Durante la soldadura con CO2, a menudo vuelan partículas de metal fundido y escoria.
La forma de las salpicaduras durante la soldadura con CO2 se muestra en la figura.
Se puede observar que hay aproximadamente tres tipos, uno es la salpicadura causada por el cortocircuito; el otro es la salpicadura causada por la evolución del gas; el tercero es la salpicadura causada por la transición libre.
En la última etapa del cortocircuito de gotitas se forma un pequeño puente metálico, y la salpicadura causada por la explosión eléctrica también se denomina salpicadura de cortocircuito normal. Este tipo de salpicadura es muy pequeña a baja corriente y la cantidad de salpicadura también es pequeña, como se muestra en la Figura a.
Cuando la corriente es grande, a menudo se produce un cortocircuito instantáneo, es decir, se forma un pequeño puente de metal líquido en la etapa inicial del cortocircuito, lo que a menudo provoca una gran salpicadura de explosión eléctrica, como se muestra en la Figura b.
Cuando la corriente es grande, la inductancia del bucle es pequeña y, una vez que ocurre el cortocircuito, es fácil provocar fuertes salpicaduras de gotas fundidas y charcos de material fundido, como se muestra en la Figura c.
En condiciones de alta corriente, alambre de soldadura grueso y bajo voltaje, a menudo se utiliza soldadura por arco sumergido. Cuando se produce un cortocircuito, el acero fundido en el baño de fusión suele salir y formar salpicaduras, como se muestra en la Figura d.
Debido a que el arco eléctrico se enciende o el alambre se alimenta demasiado rápido, el alambre de soldadura y el baño de fusión se cortocircuitarán. En ese momento, el alambre de soldadura puede estallar en secciones, lo que provoca salpicaduras, como se muestra en la Figura e.
Debido a factores metalúrgicos durante la soldadura, el baño de fusión y las gotitas se llenan de gas CO2 (o CO). Debido a la presión interna excesiva, el gas se escapa o explota, a menudo acompañado de salpicaduras, como se muestra en las figuras f y g.
En la transición libre, debido a la contracción del arco de CO2, el arco se concentra en la parte inferior de la gota y hace que la gota se desvíe del eje del alambre de soldadura, de modo que cuando la gota se cae, volará en forma giratoria o pasará a través del cuello delgado entre la gota y el alambre de soldadura. Una gran corriente explota, lo que da como resultado la forma de salpicadura en las figuras h y k.
Causas y medidas de reducción de las salpicaduras de CO2 en la soldadura
Las salpicaduras son uno de los principales problemas del proceso de soldadura con CO2. Existen dos formas principales de generar salpicaduras: una es la que se produce por la explosión eléctrica del puente de cortocircuito y la otra es la que se produce por factores metalúrgicos.
El ex investigador soviético Binchuk descubrió que cuando una corriente grande pasa a través del puente de cortocircuito, este se sobrecalienta y explota, lo que produce una salpicadura. Su energía se acumula en el tiempo de 100 a 150 µs antes de la explosión.
Este tipo de explosión eléctrica salpica, en cortocircuito normal (tiempo de cortocircuito > 2 ms), el puente de cortocircuito se produce entre el alambre de soldadura y la gota fundida (como se muestra en la Figura a). Cuando el puente se destruye, una gran cantidad de líquido es empujada al baño de fusión, y solo una pequeña cantidad de las gotas finas se convierten en salpicaduras.
Por lo general, la salpicadura es pequeña cuando el valor pico de la corriente de cortocircuito es pequeño; por el contrario, la salpicadura es mayor cuando el valor es grande. En el caso de un cortocircuito instantáneo (tiempo de cortocircuito < 2 ms), el puente de cortocircuito se produce entre la gota fundida y el baño de fusión (como se muestra en la Figura b). La salpicadura de partículas grandes, que es fácil de adherir a la superficie de la pieza de trabajo, es difícil de eliminar e incluso daña el acabado de la superficie de la pieza de trabajo.
Obviamente, la forma de reducir la salpicadura de explosión eléctrica es evitar primero el cortocircuito instantáneo, es decir, reducir la corriente en la etapa temprana del cortocircuito (como suprimir la velocidad de aumento de la corriente de cortocircuito). En segundo lugar, reducir la corriente pico del cortocircuito normal. A menudo se trata de reducir la velocidad de aumento de la corriente de cortocircuito y reducir rápidamente la corriente de cortocircuito en la etapa posterior del cortocircuito, y confiar en la tensión superficial del metal para romper el pequeño puente, luego se logrará una transición sin salpicaduras.
Otro tipo de salpicaduras, causadas por escapes de gas o incluso explosiones, a menudo están relacionadas con las características del proceso metalúrgico de soldadura. La medida de reducción es utilizar alambre de soldadura desoxidado, que debe contener suficientes elementos de silicio y manganeso. Cuando los requisitos son altos, también se pueden utilizar alambres de soldadura que contienen aluminio y titanio. Suprimen la formación de gas CO.
Además, se debe prestar atención a la limpieza del alambre de soldadura y de la superficie de la pieza de trabajo, así como a la eliminación del óxido y la grasa.
