Soldagem de contatos e fios

Soldagem - o processo de união de metais no estado sólido com soldas, que, quando derretidas, fluem para a lacuna, molham as superfícies a serem soldadas e, quando resfriadas, solidificam, formando uma costura soldada.

A soldagem é realizada a uma temperatura abaixo da temperatura de fusão dos materiais das peças a serem unidas. Ao mesmo tempo, a temperatura da solda usada para soldar deve ser ligeiramente superior ao ponto de fusão e a temperatura das peças a serem unidas deve estar próxima da temperatura de fusão da solda. O cumprimento desta condição é necessário para obter tal mobilidade da solda, o que garante o preenchimento das lacunas nas costuras entre os elementos de contato e o fluxo em torno de suas superfícies.

Uma conexão de solda de qualidade só pode ser alcançada se a solda molhar as superfícies de contato dos elementos a serem conectados, além de possuir altas propriedades capilares e garantir o preenchimento das lacunas entre os elementos a serem conectados.

O método metalúrgico de conectar peças usando solda com ponto de fusão abaixo de 450 ° C é chamado de solda suave. A adesão da solda ao metal ocorre devido à adesão da solda ao metal. Deve-se notar que o ponto de fusão da solda para solda macia a 450 ° C é assumido condicionalmente.

Fazer juntas de contato usando solda com ponto de fusão acima de 450 ° C é chamado de solda. A ligação da solda ao metal, neste caso, é devida tanto à adesão quanto à difusão da solda no metal.

Ao soldar, quase não há fusão dos elementos conectados, portanto, as conexões soldadas são mais fáceis de reparar.

A brasagem faz conexões entre praticamente qualquer mesmo metal ou combinação de metais diferentes.

O cobre é um dos metais que podem ser facilmente soldados. No entanto, a adição de elementos de liga ao cobre dificulta o processo de soldagem, pois a presença de impurezas no cobre altera as propriedades dos filmes de óxido, que são um obstáculo para a formação de uma conexão confiável. Além disso, as impurezas nas ligas de cobre reagem durante a soldagem e formam juntas quebradiças. A este respeito, ao fazer conexões de contato, fluxos e soldas devem ser cuidadosamente selecionados.

A brasagem de alumínio apresenta dois grandes desafios. Primeiro, há um filme de óxido refratário no alumínio e, segundo, o alumínio tem uma alta condutividade térmica com uma capacidade térmica relativamente baixa e um grande coeficiente de expansão linear. Portanto, no processo de soldagem de elementos de contato de alumínio, o aquecimento deve ser localizado, a escolha do fluxo deve ser feita em função dos aditivos de liga introduzidos no metal.

As características dos diversos metais a serem unidos ou suas combinações predeterminam tanto o processo tecnológico de soldagem quanto as soldas, fluxos e equipamentos utilizados na soldagem.

Estrutura de contato soldada

A brasagem tem muito em comum com a soldagem por fusão, mas existem diferenças fundamentais entre as duas. Se durante a soldagem os metais principais e adicionais estiverem na poça de fusão em estado fundido, o metal principal não derreterá durante a soldagem.

Em geral, a soldagem é um complexo de processos metalúrgicos e físico-químicos que ocorrem na fronteira entre o metal sólido base e o metal líquido - solda. Dependendo das propriedades físico-químicas do material base e da solda, bem como das condições e método de soldagem, a junta formada entre eles tem uma estrutura diferente. Sabe-se que a condição para unir o metal base com a solda é a adesão. Ao molhar uma superfície de metal limpa com solda e sua subsequente solidificação, ocorrem os seguintes processos.

Se os componentes que compõem a solda não interagirem com o metal base antes de se dissolverem nele, aparecerão ligações intergranulares entre a solda e esse metal. A força de ligação da solda endurecida ao metal base é próxima da força da própria solda. Isso é determinado pelo fato de a solda preencher todas as irregularidades e microcanais, que formam uma superfície de adesão desenvolvida, excedendo significativamente a superfície de contato visível.

Caso seja possível a dissolução de um metal em outro na temperatura de soldagem ou em temperaturas mais baixas, além das ligações intercristalinas, há difusão de átomos de solda no metal soldado e vice-versa. A difusão mútua da solda e do metal de solda é extremamente sensível à temperatura. Portanto, o desenvolvimento desse processo depende da temperatura de soldagem e da duração do aquecimento. Em certas temperaturas, o metal de solda e os componentes da solda formam camadas intermetálicas no limite da junta.

A estrutura da junta de contato feita por solda é uma área constituída por uma camada de solda fundida igual ao vão entre os elementos a serem unidos e circundada em ambos os lados pelos produtos da interação da solda com os metais básicos - intermediário intermetálico camadas de diferentes composições — e áreas de distribuição mútua.

