Procesos de soldadura

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  • 1. CURSO INSPECCION DE SOLDADURA MODULO 1PROCESOS DE SOLDADURA Y SIMBOLIZACION1.- Soldadura oxiacetilénica.2.- Soldadura por arco con electrodo recubierto (SMAW).3.- Soldadura por arco con alambre continuo protegido con gas (GMW).4.- Soldadura con electrodo de tungsteno protegido con gas (GTAW).5.- Soldadura por arco sumergido (SAW).6.- Diseño de las uniones soldadas7.- Configuración de las uniones soldadas8.- Regla de diseño de las uniones soldadas.9.- Tipo de soldadura y de juntas soldadas.10.-Símbolos de soldadura y símbolos de pruebas no destructivas. a.-Símbolos de soldadura. b.-Elementos de un símbolo de soldadura. c.-Designación de la extensión de una soldadura, por medio de símbolos. d.-Símbolos básicos de soldadura. e.-Símbolos para indicar pruebas no destructivas.11.- Anexo Cuestionario de preguntas AWS Exámenes propuestos en anteriores cursos.
  • 2. SOLDADURA OXIACETILENICASu aplicación en la industria iniciada en el año 1907, constituyó una verdaderarevolución. El proceso se basa en la experiencia de Lavosieer, que data de finalesdel siglo XVIII, sobre la combustión en una atmósfera de oxígeno de un hilo dehierro previamente calentado. Se producía en su extremo un desprendimiento dechispas y el oxido fundido formado se iba desprendiendo, poco hasta consumircompletamente el hilo.La reacción de oxicorte es fuertemente exotérmica. El calor desprendido calientalas zonas vecinas favoreciendo la continuidad de la reacción. El calor generado dela combustión de oxígeno y acetileno, produce una temperatura aproximada de3300º., que es suficiente para fundir la mayoría de los metales de uso industrial.VENTAJAS Y DESVENTAJASVentajas1.-Es un equipo portátil2.-Suelda materiales ferrosos y no ferrosos.3.-Con aditamentos especiales se puede cortar materiales ferrosos de granespesor con facilidad y rapidez.4.-Con cambio de boquillas se puede hacer calentamientos en piezas diversas.
  • 3. Desventajas:1.-Es un proceso caro, comparándolo con otros procesos, su productividad esmenor.2.-Produce deformaciones del metal base, esto por excesivo calentamiento quesufre el metal base, pues la velocidad de avance es lenta.3.-Para espesores mayores tiene la limitante que para lograr la fusión esdemasiado retardado y en ocasiones no produce la fusión debido a laconductividad de calor que existe en el metal base.4.-No hay guías para asegurar una correcta calibración de la llama neutra, elajuste se hace en base a métodos prácticos y de acuerdo a la experiencia delsoldador.Tipos de llamas o flamasExisten tres tipos de llamas producidas que son: la oxidante, la carburante, y laneutra.Llama oxidanteEs la que menos se usa, se caracteriza por que su dardo es más corto, de colormás azul y generalmente más puntiagudo que el de la llama normal. El abanico escorto y tiene la tendencia de abrirse en el extremo, mientras que las llanasnormales y carbonizantes son de forma puntiaguda.El exceso de oxígeno en la llama hace que la temperatura se eleve hasta 3550ºC ,esta temperatura sería ventajosa si no fuera por el exceso de oxígeno yespecialmente a alta temperaturas tiende a combinarse con muchos metalesformando óxidos que son duros, quebradizos y de baja resistencia, por esta razóndebe evitarse llamas que incluso son ligeramente oxidantes.Llama carburante.Es llamada también carbonizante o reductora. Se caracteriza por contener unexceso de acetileno. Siendo más rica en carbono, el exceso de acetileno alaplicarse al metal fundido o caliente al rojo, tiende a combinarse con el aceroproduciéndose una sustancia muy dura y quebradiza conocida como carburo dehierro, este cambio químico hace que el metal de soldadura sea inadecuado paramuchas aplicaciones en se requiera doblar o deformarse.Aún cuando tiene mucha aplicación, deberá evitarse cuando se suelden metalesque tiendan a absorber el carbono, principalmente los aceros al carbono.Los fabricante de artículos para soldar especifican el exceso de acetileno enfunción de la longitud del dardo o cono, por ejemplo 2x ó 1 /2x , etc., lo anteriorproporciona al fabricante de varillas de soldadura un método conveniente paraindicar al operario la cantidad exacta de acetileno en exceso que deba usarse.
  • 4. Llama normal o neutra.Se caracteriza por contener cantidades químicamente balanceadas de oxígeno yacetileno que se combinan en el dardo o cono, para producir una llama contemperaturas de 3200ºC. El dardo tiene un color azul claro y está rodeado poruna cubierta exterior o abanico de longitud mediana que se produce por lacombinación del oxigeno en el aire y el monóxido de carbono sobre calentado ehidrógeno del dardo, sin embargo el calor puede variar debido a la presencia dehumos y polvos en el ambiente.La ventaja de este tipo de llama es que altera muy poco las propiedadesmetalúrgicas de los metales, una vez que el metal ha sido fundido se encontraráque químicamente casi es el mismo antes que soldarEquipo para soldadura oxiacetilénicaEl equipo es diverso debido a las variaciones en los diseños de los diferentesfabricante, pero se generaliza mencionando a los accesorios más comunes. Elequipo es un conjunto de elementos que agrupados nos permite producir lacombustión necesaria en proceso de soldadura, de una manera segura y eficiente.Esta compuesto por:Soplete, boquillas, manguera, reguladores o monorreductores
  • 5. SopleteEstá formado por una empuñadura estriada, provista de llaves para oxígeno y gasde precalentamiento y una palanca para el oxigeno de corte. El gas deprecalentamiento y el oxígeno se conducen desde los acoplamientos situados enel cuerpo del soporte a través de tres tubos, dos de los cuales conducen el gas yel oxigeno hasta la cabeza del soplete en la que se encuentran el inyector y lacámara donde se realiza la mezcla de ambos. El tercer tubo conduce directamenteel oxigeno de corte desde el acoplamiento de la empuñadura hasta el orificiocentral de la boquilla.BoquillasEl cuerpo interior es de latón y lleva practicadas unas estrías exteriores por lasque circula la mezcla de oxígeno-gas de precalentamiento y un orificio interior pordonde fluye el oxígeno de corte. La boquilla tiene un protagonismo de talnaturaleza que puede afirmarse que los avances conseguidos en calidad yrendimiento de la operación de oxicorte se deben a mejoras en el diseño yfabricación de estos elementos.El perfecto rectificado del conjunto central de la boquilla consigue que el flujo deloxígeno de corte sea laminar y no turbulento, pues en este último caso elrendimiento puede llegar a ser inferior al 40%. Las boquillas de nuevo diseño,como las de corte rápido, están basadas en el hecho que la velocidad de corte se
