La soldadura de hidrógeno atómico ha revolucionado la forma en que se unen los metales, gracias a su eficacia y precisión. En este artículo, descubriremos cómo funciona esta técnica, exploraremos sus beneficios y examinaremos sus diversas aplicaciones en diferentes industrias. Si estás interesado en aprender más sobre soldadura y descubrir cómo el hidrógeno atómico está transformando la industria, estás en el lugar correcto. ¡Sigue leyendo!
Soldadura de hidrógeno atómico | Cómo funciona, beneficios y aplicación
SOLDADURA DE HIDRÓGENO ATÓMICO
La soldadura por hidrógeno atómico (AHW) es una combinación de tecnología de soldadura eléctrica y de gas. Es un proceso de soldadura por arco termoquímico en el que las piezas de trabajo se unen mediante el calor generado cuando se hace pasar una corriente de hidrógeno a través de una corriente eléctrica entre dos electrodos de tungsteno.
El arco proporciona la energía para llevar a cabo una reacción química. Debido a la reacción exotérmica, se libera más calor. El arco eléctrico rompe eficazmente las moléculas de hidrógeno, que se recombinan a una temperatura de 3.400 a 4.000 °C, liberando un calor enorme. Sin el arco, un soplete de oxihidrógeno sólo puede alcanzar los 2800 °C. Es la tercera llama más caliente después del dicianacetileno a 4987 °C y el cian a 4525 °C. Un quemador de acetileno sólo alcanza los 3300 °C. Este dispositivo se llama antorcha atómica de hidrógeno.
llamarada de hidrógeno resultante o llamarada Langmuir. El proceso también se conocía como soldadura por arco atómico. Se puede utilizar o no una varilla de relleno durante el proceso de soldadura.
El calor producido por este soplete es suficiente para soldar tungsteno (3422°C) y la mayoría de ellos metal ignífugo. El gas hidrógeno actúa como elemento calefactor y como gas protector. Proteger el metal líquido fundido de la oxidación y la contaminación por carbono, nitrógeno o Oxígeno, que puede dañar gravemente las propiedades de muchos metales. Elimina la necesidad flujo para este propósito.
El arco se mantiene de forma independiente para la pieza o piezas a soldar. El El gas hidrógeno normalmente es diatómico (H2), pero las temperaturas cercanas superan los 6000°C. Arco. Cuando el hidrógeno encuentra una superficie relativamente fría, se recombina en su estructura diatómica. Forma que libera la energía asociada con la formación de enlaces. La energía en AHW puede se puede variar fácilmente cambiando la distancia entre el haz de arco y la superficie de la pieza de trabajo. El El proceso está siendo sustituido por la soldadura con gas inerte, principalmente debido a la disponibilidad de soldadura por arco metálico. Gases inertes económicos.
En este proceso, el arco se mantiene de forma totalmente independiente de la pieza o piezas que se van a soldar. El trabajo es parte del circuito sólo en la medida en que parte del arco entra en él. Contacto con la pieza de trabajo. En este punto, existe un voltaje entre la pieza de trabajo y cada electrodo.
Es diferente de la soldadura por arco metálico, donde el arco es independiente del metal base. Realización de un portaelectrodos móvil sin apagar el arco. Esto significa entrada de calor en el La soldadura se puede controlar manualmente para controlar las propiedades del metal de soldadura.
El procedimiento tiene las siguientes características especiales.
- Se consigue una alta concentración de calor.
- El hidrógeno actúa como escudo protector contra la oxidación.
- Podría usarse un metal de aportación con una composición básica.
- La mayoría de sus aplicaciones pueden ser cubiertas por el proceso MIG. Por tanto, no se utiliza habitualmente.
Cómo funciona la soldadura de hidrógeno atómico
El equipo consta de un soplete de soldadura con dos electrodos de tungsteno inclinados. ajustado para mantener un arco estable como se muestra en la Figura 4.4. Boquillas en forma de anillo alrededor del tungsteno. Los electrodos transportan el gas hidrógeno suministrado desde las botellas de gas. Una fuente de CA es adecuada en comparación con una fuente de CC porque la cantidad de calor es la misma. disponible en ambos electrodos. Se requiere un transformador con un voltaje de circuito abierto de 300 Pis para encender y mantener el arco.
