Seleção fácil de varetas de soldadura: dicas de especialistas

Estou certo de que todos sabem que as varetas de soldadura são um componente essencial da soldadura eléctrica.

Uma vez ligadas as varas de soldadura, as pinças de soldadura podem começar a funcionar.

No entanto, sabe qual o modelo de varetas de soldadura que está a utilizar?

A utilização de varas de soldadura é muito específica.

A utilização incorrecta de varetas de soldadura pode comprometer a resistência da soldadura, pelo que esta deve ser novamente soldada com um material adequado.

No caso de peças de trabalho de grandes dimensões, a utilização incorrecta de varetas de soldadura pode resultar em fissuras no local de soldadura, constituindo uma ameaça à vida e à propriedade.

Por conseguinte, é importante compreender a composição do elétrodo.

• Fim Fixação
• Revestimento de eléctrodos
• Núcleo de soldadura
• Extremidade do arco de rutura

O elétrodo é revestido com um material especial chamado revestimento do elétrodo.

Este tipo de elétrodo, conhecido como blindado arco metálico O elétrodo de soldadura é composto por duas partes: o revestimento e a alma de soldadura.

O fio metálico coberto pelo revestimento do elétrodo é designado por núcleo de soldadura.

Normalmente, o núcleo de soldadura é feito de aço e tem um comprimento e um diâmetro específicos.

Função do núcleo de soldadura

O núcleo de soldadura tem duas funções principais:

• Conduz a corrente de soldadura e gera um arco elétrico, convertendo a energia eléctrica em energia térmica.
• O próprio núcleo de soldadura derrete e torna-se o metal de adição, fundindo-se com o metal de base líquido para formar a soldadura.

Na soldadura com eléctrodos, uma parte do metal de solda provém do metal de base.

Como resultado, a composição química do núcleo de soldadura tem um impacto significativo na qualidade da soldadura.

Por este motivo, o fio de aço utilizado como núcleo de soldadura deve ter uma marca e uma composição específicas.

Quando outros métodos de soldadura por fusão, como a soldadura automática por arco submerso, a soldadura por escória eléctrica, soldadura com proteção gasosaOs fios de soldadura são utilizados como metal de enchimento, sendo designados por fios de soldadura.

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O revestimento do elétrodo é a camada aplicada à superfície do núcleo de soldadura.

Durante o processo de soldaduraO revestimento decompõe-se e funde-se para produzir gases e escórias, proporcionando proteção mecânica, tratamento metalúrgico e melhor desempenho do processo.

A composição do revestimento inclui minerais (como mármore e espatoflúor), ligas de ferro e pós metálicos (como ferromanganês e ferrotitânio), substâncias orgânicas (como farinha de madeira e amido) e produtos químicos (como titânio dióxido de carbono e silicato de sódio).

A qualidade do revestimento do elétrodo é um fator crucial para determinar a qualidade da soldadura.

Papel no processo de soldadura

1. Melhorar a estabilidade da combustão do arco

Um nu vareta de soldadurasem revestimento, é difícil acender um arco.

Mesmo que se estabeleça um arco, este não arderá de forma consistente.

2. Proteger o banho de soldadura

Durante o processo de soldadura, a imersão de oxigénio, azoto e vapor de água do ar na soldadura pode ter impactos negativos na soldadura.

Isto pode resultar na formação de poros e na redução das propriedades mecânicas, podendo mesmo levar à formação de fissuras.

No entanto, quando o revestimento do elétrodo é fundido durante a soldadura, a grande quantidade de gás produzida cobre o arco e a poça de fusão, reduzindo a interação entre o metal fundido e o ar.

Após o arrefecimento, o revestimento derretido forma uma camada de escória na superfície da soldadura, protegendo o metal de soldadura, abrandando o processo de arrefecimento e diminuindo o risco de bolsas de ar.

3. Assegurar a desoxidação e a remoção de enxofre, fósforo e impurezas das soldaduras

Apesar das medidas de proteção aplicadas durante o processo de soldadura, é inevitável que uma pequena quantidade de oxigénio entre na poça de fusão. Isto pode levar à oxidação do metal e elementos de liga, queima dos elementos de liga e diminuição da qualidade da soldadura.

Para contrariar esta situação, são adicionados agentes redutores, como o manganês, o silício, o titânio e o alumínio, ao revestimento do elétrodo para reduzir os óxidos presentes na poça de fusão.