  • 6. incrementa al aumentar la pureza del oxígeno, gas que puede contaminarse, alentrar en contacto con los gases del entorno, por la formación de CO a partir delcarbono del acero y como consecuencia del mal estado de las canalizaciones.Para aumentar con la boquilla la pureza del oxígeno de corte, se hace unaexpansión al final del cilindro de corte, produciéndose una cortina circular deoxigeno alrededor del chorro protegiéndole así de las impurezas circundantes.Con este tipo de boquillas, se puede conseguir un aumento de velocidad de cortede 80% al cortar una chapa de 10 mm de espesor.ManguerasLas mangueras deben reunir las siguientes características:-Presión de trabajo: 22 Kg/cm².-Capa interior de estanqueidad de 1.8 mm de espesor.-Rodeando esta capa de estanqueidad, una malla textil que le confiere resistenciaa la presión.-Capa exterior de protección de 2.1 mm de espesor, de diferentes colores paraoxígeno, propano o acetileno.-Las conexiones para las mangueras de gas u oxigeno deben ser diferentes. Lastuercas de acople deben ser “locas” para evitar que las mangueras se retuerzanal roscarlas a ellas.ReguladoresEl regulador o manorreductor es un aparato para reducir la presión al valoradecuado al espesor a cortar y que se conecta por rosca a una botella a la red. Ensu interior consta de:-Muelle, de constante característica según la presión de salida.-Membrana variable, según la presión de salida.-Diversos elementos de obturación.Mecanización del oxicorte.Con objeto de aumentar la productividad de la operación el sistema puedemontarse sobre una instalación más o menos automatizada, según la aplicaciónconcreta. Existen diversos tipos de máquinas e instalaciones. Los más conocidosson:-Maquina semiautomática para cortes rectos o curvos Consisten en un carro transportador, de velocidad regulable, sobre el que semonta el soplete, pudiendo guiar a mano, sobre una plantilla un carril o unelemento giratorio.-Mesa de corte recto, con sopletes múltiples. Consta de un pórtico de traslación que rueda sobre unos carriles sobre el que semontan varios sopletes, móviles a lo ancho del pórtico.-Mesa de corte curvo, con sopletes múltiples. Está formado formada por un pórtico que se traslada con velocidad regulable ysobre el que se montan los sopletes de oxicorte, los cuales se muevenmecánicamente guiados a través de los siguientes posibles sistemas:-Sistema de pantógrafos.
  • 7. -Sistema de célula fotoeléctrica que se mueve a lo largo de la línea del dibujo quese desea reproducir a escala 1:1 o 1:10.-sistema de control numérico, en el cual los movimientos de pórtico y sopletes semandan por ordenador a través de una cinta perforada. Figura: máquina de oxicorte con sistema de pantógrafo Oxicorte Oxicorte plasmaInstalación para corte de injertos de tubos.Está formado por un brazo articulado con un soporte, dirigido a través de:-Sistema mecánico.-Un sistema de control numérico que opera previo conocimiento de los radios delos tubos, el ángulo de intersección y el ángulo de chaflán mínimo y máximo.
  • 8. CORTE CON PLASMAFUNDAMENTOS DEL CORTE CON PLASMA.El fundamento es diferente al de oxicorte. Este último se produce comoconsecuencia de la combustión del acero previamente calentado en una atmósferade oxigeno puro mientras que el corte con plasma se realiza a altísimastemperaturas que se generan dentro del plasma, de hasta 50,000 º que fundencasi instantáneamente y llegan a volatilizar el material. El plasma se producecuando un chorro de gas inicialmente frío se calienta con un arco eléctrico y se lehace pasar por un orificio estrecho para reducir su sección. Se forma de estamanera un conductor eléctrico gaseoso de alta densidad de energía, formado poruna mezcla de electrones libres, iones positivos, átomos disociados y moléculasdel gas denominado plasma.El chorro gas-plasma es conducido eléctricamente desde el cátodo de tungsteno oboquilla electrodo hasta la pieza a cortar, conectada eléctricamente para quehaga de ánodo. Como la pieza esta fría parte del gas ionizado se desioniza ytransfiere su energía en forma de calor al material a cortar. El corte se producecomo consecuencia de la alta aportación energética confinada en una reducidasección a través de un chorro de gas-plasma a alta velocidad, aproximadamente ala del sonido, que al chocar con la pieza a cortar expulsa rápidamente el materialfundido y volatilizado produciendo un corte limpio.Podemos describir la configuración del gas –plasma diferenciando las dos zonas:la envolvente y la central.La zona envolvente es una capa anular fría, sin ionizar y en contacto con lasparedes de la boquilla, con las misiones de aislarla eléctricamente de la zonainterior del chorro, confinar el arco a la región de la columna-plasma y contribuir ala refrigeración de la boquilla.
  • 9. La zona central tiene dos capas, una periférica constituida por un anillo de gascaliente no suficientemente conductor y la columna de plasma que es donde elgas presenta alta conductividad térmica, la mayor densidad de partículasionizadas y las más altas temperaturas, entre 10,000 y 30,000 ºC. Debido a queel campo magnético producido por la corriente eléctrica del plasma comprime lacolumna del arco, aumentando su resistencia eléctrica y por consiguiente elnúmero de choques entre sus partículas.Las variables del proceso son:1.-El caudal y la presión de los gases.2.-El gas o gases empleados.3.-Distancia boquilla pieza.4.-Velocidad de corte.5.-Energía empleada o intensidad del arco.Respecto a los gases utilizados el nitrógeno es el que mejor se comporta respectoa la calidad de corte. En cuanto a la energía empleada y la velocidad son lasvariables que hay que ajustar para cada material y espesor. En los equiposmodernos, la presión de los gases y la distancia de la boquilla a la pieza puedenmantenerse constantes.Se puede controlar la temperatura en el plasma, pues este crece con el productoV X I (tensión por intensidad). Como tensión del arco crece con el mayor o menorestrangulamiento de la columna, con el aumento de la presión y del caudal de losgases aportados, podemos conseguir temperaturas elevadas con caudalesmoderados modificando los factores descritos. Otra característica de este arco-plasma es la estabilidad direccional de la columna, que se mantiene sin cambiarde dirección frente a corrientes de aire, campos magnéticos, etc, debido a que elhaz de gas sale de la boquilla a velocidades sónicas que tienden a mantener la
  • 10. columna de plasma sin apenas divergencia, como se observa en la figura, hastaque llega a la pieza acortar.Existen dos tipos de arco-plasma, el no transferido y el transferido.El arco-plasma no transferido, se produce cuando el arco salta entre elelectrodo y la boquilla conectada al polo positivo de la fuente de corriente a travésde una resistencia eléctrica. Para conseguir hacer saltar el arco plasma esnecesario disminuir la distancia entre la boquilla y la pieza.
