Métodos para procesar soldaduras después de soldar

Las soldaduras son responsables de la integridad de la estructura metálica. En particular, la conexión debe ser lo suficientemente fuerte, resistente al óxido, a la humedad. Las costuras de soldadura están diseñadas para enfrentar estos desafíos.

Contenido:

• Métodos de procesamiento
• Tratamiento térmico
• Equipo de tratamiento térmico
• Métodos de tratamiento térmico
• Mecanizado
• Tratamiento químico

Métodos de procesamiento

Existen tres métodos para proteger las uniones soldadas:

1. Tratamiento térmico. Gracias a este método, es posible eliminar tensiones residuales en el material derivadas de las operaciones de soldadura. El tratamiento térmico se lleva a cabo de acuerdo con una de dos tecnologías: local, cuando solo la conexión en sí se calienta o enfría, o general: toda la parte está sujeta a tratamiento térmico.
2. Mecanizado. En este caso, la tarea es eliminar la escoria residual y verificar la fiabilidad de la conexión. Un ejemplo típico de mecanizado es golpear una costura con un martillo o pelarla. Si no se elimina la escoria, puede desarrollarse corrosión.
3. Tratamiento quimico. La aplicación de recubrimientos protectores al compuesto es una de las formas de lidiar con los procesos de corrosión. La opción de protección química más económica es el tratamiento de la costura con una imprimación y material de barniz y pintura.

A continuación nos detenemos en las tecnologías de protección de soldadura con más detalle.

Tratamiento térmico

Además de reducir las tensiones residuales del metal, el tratamiento térmico le permite alcanzar los siguientes objetivos:

• hacer que la estructura de la costura y las zonas afectadas por el calor se adapten más a la influencia de factores externos;
• optimizar las propiedades físicas y operativas del material, en particular, aumentar la resistencia al óxido, la resistencia al calor, etc.

El tratamiento térmico de las juntas soldadas implica calentar durante un tiempo determinado la junta soldada o todo el metal a una temperatura determinada. A continuación, hay un enfriamiento artificial, que también se realiza de acuerdo con un escenario específico.

Equipo de tratamiento térmico

Se pueden utilizar cuatro tipos de equipos tecnológicos para el tratamiento térmico de las articulaciones:

1. Dispositivos de inducción. El calentamiento por inducción a menudo se usa durante la tubería. La esencia de este método es el uso de inductores de cobre, incluido el cable de cobre multinúcleo con enfriamiento por aire. Al montar el inductor en la tubería, se debe tener en cuenta la distancia entre la tubería y el inductor. Regla general: cuanto mayor es la brecha entre los objetos, peor se usa la potencia del equipo.
2. Calentadores de resistencia flexible. Este método se considera uno de los métodos más convenientes y asequibles para procesar soldaduras.
3. Hornos de mufla. Al trabajar con este tipo de equipo, se debe prestar especial atención a la uniformidad del calentamiento de la junta, que se logra mediante la instalación descentrada de la pieza en el horno.
4. Calefacción con equipo de gas. Para el calentamiento por llama de gas, se utilizan soldaduras y quemadores especiales de gas de llama múltiple. Los calentadores de gas emiten energía térmica resultante de la combustión de una mezcla de gas combustible con oxígeno.

El equipo para calefacción se selecciona en función de las condiciones de instalación, la disponibilidad de uno u otro tipo de dispositivo y otras circunstancias.El equipo de calefacción debe cumplir ciertos requisitos: acoplarse claramente con soldaduras, tener una masa no demasiado grande y garantizar un calentamiento uniforme de la junta tanto en ancho como en longitud.

Para reducir la pérdida de calor, se utilizan todo tipo de aislantes térmicos en el tratamiento térmico de juntas soldadas.

El aislamiento térmico debe ser resistente al calor con baja conductividad térmica, fuerte, pero al mismo tiempo flexible, resistente al desgaste y seguro en operación.

Métodos de tratamiento térmico

Se conocen varios métodos para el tratamiento térmico de uniones soldadas:

1. Precalentamiento Se utiliza tanto antes de soldar como en el momento de soldar piezas. Este tipo de tratamiento térmico se utiliza en estructuras de soldadura de acero con bajo contenido de carbono. El metal se calienta hasta 150-200 grados Celsius.
2. Altas vacaciones. La técnica consiste en calentar el material a 650-750 grados Celsius (el indicador de temperatura específico depende del grado de acero). La temperatura se mantiene durante 5 horas. La tecnología le permite reducir el estrés en un 80%, así como aumentar la resistencia del material al estrés mecánico y aumentar su elasticidad.
3. Normalización Aplicado a calidades de acero al carbono y de baja aleación. Un tratamiento térmico similar del compuesto se lleva a cabo a temperaturas de 950 grados Celsius. Al final del calentamiento, la exposición y el enfriamiento se realizan en condiciones ambientales. La normalización permite reducir la granulosidad del metal, reducir el estrés y también aumenta la resistencia de la costura.
4. Austenización Es un endurecimiento de una unión soldada calentándola a una temperatura de 1070 grados y más. La parte se calienta durante 60 minutos y luego se realiza un enfriamiento artificial rápido. La técnica es ampliamente utilizada para enfriar aceros austeníticos. El resultado de la austenización es el aumento de la elasticidad de la unión soldada.
5. Estabilización El recocido estabilizador difiere de la austenización por una temperatura más baja y un tiempo de exposición al metal más corto.
6. Descanso termal. La tecnología consiste en calentar la soldadura a 250-300 grados Celsius. Luego, el metal se mantiene en un estado precalentado. Como resultado del procedimiento, se reduce el nivel de hidrógeno difuso en la unión soldada y se reducen las tensiones internas.

