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Elaborado por: Roberti Velasco
LABORATORIO DE PROCESOS
DE MANUFACTURA
Fecha: 12/10/2015
Rev: 1 Laboratorio de Soldadura II
PRÁCTICA 1
1. TEMA. HIGIENE Y SEGURIDAD INDUSTRIAL EN SOLDADURA
2. OBJETIVO GENERAL.
Identificar los peligros y riesgos a los que están expuestos los actores de un proceso de
soldadura en base a la norma ANSI Z49 – 1
3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Identificar condiciones inseguras y actos inseguros en procesos de soldadura.
Familiarizar al estudiante con el contenido de la norma ANSI Z49-1
Conocer nociones básicas de seguridad industrial y seguridad en el proceso de
soldadura
4. PROCEDIMIENTO.
a) Atender la explicación del instructor sobre las situaciones de trabajo que involucra la
inspección de soldadura.
b) Consultar la norma ANSI Z49 – 1.
c) Contestar el cuestionario con ayuda de la norma o algún otro recurso explicativo.
d) Entregar el cuestionario en la fecha que determine el profesor.
5. CUESTIONARIO.
a) En un proceso de soldadura establezca las condiciones inseguras y actos inseguros
para: personal operativo, personal de control de calidad, personal de supervisión.
b) ¿Cuál es el alcance de la norma ANSI Z49 – 1?
c) ¿Cuáles son los riegos en la ejecución de corte térmico de los materiales? Determine
actividades puntuales respecto a: purga de las válvulas de los cilindros antes de
conectar los reguladores a los cilindros, manipulación de un regulador a un cilindro,
purga de las mangueras de oxígeno y acetileno antes de encender el soplete.
d) ¿En el equipo de suelda oxiacetilénica se debe tener un procedimiento de inspección
del estado del equipo y reguladores antes y después de su uso? De ser afirmativa su
respuesta, proponer un procedimiento de inspección del estado del equipo y
reguladores
e) Enumerar las causas por las que se produce un retroceso de llama en la soldadura
oxiacetilénica. Justificar
f) Explicar tres efectos en la salud de todos los actores en un proceso de soldadura por
arco eléctrico. Justificar
g) ¿Qué es el TLV que aparece en las MSDS de materiales de aporte para los procesos
de soldadura? Consiga las MSDS de dos consumibles distintos y determine cuál es
el material más peligroso y su nivel máximo permisible.
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Rev: 1 Laboratorio de Soldadura II
h) Explicar la relación que existe entre las variables: diámetro de electrodo, tipo,
amperaje; y la emisión de humos en un proceso de soldadura.
i) Explicar las características de los humos de soldadura. Hacer énfasis en el tamaño
de las partículas del humo y en la repercusión en la salud de los involucrados en el
proceso.
j) ¿Cuáles son las disposiciones generales para el manejo y almacenamiento de
cilindros en un proceso de soldadura?
k) Según la normativa ANZI Z49.1, ¿cuáles son los requerimientos de seguridad para
un proceso de soldadura por arco?
l) ¿Cuáles son los EPP’s necesarios para los procesos SMAW, GTAW y SAW?
m) ¿Cuáles son las causas para desarrollar amiantosis?
n) ¿Qué es la amiantosis? ¿Cuáles son las medidas preventivas para evitarla?
o) Realice recomendaciones para mantener la seguridad en un proceso de soldadura.
Justifique cada una de ellas. (Diez por actor. Al menos tres actores)
p) ¿Qué es un espacio confinado en soldadura?
q) ¿En qué condiciones se puede realizar el corte y la soldadura?
r) ¿Cuál es la distancia mínima de ubicación de materiales combustibles dentro de un
área de soldadura o corte? Por qué?
6. APLICACIÓN:
Identificar dentro de la Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE y el Laboratorio de
Soldadura, los actos y/o condiciones inseguras. Realizar cinco en la Universidad y cinco
en el laboratorio y respaldar al menos dos con fotografías.