  • 11. Arco plasma transferido, se origina estableciendo previamente un arco piloto decebado entre el electrodo y la boquilla. En el momento que el arco se forma entrela boquilla y la pieza, el piloto se apaga automáticamente por medio de un relé y almismo tiempo se conecta la pieza al polo positivo, quedando estabilizado el arco –plasma. Ver figura anterior.Modalidades de corte con plasmaToda la tecnología se basa en el diseño de las boquillas o porta electrodos. Losavances introducidos en el tiempo han permitido mejorar la calidad de corte,aumentando su velocidad, simplificando los gases utilizados y reduciendo loscostos de los elementos consumibles de la boquilla hasta llegar a conseguir que elcorte con plasma sea circunstancialmente en los aceros al carbono más rentableque el oxicorte.Corte con plasma de aireEl gas que emplea es aire. Los electrodos deben ser de zirconio o hafnio. Mejorala velocidad un 25 % y se suele aplicar sólo para aceros inoxidables y aluminio,porque para otros materiales tiene el inconveniente que las superficies de corteresultan muy oxidadas.Corte con inyección de oxigenoSe utiliza como gas de corte el nitrógeno en el cebado e introduce el oxigeno en elmomento en que se produce el chorro-plasma . Se aplica para aceros al carbono yse usa como gas, una mezcla formada por 80% N2 + 20% de O2, lo cualincrementa la velocidad de corte y aumente considerablemente la vida de los
  • 12. electrodos. Sin embargo presenta el inconveniente que el corte no es recto y unaescasa duración de la boquilla.Corte con plasma “Doble Flujo”Añade un segundo gas de protección alrededor de la boquilla y utiliza una cápsulaprotectora de cerámica que la protege del arco doble. Como gas de corte se usanitrógeno y como gas de protección CO2, aire, argón – hidrógeno, etc. , enfunción del metal a cortar. Con este sistema se mejora la velocidad de corte perola calidad no es excelente y el gasto de consumible alto.Corte con inyección de aguaEn este procedimiento se inyecta agua de forma radial y laminar. El efecto radialproduce una mejor constricción del plasma con lo que se consigue másperpendicularidad en el corte y mayor velocidad. Utiliza nitrógeno para todo tipo demateriales. Entre el plasma y el agua inyectada se produce una capa de vapor quetiene el mismo principio que hace que una gota baile en una sartén caliente, envez de evaporarse. Esta capa incrementa la duración de la boquilla, debido a quehace de aislante y permite además que la parte inferior de la misma sea dematerial cerámico para evitar el “doble arco” .AplicacionesAl principio el usos de corte con plasma se centró en los aceros inoxidables yaleaciones de aluminio. Como el proceso no depende de una reacción químicaentre el gas y la pieza como en el oxicorte y las temperaturas extraordinariamentealtas, el corte por plasma puede aplicarse a cualquier metal eléctricamenteconductor sin limitaciones, incluso a aquellos que resisten el oxicorte tales como elmagnesio, titanio, cobre, níquel y aleaciones de cobre y níquel.La rápida velocidad de corte provoca en el material una incidencia térmica mínima.Los aceros al carbono muestran cambios estructurales hasta una profundidad de0.2 mm. Los inoxidables austeníticos, en buena lógica, no presentan cambios enla estructura. En el aluminio aparece una fusión incipiente en los límites de granohasta 0.2 mm de la superficie cortada con plasma.Para ofrecer una idea de la potencia de este proceso puede cortarse sin ningúnproblema acero inoxidable hasta 100 mm y aleaciones de aluminio hasta 150 mmde espesor. El consumo de corriente eléctrica es reducido.Por medio de plasmágeno puede emplearse cualquier gas o mezcla de gasas contal que no perjudiquen ni al electrodo de tungsteno ni a la pieza a cortar.Este procedimiento es el más empleado en grandes talleres que utilizan pórticosde corte automático, en donde debido a las intensidades de arco empleadas, delorden de 660 A, se procede a cortar la pieza sumergida en agua , para evitar
  • 13. contaminación de humos tóxicos, partículas metálicas en suspensión, altosniveles de luminosidad y de ruido. Se consiguen velocidades cuatro vecesmayores que las equivalentes con oxicorte y menores deformaciones por el calor,sobre todo en chapas finas. En acero al carbono y a pesar del mayor precio de susconsumibles, el corte con plasma es más rentable que el oxicorte hasta espesoresde 20 a 25 mm., según sea necesario perforar la chapa un mayor o menor númerode veces.Para menores intensidades también se utiliza mucho en la industria el corte conplasma “Doble Flujo” con inyección del gas girando alrededor del electrodo.CORTE CON LASERLáser es una palabra compuesta por las iniciales Light Amplification by StimulatedEmisión of Radiation y consiste en la ampliación de un rayo luminosos dentro deuna cavidad resonante, que actúa como cámara de reacción, limitada por dosespejos, uno reflectante y otro sólo parcialmente. El haz de láser se extrae de esteúltimo.InstalaciónEl haz se focaliza con ayuda de una lente o de un espejo parabólico de maneraque se produzca la fusión de una pequeña zona del material. La operación seasiste con un chorro de gas a presión que actúa:
  • 14. -Por acción mecánica: al crear una fuerza superior a la de la tensión superficialque mantiene le material líquido sobre el sólido, de forma que evacue el metalfundido los humos y los vapores producidos en la combustión.-Por acción química: en el caso que el gas reaccione con el material a cortar.Si se utiliza oxígeno se consiguen máximas velocidades de corte en aceros alcarbono, aleados e inoxidables, titanio y sus aleaciones. Si se desea impedir laoxidación de la superficie cortada debe emplearse un gas inerte, como Helio oargón. En ambos casos el gas de corte, protege las ópticas contra lasproyecciones del material fundido, humos y gases de la combustión.El corte que puede realizarse en la atmósfera, se produce con independencia delas propiedades mecánicas del material. El haz actúa como una herramientapuntual pero sin contacto con la pieza. El proceso es limpio y silencioso. La zonaafectada es muy estrecha y la pieza prácticamente no sufre deformaciones. Elcontorno puede ser de cualquier forma y complejidad.AplicacionesEl láser puede cortar metales, plásticos, madera, textiles, cuero, vidrio, caucho ycerámica, con ventaja sobre otros procedimientos.Las velocidades típicas están entre 1 y 10 m /min., con una reducida anchura decorte entre 0.2 y 0.4 mm.El láser permite el corte de acero hasta espesores de 13 mm con 1.5 KW llegandoa los 20 mm con 2.5 KW de potencia. Con potentes láser de CO2 se llega aalcanzar hasta los 30 mm.
