Curso de Soldadura Autogena

INTRODUCCIÓN A LA SOLDADURA

INTRODUCCION A LA SOLDADURA

SOLDADURA: Es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dos materiales, (generalmente metales o termoplásticos) generalmente logrado a través de la fusión de los materiales que se van a unir y pudiendo agregar un material de aporte.

Hay procesos de soldadura en los cuales los materiales que se van a unir, no se fusionan, lo que se fusiona es otro material con un punto de fusión mas bajo que sirve de aglutinante entre las piezas que se van a unir.

PROCESOS DE SOLDADURA.Los procesos de soldadura se pueden clasificar

de dos formas:1. Procesos con fusión. Las dos piezas que se

van a unir se fusionan y se unen, se puede utilizar material de aporte.

2.- Procesos sin fusión.Este proceso se basa en calentar los metales

hasta una temperatura inferior a su punto de fusión y unirlos con un metal de aporte con un punto de fusión menor (estaño, bronce, plata, laton) a las piezas a unir, o calentar los metales hasta que estén blandos para martillarlos o unirlos a presión entre si.

Estos procesos los podemos dividir de la siguiente manera:

1. Soldadura blanda.2. Soldadura fuerte.3. Soldadura con bronce.

En la soldadura blanda y en la fuerte, la unión se produce al permitir el flujo por capilaridad del metal de aporte hacia el metal base, habiendo una abertura entre las piezas de metal que se van a unir. La diferencia principal entre estos dos procesos es la temperatura a la cual se lleva acabo el proceso.

En el caso de la soldadura con bronce, esta no depende de la acción capilar.

Capilaridad: La capilaridad es una propiedad de los fluidos que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.

Soldadura con estaño.

Importancia de la soldadura.La soldadura tiene una misión muy importante en la

industria y tiene tal diversidad de aplicaciones que seria difícil mencionar una industria metalmecánica en donde no utilicen soldadura en menor o mayor medida.

La AMERICAN WELDING SOCIETY (AWS) tiene una lista de mas de 90 procesos diferentes de soldadura y corte.

A continuación algunos de los procesos de soldadura.

Procesos de soldadura

Con fusión Sin fusión

Soldadura con arcoSoldadura con hidrogeno atómicoSoldadura con arco de carbónSoldadura con arco de metal desnudoSoldadura con electro gasSoldadura con núcleo de fundenteSoldadura con gas y arco de metalSoldadura con gas y arco de tungstenoSoldadura con arco de plasmaSoldadura con gas y arco protegidoSoldadura con arco sumergido

Soldadura con oxigeno y combustible.Soldadura con aire y acetileno.Soldadura oxiacetilénicaSoldadura oxhídricaSoldadura con gas a presión

otras soldadurasSoldadura con haz de electronesSoldadura con electro escoriaSoldadura por flujoSoldadura por inducciónSoldadura con rayo láserSoldadura por termita

Soldadura por resistenciaSoldadura a tope con arcoSoldadura por resistencia de alta frecuenciaSoldadura por percusiónSoldadura por proyecciónSoldadura de costuraSoldadura de puntosSoldadura recalcada

Soldadura de estado solidóSoldadura por coestrusionSoldadura en frióSoldadura por difusiónSoldadura explosivaSoldadura por forjaSoldadura por fricciónSoldadura a alta presiónSoldadura por laminadorSoldadura ultrasónica.

Soldadura fuerte o con bronceSoldadura con arcoSoldadura por bloqueSoldadura difusiónSoldadura por inmersiónSoldadura por flujoSoldadura en hornoSoldadura por inducciónSoldadura infrarrojaSoldadura por resistenciaSoldadura con sopleteSoldadura con doble arco de carbón

Soldadura blandaSoldadura por inmersiónSoldadura en hornoSoldadura infrarrojaSoldadura con cautínSoldadura por resistenciaSoldadura con sopleteSoldadura ondulada

¿Por qué emplear la soldadura?1.- El proceso de soldadura se emplea porque es: • Uno de los métodos más económicos para unir

metales.• Válida para un amplio rango de espesores que

cubre desde unas décimas de milímetro hasta espesores de 10 pulg. (25 cm.)