7. CONCLUSIONES.
8. BIBLIOGRAFÍA.
Revisado por: Tania Crisanto Aprobado por: Luis Segura
Elaborado por: Roberti Velasco
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Rev: 1 Laboratorio de Soldadura II
PRÁCTICA N°2
1. TEMA. PROCESOS DE SOLDADURA MANUAL (SMAW), SEMI-AUTOMÁTICA
(GMAW) Y AUTOMÁTICO (GMAW)
2. OBJETIVOS GENERAL.
Realizar juntas soldadas a tope con procesos de soldadura de tipo manual,
semiautomática y mecanizada
Desarrollar criterios para planificar, organizar, ejecutar y costear procesos de
soldadura mecanizada
3. MATERIALES Y EQUIPO:
a. Probetas de acero ASTM A36: Long. mín.: 200 mm, espesor mínimos de 8
mm
b. Proceso manual: Electrodos E6011 Ø 3mm
c. Proceso semi – automático y mecanizado:
i. Alambre ER 70 S – 6 / ER 71 T 1
ii. Gas inerte CO2 o mezcla de Ar – CO2
d. Piqueta
e. Amoladora, Grata
f. Llave inglesa, corta frio
g. Equipo de seguridad personal
4. PROCEDIMIENTO:
a) Atender la explicación del profesor sobre la práctica.
b) Establecer las características de la junta a realizar (geometría, dimensiones, etc)
c) Armar la junta a soldar: cortar, limpiar, amolar biseles, armar (soldar puntos).
d) Preparar el equipo, accesorios y herramientas para la ejecución de la junta soldada.
e) Establezca las variables para la ejecución de una junta con cada uno de los
procesos.
f) Realizar la junta soldada de cada proceso.
g) Limpiar la junta soldada de cada proceso.
h) Efectué una inspección visual de la junta soldada.
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i) Ejecute ensayos/pruebas mecánicas para determinar la calidad de la junta soldada.
j) Analizar la junta soldada de cada proceso y realizar un informe final sobre las fallas y
distorsiones, etc.
Nota: Lo marcado en amarillo son los implementos que debe proveerse cada alumno para la
realización de la práctica.
5. RESULTADOS:
a. Equipo semi – automático para proceso GMAW / FCAW
Máquina: ________________________
Modelo: _______________________________
Ciclo de Trabajo: _______________________
Rango de amperaje: _____________________
OCV: ___________________________________
Parámetros:
Especificación del consumible: ________________________
Clasificación del consumible: __________________________
Gas de protección: ______________________
Amperaje: _____________________________
Voltaje: _______________________________
Velocidad salida del alambre: _____________
Velocidad de soldeo: _____________________
Esquema de la junta con número de cordones depositados
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b. Equipo mecanizado para proceso GMAW / FCAW
Máquina: ________________________
Modelo: _______________________________
Ciclo de Trabajo: _______________________
Rango de amperaje: _____________________
Conexión: _____________________________
Rango de voltaje: _______________________
Parámetros:
Especificación del consumible: ________________________
Clasificación del consumible: __________________________
Gas de protección: ______________________
Amperaje: _____________________________
Voltaje: _______________________________
Velocidad salida del alambre: _____________
Velocidad de soldeo: _____________________
Esquema de la junta con número de cordones depositados
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a. Haga un análisis de la junta ejecutadas estableciendo las fallas, distorsiones o
cualquier tipo de observación que se obtengan de las juntas de cada proceso.
(anexe fotografías de los procesos y discontinuidades).
b. Analizar los tipos de procesos de soldadura desde el punto de vista de las
actividades previas, durante y después de la ejecución de la junta y
compararlos
c. Establezca campos de aplicación de los tipos de procesos de soldadura
6. CONCLUSIONES.
7. RECOMENDACIONES.
8. BIBLIOGRAFÍA.
Revisado por: Tania Crisanto Aprobado por: Luis Segura
Elaborado por: Roberti Velasco
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PRÁCTICA N°3
1. TEMA: RELACIÓN ENTRE ENTRADA DE CALOR Y ESTRUCTURA
METALOGRÁFICA DE LA ZAT
2. OBJETIVO GENERAL:
Establecer la relación entre la estructura metalográfica de la ZAT y entrada de calor.