  • 15. PROCESOS DE SOLDADURASOLDADURA POR ARCO CON ELECTRODO RECUBIERTO (SMAW)Es un proceso que utiliza como fuente de calor un arco eléctrico y para proteccióndel metal fundido se genera una atmósfera protectora producida por la combustióndel revestimiento del electrodo. La energía para soldar proviene de una máquinade corriente la cual forma un circuito eléctrico. Este circuito se cierra al hacercontacto la pieza con el electrodo.El arco formado es la parte donde el circuito encuentra mayor resistencia y esdonde se genera la fuente de calor (aproximadamente 3600º. Este proceso esampliamente usado en la construcción de barcos, ferrocarriles, estructurasmetálicas, etc. CIRCUITO ELECTRICO DEL PROCESO DE SOLDADURA POR ELECTRODO RECUBIERTO
  • 16. ELECTRODOS DE SOLDADURARECUBRIMIENTOSFUNCIONES DEL RECUBRIMIENTOEl recubrimiento de un determinado electrodo es una combinación compleja demateriales. La composición de un revestimiento comprende, silicatos, carbonatos,hidratos, carbohidratos, ferroaleaciones y otros elementos. Las funciones delrecubrimiento son :1.-Estabilizar el arco eléctrico y disminuir el chisporroteo.2.-Limpiar y desoxidar el metal fundido, del metal de aporte y de la pieza a soldar.3.-Proteger a la soldadura del oxígeno y nitrógeno existentes en el medioambiente evitando así la formación de óxidos y nitruros que son perjudiciales parala soldadura.4.-Romper la tensión superficial de las gotas del metal de aporte, permitiendo launión con el metal base.5.-Formar una capa de escoria que protege al metal caliente de la oxidación.6.-Evitar un enfriamiento brusco del metal sólido, gracias a la capa de escoria.7.-Agregar elementos de aleación para mejorar las características químicas ymecánicas del metal aportado.COMPONENTES DEL RECUBRIMIENTOLos componentes del recubrimiento tienen una o varías formas de actuar y estasson las principales:1.-Materiales ionizantes2.-Generadores de gas protector3.-Productores de escoria4.-Aleaciones5.-Aglutinantes1.-Materiales Ionizantes Facilitan el encendido del arco, producen una evaporación que aumenta la conductividad eléctrica del arco, sin importar la posición de soldadura, hacen
  • 17. que la transferencia del metal fundido del electrodo sea de una manera más fácil y uniforme. Componentes de los revestimientos: combinaciones de potasio, sodio, litio, calcio2.-Generadores de gases protectores Deben contener elementos que formen una cortina de gas o de vapor que protege la soldadura, de los gases de la atmósfera principalmente oxígeno, nitrógeno, hidrógeno que se combinan fácilmente en la zona de fusión. Los generadores de protector son: Grafito, polvo de carbón vegetal, fibra de papel, materias de celulosa, almidón, hidratos de carbono, acetato de anilo, carbonillos de hierro y manganeso, hidruro metálicos, carburos metálicos, carbonatos de calcio y magnesio. Limpiadores Para eliminar hidrógeno: oxido de titanio y el ferrotitanio. Estos compuestos se combinan con el hidrógeno de la fusión y luego suben a la escoria. Desoxidantes son: Ferro-manganeso, ferro-silicio, ferro-vanadio, carburo de manganeso, carburo de silicio, carburo de hierro. Sirven los compuestos que ceden carbono para que este se combine con el oxigeno de la soldadura y se forme CO y CO2 que son los gases saliendo de la soldadura.3.-Productos de Escoria Estas escorias deben ser de poca densidad para que suban a la superficie fácilmente. Las escorias deben extenderse uniformemente sobre la soldadura para que el enfriamiento sea lento y uniforme. También de proteger del oxígeno y del hidrógeno del aire. Cuando resulta una escoria gruesa, el enfriamiento es más lento y da tiempo a que salga el gas atrapado en la soldadura. Las escorias deben separarse fácilmente o solas. Como formadores de escoria se utiliza: Carbonatos cálcicos, y de magnesia, boratos, fluoruros, silicatos de hierro, calcio, aluminio y magnesia, acetatos y nitratos de metales, feldespatos, arena, piedra caliza dolomita, magnesita, espato fluor, arcillas, minerales de manganeso, amianto blanco.
  • 18. Componentes del revestimiento4.- Materiales de aleación Estos actúan como componentes de aleación y como depuradores, principalmente desoxidantes. Como reductores de óxidos de Fe empleamos: Ferro-aleaciones de manganeso, silicio, aluminio, titanio y vanadio. Para disminuir el nitrógeno: Silicio y en menor grado manganeso, cobre y níquel. Aleaciones Como ferro-aleaciones para la soldadura: Son pocas las ferro-aleaciones que penetran y se mezclan con la soldadura, los más fáciles de alear son ferro-cromo y níquel.5.-Aglutinantes La cubierta debe ser resistente y sólida, esto es no estallar o desprenderse ni ser hidroscópica. Para ligar la mezcla de los minerales entre sí sobre el alambre se emplean : -Aglutinantes orgánicos como dextrina, goma laca, resinas de fenol. -Aglutinantes inorgánicos como silicato sódico o potásico.
  • 19. FUENTES DE PODERTRANSFORMADOR (CORRIENTE ALTERNA)Su función principal es de reducir el alto voltaje y aumentar el bajo amperajeexistente en la línea de alimentación, entregando un bajo voltaje y un altoamperaje.Ventajas :-Bajo costo de adquisición-Mayor duración y menor gasto de mantenimiento.-Menor influencia del soplo magnético.TRANSFORMADOR RECTIFICADOREstas máquina tienen en el devanado secundario un rectificador que generalmentees de silicio selenio. La función del rectificador es dejar pasar la corriente en unsolo sentido, obteniéndose la corriente rectificada o directa. Los transformadoresrectificadores los encontramos en bobina móvil, este tipo de máquinas son muyversátiles ya que entregan C.A. ó C.C. según se requiera.Ventajas:Pueden disponer de ambas corrientes alterna y continua.Suministra corriente de gran estabilidad y afinada regulación, especialmente en losrangos bajos.Desventajas:Consumen más energía que el generador.
  • 20. GeneradorEstas máquinas producen corriente continua de baja tensión. Están compuestaspor un motor con el cual es posible la obtención de energía mecánica bajo laforma de movimiento giratorio.Este movimiento es transmitido mediante un eje común al generador propiamentedicho y permite obtener de éste la corriente para la soldadura. Existe n dos tiposde generadores, los accionados por motor de combustión interna y los accionadospor motor eléctrico.Ventajas:Posee estabilidad en el arcoDispone de la polaridad que el electrodo requiere.Tensión constante de salida, la cual da buena presentación en la soldadura.Su mayor ventaja es la posibilidad de soldar en lugares donde no hay electricidad.Desventajas:Requieren de mantenimiento frecuente.Su uso esta limitado por su alto costo.SOLDADURA POR ARCO CON ALAMBRE CONTINUO PROTEGIDO CON GASEs un proceso en el que se emplea alambre de diámetro pequeño protegido porgas y constantemente alimentado hacia el arco. La protección de la soldadura y elmetal alrededor es por una atmósfera creada por un flujo de gas que sale de lapistola de soldarEste proceso suelda todas las posiciones y ha sido diseñado para soldadura deproducción, generalmente para metales ferrosos.
