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Soldadura por resistencia eléctrica

Fecha:2021-01-08    Palabras clave:soldadura por resistencia eléctrica
La soldadura por resistencia eléctrica (ERW) se refiere a un método en el que la corriente eléctrica pasa a través de la soldadura y el calor de resistencia generado en el punto de contacto como fuente de calor para calentar localmente la soldadura mientras se aplica presión a la soldadura. Al soldar, no se requiere metal de aportación, la productividad es alta, la deformación de la soldadura es pequeña y es fácil realizar la automatización. [1] La soldadura por resistencia eléctrica se utiliza ampliamente, por ejemplo, en la fabricación de tubos de acero y el montaje de carrocerías de automóviles.

La soldadura por resistencia eléctrica utiliza el efecto de calentamiento por resistencia generado por la corriente que fluye a través de la superficie de contacto de la pieza de trabajo y el área adyacente para calentarla a un estado fundido o plástico para formar una unión metálica. Hay cuatro métodos principales de soldadura por resistencia, a saber, soldadura por puntos, soldadura por costura, soldadura por proyección y soldadura a tope.



Introducción:
La soldadura por resistencia eléctrica es un tipo de método de soldadura que utiliza calor de resistencia como fuente de energía, incluida la soldadura por electroescoria que utiliza el calor de resistencia de la escoria como fuente de energía y la soldadura por resistencia que utiliza calor de resistencia sólida como fuente de energía.

La soldadura por resistencia eléctrica es generalmente un método de soldadura en el que la pieza de trabajo se coloca bajo una cierta presión de electrodo y la superficie de contacto entre las dos piezas de trabajo se funde por el calor de resistencia generado cuando la corriente pasa a través de la pieza de trabajo para realizar la conexión. Usualmente usa una corriente mayor. Para evitar la formación de arcos en las superficies de contacto y forjar el metal de soldadura, siempre se debe aplicar presión durante el proceso de soldadura. Al realizar este tipo de soldadura por resistencia, la calidad de la superficie de la pieza soldada es de suma importancia para obtener una calidad de soldadura estable. Por lo tanto, la superficie de contacto entre el electrodo y la pieza de trabajo y entre la pieza de trabajo y la pieza de trabajo debe limpiarse antes de soldar.

Clasificación de los métodos de soldadura por resistencia:
1. Soldadura por puntos
La soldadura por puntos es un método de soldadura por resistencia en el que las soldaduras se ensamblan en juntas de solape y se presionan entre dos electrodos cilíndricos, y el metal base se funde mediante calor de resistencia para formar un punto de soldadura. La soldadura por puntos se utiliza principalmente para la soldadura de placas delgadas.

El proceso de soldadura por puntos:
(1) Precarga para asegurar un buen contacto de la pieza de trabajo.
(2) Energice para formar una pepita y un anillo de plástico en la soldadura.
(3) Forjado de apagado, de modo que la pepita se enfríe y cristalice bajo la presión continua para formar una junta de soldadura densamente estructurada sin contracción ni grietas.

2. Soldadura de costura
El proceso de soldadura de costura es similar a la soldadura por puntos, excepto que el electrodo cilíndrico se reemplaza por un electrodo de rodillo giratorio en forma de disco, y la soldadura se ensambla en una solapa o junta a tope y se coloca entre los dos electrodos de rodillo. Es un método de soldadura por resistencia en el que las piezas se hacen girar, de forma continua o intermitente, para formar una soldadura continua. La soldadura por costura se utiliza principalmente para soldar estructuras con costuras de soldadura y requisitos de sellado regulares. El espesor de la placa es generalmente inferior a 3 mm.

3. Soldadura a tope
La soldadura a tope es un método de soldadura por resistencia que suelda la soldadura a lo largo de toda la superficie de contacto.
(1) Soldadura a tope por resistencia
La soldadura a tope por resistencia es un método para ensamblar la soldadura en una junta a tope para que sus extremos estén en estrecho contacto, utilizando calor de resistencia para calentarla a un estado plástico, luego se corta la energía y la fuerza de recalcado se aplica rápidamente para completar la soldadura. La soldadura a tope por resistencia se usa principalmente para secciones y diámetros simples O soldaduras con una longitud lateral inferior a 20 mm y requisitos de baja resistencia.

