Soldadura por arco: ¿Por qué se prefiere el arco eléctrico al fuego para soldar?

Las descargas luminiscentes y de arco pueden generar una densidad de potencia prácticamente ilimitada. Considere el calentamiento del reactor de fusión por confinamiento magnético o rayo. La quema química tiene temperaturas de reacción limitadas, se extiende sobre áreas amplias y no se puede controlar tan rápidamente. Simplemente inferior en todos los ámbitos a menos que desee calentar grandes porciones de material, idealmente de manera uniforme como en los procesos de cocción, recocido y refinación.

El aumento de temperatura depende de la impedancia térmica del entorno del arco, que depende de muchas cosas. Para descargas cortas, puede considerar aproximadamente que no haya dispersión térmica y asumir que toda la energía del arco se destina a calentar la vecindad inmediata del arco. Por lo tanto, solo existe la capacidad de calor específica del material para oponerse al aumento de temperatura.

De hecho, usamos fuego, gas caliente, para soldar con tanta frecuencia como la soldadura ordinaria con un arco.

Se pueden seleccionar tres familias amplias: energía química a gas caliente - soplete, arco a gas caliente - cortador de plasma, arco a metal - soldadura.

¿Por qué ve soldadura ordinaria con más frecuencia? Probablemente porque tu interés radica en unir piezas de metal, no en separarlas. Tanto el soplete como el cortador de plasma lanzan una corriente rápida de gas que expulsa el metal fundido de la junta. Es posible soldar con ellos, pero el control requerido del chorro de gas caliente es mucho más preciso que con un arco.

El arco permite transferir el calor al metal fundido sin soplarlo y dejando un vacío.

En cuanto a su pregunta sobre la temperatura y la potencia, se estima mejor utilizando la radiación, la potencia y el área del cuerpo negro.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Stefan–Boltzmann_constant

Si la temperatura es superior a 200 C, puede ignorar todos los demás tipos de pérdida de calor en condiciones normales, como la convección de gas. Y a 2000 C, la pérdida de calor por la radiación domina tanto que solo la ebullición puede igualarlo.

En la soldadura la temperatura es tan alta que produce UV, la temperatura es de unos 10 000 C del propio arco. Entonces, la radiación domina, y todo lo demás puede ignorarse si la temperatura máxima es de interés. El cortador de plasma y la antorcha pueden alcanzar los 3000 C, pero todavía es suficiente para la mayoría de los metales. Entonces, la temperatura no es un problema, puede usar cualquiera de ellos para derretir acero.

Es el control que la gente quiere. Y arc proporciona este control. Y facilidad de uso. No más corrientes caóticas de gas cerca, por lo que la soldadura es más fácil.

Acerca de su idea de usar resistencia, tenga en cuenta que hay una caída de algunos voltios solo porque los electrones salen o entran en un metal. Y eso está cerca de lo que tiene la soldadura por arco en primer lugar. Entonces, incluso un plasma perfectamente conductor calentará mucho el metal, debido a la energía del electrón que gasta la fuente de alimentación y se libera en forma de calor a medida que el electrón viaja por el límite entre el metal y el no metal.

Y es por eso que la polaridad de la soldadura es importante. dice de qué lado el electrón producirá este calentamiento.