Visão geral
Fluxo de soldagemé um dos componentes mais importantes e insubstituíveis da soldagem.
Muitas pessoas se concentram apenas em máquinas e fios de soldagem, mas ignoram o papel crucial do fluxo na estabilização do processo de soldagem e na otimização da qualidade dos cordões de solda. Em termos simples, o fluxo é um material auxiliar químico-metalúrgico projetado especificamente para operações de soldagem. É composto de misturas complexas de minerais inorgânicos, aditivos químicos e auxiliares funcionais, e é amplamente utilizado em soldagem a arco submerso, brasagem, soldagem e soldagem a arco com fio fluxado. Para compreender de forma abrangente a tecnologia de soldagem e dominar a produção de soldagem de alta{4}}qualidade, é necessário compreender claramente a definição, classificação, princípio de funcionamento, funções principais, tipos e campos de aplicação do fluxo.
Definição de
Fluxo de soldagem
Qual é o fluxo de soldagem?O fluxo de soldagem é um material auxiliar granular, em pó ou em pasta-para soldagem. É aplicado ou em contato com o arco e a poça de fusão durante o processo de soldagem. Ao contrário dos fios de soldagem e eletrodos que fornecem metais de adição, a principal função do fluxo não é atuar como metal de adição. Em vez disso, desempenha um papel protetor, purificador e modificador através da cobertura física e das reações químicas metalúrgicas. Do ponto de vista profissional, o fluxo de soldagem é um tipo composto de agente fundente. Pode isolar o ar, remover impurezas prejudiciais no metal de solda, regular a composição química da poça fundida e otimizar a microestrutura e as propriedades mecânicas da solda. Pode ser considerado como o “agente purificador” e a “camada protetora” no sistema de metalurgia de soldagem.
Princípios de Trabalho
1. Isolamento Físico e Isolamento Térmico
A principal função do fluxo é fornecer isolamento físico. Durante o processo de soldagem, o arco elétrico-de alta temperatura e a poça de aço fundido são altamente ativos e propensos a reagir com oxigênio, nitrogênio e vapor de água no ar. Estas reações produzem óxidos e nitretos frágeis, que reduzem a tenacidade da solda e resultam em numerosos defeitos de porosidade. Quando o fluxo derrete em altas temperaturas, ele forma uma densa camada de escória líquida que cobre completamente a superfície da poça fundida. Essa camada de escória isola efetivamente o metal fundido de alta-temperatura do ar externo, cortando os canais para reações de oxidação e nitretação. Além disso, a camada de escória possui boas propriedades de isolamento térmico, o que pode retardar a taxa de resfriamento do metal da solda. Uma taxa de resfriamento adequada pode evitar defeitos de solidificação rápida, reduzir a tensão residual da soldagem e prevenir trincas a frio causadas por diferenças excessivas de temperatura.
2. Purificação Química e Remoção de Impurezas
O fluxo de soldagem contém vários componentes químicos ativos. Em altas temperaturas, ele pode sofrer oxidação-redução, dessulfuração, dessiliconização e outras reações metalúrgicas com impurezas prejudiciais na poça fundida. Enxofre e fósforo são os elementos de impureza mais prejudiciais em metais soldados. O teor excessivo de enxofre pode causar trincas a quente na costura de solda, enquanto o teor excessivo de fósforo reduzirá significativamente a resistência-a baixas temperaturas da costura de solda. Os componentes alcalinos do fluxo de soldagem podem reagir totalmente com compostos de enxofre e fósforo, gerando uma camada de escória estável e insolúvel que flutua na superfície da poça de fusão. Após o resfriamento, esta camada de escória pode ser removida. Ao mesmo tempo, o fluxo de soldagem também pode decompor o vapor de água residual na área de soldagem e eliminar o elemento hidrogênio que causa trincas induzidas por hidrogênio, melhorando significativamente a pureza do metal de solda.
Principais Classificações de Fluxo de Soldagem
Com base em diferentes formas, composições e métodos de aplicação de soldagem, o fluxo de soldagem pode ser classificado em diversas categorias. Cada categoria tem seu próprio escopo de aplicação e características de processamento específicas. O método de classificação mais utilizado na indústria é baseado na forma física e na alcalinidade química.
1. Classificado por Forma Física
Em primeiro lugar, o fluxo sólido granular é o tipo mais utilizado e é aplicado principalmente na soldagem por arco submerso. Seu tamanho de partícula é uniforme, suas propriedades químicas são estáveis e possui boas propriedades umectantes. Durante o processo de soldagem, pode formar uma camada de escória contínua e estável, que é adequada para soldagem de placas espessas, soldagem de cordões de solda longos e linhas de produção automatizadas. Em segundo lugar, o fluxo de pasta é usado principalmente em brasagem e soldagem de precisão especial. Possui forte aderência e pode ser aplicado com precisão no local de soldagem, tornando-o adequado para soldagem de pequenas peças e componentes de precisão. Em terceiro lugar, o fluxo em pó é geralmente usado em combinação com fio de soldagem e tem uma velocidade de reação rápida e bom efeito de purificação. É adequado para cenários de construção de soldagem móveis e complexos.