(2) Soldadura a tope por flash
La soldadura a tope flash consiste en ensamblar la soldadura en una junta a tope, encender la energía y hacer que la superficie del extremo se acerque gradualmente para lograr el contacto local. Los puntos de contacto se calientan mediante calor de resistencia. Bajo la acción de una gran corriente, se genera un flash para derretir el metal del extremo hasta el final Cuando la pieza alcanza una temperatura predeterminada dentro de un cierto rango de profundidad, la energía se apaga y la fuerza de alteración se aplica rápidamente para completar la soldadura.
La calidad de la unión de la soldadura rápida es mejor que la de la soldadura por resistencia, y las propiedades mecánicas de la soldadura son equivalentes a las del metal base, y no es necesario limpiar la superficie de la unión previamente soldada antes de soldar. La soldadura a tope por destello se utiliza a menudo para soldar soldaduras importantes. Puede soldar el mismo tipo de metal, pero también metales diferentes; puede soldar alambre de metal de 0.01 mm, y también puede soldar varilla y perfil de metal de 20,000 mm.

4. Soldadura por proyección
La soldadura por proyección es una variante de la soldadura por puntos; hay protuberancias prefabricadas en una pieza de trabajo y, durante la soldadura por proyección, se pueden formar una o más pepitas en la unión a la vez.
La calidad de la soldadura por resistencia está determinada por los siguientes 4 factores:
1) Corriente; 2) Tiempo de encendido; 3) Presión; 4) Diámetro del extremo superior de la resistencia.

Principio de soldadura por resistencia:
La generación de calor de soldadura y los factores que afectan la generación de calor El calor generado durante la soldadura por puntos se determina mediante la siguiente fórmula: Q = I2Rt
En la fórmula Q-el calor generado (J)
I2 —— El cuadrado de la corriente de soldadura (A)
R —— Resistencia entre electrodos (Ω)
t —— tiempo (s) de soldadura
Resistencia R y los factores que afectan a R. La resistencia entre electrodos en la fórmula anterior incluye la resistencia R de la propia pieza de trabajo, la resistencia de contacto R entre las dos piezas de trabajo y la resistencia de contacto R entre el electrodo y la pieza de trabajo.

Cuando la pieza de trabajo y el electrodo están sincronizados, la resistencia de la pieza de trabajo depende de su resistividad. Por lo tanto, la resistividad eléctrica es una propiedad importante del material que se está soldando. Los metales con alta resistividad tienen mala conductividad térmica (como el acero inoxidable) y los metales con baja resistividad tienen buena conductividad térmica (como la aleación de aluminio). Por lo tanto, la soldadura por puntos de acero inoxidable es fácil de generar calor pero difícil de disipar, y la soldadura por puntos de aleación de aluminio es difícil de generar calor pero fácil de disipar. Al soldar por puntos, el primero puede usar una corriente pequeña (varios miles de amperios) y el segundo debe usar una corriente grande (decenas de miles de amperios)

Ventajas y desventajas de la soldadura por resistencia:
1. Ventajas
(1) Cuando se forma la pepita, siempre está rodeada por un anillo de plástico, el metal fundido se aísla del aire y el proceso metalúrgico es simple.
(2) El tiempo de calentamiento es corto y el calor está concentrado, por lo que la zona afectada por el calor es pequeña y la deformación y la tensión también son pequeñas. Por lo general, no es necesario organizar los procedimientos de corrección y tratamiento térmico después de la soldadura.
(3) No se requieren metales de aporte como alambre y varilla de soldadura, así como materiales de soldadura como oxígeno, acetileno e hidrógeno, y el costo de soldadura es bajo.
(4) Operación simple, fácil de realizar mecanización y automatización, y mejora las condiciones de trabajo.
(5) La productividad es alta y no hay ruido ni gas nocivo. En la producción en masa, se puede compilar en la línea de montaje junto con otros procesos de fabricación. Sin embargo, la soldadura a tope flash debe aislarse debido a chispas y salpicaduras.

2. Desventajas
(1) Todavía faltan métodos de prueba no destructivos fiables. La calidad de la soldadura solo puede comprobarse mediante pruebas destructivas en muestras de proceso y piezas de trabajo, así como mediante diversas técnicas de control.
(2) La unión solapada de la soldadura por puntos y la soldadura por costura no solo aumenta el peso del componente, sino que también forma un ángulo alrededor de la pepita de soldadura de las dos placas, lo que resulta en una menor resistencia a la tracción y resistencia a la fatiga de la unión.
(3) El equipo tiene alta potencia, alto grado de mecanización y automatización, lo que hace que el equipo sea más costoso y difícil de mantener, y la máquina de soldadura de CA monofásica de alta potencia comúnmente utilizada no es propicia para el funcionamiento equilibrado de la red.


Consejos: En caso de que ASTM A53 Grado B en tubería ERW (soldada por resistencia eléctrica), la costura de soldadura de la tubería ERW A53 debe someterse al tratamiento térmico con un mínimo de 1000 ° F [540 ° C]. De esta manera, la martensita no templada permanece .
En caso de que la tubería ASTM A53 B se expanda en frío, la expansión no debe exceder el 1.5% del diámetro exterior requerido.

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