  • 21. En el proceso de soldadura eléctrica de micro-alambre se utiliza alambre-electrodosólido con diámetro generalmente de 0.030” y 0.045”.Utilizando alambre fino se redujo el calor del arco, sin embargo la densidad decorriente mantenida en el alambre-electrodo fue aumentada grandemente. Lareducción del electrodo produce un charco de soldadura pequeño. La altadensidad de corriente en el arco permitió un control más fácil de la dirección delarco, esto hace posible la realización del proceso de soldadura en todas lasposiciones.Originalmente se usó solamente gas CO2 para la protección de la soldadura ytodavía es muy empleado actualmente, también se emplea mezclas de gases, losmas usados son. Argón 75% y Co2 25% argón con oxígeno 5% máximo.VENTAJAS DEL PROCESO MICRO-ALAMBREEste proceso ofrece muchas ventajas para los trabajos de soldadura, desde losmas pequeños hasta los de lata producción comparado con otros procesos desoldadura, como la soldadura de resistencia eléctrica, arco sumergido, de lectrodode tungsteno y electrodo recubierto. Algunas ventajas del proceso:-El arco es siempre visible para el soldador.-El gas de protección CO2 es menos costoso que otros gases o medios deprotección.-La pistola y los cables de soldadura semiautomática son ligeros, haciendo muyfácil su manipulación y reduciendo la fatiga del operador.-Se puede aplicar en todas las posiciones.-No emplea fundentes, por lo que no hay necesidad de quitar escoria.-Produce mínima cantidad de salpicaduras.-Depósitos de excelente presentación, no requieren preparación de superficie.-Se depositan cordones de soldadura muy angostos, por lo que la zona afectadapor el calor es menor y también menores serán las distorsiones.-La soldadura es de calidad radiográfica o de bajo hidrógeno.-El proceso puede ser automático o semiautomático.-Tiene alto rendimiento de metal de aporte, se deposita el 95% de alambre.-Proporciona alta producción, el tiempo de trabajo se puede reducir en 50%comparado con electrodo revestido.CARACTERÍSTICAS DE LA SOLDADURAL a soldadura de arco con gas de protección puede ser dividida en cuatrocategorías, basadas en le modo de transferencia del metal empleado. Losmétodos son conocidos como transferencia tipo rocío, rocío intermitente, globulary corto circuito.La transferencia por rocío, rocío intermitente y globular ocurren como gotasprovenientes del electrodo en rocío fino o como glóbulos. Las gotas o glóbulos se
  • 22. transfieren a lo largo de la columna del arco hacia el charco. En la transferenciapor corto circuito el electrodo es depositado durante frecuentes cortos circuitos delelectrodo al charco.SOLDADURA DE ARCO CON ELECTRODO DE TUNGSTENO PROTEGIDOCON GAS (GTAW)Es un proceso de soldadura con arco donde la coalición se produce por elcalentamiento con un arco entre un electrodo de tungsteno (no consumible) y elmaterial de trabajo, la protección se obtiene de un gas inerte o una mezcla degases suministrados externamente.Se aporta una varilla como material de relleno. En este tipo de soldadura elelectrodo es de tungsteno, pues tiene un alto punto de fusión (3315 ºC) y duranteel proceso de soldadura el electrodo es enfriado con una circulación de agua porlo que puede soportar la alta temperatura del arco eléctrico.Para soldar por el proceso TIG se emplea una máquina de soldar de diseñoespecial. Puede ser un rectificador con CA / CC o un generador de corrientecontinua con una unidad de alta frecuencia. La selección del tipo de corrientedepende del tipo de material a soldar. La corriente alterna se recomienda para elaluminio y magnesio y corriente continua es utilizado para soldar acerosinoxidables, hierro fundido, acero dulce, cobre níquel y aleaciones de plata. Unamáquina TIG opera con un amperaje de 3 a 350 amperios con 10 a 35 voltios y unciclo de servicio de 60 %. Es posible hacer uso de máquinas TIG de Ca o CC,diseñadas principalmente para electrodos revestidos, adicionando un dispositivopara alta frecuencia. Pero los mejores resultados se obtienen con máquinas desoldar diseñada para soldadura TIG.
  • 23. VENTAJAS PRINCIPALES DEL PROCESO TIG-No usa fundentes, por lo que no deja escorias.-Suelda en espesores muy finos.-No produce salpicaduras durante la aplicación.-Produce soldaduras más duras y limpias que otros procesos. EQUIPO DEL PROCESO TIGLos componentes para el proceso TIG son1.-Máquina de soldar (welding power)2.-Pistola y electrodos de tungsteno3.-Alambres para el metal de relleno4.-Gas protectorCaracterísticas del gas de protecciónEl gas inerte argón, helio o una mezcla de ambos protege de los gases de laatmósfera. El más utilizado es el argón por la facilidad de obtenerlo y por ser maspesado que el helio, proporciona mejor protección a menor grado de presión.ElectrodosLos electrodos usados son de tungsteno puro y de aleaciones de tungsteno con1.2% de torio, que tiene larga vida. Los de tungsteno con zirconio se emplean parael aluminio. El punto de fusión es 3315 ºC y prácticamente no se consumen. Esteelectrodo no toca el baño líquido.
  • 24. Metal de aporte.El metal de aporte puede ser aportado o no y es suministrado manualmente oautomáticamente. Normalmente es usado con la excepción en que se sueldenláminas delgadas y la composición debe estar de acuerdo al metal base. Losdiámetros dependen del espesor del metal base y de la corriente que se utilizaSoplete TIGEl soplete TIG tiene la función de sujetar el electrodo de tungsteno y dirige el gaasde protector y la energía de soldar al arco. Estas pistolas son enfriadas por agua oaire y esto depende del amperaje y de la corriente que se esta utilizando,normalmente se usan pistolas enfriadas con agua.SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDOEste tipo de proceso es la mejor opción, entre todos los procesos de soldadura dearco en posición plana y horizontal en cuanto se refiere a velocidad, cantidad demetal depositado. Este proceso no requiere de gran destreza manual deaplicación, como el proceso de arco manual con electrodo revestido recubierto,TIG, MIG, etc.La destreza del operador de este tipo de proceso esta basado en losconocimientos de los parámetros de soldadura como son el amperaje, voltaje,velocidad de aporte, de acuerdo al espesor del material, tipo de alambre y calidaddel fundente.En este tipo de proceso el material de aporte utilizado es alambre desnudo y conaplicación de fundente. La función del fundente es recubrir el arco de soldadura yprotegerlo de los agentes contaminantes de la atmósfera.