• Muy versátil. Se utiliza en una amplia gama de componentes, formas y tamaños.

2.- Las uniones obtenidas por soldadura son: • Permanentes.• Fuertes, normalmente ofrecen la resistencia

de los componentes.• Libres de poros.• Por lo general de fácil aplicación.• De fácil inspección por ensayos no

destructivos.

PROCESOS DE SOLDADURA CON ARCO ELECTRICO.

En estos procesos, el calor utilizado en la fusión de las piezas que se van a unir se obtiene de un arco eléctrico. El proceso puede ser con o sin aporte de material.

Los procesos mas comunes de soldadura con arco eléctrico son:

1.- Arco eléctrico con electrodo revestido.

2.- Proceso MIG (Metal inert Gas), también conocido como Gas metal arc welding (GMAW), o metal active gas (MAG).

El proceso MIG establece un arco eléctrico entre la pieza de trabajo y el alambre electrodo que se alimenta continuamente. Utiliza una máquina de potencial constante, antorcha y un mecanismo que alimenta el alambre. Es requerida la protección de un gas o mezcla de gases.

3.- Proceso TIG (Tugsten inet gas), o GTAW (Gas tungsten arc welding). Tambien conocido comúnmente con el nombre de soldadura con argón.

El proceso GTAW, establece el arco eléctrico entre un electrodo de tungsteno (no consumible) y la pieza a unir, se requiere una protección de un gas o mezcla de gases normalmente, la fuentes de poder incluyen una unidad de alta frecuencia que ayuda a iniciar el arco sin tocar la pieza base y estabilizarlo.

Una característica del proceso es que no genera sal picadura y produce cordones de gran calidad. Se pueden unir aceros al carbón, inoxidables, aluminio, cobre y aleaciones, titanio y magnesio.

CURSO SOLDADURA AUTOGENA.

1.- SEGURIDAD.Las investigaciones de las compañías de seguros

y organizaciones de seguridad han demostrado que la soldadura no es mas peligrosa que cualquier otra ocupación de trabajo artesanal. Sin embargo, existen ciertas precauciones que se deben de tomar para la protección de uno mismo y de los demás.

Seguridad personal.1. Usar gafas de soldar para protegerse de las chispas y de los

rayos ultravioleta.2. Antes de comenzar a soldar, comprobar que los vidrios de las

gafas sean los adecuados y estén en buenas condiciones.3. Utilice gafas de seguridad cuando trabaje con el esmeril

4. Utilizar guantes resistentes al calor.5. Usar botas con casco de acero.6. Mantener la ropa libre de aceites o grasas.7. No permitir que la ropa se sature de oxigeno.

Medidas de seguridad.1. Usar gafas de soldar para protegerse de las

chispas y de los rayos ultravioleta.

2.- Antes de comenzar a soldar, comprobar que los vidrios de las gafas sean los adecuados y estén en buenas condiciones.

3.- Utilice gafas de seguridad cuando trabaje con el esmeril.

4.- Si hay mas personas en el área de trabajo, checar que estén protegidas y utilizar mamparas para evitar la filtración de rayos ultravioleta y chispas.

5.- Utilizar vestimenta adecuada.

6.- Mantener la ropa libre de aceite y de grasa.7.- No utilizar oxigeno comprimido como aire

comprimido para limpiar.8.- Mantener materiales combustibles (gasolina,

diesel, thiner, madera, plásticos, cilindros de gases) lejos del área de soldadura, en caso de que no se pueda, proteger el material combustible.

9.- No suelde tanques ni botes cerrados, cuando los suelde, llénelos con agua para evitar acumulación de gases.

10.- Tenga siempre por lo menos un extintor de incendios en un área visible.

11.- En caso que el tanque de acetileno utilice una llave especial para abrirlo o cerrarlo, mantenga esta posicionada en el tanque para poder cerrar el cilindro rápidamente en caso de emergencia.

12.- Nunca deje que la presión del acetileno pase de 15 psig (100 kPa)(1kg/cm) ya que arriba de esta presión el acetileno es un gas muy inestable y puede formar mezclas explosivas con el aire.

13.- El acetileno tiene un olor nauseabundo, si siente este olor, cierre los tanques de acetileno y trate de localizar la fuga.

