Soldadura de contactos y alambres

Soldadura: el proceso de unir metales en estado sólido con soldaduras que, cuando se derriten, fluyen hacia el espacio, humedecen las superficies que se van a soldar y, cuando se enfrían, se solidifican y forman una costura soldada.

La soldadura se realiza a una temperatura inferior a la temperatura de fusión de los materiales de las piezas a unir. Al mismo tiempo, la temperatura de la soldadura utilizada para soldar debe ser ligeramente superior al punto de fusión, y la temperatura de las piezas que se unirán debe estar cerca de la temperatura de fusión de la soldadura. El cumplimiento de esta condición es necesario para obtener dicha movilidad de la soldadura, lo que asegura el llenado de los espacios en las costuras entre los elementos de contacto y el flujo alrededor de sus superficies.

Solo se puede lograr una conexión de soldadura de calidad si la soldadura humedece las superficies de contacto de los elementos que se van a conectar, y también tiene altas propiedades de capilaridad y asegura el llenado de los espacios entre los elementos que se van a conectar.

El método metalúrgico de conectar piezas mediante soldadura con un punto de fusión inferior a 450 °C se denomina soldadura blanda. La adhesión de la soldadura al metal ocurre debido a la adhesión de la soldadura al metal. Cabe señalar que el punto de fusión de la soldadura para soldadura blanda a 450 ° C se asume condicionalmente.

La realización de uniones de contacto utilizando soldadura con un punto de fusión superior a 450 °C se denomina soldadura blanda. La unión de la soldadura al metal en este caso se debe tanto a la adhesión como a la difusión de la soldadura en el metal.

Al soldar, casi no se derriten los elementos conectados, por lo que las conexiones soldadas son más fáciles de reparar.

La soldadura fuerte hace conexiones entre prácticamente cualquier mismo metal o combinación de metales diferentes.

El cobre es uno de los metales que se puede soldar fácilmente. Sin embargo, la adición de elementos de aleación al cobre complica el proceso de soldadura, ya que la presencia de impurezas en el cobre cambia las propiedades de las películas de óxido, que son un obstáculo para la formación de una conexión confiable. Además, las impurezas en las aleaciones de cobre reaccionan durante la soldadura y forman uniones quebradizas. En este sentido, al realizar las conexiones de contacto, se deben seleccionar cuidadosamente los fundentes y las soldaduras.

La soldadura fuerte de aluminio presenta dos grandes desafíos. Primero, hay una película de óxido refractario sobre el aluminio, y segundo, el aluminio tiene una alta conductividad térmica con una capacidad calorífica relativamente baja y un gran coeficiente de expansión lineal. Por lo tanto, en el proceso de soldadura de elementos de contacto de aluminio, el calentamiento debe estar localizado, la elección del fundente debe hacerse en función de los aditivos de aleación introducidos en el metal.

Las características de los distintos metales a unir o sus combinaciones predeterminan tanto el proceso tecnológico de soldadura como las soldaduras, fundentes y equipos utilizados en la soldadura.

Estructura de contacto soldada

La soldadura fuerte tiene mucho en común con la soldadura por fusión, pero existen diferencias fundamentales entre las dos. Si durante la soldadura, los metales principal y adicional se encuentran en el baño de soldadura en estado fundido, entonces el metal principal no se derrite durante la soldadura.

En general, la soldadura blanda es un complejo de procesos metalúrgicos y fisicoquímicos que ocurren en el límite entre el metal sólido base y el metal líquido (soldadura), dependiendo de las propiedades fisicoquímicas del material base y la soldadura, así como de las condiciones y método de soldadura, la junta, formada entre ellos, tiene una estructura diferente. Se sabe que la condición para unir el metal base con la soldadura es la adhesión. Al humedecer una superficie metálica limpia con soldadura y su posterior solidificación, ocurren los siguientes procesos.

Si los componentes que componen la soldadura no interactúan con el metal base antes de disolverse en él, entonces aparecen enlaces intergranulares entre la soldadura y este metal. La fuerza de unión de la soldadura endurecida al metal base está cerca de la fuerza de la soldadura misma. Esto está determinado por el hecho de que la soldadura rellena todas las irregularidades y microcanales, que forman una superficie de adhesión desarrollada, superando significativamente la superficie de contacto visible.

En el caso de que sea posible la disolución de un metal en otro a la temperatura de soldadura oa temperaturas más bajas, además de los enlaces intercristalinos, hay una difusión de átomos de soldadura en el metal soldado y viceversa. La difusión mutua de la soldadura y el metal de soldadura es extremadamente sensible a la temperatura. Por tanto, el desarrollo de este proceso depende de la temperatura de soldadura y de la duración del calentamiento. A ciertas temperaturas, el metal de soldadura y los componentes de la soldadura forman capas intermetálicas en el límite de la unión.

La estructura de la junta de contacto hecha por soldadura blanda es un área que consiste en una capa de soldadura fundida igual al espacio entre los elementos a unir y rodeada por ambos lados por los productos de la interacción de la soldadura con los metales base — intermedio intermetálico capas diferentes composiciones y áreas de distribución mutua.