2. Classificação por Alcalinidade Química
De acordo com o coeficiente de alcalinidade, o fluxo de soldagem pode ser dividido em fluxo ácido, fluxo neutro e fluxo alcalino. O fluxo ácido possui um processo de soldagem estável, bela formação de solda, baixo respingo e boa operabilidade, o que é adequado para soldagem comum de aço carbono e produção de peças estruturais em geral. O fluxo alcalino tem forte capacidade de remoção de impurezas, excelente resistência a trincas e efeito de melhoria de tenacidade, e é usado principalmente para aço de alta-resistência, aço para vasos de pressão de baixa-temperatura e soldagem estrutural importante com altos requisitos de segurança. O fluxo neutro possui desempenho equilibrado, levando em consideração a estabilidade do processo e o desempenho mecânico, e é amplamente utilizado na produção de soldagem industrial convencional.
Funções do fluxo de soldagem
1. Estabilize o arco de soldagem e otimize o processo de soldagem
Os componentes do fluxo de soldagem apresentam excelente desempenho de estabilização de arco. Durante o processo de soldagem, o fluxo se decompõe e ioniza continuamente, mantendo a estabilidade do arco de soldagem, evitando a quebra do arco, desvio do arco e outros fenômenos instáveis. A combustão de arco estável garante entrada de calor de soldagem uniforme, largura de solda e profundidade de penetração consistentes, reduzindo efetivamente as flutuações do processo de soldagem causadas pela operação manual ou alterações de parâmetros do equipamento e melhorando a taxa de passagem dos produtos de soldagem.
2. Eliminando defeitos comuns de soldagem
Como material purificador do núcleo, o fluxo pode prevenir fundamentalmente vários defeitos comuns de soldagem. Sua função de isolamento de gás pode evitar defeitos de porosidade causados por infiltração de gás; as reações de dessulfuração e desfosforização podem eliminar os riscos de trincas a quente e fraturas frágeis; o efeito de resfriamento lento pode reduzir a tensão residual e rachaduras a frio. Ao mesmo tempo, a fusão uniforme da escória de fluxo e o fenômeno da escória flutuante podem efetivamente evitar defeitos de inclusão de escória, tornando a superfície da solda lisa e a estrutura interna densa.
3. Melhore as propriedades mecânicas da solda e a vida útil
As juntas soldadas são frequentemente a parte mais fraca do equipamento mecânico. O efeito de liga e refinamento de grãos do fluxo de soldagem pode melhorar significativamente as propriedades mecânicas abrangentes das soldas. O metal de solda otimizado tem maior resistência, melhor tenacidade e resistência à fadiga, o que pode resistir-à vibração mecânica de longo prazo, à carga de impacto e à corrosão ambiental na operação industrial. Prolonga muito a vida útil das peças estruturais soldadas e reduz os custos de manutenção e substituição de equipamentos.
Campos de aplicação industrial
1. Máquinas Pesadas e Soldagem de Estruturas de Aço
Nos setores da indústria pesada, como construção de estruturas de aço, máquinas portuárias, equipamentos de mineração e máquinas de construção, são necessárias chapas grossas e soldagem de alta-carga. Nesses casos, o fluxo de soldagem por eletroescória é amplamente utilizado. Ele pode atender aos requisitos de alta corrente, penetração profunda e soldagem contínua-de longo prazo, garantindo a estabilidade estrutural e a capacidade de carga-de grandes componentes de aço.
2. Soldagem de vasos de pressão e tubulações
Vasos de pressão e dutos de transporte de petróleo e gás têm requisitos de segurança extremamente elevados para juntas soldadas, necessitando de excelente resistência a trincas, resistência a baixas-temperaturas e estanqueidade ao ar. Neste campo, é usado principalmente fluxo de soldagem alcalino de-qualidade, que pode efetivamente remover impurezas prejudiciais e reduzir a fragilidade da soldagem, garantindo que a costura de solda possa suportar alta pressão e mudanças ambientais complexas durante operação de longo-prazo.
3. Soldagem de fabricação de automóveis e precisão
Na fabricação de carrocerias de automóveis, processamento de peças de precisão e produção de equipamentos industriais leves, são utilizados principalmente fluxos neutros e fluxos ácidos. Eles têm as características de uma bela formação de solda, pequena deformação de soldagem e desempenho estável, que podem atender aos requisitos da fabricação inteligente moderna e linhas de produção de soldagem automatizadas para precisão e aparência.
O fluxo é um material auxiliar funcional indispensável na moderna tecnologia de soldagem. Não é um acessório trivial, mas um material central que determina a qualidade da soldagem, a estabilidade do processo e a vida útil do equipamento. Através da proteção do isolamento físico, da remoção de impurezas químicas e da melhoria das propriedades metalúrgicas, o fluxo resolve efetivamente vários problemas técnicos na soldagem em alta-temperatura, evita significativamente defeitos de soldagem e otimiza as propriedades mecânicas da costura de solda. À medida que a fabricação industrial continua a se desenvolver em direção a maior precisão, maior resistência e maior segurança, os requisitos de desempenho do fluxo também aumentam constantemente. Na produção industrial futura, fluxos especiais eficientes, com baixo teor de-hidrogênio, ecologicamente corretos e inteligentes se tornarão a principal direção de desenvolvimento. Uma compreensão abrangente da definição, dos princípios e das aplicações do fluxo é o pré-requisito básico para dominar processos de soldagem padronizados e produzir produtos soldados de alta-qualidade, e também é o conhecimento profissional essencial para engenheiros de soldagem modernos e pessoal de fabricação.