14.- Trabaje siempre en lugares ventilados.15.- Si esta soldando plomo, bronce, laton o

lamina galvanizada, utilice una mascarilla de seguridad para respirar.

Checar el siguiente poster:

37 violaciones a las normas de seguridad

EQUIPO DE OXIACETILENO.Con un equipo de oxiacetilénico no se suelda tan

rápidamente como con un equipo de soldadura con arco eléctrico, pero se tiene la ventaja de poder cortar acero al carbón de manera rápida, calentar metales para poder deformarlos fácilmente y tiene la gran ventaja de poder soldar metales no ferroso por medio de la soldadura sin fusión.

Desventajas:• Es un proceso más caro que el de oxigeno –

propano.• Produce deformaciones por la gran

concenteacion de calor, por lo tanto no es recomendable para ciertos trabajos.

• La soldadura en espesores gruesos resulta antieconómico.

Acetileno: Es un gas altamente inflamable, un poco más ligero que el aire, incoloro, con olor a ajo. Produce una llama de hasta 3.000 ºC, una de las temperaturas de combustión más altas conocidas, superada solamente por la del hidrógeno atómico (3400 ºC - 4000 ºC), el cianógeno (4525 ºC) y la del dicianoacetileno (4987 ºC).

Cilindro de Oxigeno:El oxigeno se surte en unos cilindros de color

verde, mas altos y delgados que los del acetileno.

El cilindro consta de unos fusibles de seguridad que se abren si la presión en el cilindro aumenta demasiado, dejando escapar el oxigeno por unos agujeros.

CILINDRO DE ACETILENO:Este cilindro es de color rojo oxido y es más

corto y más ancho que el cilindro de oxigeno. El cilindro del Acetileno se identifica en la ojiva

del mismo por el color Rojo Oxido, y una etiqueta adherida en la misma parte con las indicaciones de seguridad y el nombre del gas.

En la base y arriba del cilindro hay unos pernos sujetados con un tipo especial de plomo que se funde cuando la temperatura del cilindro llega a los 105 grados.

El gas acetileno no se puede almacenar a mas de 100 kPa (15psig)(1.00kg/cm) ya que se vuelve muy inestable y hay peligro de explosión, por esta razón, los cilindros de acetileno tienen por dentro una pared de asbesto en forma de panal y liquido acetona, esto permite que el acetileno se pueda almacenar a mayores presiones.

Al contrario de los cilindros de oxigeno, los cilindros que contienen acetona (cilindros de acetileno) siempre se deben de mantener en posición vertical. Si se dejan en posición horizontal, la acetona se escurrirá hasta la válvula del cilindro y saldrá cuando este se abra.

Reguladores y manómetros.El propósito o función principal de un regulador

es reducir la alta presión de un cilindro a una presión de trabajo más baja y segura.

Los reguladores de oxigeno y de acetileno tienen cinco partes principales:

• Un tornillo de ajuste de presión:

• Don manómetros o medidores de presión, uno mide la presión del cilindro y el otro mide la presión de trabajo..

• Dos conectores roscados, uno para conectar el cilindro y otro para conectar la manguera.

Las roscas de las conexiones que están conectadas al gas combustible (acetileno, butano) son roscas izquierdas.

Las roscas de las conexiones de los gases no combustibles, son derechas (oxigeno, dióxido de carbono, argón).

Nunca trate de conecta un manómetro de un gas especifico a un cilindro de otro gas.

Los conectores de gas combustible tienen una muesca tallada, lo que los diferencia de los conectores para gases no combustibles.

Mangueras:Las mangueras conectan el regulador con el

soplete, las mangueras para oxigeno son verdes y las mangueras para gas combustible son rojas.

Válvulas anti retorno (válvulas chec).Estas válvulas permiten el flujo del gas en una sola dirección,

impidiendo de esta manera el retroceso de la flama.Es de uso común conectar una válvula anti retorno a la salida

del manómetro (gas y oxigeno) para posteriormente conectar la manguera, también es de uso común conectar otra válvula anti retorno entre la manguera y el soplete.

La válvula anti retorno que va después del manómetro no es igual a la válvula anti retorno que va entre la manguera y el soplete.