La estructura de la unión soldada: 1 — cables conectados; 2 — zonas de corrosión; 3 — capas intermetálicas; 4 — soldadura; 5 — zona de difusión

Soldadura de alambres de aluminio

La conexión y la ramificación de cables sólidos con una sección transversal de 2,5 a 10 mm2 mediante soldadura se realizan después de que los extremos del núcleo se conectan previamente con una doble torsión para que se forme una ranura en el punto donde se tocan los núcleos. La unión se calienta con la llama de un mechero de propano-butano o lámpara de gasolina hasta la temperatura de inicio de la fusión de la soldadura. Luego, con esfuerzo, frote las superficies de conexión con un soldador introducido en la llama. Como resultado de la fricción, la ranura se limpia de impurezas y se estaña cuando se calienta la junta. De esta manera, toda la conexión queda sellada.

Conexión por soldadura y ramificación de hilos macizos

Conexión, terminación y ramificación de hilos de aluminio aislados mediante soldadura producida después del corte paso a paso de las áreas de contacto de los hilos de aluminio y su estañado preliminar. Los extremos de las venas se insertan en formas especiales, colocándolos en el medio y centro de la parte del tubo para que se toquen entre sí. Se colocan pantallas protectoras en los cables para proteger el aislamiento de los cables conectados de la acción de la llama. Los enfriadores también se utilizan para grandes secciones transversales de cables. Las superficies internas de las formas están prepintadas con pintura fría o frotadas con tiza. Los lugares donde los alambres ingresan a la matriz se sellan con láminas o cordones de asbesto para evitar fugas de soldadura.

Antes de soldar con llama directa, se calienta la parte media de la matriz, luego se introduce soldadura en la llama, que al fundirse llena la matriz hasta la parte superior del orificio.

La figura muestra una conexión preparada para soldar. Se desarrolló y utilizó el método de fundición de soldadura. Con este método, las vetas preparadas se colocan con chaflanes en un ángulo de 55 °. forma, dejando una distancia entre ellos de unos 2 mm, el resto de operaciones de preparación del hilo para la conexión son similares a las que se realizan en la conexión por fusión.

En el crisol, se funden 7-8 kg de soldadura y se calientan a unos 600 °C (para evitar un enfriamiento rápido). Entre el crisol y el lugar donde se vierte la soldadura, se instala una bandeja de drenaje de soldadura, que se une a las partes expuestas de los cables.La soldadura se vierte en el molde a través del orificio del bebedero hasta que los bordes de los núcleos se fundan y el molde se llena. Se recomienda revolver la soldadura y raspar la película de óxido de los extremos de los núcleos con un raspador. El tiempo de soldadura no supera 1 — 1,5 minutos.

Alambres trenzados con formas montadas en ellos, preparados para soldar: 1 - aislamiento del cable, 2 - pantalla protectora, 3 - forma, 4 - cable tendido, 5 - sello de asbesto.

Conexión de conductores de cables de aluminio por soldadura mediante soldadura fundida vertida: a — vista general del proceso de soldadura, b — plantilla para decorar los extremos de los cables; c — conexión lista, 1 — soldadura, 2 — puntos de soldadura

Soldadura de hilos de cobre

La tecnología para conectar y terminar cables de cobre mediante soldadura es la misma. La soldadura de cables con una sección transversal de 1,5 a 10 mm2 se realiza con un soldador y con una sección transversal de 16 a 240 mm2, con un soplete o soplete de propano-butano; el proceso de soldadura consiste en sumergir soldadura fundida o verter soldadura fundida en el punto de soldadura.

La conexión y ramificación de cables de cobre de hasta 10 mm2 mediante soldadura se realiza después de preparar sus contactos. Las venas se retuercen, se cubren con colofonia, el punto de soldadura se calienta con un soldador derritiendo la soldadura en el punto de soldadura o sumergiendo la conexión en un baño de soldadura. Después de que la unión se humedece con soldadura y los espacios entre los extremos soldados se llenan, el calentamiento de la unión se detiene.

La conexión y ramificación de cables de cobre con una sección de 4 — 240 mm2 mediante soldadura con el uso de accesorios de contacto, se realiza mediante irrigación.Para este propósito, la soldadura en crisoles de grafito o acero se calienta en un horno eléctrico o de gas a una temperatura de 550-600°C.

Los cables preparados para la conexión o terminación se estañan previamente y luego se colocan en un manguito o férula. La unión del conductor está ubicada en el medio de la manga. Cuando haya terminado, el núcleo se inserta en la broca para que su extremo quede al ras con el extremo de la sección de tubería de la punta. Para evitar fugas de soldadura en el núcleo, se enrolla asbesto entre el extremo del manguito (punta) y el borde del aislamiento. La junta es horizontal. La irrigación de la soldadura continúa hasta que se llena el volumen entre el núcleo y la punta, pero no más de 1,5 minutos. Al final de la soldadura, inmediatamente (hasta que la soldadura se enfríe) limpie el manguito con un paño humedecido con ungüento para soldar, expulsando y alisando las manchas de soldadura.

La soldadura de diferentes cables de metal se realiza utilizando la misma tecnología que la conexión de dos cables de aluminio. Al preparar los extremos de los cables de aluminio para soldar, sus extremos se biselan en un ángulo de 55O o se cortan escalonados, después de lo cual se estañan los extremos. La soldadura se realiza por fusión directa en el molde o por colada con estaño prefundido. La conexión y derivación de alambres macizos y trenzados de aluminio también se puede realizar en bushings de cobre estañado.