4. Elementos de liga suplementares para soldaduras

A alta temperatura do arco pode causar a vaporização e a queima dos elementos de liga no metal de solda, diminuindo as suas propriedades mecânicas.

Para compensar esta perda, devem ser adicionados elementos de liga adequados à soldadura através do revestimento para manter ou melhorar as propriedades mecânicas da soldadura.

Para a soldadura de determinados tipos de aços de ligaÉ igualmente necessário introduzir a liga na soldadura através do revestimento, de modo a que a composição do metal de soldadura seja semelhante à do metal de base e que as suas propriedades mecânicas sejam iguais ou mesmo superiores às do metal de base.

5. Melhorar a produtividade da soldadura e reduzir os salpicos

O revestimento do elétrodo tem a vantagem adicional de aumentar a formação de gotículas e reduzir os salpicos.

O ponto de fusão do revestimento do elétrodo é ligeiramente inferior ao do núcleo, mas como o núcleo está no centro do arco e tem uma temperatura elevada, derrete primeiro, seguido do revestimento.

Isto resulta na redução da perda de metal devido a salpicos, num coeficiente de deposição melhorado e no aumento da produtividade da soldadura.

Até agora, falámos sobre a composição das varetas de soldadura. Ao escolher uma vareta de soldadura, é importante compreender que existem diferentes tipos de varetas de soldadura.

Por exemplo, consideremos um elétrodo J422.

Vêem o número no desenho?

A vareta de soldadura J422 é um nome comum que corresponde à norma internacional E4303.

É uma vareta de soldadura ácida com um revestimento de titânio e cálcio.

O "J" em J422 representa uma estrutura soldadura de aço e "42" representa a resistência à tração do metal de solda, que é de 42kg/mm2.

A norma internacional de grau E4303 pode ser explicada da seguinte forma:

• E - elétrodo
• 43 - A resistência à tração do metal depositado não é inferior a 430Mpa.
• 0 - Representa que a posição de soldadura do elétrodo é reta ("0" e "1" são adequados para todas as posições de soldadura, "2" são adequados para soldadura plana e soldadura de filetes planos, e "4" são adequados para soldadura vertical descendente).
• 3 - A combinação do terceiro e quarto dígitos representa o tipo de corrente de soldadura e de revestimento

Em termos mais simples, a vareta de soldadura J422 utilizada na China é equivalente à vareta de soldadura E4303 utilizada internacionalmente.

Tomemos como exemplo alguns modelos.

Comparação de modelos e marcas de varetas de soldadura comuns

Segue-se um breve resumo dos critérios gerais de seleção:

As marcas das varetas de soldadura normalmente utilizadas são estabelecidas pelo fabricante ou pela indústria, e os modelos são amplamente reconhecidos internacionalmente, com uma grande variedade de tipos.

Existem cerca de 300 tipos diferentes de varetas de soldadura.

Dentro do mesmo tipo, os diferentes modelos são categorizados com base nas suas características únicas.

Um tipo específico de vareta de soldadura pode ter uma ou várias variações.

É comum que as varetas de soldadura do mesmo tipo tenham nomes de marcas diferentes em varetas de soldadura diferentes.

As varas de soldadura comuns incluem principalmente:

(1) Para peças estruturais de aço com baixo teor de carbono, são normalmente utilizadas varas de soldadura de titânio-cálcio do tipo E4303 (J422) ou E5023 (J502).

(2) Para peças estruturais importantes com requisitos elevados de plasticidade, tenacidade e resistência à fissuração, devem ser utilizadas varetas de soldadura E4315 (J427) ou E5015 (J507) com baixo teor de hidrogénio.

Ao utilizar uma máquina de soldadura AC, podem ser escolhidas varas de soldadura AC e DC com baixo teor de hidrogénio E4316 (J426) ou E5016 (J506).

(3) Para componentes de chapa fina que requerem uma superfície de soldadura bonita e lisa, são preferíveis as varetas de soldadura de titânio E4313 (J421).

(4) Ao soldar componentes que não podem remover óleo, ferrugem e outras sujidades e que requerem uma penetração profunda, recomenda-se a utilização de varetas de soldadura de óxido de ferro E4320 (J424).