Para obtener sonido, las piezas de trabajo se limpian para eliminar suciedad, óxidos y otros contaminantes. Soldadura. El suministro de gas hidrógeno y la corriente de soldadura están conectados. Se forma un arco Ponga en contacto dos electrodos de tungsteno y sepárelos inmediatamente. una pequeña distancia de 1,5 mm. Por tanto, el arco permanece entre dos electrodos.
Cuando el chorro de gas hidrógeno pasa a través del arco, se descompone en gas atómico. Hidrógeno al absorber grandes cantidades del calor aportado por el arco.
H2aBH + H = 422 kJ (reacción endotérmica)
Ventajas, limitaciones y aplicaciones de la soldadura por hidrógeno atómico.
Ventajas de la soldadura con hidrógeno atómico:
1. El proceso de soldadura es más rápido.
2. Durante el proceso se crea una llama intensa que puede concentrarse en la unión. Por tanto, hay menos distorsiones.
3. No se requiere fundente ni gas protector ni fundente separados. La propia capa de hidrógeno evita la oxidación del metal y del electrodo de tungsteno. También reduce el riesgo de absorción de nitrógeno.
4. La pieza de trabajo no forma parte del circuito. Esto elimina problemas como encender el arco y mantener la columna del arco.
5. También es posible soldar materiales delgados, lo que puede no ser posible realizar con éxito con la soldadura por arco metálico.
6. La pieza de trabajo no forma parte del circuito. El arco permanece entre dos electrodos de tungsteno y puede moverse fácilmente a otros lugares sin que se apague.
Limitaciones de la soldadura con hidrógeno atómico:
1. El esfuerzo de soldadura es elevado en comparación con el otro proceso.
2. El proceso de soldadura se limita únicamente a posiciones planas.
3. El proceso no se puede utilizar para depositar grandes cantidades de metal.
4. La velocidad de soldadura es más lenta en comparación con la soldadura por arco metálico o MIG.
Aplicaciones de la soldadura por hidrógeno atómico:
1. Estos procesos de soldadura se utilizan para soldar aceros para herramientas que contienen tungsteno, níquel y molibdeno. .
2.Se utilizan para unir piezas, recargar y reparar troqueles y herramientas.
3. La soldadura con hidrógeno atómico se utiliza cuando se requiere una soldadura rápida en aceros inoxidables, metales no ferrosos y otras aleaciones especiales.
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Soldadura de Hidrógeno Atómico | Funcionamiento, Ventajas y Aplicación
Soldadura de Hidrógeno Atómico
La soldadura de hidrógeno atómico (SHA) es una combinación de la técnica de arco eléctrico y soldadura de gas. Es un proceso de soldadura de arco termoquímico en el que las piezas de trabajo se unen mediante el calor obtenido al pasar un flujo de hidrógeno a través de un arco eléctrico entre dos electrodos de tungsteno.
El arco suministra la energía para que tenga lugar una reacción química. Durante el proceso, se libera más calor debido a la reacción exotérmica. El arco eléctrico rompe eficientemente las moléculas de hidrógeno, que se recombinan con una liberación de calor tremenda, con una temperatura de 3400 a 4000 °C. Sin el arco, una antorcha de oxi-hidrógeno solo puede alcanzar los 2800 grados C, siendo la tercera llama más caliente después del di-ciano acetileno a 4987 ° C y el cianógeno a 4525 grados C. Una antorcha de acetileno solo alcanza los 3300 ° C. Este dispositivo se llama una antorcha de hidrógeno atómico o antorcha de hidrógeno naciente o antorcha de Langmuir. El proceso también se conocía como soldadura de arco átomo. Se puede utilizar o no una varilla de aporte durante el proceso de soldadura.
Principio de la soldadura de hidrógeno atómico
El calor producido por esta antorcha es suficiente para soldar tungsteno a 3422 °C y la mayoría de los metales refractarios. El gas hidrógeno actúa como un elemento de calentamiento y también como un gas protector para proteger el metal líquido fundido de la oxidación y la contaminación por carbono, nitrógeno u oxígeno, que pueden dañar gravemente las propiedades de muchos metales. Elimina la necesidad de usar fundentes para este propósito.
