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  1. 1. Página 1ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITOLABORATORIO DE SOLDADURACARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICAFECHA DE ENTREGA: 18/12/12GRUPO:Andrade Santiago, Calderón Andrea, Jácome Sebastián.TEMA: Formación de cordones por el proceso GMAW
  2. 2. Página 2OBJETIVO GENERAL: Formar cordones por el proceso GMAWOBJETIVOS ESPECÍFICOS:- Reconocer los componentes y funciones del equipo GMAW- Arrancar y mantener el arco con el proceso GMAW- Formar cordones a través del proceso GMAWPROCEDIMIENTO:Verificar precauciones y cumplir normas de seguridadIdentifique todos los componentes del equipo GMAWPreparar las platinas y chatarra para la soldaduraVerificar las variables, según los requerimientos impuestos.Probar el arranque del arco sin gas de protecciónEncender nuevamente y mantener el arco por medio del cebado.Formar cordones sobre la platina de aceroMATERIALES Y EQUIPO:Equipo de suelda GMAWMarca: POWCONProcedencia: Estados UnidosModelo: 550 SMPProcesos: MIG/MAW (GMAW); ELECTRODO REVESTIDO (SMAW), FLUXED CORED (FCAW).Gases de trabajo: CO2, Argón, AGA.Platinas de aceroCepillos, piquetas, pinzas, seguridad personal.RESULTADOS Y CUESTIONARIO:1. Liste los diferentes componentes del equipo GMAW1 Fuente de Poder de Voltaje Constante (CV)
  3. 3. Página 32 Alimentador que controla el avance de alambre a velocidad requerida (velocidad constante).3 Pistola o Torcha de soldar para dirigir directamente el alambre al área de soldadura.4 Gas protector, para evitar la contaminación del baño de soldadura.5 Carrete de alambre de tipo y diámetro específico.2. Establezca el tipo de gas según diferentes materiales a soldar.ACERO AL CARBONO Y DE BAJA ALEACIÓN:(Ar + CO2)Recomendado para la soldadura de aceros al Carbono y de baja aleación(Cromo-Molibdeno) de espesores < 10mm en cortocircuito y en arco spray.(Ar + CO2)Recomendado para la soldadura de aceros al carbono y de baja aleación(Cromo-Molibdeno) de espesores < 15mm en cortocircuito y en arco spray.(Ar + CO2)El alto contenido de CO2 le capacita para penetrar altos espesores (e > 15mm).Ideal para arco spray con penetraciones y ratios de aporte cercanos al CO2 puro.(Ar + CO2+ O2)Recomendado para la soldadura de aceros al Carbono de espesores < 6mm enarco spray pulsado. Confiere unas propiedades excelentes para procesosautomáticos de soldadura: incremento de velocidad y nivel mínimo deproyecciones.ACERO INOXIDABLE(Ar + CO2)Válido para soldadura convencional y MIG-sinérgico. La adición de CO2aumenta la penetración.(Ar + O2)Válido solo para la transferencia en spray. La adición de O2 estabiliza el arco ydisminuye las mordeduras.(Ar + He +CO2)Recomendado para la transferencia en cortocircuito en aplicaciones desoldadura de láminas de pequeño espesor y en cualquier posición. Aumento dela velocidad y productividad.(Ar + He +CO2)Válido para la transferencia en spray, cortocircuito, pulsada y las técnicas deMIG-sinérgico para todas las posiciones. Buenos perfiles de los cordones desoldadura y buena apariencia. Poca oxidación superficial.(Ar + He +CO2 + H2)Válido para aceros inoxidables Austeníticos. Apropiado para arco pulsado.Mejora de la penetración y fusión de la soldadura.ALUMINIO Y SUS ALEACIONES
  4. 4. Página 4ARGÓNArco estable y controlable.Válido para el aluminio puro y sus aleaciones.(Ar + He)La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico queasegura una mejor fusión del material con espesores < 9mm.(Ar + He)La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico queasegura una mejor fusión del material con espesores > 9mm.COBRE Y SUS ALEACIONESARGÓN Empleado para láminas y chapas < 9mm de espesor.(Ar + He)La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico queasegura una mejor fusión del material con espesores < 6mm.(Ar + He)La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico queasegura una mejor fusión del material con espesores > 6mm.NIQUEL Y SUS ALEACIONESARGÓNSe emplea para láminas y chapas < 9mm de espesor.Válido para las técnicas por arco pulsado.(Ar + He)La adición de Helio proporciona un arco eléctrico de mayor aporte térmico queasegura una mejor fusión del material con espesores > 9mm.ACERO DULCECO2 Transferencia globularMAGNESIOArAr+0,5%Transferencia Spray usado en especial para metales que producen óxidos pesadosy difíciles de reducir como el aluminio o magnesio.3. Cuál es el efecto Stick-out en el aspecto de cordón de soldadura.Stick-out es la longitud del alambre no fundida que sale de la punta de contacto de la pistola desoldadura. Afecta la cantidad de amperaje por el cable y el resultado de la soldadura. La determinación de lacantidad de palo de salida a utilizar depende del diámetro del cable.
