miniatura|Practicant soldadura forta La soldadura forta o soldadura groga és una variant de la soldadura oxiacetilènica (o soldadura a gas), un procés que s'assembla a l'utilitzat en la soldadura tova. Els metalls que es volen unir no es fonen; per soldar-los s'utilitza un aliatge d'aportació (llautó, aliatges de plata i d'alumini entre d'altres). és un procés d'unió metalls en s'uneixen mitjançant la fusió i el flux d'un metall d'aportació a la unió, amb el metall d'aportació que té un punt de fusió més baix que el dels metalls que es volen unir.
Orígens miniatura|Petit chien à bélière amb argolla soldada. La soldadura és una tècnica molt antiga que s'ha demostrat que es va utilitzar ja fa 5.000 anys a Mesopotàmia. i probablement fins i tot abans. Es creu que tant la soldadura tova com la soldadura forta es van originar molt aviat en la història del treball del metall, probablement abans del 4000 aC. Els metalls coneguts a l'època, l'or, la plata i el coure, eren processats en objectes de culte o de joieria, utilitzant-se la soldadura com a tècnica de connexió. En l'anomenada soldadura per reacció (o soldadura per difusió), les sals de coure es redueixen a l'atmosfera de CO de la brasa de carbó vegetal i els components de coure produeixen un aliatge soldable quan reaccionen químicament amb or o plata. La mescla eutèctica resultant té un punt de fusió més baix que els metalls purs or, plata i coure. En comparació amb les temperatures de fusió de l'or (1063 °C), plata (961 °C) i coure (aprox. 1100 °C) té un aliatge de 66,5 El % d'or/coure (residual) té un punt de fusió de 889°C. La base era per exemple la sal de coure. El carbonat de coure en forma de malaquita en pols, així com barreges d'alum i mescles d'aglutinants de carbonat de sodi /bicarbonat de sodi s'utilitzen com a "cola".
Les representacions de les antigues tombes egípcies mostren treballadors d'or bufant amb unes canyes davant d'un foc de carbó vegetal. Més tard es va utilitzar la tècnica ara més familiar d'utilitzar un aliatge existent com a addició de soldadura. Entre alguns exemples d'aquest art de la soldadura hi ha: la màscara d'or egípcia de Tutankamon, el penjoll de gos de Susa, un punyal d'or dels sumeris, trobat a Ur a Caldea, a la vora de l'Eufrates (2600 aC. aC), o un collaret d'or etrusc (segle VI aC). BC). Les espases sumèries prop del 3000 aC es van muntar mitjançant soldadura forta.
Característiques miniatura|Soldadura forta: junta solapada en forma de T La soldadura forta es diferencia de soldadura autògena perquè no implica la fusió de les peces que es volen unir. Durant el procés de soldadura, el metall d'aportació flueix a l'espai entre les peces ajustades per acció capil·lar. El metall d'aportació es porta lleugerament per sobre de la seva temperatura de fusió (estat líquid) mentre està protegit per una atmosfera adequada, generalment mitjançant un fundent. Després flueix sobre el metall base (en un procés conegut com a humectació) i finalment es refreda unint fermament les peces de treball. Un avantatge important de la soldadura forta és la capacitat d'unir metalls iguals o diferents amb una força considerable.
Procés La soldadura forta té molts avantatges sobre altres tècniques d'unió de metalls, com ara la soldadura. Com que la soldadura forta no fon els metalls base de la unió, permet un control molt més estricte de les toleràncies i produeix una unió neta sense necessitat d'un acabat secundari. A més a més, es poden soldar metalls i no metalls diferents (és a dir, ceràmica metaŀlitzada)."Joining Dissimilar Metals" . Deringer-Ney, April 29, 2014 En general, la soldadura forta també produeix menys distorsió tèrmica que la soldadura a causa de l'escalfament uniforme d'una peça soldada. Els conjunts complexos i de diverses parts es poden soldar de manera rendible. Les juntes soldades de vegades han d'estar a ras de terra, una operació secundària costosa que la soldadura forta no requereix perquè produeix una unió neta. Un altre avantatge és que la soldadura es pot revestir o revestir amb finalitats protectores. Finalment, la soldadura forta s'adapta fàcilment a la producció en massa i és fàcil d'automatitzar perquè els paràmetres individuals del procés són menys sensibles a la variació.
Un dels principals desavantatges és la manca de resistència de la junta en comparació amb una junta soldada si el metall d'aportació utilitzat és més feble. És probable que la resistència de la junta soldada sigui menor que la dels metall base, en ser igual a la del metall d'aportació. Un altre desavantatge és que les juntes soldades es poden danyar a altes temperatures de servei. Les juntes soldades requereixen un alt grau de neteja del metall base quan es fan en un entorn industrial. Algunes aplicacions de soldadura forta requereixen l'ús d'agents de flux adequats per controlar la neteja. El color de la junta sovint és diferent del del metall base, creant un desavantatge estètic.
Les juntes soldades d'alta qualitat requereixen que les peces estiguin ben ajustades amb superfícies de metall base excepcionalment netes i lliures d'òxids. En la majoria dels casos, les separacions conjuntes de es recomanen per a la millor acció capil·lar i força de les articulacions; en algunes operacions de soldadura forta, però, no és estrany que hi hagi espais lliures d'unió al voltant de . La neteja de les superfícies de soldadura també és important, ja que qualsevol contaminació pot provocar una humitat (flux) deficient. Els dos mètodes principals de neteja de peces, abans de la soldadura, són la neteja química i la neteja abrasiva o mecànica. En el cas de la neteja mecànica és important mantenir la rugositat de la superfície adequada, ja que la humitat en una superfície rugosa es produeix molt més fàcilment que en una superfície llisa de la mateixa geometria.