  • 25. La ventaja principal de este proceso es la rapidez de aplicación de la soldaduracon un 60 a 70 % más rápido que la soldadura convencional. La causa de estaventaja es el uso de corrientes de operación altas, por consecuencia correspondeuna mayor velocidad de soldadura para evitar las deformaciones del material.Este proceso de soldadura es usado normalmente en piezas donde lo que serequiere son altas velocidades de deposición del metal de aporte, alta penetracióny garantía de calidad. Dada su alta penetración las uniones a tope desde 3 mmhasta 16 mm no necesitan bisel, concediendo a los usuarios un enorme ahorro detiempo y costos en la preparación de estos.Este método es útil en las uniones de estructuras pesadas, tanques de depósitosde refinerías, construcciones navales, plantas de doble junta de tuberías paragaseoductos, construcción de calderas, fabricas de tubos, etc.El proceso por arco sumergido tiene su campo de aplicación en posición plana yhorizontal. En la posición plana es usado en soldadura de placas con juntas a tope
  • 26. con y sin bisel, en pequeños y grandes espesores, en soldaduras de ángulo,circunferenciales y longitudinales de tuberías. En la posición horizontal ofreceexcelentes resultados en la construcción de tanques de almacenamiento depetróleo y sus derivados, sean estos grandes (140,000 Ton de portada) o chicos(100 Ton.).PARÁMETROS OPERACIONALES1.-Amperaje de soldadura2.-Voltaje3.-Tipos de fundentes4.-Velocidad de soldadura5.-Diámetro y tipo de alambre6.-Fundentes.Durante la soldadura, el operador debe saber corregir en forma rápida, algunaeventual imperfección que afecte la acción de la soldadura porque el éxito deltrabajo depende del control completo de los parámetros operacionales.Cuando hay variación en la aplicación de la soldadura, por ejemplo de un pase ,de doble pase, etc, hay también variación en los parámetros operacionales.Amperaje y voltaje están relacionados con la velocidad de avance de soldadura ypor supuesto al diámetros del alambre.Efecto de los parámetros operacionales en la formación de un cordón desoldaduraAMPERAJE (INTENSIDAD DE SOLDADURA)Es el elemento que tiene mayor influencia en el proceso automático, porquealimenta la velocidad del alambre a la medida de su fusión y permite regular lapenetración del depósito según la intensidad aplicada. El uso de exceso deamperaje, provoca mucha penetración, un excesivo refuerzo y en consecuenciauna deformación de la pieza soldada. El uso de bajo amperaje produce falta depenetración e incompleta fusión.Cuidados que se deben tener con el uso del amperaje:1.-Con el aumento del amperaje se consigue una mayor fusión y aumento depenetración en la profundidad del metal base.2.-El uso de amperaje excesivo produce demasiada fusión, excesiva penetración,socavación, cordones demasiados angostos y desfondamiento.3.-El uso de amperajes demasiados bajos, producen inestabilidad del arco, faltade fusión y falta de penetración.
  • 27. VOLTAJE (TENSIÓN DE SOLDADURA)El objetivo es la variación de la longitud del arco entre el alambre electrodo y elmetal de soldadura en fusión, determinando así, la forma del cordón, su seccióntransversal y la apariencia externa.Los efectos del voltaje se pueden demostrar en esta forma:1.-Si aumentamos la intensidad de corriente (más voltaje) como consecuenciaobtendremos una mayor longitud del arco.2.-Si por el contrario, aplicamos una menor intensidad, obtendremos una menorlongitud de arco.En síntesis podemos decir que aplicando el voltaje adecuado, con un amperajeconstante y correcta velocidad de avance de soldadura, obtendremos un cordónliso, extendido y sin socavaciones. Tendremos un consumo de fundente normal.Una reducción de la porosidad, provocadas por las escamas de fundiciónpresentes en el arco. Además el metal de aporte capta los elementos aleantespresentes en el fundente.Con alto voltaje (demasiada longitud de arc), se producen cordones de soldadurasujetos a rotura. Difícil remoción de escoria de la soldadura. Cordones desoldadura cóncavos, sujetos a roturas y socavación en los lados del fundente.El uso de voltajes bajos produce baja longitud del arco, cordones abultados,inclusiones de escoria, dificultad en la remoción de la misma y menor consumo delfundente.VELOCIDAD DE AVANCE DE SOLDADURAEs el ajuste del ancho del cordón y límite de penetración, sin embargo todo estárelacionado con la intensidad y tensión de soldadura y tipo de fundente.Si en la aplicación de un cordón de soldadura aplicamos los cuatro factorescorrectos, como son el diámetro del alambre, voltaje, amperaje y fundente, pero lavelocidad de avance es demasiado rápida, obtendremos una soldadura pocopareja y uniforme, porque la velocidad del cordón impidió o no le dio al arco eltiempo de fusión necesario para fundir adecuadamente en el metal base.Si mantenemos sin variación los cuatro factores mencionados anteriormente yaplicamos una velocidad de avance demasiado baja, el resultado será un cordónde forma convexa con tendencia a la rotura.La velocidad baja de avance expone excesivamente la unión a una intensidad delarco excesiva e impide la salida de los gases del metal en fusión que quedanatrapados en el interior del cordón de soldadura. Además puede producirdesfondamiento por excesiva exposición del calor, socavaciones e inclusiones deescoria.
  • 28. ALAMBRE DE APORTE (ELECTRODO)Se dispone en el mercado de una variedad de alambres de soldadura para losdistintos de aceros. El alambre puede ser sólido y o compuesto, similar al alambretubular. El sólido por lo general alambre de bajo carbono o de baja aleación,mayores aleaciones se pueden obtener con ayuda del fundente. Estos alambresestán cobrizados para evitar la oxidación, excepto los que son resistentes a lacorrosión. Los alambres de electrodo tubular contienen en su interior fundente yalgunos elementos aleantes y son usados generalmente para revestimientos dedureza como abrasión, compresión, etc.
  • 29. DISEÑO DE LAS UNIONES SOLDADASEl objetivo de la unión soldada es el transferir esfuerzos entre los miembros y através de la construcción soldada. Las fuerzas y las cargas se introducen endistintos puntos y se transmiten a diferentes áreas a través de la construcciónsoldada.La resistencia de la unión soldada depende no sólo del tamaño de la soldadurasino también de la resistencia del metal de soldadura.Hay muchos factores que se deben considerar al diseñar una unión soldada.Muchos influyen sobre la economía de la unión, la resistencia y la capacidad delsoldador.Mencionaremos los siguientes factores:-El área debe ser lo más pequeño posible.-Preparación de los bordes, se preparan por corte o cizallamiento, corte con soplete y maquinado.-El corte por cizallamiento es el más económico, sin embargo hay limitaciones de espesor.-El corte con soplete es el más común-El maquinado emplea un equipo caro, generalmente se usa para uniones tipo J yU.-Proceso de soldadura a emplear.-Posición para soldar-La accesibilidad para soldar.-La distorsión de la soldadura.