  5. 5. Página 5Ej: una buena pauta a seguir es: para 0.024 y 0.030 pulgadas de alambre utilizar 1/4 a 3/8 de pulgada destick-out; para alambre de 0,035 y 0,045 pulgadas utilizar 3/8 a½ pulgada de stick-out.Hacer pequeños ajustes en el palo de salida para ajustar la intensidad de corriente para el resultadodeseado. El alargamiento de la barra de salida se reduce el amperaje ligeramente, mientras que acortar elpalo de salida provoca un ligero aumento en el amperaje.La distancia inadecuada stickout vs tiempo puede hacer que el electrodo se sobrecaliente y se produzcandesechos de gas protector.Efecto:DEMASIADO LARGO STICK-OUT:Cuando se aumenta esta distancia la resistencia eléctrica del alambre electrodo, provoca que se elevela temperatura y la velocidad de alimentación del alambre.El incremento de la resistencia eléctrica produce una caída de voltaje mayor entre la punta delelectrodo y el metal base, para compensar este incremento, la fuente de potencia reduce la corriente,disminuyendo a su vez la tasa de fusión del electrodo y acorta la longitud del arco; por lo que loscordones son angostos y tiene una sobremonta alta.DEMASIADO CORTO:Se incrementa la corriente, la penetración, ancho del cordón y la velocidad de deposición.4. Determinar las ventajas y desventajas del proceso GMAW.
  6. 6. Página 6VENTAJAS DE GMAW:• El electrodo al no tener revestimiento hace más limpia la soldadura (No se genera escoria, se empleaen elementos a galvanizar o estéreo celosías).• Se puede soldar a mayor velocidad.• En algunos casos se usa menos material de aporte.DESVENTAJAS DE GMAW:• Equipos más pesados y complejos (cilindros de CO2 o Ar y alimentación de alambre), no es prácticopara soldadura de campo).• Su aplicación es más amplia en soldadura de bajos espesores.• Mala regulación de la máquina produce mucha porosidad.• Requiere ambiente con aire en calma.• Las elevadas densidades de corriente alcanzables radían mucho calor.5. Realizar un esquema del proceso en el punto de fusión donde se identifique los Elementos de latobera y sus variables.En el proceso GMAW existen variables secundarias, las cuales no afectan directamente a la soldadura,más bien provocan cambios en la soldadura.Distancia de longitud libre del alambre electrodo (stickout).Angulo de la boquilla
  7. 7. Página 76. Identifique los gases más utilizados frecuentemente en este proceso.GMAW requiere de un sistema de protección gaseosa para proteger el charco o pileta de soldadura.Estesistema consta de:1. Tanque de gas con su propia válvula2. Regulador de gas3. Manómetro de presión interna en tanque de gas4. Flujómetro de salida de gasSoldar con CO2 da buenas característicasal cordón como:• Penetración firme y profunda• Buen contorno del cordón de soldadura• No hay tendencia a la socavación• Se usa en transferencia por cortocircuito y globular.DESVENTAJAS:• El arco es violento• Produce salpicaduras en metales delgadosVENTAJAS:• Costo relativamente bajo en el Ecuador.• Flujo de gas requerido menor que con otros gases (Gravedad Específica alta =1.52)432 1
  8. 8. Página 8• Resiste mejor a corrientes de aire (trabajo en campo)Hay varios factores que es necesario considerar al determinar el tipo de gas de protección a emplear. Estosson:1. Tipo de metal base.2. Características del arco y tipo de transferencia metálica.3. Velocidad de soldadura.4. Tendencia a provocar socavaciones.5. Penetración, ancho y forma del depósito de soldadura.6. Disponibilidad.7. Costo del gas.8. Requerimientos de propiedades mecánicas.El siguiente cuadro indica aplicaciones, características y mezclas más comunes empleadas en soldadura porsistema GMAW (Gases INDURA):Los gases mixtos permiten obtener una soldadura mejor y más suave. La mezcla del 80% de Ar y 20% deCO2 por ejemplo combina las mejores características de los gases inertes y activos. El mayor costo del gasde protección, que es relativamente pequeño, se compensa totalmente con el hecho de que las soldaduras sehacen mejor y más rápidamente, con un aspecto más limpio y de mejor calidad.7. Analice el cordón realizado (fotografía) y evalúelo según las referencias de los catálogos.
