No campo da engenharia de placas metálicas, a soldadura é uma das principais tecnologias de ligação de componentes e a sua qualidade está diretamente relacionada com a estabilidade e segurança da estrutura global. Quando se trata de placas metálicas com uma espessura até 80 mm, o pré-aquecimento, o controlo do processo durante a soldadura e o tratamento pós-aquecimento são cruciais. Este artigo irá aprofundar as principais etapas destas tecnologias de construção, com o objetivo de fornecer aos leitores um guia abrangente, científico e prático.

A importância e o pré-aquecimento da soldadura de chapa metálica personalizada

Objetivo do pré-aquecimento

Para placas de metal mais espessas, o processo de soldadura envolve um rápido aquecimento e arrefecimento local, o que pode facilmente causar tensão de soldadura, deformação e até fissuras. O principal objetivo do pré-aquecimento é reduzir a diferença de temperatura entre a zona de soldadura e o material de base, o que minimiza a tensão e a deformação da soldadura. Também aumenta a plasticidade e a tenacidade do metal de solda, evitando fissuras a frio.

Métodos de pré-aquecimento

• Aquecimento por chama: Utiliza um canhão de chama de oxi-acetileno ou oxi-propano para pré-aquecimento local ou global, adequado para componentes de placas metálicas de várias formas e tamanhos. O aquecimento deve ser uniforme para evitar o sobreaquecimento localizado, que poderia deteriorar as propriedades do material.
• Aquecimento elétrico: Utiliza equipamento como placas de aquecimento por resistência, correias de aquecimento eléctricas ou aquecedores de infravermelhos distantes para produzir calor através de correntes eléctricas para pré-aquecimento. Este método proporciona um aquecimento uniforme e é fácil de controlar, mas tem custos de equipamento mais elevados.
• Aquecimento por indução: Utiliza o princípio da indução electromagnética para gerar correntes de Foucault dentro da placa de metal, aquecendo-a assim. Este método é rápido e eficiente, especialmente adequado para o pré-aquecimento de componentes de chapa metálica grandes e complexos.

Controlo da temperatura de pré-aquecimento

A seleção da temperatura de pré-aquecimento deve ser baseada no tipo de material de base, espessura, método de soldagem e condições ambientais. Geralmente, a temperatura de pré-aquecimento para aço de baixo carbono e aço de baixa liga pode ser definida entre 100-300 ℃; para aço de alta liga ou aço de baixa temperatura, a temperatura de pré-aquecimento pode ser mais alta. Durante o processo de pré-aquecimento, instrumentos de medição de temperatura (como termômetros infravermelhos) devem ser usados para monitorar a temperatura em tempo real para garantir um pré-aquecimento uniforme e conformidade com os requisitos pré-determinados.

Controlo do processo durante a soldadura de chapa metálica personalizada

Seleção dos parâmetros de soldadura

Os parâmetros de soldadura incluem a corrente de soldadura, a tensão, a velocidade de soldadura e o diâmetro do elétrodo. A seleção razoável destes parâmetros é fundamental para garantir soldadura de chapas por medida qualidade. Para placas de metal com uma espessura de até 80 mm, a soldadura multi-passos de várias camadas ou a soldadura automática por arco submerso são métodos de soldadura eficientes normalmente utilizados. Depois de selecionar o método de soldadura, os parâmetros de soldadura ideais devem ser determinados através de experiências ou cálculos baseados nas caraterísticas do material de base, espessura da placa e posição de soldadura.

Controlo da sequência de soldadura e da temperatura interpasses

Uma sequência de soldadura razoável pode reduzir eficazmente o esforço de soldadura e a deformação. Para estruturas complexas de grandes dimensões, a soldadura simétrica, a soldadura segmentada em retrocesso e outras medidas de processo são frequentemente utilizadas. Além disso, o controlo da temperatura de interpasse é crucial. Deve ser mantida acima da temperatura de pré-aquecimento e não exceder a temperatura máxima permitida do interpasse para garantir a estrutura e o desempenho do metal de solda.

Tratamento térmico pós-soldadura

Objetivo e significado

O tratamento térmico pós-soldadura envolve o aquecimento e a manutenção da soldadura e da sua vizinhança após a soldadura para facilitar a difusão do hidrogénio para fora do metal de soldadura, eliminar a tensão residual da soldadura e melhorar a estrutura e o desempenho da soldadura. Este processo é importante para evitar fissuras retardadas, aumentar a resistência da junta e prolongar a vida útil da estrutura.

Métodos de implementação

• Tratamento térmico geral: Toda a estrutura soldada é colocada num forno de aquecimento e tratada de acordo com procedimentos pré-determinados de aquecimento, retenção e arrefecimento. Este método proporciona um aquecimento uniforme e bons resultados, mas consome muita energia e é adequado para estruturas grandes e importantes.
• Tratamento térmico local: Utiliza aquecimento por chama, aquecimento elétrico ou aquecimento por indução para tratar apenas a soldadura e a sua vizinhança. Este método é flexível e cómodo, adequado para componentes de média e pequena dimensão ou para construção no local.

Ao aplicar razoavelmente estas tecnologias de soldadura, especialmente a introdução da soldadura de chapa metálica personalizada, a qualidade e a eficiência da soldadura de componentes de chapa metálica podem ser efetivamente melhoradas. Para aplicações industriais que exigem alta precisão e alta fiabilidade, a soldadura de chapa metálica personalizada oferece soluções mais precisas e flexíveis que podem satisfazer as necessidades de ligação de chapa metálica de diferentes processos, promovendo a implementação bem sucedida de projectos.