(5) Para componentes com muitas soldaduras verticais, se as condições o permitirem, podem ser seleccionados eléctrodos de soldadura especiais para a soldadura vertical descendente, como as varetas de soldadura E4300 (J420).

Estas são algumas das varetas de soldadura comuns que se distinguem com base na sua utilização pretendida.

O diâmetro da vareta de soldadura é determinado pela espessura da soldadura e é geralmente dividido em 2, 2,5, 3,2, 4, 5, 6 mm e outros tamanhos para o núcleo.

Os tamanhos mais utilizados são 2,5, 3,2 e 4 mm.

O diâmetro aproximado e a corrente de soldadura são os seguintes

O método de seleção do diâmetro do elétrodo com base na espessura da soldadura é o seguinte

(1) Se a espessura da soldadura for inferior ou igual a 4 mm, o diâmetro do elétrodo selecionado não deve exceder a espessura da soldadura.

(2) Para soldaduras com uma espessura de 4mm a 12mm, o diâmetro do elétrodo deve ser entre 3mm e 4mm.

(3) Se a espessura da soldadura for superior a 12 mm, o diâmetro da vareta de soldadura deve ser de, pelo menos, 4 mm.

A título de exemplo, o aço estrutural é designado por "J XXX", em que "J" representa um aço estrutural soldadura de aço e o terceiro número representa o tipo de revestimento e os requisitos de corrente de soldadura. O primeiro e o segundo números indicam a resistência à tração do metal de solda.

J507

• J representa o elétrodo de aço estrutural;
• 50 representa que a resistência à tração resistência da soldadura não é inferior a 490MPa;
• 7 representa o revestimento do elétrodo com baixo teor de hidrogénio, DC.

O tipo de vareta de soldadura é determinado com base nas normas nacionais e internacionais relevantes. Para o aço estrutural, a letra "E" designa a vareta de soldadura. O primeiro e o segundo dígitos indicam a resistência mínima à tração do metal depositado, enquanto o terceiro dígito representa a posição de soldadura do elétrodo. O terceiro e o quarto algarismos indicam o tipo de corrente de soldadura e o revestimento utilizado.

E4315:

• E: Indicar a vareta de soldadura;
• 43: Valor mínimo da resistência à tração do metal depositado;
• 1: Indicação da soldadura em posição de ensaio e em posição completa;
• 5: Indica que o revestimento do elétrodo é do tipo sódio com baixo teor de hidrogénio e que pode ser adoptada a ligação inversa DC;

Os eléctrodos de aço estrutural comuns incluem J421, J422, J423, J424, J506 e J507. Por exemplo, as varetas de soldadura da série E43 podem ser utilizadas para soldar aços com baixo teor de carbono, como o 20Mn e o Q235 ou aços com uma resistência à tração de aproximadamente 400MPa. As varetas de soldadura da série E50 podem ser utilizadas para soldar 16Mn, 16Mng e outros aços com uma resistência à tração que varia entre 500MPa (1MPa é aproximadamente igual a 10kg de força).

Eis um exemplo.

Tomemos agora o Q235 como exemplo e discutamos como escolher um 5 mm de espessura aço. (Nota: As respostas às perguntas seguintes podem ser encontradas no artigo).

O Q235 é um aço de baixo teor de carbono com uma limite de elasticidade de 235 Mpa e uma resistência à tração de 370-500 Mpa.

Para este material, podemos escolher as varetas de soldadura da série E43. Uma vez que os requisitos para a peça de trabalho não são exigentes, podemos utilizar E430 ou E431 para a soldadura em todas as posições.

Além disso, o aço com baixo teor de carbono é simbolizado por 3 revestimentos do tipo titânio-cálcio.

Para materiais com 5 mm de espessura, o diâmetro recomendado para o elétrodo é de 3,2 mm.

Para varetas de soldadura com um diâmetro de 3,2 mm, a corrente recomendada é de 100-130 A.

Em conclusão, devemos utilizar varetas de soldadura E4303 com um diâmetro de 3,2 mm e uma corrente de aproximadamente 110 A para soldar aço Q235 com 5 mm de espessura.

Para facilitar a sua utilização, forneci um formulário simples que pode seguir se compreender as informações apresentadas acima.

Soldadura entre os mesmos materiais metálicos

As varas de soldadura são recomendadas para a soldadura de diferentes tipos de aço