  9. 9. Página 9Según el manual de soldadura de OERLIKON, tenemos las siguientes características con éste proceso desoldadura:Al regirnos por éstas referencias, podemos decir lo siguiente acerca de los cordones realizados en nuestraplaca de trabajo:Obtuvimos una muy buena presentación de los cordones de soldadura en la placa de acero utilizada en estapráctica. No fue una presentación excelente pues se pueden apreciar salpicaduras en los bordes del cordón,y esto se debe principalmente a una mala regulación del voltaje. Podemos decir que el voltaje con el cualtrabajamos fue mayor al requerido y esto produjo las salpicaduras que se mencionan. Otro factor que pudohaber influenciado en la aparición de las salpicaduras fue la distancia entre el electrodo continuo y la placa detrabajo, ya que al alejar la pistola de la placa se producían también salpicaduras sobre la misma.La limpieza del cordón fue mínima, lo único que hicimos fue enfriar la pieza con agua para poder manipularlaal finalizar la práctica. Sin embargo existía aceite o grasa en el agua que estaba estancada abajo del grifo,así que tuvimos que limpiar la superficie de la pieza con una franela para apreciar nuevamente los cordonestotalmente limpios. Aparte de esta limpieza, prácticamente no hubo necesidad de realizar ningún tipo delimpieza en los cordones.El arco y el charco de soldadura fueron totalmente visibles durante la realización de la práctica, además deque se tuvo una fácil manipulación de la pistola en la posición de trabajo en la que nos encontrábamos; espor esto que se pudo realizar cordones con una excelente presentación.La velocidad de trabajo fue óptima, y en comparación con el proceso de soldadura SMAW, se puede notaruna mayor velocidad de trabajo, lo cual convierte a la soldadura GMAW en un proceso ideal para trabajosindustriales o automatizados.No se obtuvo escoria alguna con este proceso de soldadura. Pudimos darnos cuenta de ello pues al finalizarla práctica intentamos pasar la piqueta y el cepillo sobre los cordones pero no obtuvimos ningún tipo deescoria al hacerlo.
  10. 10. Página 10El gas de protección que se usó fue una mezcla de CO2 y Argón, una mezcla común en este tipo de procesosy es útil para realizar una soldadura en acero al carbono mediante transferencia por cortocircuito (como seexplica en el siguiente numeral).8. Con un esquema identifique el tipo de transferencia de metal que sucedió en la práctica(soldadura del cordón).En el proceso de soldadura GMAW existen diferentes tipos de transferencia de metal dependiendo de losparámetros que variemos al momento de realizar el cordón, entre ellos tenemos la transferencia de rocío o“spray”, la transferencia globular y la transferencia por cortocircuito.Como podemos apreciar en las fotografías, el cordón que se pudo realizar en la práctica corresponde al detransferencia por corto circuito.El metal no es transferido libremente a través del arco, sino que se deposita cuando la punta del electrodotoca el metal base. Los cortos circuitos producidos por el contacto del electrodo con el baño fundido ocurrencon mucha regularidad, hasta 200 o más veces por segundo. El resultado final es un arco muy estable usandobaja energía (inferior a 250 amperios) y bajo calor. El bajo calor reduce al mínimo la distorsión,deformación del metal y otros efectos metalúrgicos perjudiciales. Esta transferencia metálica se obtiene enpresencia de dióxido de carbono (CO2) o con mezclas de argón y dióxido de carbono (Ar-CO2) como el gasde protección que usamos durante la realización de esta práctica.A continuación se muestran esquemas de este tipo de transferencia tomados del manual de soldadura deINDURA:
  11. 11. Página 11CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:Mediante la realización de esta práctica hemos podido aprender sobre la formación de cordones usando elproceso GMAW.Hemos reconocido los componentes y funciones del proceso GMAW.Aprendimos la importancia de mantener el “stickout” adecuado cuando realizamos soldadura mediante elproceso GMAW.Se pudo observar las ventajas y desventajas que presenta este proceso frente a la soldadura con SMAW.Se recomienda escoger adecuadamente el voltaje y los demás parámetros de soldadura antes de realizar loscordones pues si no lo realizamos correctamente podemos provocar defectos en la placa; éstos pueden sersalpicaduras (como en nuestro caso) o inclusive se pueden formar grietas, porosidades o discontinuidades alno tomar en cuenta este tipo de precauciones.Se debe tener cuidado con el manejo de la pistola, pues un descuido podría ocasionar accidentes en ellaboratorio. Es importante recordar que cuando oprimimos el gatillo de la pistola, el gas y el electrodoempiezan a salir a través de la misma, y si éste toca la placa provocaremos que se cierre el circuito y seforme el arco. Si no estamos preparados para ello, corremos el riesgo de percibir dicho arco sin utilizar lasgafas de protección y esto conlleva además otro tipo de peligros tanto para el soldador como para quienesestán a su alrededor.Es importante también escoger adecuadamente el electrodo con el cual vamos a trabajar, pues comopudimos observar durante la realización de esta práctica, al escoger un electrodo de mayor diámetroprovocaremos que éste se trabe dentro de la tobera y tendremos que detener todo el proceso para poder darsolución a este inconveniente. A nivel industrial esto significaría pérdidas para la empresa y siempredebemos estar conscientes de este tipo de problemas para poder darles una oportuna solución.BIBLIOGRAFÍA:http://www.angelfire.com/retro/chapa/Equipos%20de%20soldadura.htmhttp://www.slideshare.net/pandreacosta/savedfiles?s_title=soldadura-gmaw&user_login=rozurehttp://www.serchtemuco.cl/soldaduras/Proceso%20MIG.pdfProyecto de la Escuela Politécnica Nacional:http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/2641/1/CD-3322.pdf

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