A estrutura da junta soldada: 1 — fios conectados; 2 — zonas de corrosão; 3 — camadas intermetálicas; 4 — solda; 5 — zona de difusão

Soldagem de fios de alumínio

A conexão e ramificação de fios sólidos com seção transversal de 2,5 a 10 mm2 por soldagem são realizadas após as extremidades do núcleo serem previamente conectadas com uma torção dupla, de modo que uma ranhura seja formada no ponto em que os núcleos se tocam. A junção é aquecida com a chama de um queimador de propano-butano ou lamparina a gasolina até a temperatura do início do derretimento da solda. Em seguida, com esforço, esfregue as superfícies de conexão com um ferro de solda introduzido na chama. Como resultado do atrito, a ranhura é limpa de impurezas e estanhada quando a junta é aquecida. Desta forma, toda a conexão é selada.

Conexão de solda e ramificação de fios sólidos

Conexão, terminação e ramificação de fios de alumínio isolados por solda produzida após corte passo a passo das áreas de contato de fios de alumínio e seu estanhamento preliminar. As extremidades das veias são inseridas em formas especiais, posicionando-as no meio e no centro da parte do tubo para que se toquem. Telas de proteção são colocadas nos fios para proteger o isolamento dos fios conectados da ação da chama. Os resfriadores são usados ​​adicionalmente para grandes seções transversais de fios. As superfícies internas das formas são pré-pintadas com tinta fria ou esfregadas com giz. Os locais onde os fios entram na matriz são selados com folha ou cordão de amianto para evitar vazamento de solda.

Antes da soldagem por chama direta, a parte do meio da matriz é aquecida e, em seguida, a solda é introduzida na chama, que por fusão preenche a matriz até o topo do orifício.

A figura mostra uma conexão preparada para soldagem. O método de fundição de solda foi desenvolvido e usado. Com este método, os veios preparados são colocados com chanfros em um ângulo de 55 °. forma, deixando uma distância entre eles de cerca de 2 mm, as restantes operações de preparação do fio para ligação são semelhantes às realizadas na ligação por fusão.

No cadinho, 7-8 kg de solda são derretidos e aquecidos a cerca de 600 ° C (para evitar o resfriamento rápido). Entre o cadinho e o local onde a solda é derramada, é instalada uma bandeja de drenagem de solda, que é fixada nas partes expostas dos fios.A solda é despejada no molde através do orifício de injeção até que as bordas dos núcleos sejam derretidas e o molde seja preenchido. Recomenda-se agitar a solda e raspar o filme de óxido das extremidades dos núcleos com um raspador. O tempo de soldagem não excede 1 — 1,5 minutos.

Fios trançados com formas montadas sobre eles, preparados para soldagem: 1 — isolamento do fio, 2 — tela de proteção, 3 — forma, 4 — fio colocado, 5 — vedação de amianto.

Conexão de condutores de cabos de alumínio por soldagem por vazamento de solda fundida: a — visão geral do processo de soldagem, b — gabarito para decoração das pontas dos fios; c — conexão pronta, 1 — solda, 2 — pontos de solda

Soldagem de fios de cobre

A tecnologia para conectar e terminar fios de cobre por solda é a mesma. A soldagem de fios com seção transversal de 1,5 - 10 mm2 é realizada com ferro de solda e com seção transversal de 16 - 240 mm2 - com maçarico de propano-butano ou maçarico; o processo de soldagem consiste em mergulhar em solda fundida ou derramar solda fundida no ponto de solda.

A conexão e ramificação de fios de cobre de até 10 mm2 por soldagem é realizada após a preparação de seus contatos. As veias são torcidas, cobertas com resina, o ponto de solda é aquecido com um ferro de solda, derretendo a solda no ponto de solda ou imergindo a conexão em um banho de solda. Depois que a junta é umedecida com solda e os espaços entre as extremidades soldadas são preenchidos com ela, o aquecimento da junta é interrompido.

A conexão e ramificação de fios de cobre com seção de 4 - 240 mm2 por soldagem com o uso de conexões de contato, é realizada por irrigação.Para isso, a solda em cadinhos de grafite ou aço é aquecida em forno elétrico ou a gás a uma temperatura de 550-600°C.

Fios preparados para conexão ou terminação são pré-estanhados e então colocados em uma luva ou ponteira. A junta do condutor está localizada no meio da manga. Ao terminar, o núcleo é inserido na broca de modo que sua extremidade fique nivelada com a extremidade da seção do tubo da ponta. Para evitar vazamento de solda no núcleo, o amianto é enrolado entre a extremidade da manga (ponta) e a borda do isolamento. A junta é horizontal. A irrigação da solda continua até que o volume entre o núcleo e a ponta seja preenchido, mas não mais que 1,5 minutos. Ao término da soldagem, imediatamente (até que a solda esfrie) limpe a luva com um pano umedecido com pomada de solda, expulsando e alisando as manchas de solda.

A soldagem de diferentes fios de metal é feita usando a mesma tecnologia que a conexão de dois fios de alumínio. Ao preparar as pontas dos fios de alumínio para solda, suas pontas são chanfradas em um ângulo de 55O ou cortadas em degraus, após o que as pontas são estanhadas. A soldagem é feita por fusão direta no molde ou por fundição com solda pré-fundida. A ligação e ramificação de fios trançados e maciços de alumínio também pode ser feita em buchas de cobre estanhado.