principales siguientes:
a. Concentración localizada del proceso térmico de soldadura
Durante la soldadura, la pieza soldada no se calienta en su totalidad, sino sólo la zona próxima al punto de calentamiento directo. Esto provoca un calentamiento y un enfriamiento extremadamente desiguales.
b. Movilidad de Calor de soldadura Fuente
Durante el proceso de soldadura, la fuente de calor se desplaza con respecto a la pieza soldada, modificando constantemente la zona calentada. Cuando la fuente de calor se acerca a un punto de la soldadura, la temperatura aumenta rápidamente y se enfría cuando la fuente de calor se aleja.
c. Naturaleza instantánea del proceso térmico de soldadura
Bajo la influencia de la fuente de calor altamente concentrada, la velocidad de calentamiento es rápida (más de 1500 ℃/s en el caso de soldadura por arco), lo que significa que se transfiere una gran cantidad de energía térmica a la pieza soldada en muy poco tiempo. La velocidad de enfriamiento también es elevada debido a la localización del calentamiento y al movimiento de la fuente de calor.
d. Proceso de transferencia de calor en soldaduras
El metal líquido del baño de fusión se encuentra en un estado de fuerte movimiento. Dentro del baño de fusión, la transferencia de calor se produce principalmente por convección de fluidos, mientras que fuera del baño de fusión se produce principalmente por conducción de calor sólido con transferencia de calor convectiva adicional y transferencia de calor por radiación.
Como resultado, el proceso térmico de soldadura implica varios modos de transferencia de calor, lo que lo convierte en un problema complejo de transferencia de calor.
Las características mencionadas hacen que la cuestión de la transferencia de calor en soldadura sea increíblemente compleja. A pesar de ello, es crucial que los soldadores comprendan sus principios básicos y cómo se ve afectada por los diversos parámetros del proceso, ya que esto tiene un impacto significativo en el control de la calidad de la soldadura y mejorar la productividad.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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