El arco se mantiene independientemente para la pieza de trabajo o las partes que se están soldando. El gas hidrógeno es normalmente diatómico (H2), pero a temperaturas superiores a 6000 ° C cerca del arco. Cuando el hidrógeno golpea una superficie relativamente fría, se recombinará en su forma diatómica liberando la energía asociada con la formación de enlace. La energía en la SHA se puede variar fácilmente cambiando la distancia entre el chorro de arco y la superficie de la pieza de trabajo. Este proceso ha sido reemplazado por la soldadura de arco de metal-gas principalmente debido a la disponibilidad de gases inertes económicos. En este proceso, el arco se mantiene completamente independiente de la pieza de trabajo o las partes que se están soldando. El trabajo es parte del circuito eléctrico solo en la medida en que una parte del arco entra en contacto con el trabajo, momento en el que existe una tensión entre el trabajo y cada electrodo.
Difiere de la soldadura de arco de metal protegido en la que el arco es independiente del metal base, lo que permite que el portaelectrodo sea móvil sin que el arco se extinga. De esta manera, el aporte de calor a la soldadura se puede controlar manualmente para controlar las propiedades del metal de soldadura. El proceso tiene las siguientes características especiales.
Se obtiene una alta concentración de calor.
El hidrógeno actúa como un escudo contra la oxidación.
Se puede utilizar un metal de aporte de la composición base.
La mayoría de sus aplicaciones se pueden llevar a cabo mediante el proceso MIG. Por lo tanto, no se usa comúnmente.
Funcionamiento de la soldadura de hidrógeno atómico
El equipo consta de una antorcha de soldadura con dos electrodos de tungsteno inclinados y ajustados para mantener un arco estable. Las toberas anulares alrededor de los electrodos de tungsteno transportan el gas hidrógeno suministrado desde los cilindros de gas. La fuente de alimentación de CA es adecuada en comparación con la CC porque la misma cantidad de calor estará disponible en ambos electrodos. Se requiere un transformador con un voltaje de circuito abierto de 300 V para encender y mantener el arco.
Las piezas de trabajo se limpian para eliminar suciedad, óxidos y otras impurezas y obtener una soldadura sólida. Se enciende el suministro de gas hidrógeno y la corriente de soldadura. Se enciende un arco al poner en contacto dos electrodos de tungsteno y separarlos instantáneamente por una pequeña distancia de 1.5 mm. Por lo tanto, el arco sigue estando entre dos electrodos.
A medida que el chorro de gas hidrógeno atraviesa el arco eléctrico, se desasocia en hidrógeno atómico al absorber grandes cantidades de calor suministrado por el arco eléctrico.
H2aBH + H = 422 kJ (Reacción endotérmica)
Ventajas, limitaciones y aplicaciones de la soldadura de hidrógeno atómico
Ventajas de la soldadura de hidrógeno atómico:
El proceso de soldadura es más rápido.
Durante el proceso, se obtiene una llama intensa que se puede concentrar en la junta. Por lo tanto, se produce menos distorsión.
No se requiere un fundente ni gas protector separados. El envoltorio de hidrógeno previene la oxidación del metal y el electrodo de tungsteno. También reduce el riesgo de captación de nitrógeno.
La pieza de trabajo no forma parte del circuito eléctrico. Por lo tanto, se eliminan los problemas como encender el arco y mantener la columna del arco.
También es posible soldar materiales delgados que no se pueden soldar con éxito mediante soldadura de arco metálico.
La pieza de trabajo no forma parte del circuito eléctrico. El arco permanece entre dos electrodos de tungsteno y se puede mover fácilmente a otros lugares sin extinguirse.
Limitaciones de la soldadura de hidrógeno atómico:
El costo de soldadura es alto en comparación con otros procesos.
El proceso de soldadura está limitado a posiciones planas solamente.
El proceso no se puede utilizar para depositar grandes cantidades de metales.
La velocidad de soldadura es menor en comparación con la soldadura de arco metálico o la soldadura MIG.
Aplicaciones de la soldadura de hidrógeno atómico:
Estos procesos de soldadura se utilizan para soldar aceros para herramientas que contienen tungsteno, níquel y molibdeno.
Se utilizan para unir piezas, revestimiento duro y reparación de moldes y herramientas.
La soldadura de hidrógeno atómico se utiliza cuando se necesita una soldadura rápida en aceros inoxidables, metales no ferrosos y otras aleaciones especiales.