Sopletes:Los equipos oxiacetilénicos tienen dos clases de

sopletes. Uno utilizado para soldadura y el otro utilizado para corte.

El soplete de corte puede funcionar tanto con acetileno como con butano, lo que cambia son las boquillas y las presiones.

Boquillas de corte para acetileno y butano.

Acetileno Butano

Ver siguiente catalogo

Soplete pasa soldar.

Boquillas para soldar.

Armado del equipo:1.- Posicionar los cilindros verticalmente y

asegurarlos a un lugar fijo.

2.- Quitar las tapas protectoras de los cilindros.

3.- Eliminar el polvo que pueda haber en las válvulas de los cilindros, para ello abra la válvula lentamente un octavo de vuelta y cierre inmediatamente. Antes de hacer esta operación hay que checar que no haya grasa en la salida de las válvulas de los cilindros.

4.- Conectar los reguladores a los cilindros, utilizar teflón, antes de hacer esta operación verificar que las roscas este en buenas condiciones y que los tornillos reguladores de la presión de salida este fuera.

5.- Abrir un cuarto de vuelta las válvulas de los cilindros, posicionar los tornillos reguladores de presión y apriételos hasta que salga un poco de gas por la toma de la manguera.

6.- Colocar las válvulas anti retorno en las salidas de los reguladores, utilizar teflón.

7.- Conectar las mangueras a las válvulas anti retorno, utilizar teflón.

8.- Conectar el otro extremo de las mangueras a las válvulas anti retorno del soplete, utilizar teflón.

9.- Conectar las válvulas anti retorno del soplete al soplete, utilizar teflón.

10.- Verificar que los tornillos reguladores de presión estén fuera, abrir los cilindros, ajustar la presión de salida con los tornillos, abrir las válvulas del soplete, verifique que salen los gases, cerrar las válvulas del soplete, cerrar las válvulas de los cilindros, si la presión baja, es que existe fuga, si se mantiene es que no hay fuga. Exista o no fuga, aplicar agua jabonosa a las uniones para verificar fugas.

11.- En caso de fuga en alguna conexión, reconectar de nuevo la conexión y volver al paso 10.

Uso del equipo:1.- Revisar que todo el equipo este bien armado.

2.- Abrir el cilindro de acetileno y luego el de oxigeno.

3.- Apretar los tornillos reguladores de presión hasta la presión deseada.

4.- Abrir la válvula de acetileno de soplete un cuarto de vuelta.

5.- Encender con el chispero el soplete.6.- Ajustar la flama hasta que deje de salir humo

negro.

7.- Abrir la válvula de oxigeno y ajustar la flama deseada.

8.- Para apagar la flama, primero cerrar la válvula de acetileno y luego la de oxigeno.

Tipos de flama:

Contraexplosiones:En ocasiones cuando se esta soldadndo,

repentinamente se apaga la flama del soplete seguido de un estallido en la boquilla.

Esto se debe a que se acerca mucho la boquilla a la zona de soldadura, también se puede deber a que la boquilla esta sucia.

Cuando esto pasa, cierre de inmediato las válvulas del soplete empezando por la de acetileno.

Las contraexplosiones también se pueden deber al sobrecalentamiento de la boquilla, en esos casos hay que enfriar la boquilla introduciéndola en un cubo de agua teniendo abierta la válvula de oxigeno del soplete

Flama en retroceso:Esta flama es la mas peligrosa, cuando esto

ocurre se escucha un chiflido fuerte en la boquilla, generalmente va acompañado de humo negro.

Si esto ocurre, cerrar las válvulas del soplete, empezando con la de oxigeno y luego cerrar las válvulas de los cilindros.

La causa mas común de retroceso de flama, son las presiones incorrectas de oxigeno y acetileno.

También suele pasar cuando la boquilla toca el metal o por métodos incorrectos de encendido.

Por estas razones es recomendable utilizar válvulas check (anti retorno) tanto en los reguladores como en el soplete.

Uniones:Las uniones mas comunes son las siguientes:1.- Unión a tope.

2.- Unión T.

3.- Unión traslape.

4.- Unión esquina.

5.- Unión canto.

Posiciones:

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