  • 30. 1.-ANGULO DE BISEL: El ángulo formado entre la orilla preparada de un miembroy un plano perpendicular a la superficie del miembro2.-ANGULO DE SURCO: El ángulo total incluido el bisel entre las partes por unirpor una soldadura de bisel.3.-CARA DE BISEL: La superficie de un miembro incluida en el bisel.4.-CARA DE LA RAIZ: Aquella parte de la cara del bisel adyacente a la raíz de launión.5.-ABERTURA DE LA RAIZ: La separación entre los miembros por unir en al raízde la unión. SOLDADURA DE BISEL
  • 31. SOLDADURA DE CHAFLAN1.-METAL BASE : Metal por soldar2.-LINEA DE UNION: El empalme de soldadura y el metal base.3.-PROFUNDIDAD DE FUSION: La distancia que alcanza la fusión en el metalbase.4.-CARA DE LA SOLDADURA: La superficie expuesta de una soldadura en el ladodesde el cual se soldó.5.-LADO DE UNA SOLDADURA DE CHAFLAN: La distancia desde la raíz de launión hasta el borde de la soldadura de chaflán.6.-RAIZ DE UNA SOLDADURA: El punto o puntos, en una sección transversal enel cual el fondo de la soldadura intersecta la superficie o superficies del metalbase.7.-GARGANTA DE UNA SOLDADURA CHAFLAN: La distancia más corta desdela raíz de la soldadura de chaflán hasta su cara.8.-ORILLA DE UNA SOLDADURA: El empalme entre la cara de una soldadura y elmetal base.
  • 32. TIPOS (OCHO) BÁSICOS DE SOLDADURA
  • 33. CONFIGURACIÓN DE LAS UNIONES SOLDADASAntes de iniciar el proceso de soldadura, el supervisor de soldadura puede serrequerido para inspeccionar la configuración de la unión.Este es uno de los aspectos más importante de la inspección de la soldadura, porlo que es posible detectar problemas potenciales. Cuando se descubren en estaetapa problemas, estos pueden ser corregidos, evitando gastos innecesarios entiempo, materiales y mano de obra.Cuando un supervisor de soldadura está realizando la inspección de la unión, esnecesario que conozca las diferencias entre los diversos tipos de uniones.Una unión es “La unión de miembros o bordes de miembros que serán unidos”.Las partes que se unen para producir la construcción soldada pueden estar en laforma de placa soldada, laminada, forma estructural, tubo, pueden ser fundiciones,piezas forjadas o lingotes.Existen cinco tipos básicos de uniones1.-UNION A TOPE (B) Una unión entre dos miembros alineados aproximadamente en el mismo plano.2.-UNION EN ESQUINA (C) Unión entre dos miembros localizados aproximadamente en ángulo recto entre sí.3.-UNION EN CANTO. (E) Unión entre las orillas de dos o más miembros paralelos ó casi paralelos.4.-UNION EN TRASLAPE O SOLAPE (L) Unión entre dos miembros que se traslapan en planos paralelos.5.-UNION EN T (T) Unión entre dos miembros localizados aproximadamente en ángulo recto entre sí en la forma de una T.
  • 34. REGLAS DE DISEÑO DE LAS UNIONES SOLDADASLos diseñadores deben consultar especificaciones y códigos que amparenproductos semejantes a los que se diseñan.Cuando se aplique códigos o especificaciones hay que tener en cuenta losiguiente:1.-Resistencia de diseñoLa unión debe cumplir con los requisitos de resistencia, se deben tener en cuentala concentración de esfuerzos, debido a cambios bruscos en la seccióntransversal, especialmente cuando hay cargas de impacto, fatiga y bajastemperaturas.2.-Uniones estandarizadasUtilizar uniones soldadas estandarizadas.3.-Uniones de penetración completas.Se obtienen mejores resultados con todo tipo de cargas.4.-Tiempo de preparación de la unión.Los tiempos de preparación deben ser mínimos con respecto al tiempo desoldadura necesario para llenar la unión.5.-Reducir el exceso de soldadura.Soldar demasiado aumenta los costos de soldadura y origina una distorsiónadicional.6.-Unión a tope.De espesores desiguales gradúese la transición, eliminando metal, en lugar deagregar metal de soldadura.7.-Uniones en doble TEvítense siempre que sea posible. En estas uniones los esfuerzos internos sonmáximos.8.-Uniones en esquina.Cuando se usen biseles, siempre que sea posible, prepárese el miembro másdelgado.
  • 35. TIPOS DE SOLDADURAS Y DE JUNTAS SOLDADASLas juntas soldadas independientemente del proceso de unión, se diseñanprincipalmente por la resistencia y seguridad que requieren los servicios a los quese va a destinar.Debe tomarse en consideración la manera en la que ha de aplicarse el esfuerzode servicio, ya sea de tensión, de corte, de flexión o de torsión.Pueden requerirse diferentes diseños, según que la carga sea dinámica o estática,así como cuando interviene la fatiga. Las juntas pueden diseñarse con miras areducir o eliminar los elevadores de esfuerzo y para obtener un patrón deesfuerzos residuales. Las juntas que han de estar sujetas a corrosión y erosióndeben hacerse de tal manera que no presenten irregularidades, hendiduras niotros defectos que la hagan susceptibles a tales formas de ataque.El diseño debe tener también en cuenta la eficiencia de la junta, la cual se definecomo la relación de la resistencia de la junta a la del metal base y se expresageneralmente como un porcentaje.Adicionalmente, se toma en consideración al diseñar la junta, la economía y laaccesibilidad durante su construcción. Entre los factores que intervienen en laconstrucción se encuentran el control de la deformación y del agrietamiento porcontracción, al facilitar la buena calidad del trabajo y la obtención de soldadurascompletamente confiables.La accesibilidad durante la construcción no sólo asegura unos costos más bajos,sino que también da la oportunidad de lograr una mejor ejecución, la reducción defallas y el control de la deformación y de los esfuerzos residuales.TIPOS DE SOLDADURAUno de los aspectos del diseño de juntas es el correspondiente al tipo desoldadura que se utiliza en la junta.Existen cinco tipos básicos de soldadura:La de cordón, la ondeada, la de filete, l de tapón y la de ranura.La selección del tipo de soldadura esta ligada a la eficiencia de la junta como eldiseño mismo de ésta. Se elige un tipo de soldadura con preferencia sobre otropor razón de su relación específica con la eficiencia de la junta.Las soldaduras de cordón se hacen en una sola pasada con algo de movimientohacia uno y otro lado. Esta soldadura se utiliza principalmente para reconstruirsuperficies desgastadas y en muy pocos casos se emplea para juntas. En la figura1 esta ilustrado este tipo de soldadura.
