La soldadura fuerte en horno de vacío es un método relativamente nuevo de soldadura fuerte sin fundente en condiciones de vacío. Al realizarse en un entorno de vacío, se elimina eficazmente el efecto nocivo del aire sobre la pieza de trabajo, lo que permite realizar la soldadura con éxito sin aplicar fundente. Se utiliza principalmente para la soldadura fuerte de metales y aleaciones difíciles de soldar, como aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio, superaleaciones, aleaciones refractarias y cerámicas. La unión soldada es brillante y densa, con buenas propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión. Los equipos de soldadura fuerte al vacío generalmente no se utilizan para la soldadura por aguja de acero al carbono y acero de baja aleación.
El equipo de soldadura fuerte en hornos de vacío se compone principalmente de un horno de soldadura fuerte al vacío y un sistema de vacío. Existen dos tipos de hornos de soldadura fuerte al vacío: de chimenea caliente y de chimenea fría. Ambos tipos de hornos pueden calentarse con gas natural o calefacción eléctrica. Pueden diseñarse con estructura de horno de montaje lateral, horno de montaje inferior o horno de montaje superior (tipo Kang), y el sistema de vacío es universal.
El sistema de vacío incluye principalmente una unidad de vacío, una tubería de vacío, una válvula de vacío, etc. La unidad de vacío suele estar compuesta por una bomba mecánica de paletas rotativas y una bomba de difusión de aceite. Una bomba mecánica de un solo uso solo puede alcanzar un vacío inferior a 1,35 × 10-1 Pa. Para obtener un alto vacío, se debe utilizar simultáneamente la bomba de difusión de aceite, que puede alcanzar 1,35 × 10-4 Pa. La presión del gas en el sistema se mide con un vacuómetro.
La soldadura fuerte en horno de vacío consiste en soldar en el horno o cámara de soldadura con extracción de aire. Es especialmente adecuada para soldar uniones grandes y continuas. También es adecuada para conectar algunos metales especiales, como titanio, circonio, niobio, molibdeno y tántalo. Sin embargo, la soldadura fuerte al vacío también presenta las siguientes desventajas:
① En condiciones de vacío, el metal se volatiliza fácilmente, por lo que no se debe utilizar la soldadura fuerte al vacío para el metal base ni para soldar elementos volátiles. De ser necesario, se deben adoptar las medidas de proceso complejas correspondientes.
② La soldadura fuerte al vacío es sensible a la rugosidad de la superficie, la calidad del ensamblaje y la tolerancia de ajuste de las piezas soldadas, y tiene altos requisitos para el entorno de trabajo y el nivel teórico de los operadores.
③ Los equipos de vacío son complejos, requieren una gran inversión única y un alto costo de mantenimiento.
¿Cómo se implementa el proceso de soldadura fuerte en un horno de vacío? Al soldar en un horno de vacío, se introduce la pieza soldada en el horno (o en el contenedor), se cierra la puerta del horno (o la tapa del contenedor) y se prevacío antes de calentar. Primero, se activa la bomba mecánica, se gira la válvula de dirección cuando el vacío alcanza 1,35 Pa, se cierra el paso directo entre la bomba mecánica y el horno de soldadura fuerte, se conecta la tubería al horno de soldadura fuerte mediante la bomba de difusión, se trabaja en un tiempo limitado utilizando la bomba mecánica y la bomba de difusión, se bombea el horno de soldadura fuerte hasta el vacío requerido y luego se inicia el calentamiento eléctrico.
Durante todo el proceso de aumento de temperatura y calentamiento, la unidad de vacío debe trabajar continuamente para mantener el grado de vacío en el horno, compensar las fugas de aire en varias interfaces del sistema de vacío y el horno de soldadura fuerte, la liberación de gas y vapor de agua adsorbidos por la pared del horno, el accesorio y la soldadura, y la volatilización del metal y el óxido, para reducir la caída de aire real. Hay dos tipos de soldadura fuerte al vacío: soldadura fuerte de alto vacío y soldadura fuerte de vacío parcial (vacío medio). La soldadura fuerte de alto vacío es muy adecuada para soldar el metal base cuyo óxido es difícil de descomponer (como la superaleación de base de níquel). La soldadura fuerte de vacío parcial se utiliza cuando el metal base o la soldadura se volatilizan bajo la temperatura de soldadura y condiciones de alto vacío.
Cuando se requieran precauciones especiales para garantizar una alta pureza, se deberá adoptar un método de purificación al vacío antes de la soldadura fuerte con hidrógeno seco. De igual manera, el uso de un método de purificación con hidrógeno seco o gas inerte antes del bombeo al vacío ayudará a obtener mejores resultados en la soldadura fuerte al alto vacío.
Fecha de publicación: 07-05-2022