La elección del método por el cual se llevará a cabo el tratamiento térmico de las juntas soldadas depende de las características fisicoquímicas del acero (determinado por su grado). De particular importancia es el cumplimiento de los requisitos tecnológicos, de lo contrario hay un deterioro en la calidad de la unión soldada.

Parámetros clave a considerar al realizar un tratamiento térmico local:

• ancho de la sección calentada;
• uniformidad de calentamiento a lo largo del grosor de la pared y el ancho de la sección calentada;
• período de espera;
• velocidad de enfriamiento

Mecanizado

La eliminación mecánica de las imperfecciones de soldadura se lleva a cabo con un cepillo de alambre. Puede simplificar enormemente la tarea y mejorar la limpieza si utiliza un dispositivo de molienda portátil o una amoladora con una boquilla de pétalos. En lugar de una boquilla, también se puede usar una rueda abrasiva.

La limpieza mecánica le permite eliminar los siguientes defectos de la unión soldada:

• escala
• rebabas
• óxidos
• consecuencias del apuro.

A pesar de la simplicidad y el bajo costo de la tecnología, hay una serie de matices con respecto a la elección de las boquillas, cuyo conocimiento nos permitirá realizar un mejor trabajo:

1. En primer lugar, debe elegir una muela de un material adecuado.Una rueda de circonio de aluminio es la más adecuada para la limpieza mecánica. La ventaja de este material es que, en primer lugar, provoca procesos de corrosión y, en segundo lugar, el circonato de aluminio es más fuerte que el óxido de aluminio, del que también se fabrican algunos tipos de boquillas.
2. Los pétalos de la muela deben estar en el componente de la tela. La tela es más confiable y más resistente a cargas pesadas en comparación con el papel, que a veces se usa en los pétalos como base. Sin embargo, tales boquillas cuestan mucho más análogos en papel. El mayor costo de las boquillas de tela está justificado y dará sus frutos con un trabajo tan agresivo con respecto al material como las juntas de rectificado.
3. El tamaño del grano abrasivo depende del tipo de trabajo realizado. Muy a menudo, al limpiar compuestos, se pueden necesitar boquillas con diferentes tamaños de grano. Por lo tanto, se recomienda comprar varios tipos de boquillas a la vez.
4. Si necesita limpiar cualitativamente la costura, entonces simplemente se necesitan diferentes tamaños de grano, ya que la molienda se realiza con un cambio gradual de boquillas para granos más pequeños. Por ejemplo, la gran escala se elimina con boquillas gruesas, pero la molienda fina se realiza con boquillas de grano fino. La penetración de acabado se lleva a cabo con el grano más fino. Las boquillas deben cambiarse secuencialmente; no se permite más de un pase de tamaño. Sin embargo, cuando se trata de crear un brillo de espejo de una unión soldada, no se debe perder un solo tamaño.
5. Para procesar juntas ubicadas en lugares de difícil acceso (cavidades, bordes, agujeros), se utilizan dispositivos especiales: rebabas instaladas en la amoladora. Hay una amplia gama de fresas aburridas de varios tamaños y formas, por lo que es fácil elegir la configuración correcta.

Tratamiento químico

Los mejores resultados al procesar uniones soldadas se logran con una combinación de medios mecánicos y químicos. Se utilizan dos métodos de trabajo con costuras: grabado y pasivación.

El grabado se lleva a cabo antes de la molienda mecánica. Para llevar a cabo esta operación, se utilizan composiciones químicas que proporcionan un recubrimiento uniforme que evita procesos corrosivos. Además, el grabado le permite eliminar lugares afectados por fugitivos. El hecho es que en tales lugares hay una acumulación de óxidos de níquel y cromo, como resultado de lo cual el acero está oxidado.

En áreas pequeñas de uniones soldadas, se recomienda grabar por aplicación directa de la composición en la superficie a tratar. Si la pieza es lo suficientemente grande o tiene una configuración compleja, debe colocarse en un recipiente con una solución de grabado. El tiempo de residencia del metal en el flujo de grabado se calcula individualmente en cada situación.

Cuando se completa el grabado, es el turno de la pasivación. El proceso es la aplicación de una composición especial a un metal, como resultado de lo cual se forma una película. Este recubrimiento protector previene la corrosión. Desde un punto de vista químico, la pasivación se puede explicar de la siguiente manera: los oxidantes, al interactuar con el acero, eliminan el metal libre de la superficie, mientras se activa la formación de una película protectora.

El tratamiento químico se completa limpiando las uniones soldadas de los reactivos. El enjuague del agua contiene muchas sustancias tóxicas, metales pesados ​​y ácidos. Los ácidos se neutralizan con álcalis, y luego el líquido restante se filtra. La eliminación debe hacerse solo en áreas especialmente designadas de acuerdo con la legislación ambiental.