  • 36. Figura N º 1Soldaduras ondeadas, se obtienen haciendo un cordón con algo de movimientohacia uno y otro lado. El ancho del cordón depende del diseño o de la necesidad.Entre estas soldaduras hay también varios tipos como el zigzag, el circular eloscilante y otros. Las soldaduras ondeadas también se usan primordialmente parala reconstrucción de superficies. Ver figura 2. Figura Nº 2Las soldaduras de filete son similares a las de ranura, pero se hacen con mayorrapidez que éstas a menudo se las prefiere en condiciones similares por razonesde economía. Empero las soldaduras de un solo filete no son a veces tanresistentes como las soldaduras de ranuras, si bien una soldadura de doble filetese compara favorablemente en cuanto a resistencia, ver figura 3. Las juntassoldadas de filete son simples de preparar desde el punto de vista de preparación
  • 37. y ajuste del borde, aunque a veces se requieren de más soldadura que las juntassoldadas de ranura. Las soldaduras de filete se combinan a menudo con otrassoldaduras para mejorara la distribución de esfuerzos, como por ejemplo, en unajunta en T. Las soldaduras de filetes cóncavos tienen su máxima eficiencia cuandola dirección del esfuerzo es transversal a la junta.Las soldaduras de tapón y de agujero alargado sirven principalmente para hacerlas veces de los remaches. Se emplean para unir por fusión, dos piezas de metalcuyos bordes, por alguna razón no pueden fundirse.Pueden soldarse un circulo interior ( de tapón) o una abertura o ranura alargada,dejando las orillas libres (ver figura 4) Figura Nº 3 Figura 4Soldadura de filete sencillo y doble Planchas preparadas para Soldaduras de tapónLas soldaduras de ranura (de holgura entre bordes de piezas) se hacen en laranura que queda entre dos piezas de metal. Estas soldaduras se emplean enmuchas combinaciones, dependiendo de la accesibilidad, de la economía deldiseño y del tipo de proceso de soldadura que se aplique. En la figura 5 se ilustraun ejemplo de soldadura de la ranura. Figura N º 5 Soldadura de ranura en corte transversalLa ranura comprende:1.-El ángulo de ranura.
  • 38. 2.-Cara de la ranura3.-Radio de la ranuraUn soldador debe estar preparado para hacer estos tipos de soldadura, encualquiera de las posiciones usuales de soldar, como son plana, horizontal,vertical y hacia arriba, figura 6. la posición plana es por supuesto la más fácil. Elmetal fundido se mantiene en posición (hasta que comienza a solidificarse) por lafuerza de gravedad. Esta posición permite también lograra los máximos regímenesde depósito. La siguiente en cuanto a facilidad de aplicación, es la soldadurahorizontal, en la cual la fuerza de la gravedad ayuda también en cierto grado. Figura Nº 6 Las cuatro posiciones estándares para soldar Figura º 7 (a) Posición del electrodo para soldadura en posición plana (b) Posición del electrodo para soldadura de arco de filete horizontal.A la soldadura que se efectúa en posiciones diferentes a la plana ( y en ocasionesa la horizontal) se les llama soldadura hecha fuera de posición y requiere con
  • 39. frecuencia la aplicación de técnicas manipulativas (figuras 7 y 8) y de electrodosque permitan una solidificación más rápida del metal fundido y de la escoria, paracontrarrestar el efecto de la gravedad (ver tabla 1).Figura Nº 8 Holguras usuales para el electrodo para evitar interferencia y dar mayor visibilidad al soldador Tabla 1 Electrodos recomendados para soldadura fuera de posiciónClasificación Características Generalde Electrodos AWS ASTM E 6010 El metal fundido de la soldadura se endurece rápidamente útil para soldar en todas las posiciones con corriente directa, polaridad invertida, tiene bajo régimen de depósito y forma un arco de profunda penetración. Usado para todo tipo de juntas E 6011 Similar al 6010, puede usarse con corriente alterna y con corriente directa. E 6012 Mayor rapidez de avance y soldaduras menores que la E 6010, CA o CC, polaridad directa, penetración menor que la E 6010. Usada para soldaduras de una sola pasada, en láminas metálicas delgadas, posición plana horizontal y vertical hacia abajo. E 6013 Similar a E 6012, excepto que se puede usar en CC (cualquier polaridad) o con CA. E 6027 De relleno, alto régimen de depósito, contiene 50 % de polvo de hierro en su recubrimiento. Uso en soldadura de varias pasada, de ranura profunda y de filete en la posición plana o en filetes usando CC o CA.
  • 40. Otra manera de atacar el problema de las soldaduras hechas fuera de posiciónconsiste en emplear una de las muchas clases de posicionadores para lasoldadura disponibles (ver figura 9). Figura Nº 9 Diversos posicionadores para soldadura
  • 41. TIPOS DE JUNTASExisten cinco estilos básicos de juntas, la junta a traslape, la junta a tope, la deesquina, la de brida y la junta en T. Las juntas a traslape están formada enesencia por dos piezas de metal solapadas o traslapadas, que se unen por fusiónmediante soldadura de puntos, de filete, de tapón o de agujero alargado. Lasoldadura de una junta a tope está comprendida entre los planos de las superficiesde las dos partes. Las juntas a tope pueden ser simples, escuadradas, biseladas,en V, de ranura de una J, de ranura de una sola U o dobles.Figura N º 10 Efecto del ajuste deseable e indeseable en la perfección de lasoldadura, ajuste deficiente de las juntas de las tres hileras superiorespueden llevar a la fusión completa de un lado a otroLas juntas de esquina son lo que implica su nombre:Soldaduras hecha entre dos partes situadas a un ángulo de 90 grados. Estaspueden ser de medio traslape, de esquina a esquina o de una inserción completay pueden prepararse para formar un solo bisel, una sola V o ranuras de una solaU. Las juntas de brida o juntas de orilla, resultan de la fusión de la superficieadyacente de cada parte, de manera que la soldadura quede dentro de los planossuperficiales de ambas partes.
  • 42. Estas pueden ser de una sola brida o de doble brida. Las juntas en T sonprecisamente lo que su nombre indica, pero también pueden ser de un solo bisel,de doble bisel, de una sola J y de doble J.Los efectos del ajuste deficiente (entre-hierro entre los borde de las placas)debidos a la deformación y al agrietamiento, se ilustran en la figura 10.Las proporciones de las ranuras para las juntas a tope, de esquina, de brida y enT, así como las de tapón que recomienda la American Welding Society, se ilustraen la figura 11, la cual muestra los diseños y dimensiones típicos de las juntas,que se emplean para los procesos de soldadura de arco sumergido, de arcometálico protegido, de arco de tungsteno con gas, de arco metálico con gas, dearco con núcleo de fundente y a gas (excepto la soldadura con gas y presión). Figura N º11 Proporciones recomendadas de las ranuras para la soldadura de arco y la soldadura a gas: (a) juntas a tope
  • 43. Figura Nº 11 (b) juntas de esquina, de brida y soldadura de tapón
  • 44. Figura 11 ( c ) Juntas en T y juntas a tope horizontalesFigura 11 (d) Ranuras para soldadura con arco sumergido
  • 45. Figura Nº 11 Proporciones recomendadas de las ranuras para la soldadura de arco y la soldadura a gas: (a) juntas a tope