Temperatura Una altra consideració és l'efecte de la temperatura i el temps sobre la qualitat de les unions soldades. A mesura que augmenta la temperatura de l'aliatge de soldadura, també augmenta l'acció d'aliatge i humectació del metall de farciment. En general, la temperatura de soldadura seleccionada ha d'estar per sobre del punt de fusió del metall d'aportació. No obstant això, diversos factors influeixen en la selecció de la temperatura del dissenyador conjunt. La millor temperatura se sol seleccionar per minimitzar la temperatura de soldadura, per minimitzar els efectes de calor sobre el conjunt, per minimitzar la interacció metall d'aportació/metall base o per maximitzar la vida útil de qualsevol accessori o plantilla utilitzada.
En alguns casos, l'operari pot seleccionar una temperatura més alta per adaptar-se a altres factors en el disseny (per exemple, per permetre l'ús d'un metall d'aportació diferent, per controlar els efectes metal·lúrgics, o per eliminar suficientment la contaminació superficial). L'efecte del temps sobre l'articulació soldada afecta principalment fins a quin punt aquests efectes estan presents. En general, però, la majoria dels processos de producció es seleccionen per minimitzar el temps de soldadura i els costos associats. No sempre és així, però, ja que en alguns entorns que no són de producció, el temps i el cost són secundaris a altres atributs (per exemple: força de la unió, aparença).
Aliatges d'unió
S'utilitzen una varietat d'aliatges com a metalls d'aportació per a la soldadura en funció de l'ús previst o del mètode d'aplicació. En general, els aliatges de soldadura es compon de tres o més metalls per formar un aliatge amb les propietats desitjades. El metall d'aportació per a una aplicació concreta s'escull en funció de la seva capacitat per: mullar els metalls bàsics, suportar les condicions de servei requerides i fondre a una temperatura més baixa que els metalls base o a una temperatura molt específica.
L'aliatge de soldadura està disponible generalment com a vareta, cinta, pols, pasta, crema, filferro i preformes (com ara volanderes estampades). Depenent de l'aplicació, el material de farciment es pot col·locar prèviament a la ubicació desitjada o aplicar-se durant el cicle de calefacció. Per a la soldadura manual, generalment s'utilitzen formes de filferro i vareta, ja que són les més fàcils d'aplicar mentre s'escalfa. En el cas de la soldadura en forn, l'aliatge se sol col·locar prèviament ja que el procés sol ser molt automatitzat. Alguns dels tipus més comuns de metalls o aliatges d'aportació utilitzats són: alumini-silici, coure, coure-plata, coure-zinc (llautó), coure-estany (bronze), or-plata, aliatge de níquel, plata i làmina de soldadura amorfa utilitzant níquel, ferro, coure, silici, bor, fòsfor, etc.
Algunes soldadures es presenten en forma de trifoils, làmines laminades d'un metall portador revestit amb una capa de soldadura a cada costat. El metall central és sovint coure; la seva funció és actuar com a portador de l'aliatge, absorbir les tensions mecàniques degudes, per exemple, a l'expansió tèrmica diferencial de materials diferents (per exemple, una punta de carbur i un suport d'acer), i actuar com a barrera de difusió (per exemple, per aturar la difusió de l'alumini). des del bronze d'alumini fins a l'acer en soldar aquests dos).
Els aliatges de soldadura forta formen diversos grups diferents; els aliatges d'un mateix grup tenen propietats i usos semblants.
Soldadura amb torxa La soldadura amb torxa és, amb diferència, el mètode més comú de soldadura mecanitzada que s'utilitza. S'utilitza millor en petits volums de producció o en operacions especialitzades, i en alguns països, representa la majoria de la soldadura que es realitza. Hi ha tres categories principals de soldadura amb torxa en ús: manual, màquina i automàtica.
La soldadura amb torxa manual és un procediment en què la calor s'aplica mitjançant una flama de gas col·locada sobre o prop de la junta que s'està soldant. La torxa es pot subjectar a mà o en una posició fixa segons si l'operació és completament manual o té algun nivell d'automatització. La soldadura forta manual s'utilitza més habitualment en petits volums de producció o en aplicacions on la mida o la configuració de la peça fa que altres mètodes de soldadura siguin impossibles. El principal inconvenient és l'elevat cost laboral associat al mètode, així com l'habilitat de l'operador necessària per obtenir juntes de qualitat. Cal l'ús de flux o material autofluent per evitar l'oxidació. La soldadura amb torxa de coure es pot fer sense l'ús de flux si es solda amb una torxa utilitzant oxigen i hidrogen gas, en lloc d'oxigen i altres gasos inflamables.
La soldadura amb torxa de màquina s'utilitza habitualment quan s'està duent a terme una operació de soldadura repetitiva. Aquest mètode és una combinació d'operacions tant automatitzades com manuals amb un operador que sovint col·loca material de soldadura, flux i peces d'estirament mentre el mecanisme de la màquina realitza la soldadura real. L'avantatge d'aquest mètode és que redueix l'alt requisit de mà d'obra i habilitat de la soldadura manual. L'ús de flux també és necessari per a aquest mètode, ja que no hi ha atmosfera protectora i és el més adequat per a volums de producció petits i mitjans.
La soldadura amb torxa automàtica és un mètode que gairebé elimina la necessitat de mà d'obra en l'operació de soldadura, excepte per a la càrrega i descàrrega de la màquina. Els principals avantatges d'aquest mètode són: una alta taxa de producció, una qualitat de soldadura uniforme i un cost operatiu reduït. L'equip utilitzat és essencialment el mateix que el que s'utilitza per a la soldadura amb bufador a màquina, amb la principal diferència que la maquinària substitueix l'operari en la preparació de la peça.
Soldadura groga