3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Realizar juntas soldadas con diferentes consumibles y diferentes parámetros
operacionales (entrada de calor a la junta, precalentamiento)
b) Establecer el perfil de calentamiento de la junta soldada
c) Realizar la micrografía de la ZAT de la junta soldada
d) Realizar un perfil de dureza
4. MATERIALES:
a) Juntas:
i. Material: Placa de acero ASTM A 36 (Anotar la especificación)
ii. Medidas: 180 x 50 x 10 mm
iii. Cantidad: 4 (Se generan 2 cupones de prueba)
b) Consumible
i. Clasificación: _____________________
ii. Especificación: ___________________
iii. Tamaño: _________________________
iv. Gas protección: ___________________
4. EQUIPO:
a) Soldadora requerida para el proceso seleccionado (los estudiantes deberán
detallar las características técnica de la máquina).
b) Amoladora
c) Grata
d) Cepillo de alambre
e) Termocuplas
f) Equipo de seguridad personal.
g) Equipo para ejecutar ensayos macrográficos y micrográficos
h) Equipo para efectuar microdureza Knoop
5. PROCEDIMIENTO:
a) Atender a la explicación del profesor sobre las juntas a realizar.
b) Identificar las variables esenciales y preparar un procedimiento de soldadura.
c) Preparar el material base según la geometría de la junta especificada en el
procedimiento.
d) Regular, calibrar y registrar los variables de operación de los equipos de
soldadora.
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e) Realizar un precalentamiento si es necesario (calcular).
f) Realice la junta soldada y registre el valor de las variables de soldadura
(Según cuadro de valores)
g) Efectuar la inspección visual a la junta y registre indicaciones.
h) Realice el ensayo de macro – microestructura de las juntas y analice.
i) Ejecute el ensayo de microdureza Knoop. en diferentes zonas dentro de la
ZAT. (5 indentaciones mínimo).
j) Concluya y analice.
k)
6. RESULTADOS:
Proceso:
Conexión:
Velocidad de Avance:
Caudal gas de protección:
Precalentamiento:
# t (s) A
(A)
Voltaje
(V)
Velocidad
alambre
(cm/min)
T
( ̊C)
Q
aportado
(J/cm) lado a lado b
1 0
2 10
3 20
4 30
5 40
6 50
7 60
8 70
9 80
10 90
11 100
12 110
13 120
a) Esquema de la unión obtenida indicando datos de la junta y del cordón obtenido.
b) Indicaciones encontradas en la inspección visual de la junta. (Se recomienda
realizar un bosquejo o tomar una imagen para la descripción)
c) Análisis macrográfico y micrográfico de las estructuras metalográficas encontradas.
Identificar las distintas zonas de la soldadura: Metal de Soldadura (MS),
Línea de fusión (LF), zona afectada por el calor (ZAC) y metal base (MB).
Medir anchos de la zona afectada por el calor.
Identificar diferentes zonas dentro de la ZAC, asociar las diferencias con
los ciclos térmicos que pudo haber sufrido el material.
Elaborado por: Roberti Velasco
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Análisis del perfil de dureza determinado (Realice un gráfico)
Comparar la morfología de las estructura de solidificación (zona de fusión)
de distintos materiales (acero, aluminio, cobre).
7.- CUESTIONARIO:
a) Porque no es buena la calidad de la junta soldada cuando el material base es
afectado térmicamente. ¿Cómo influye en la resistencia de la junta?
b) Que norma recomienda para realizar el procedimientos de soldadura en este
proceso? (justificar).
c) Que escala de dureza utilizo y por qué?
d) Por es importante realizar un procedimiento de soldadura?
8.- CONCLUSIONES:
11.- RECOMENDACIONES:
12.- BIBLIOGRAFIA:
Revisado por: Tania Crisanto Aprobado por: Luis Segura
Elaborado por: Roberti Velasco
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PRÁCTICA N°4
1. TEMA: APLICACIÓN DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS EN JUNTAS SOLDADAS
2. OBJETIVO GENERAL:
Aplicar técnicas de ensayos no destructivos en juntas soldadas a fin de determinar defectos
en las juntas soldadas.
3. MATERIALES:
Líquidos Penetrantes:
o Limpiador –
o Líquido Penetrante
o Revelador
o Papel absorbente
Partículas Magnéticas:
o Puntas de contacto de tipo yugo
o Polvo magnético de color – Partículas de Hierro
Juntas Soldadas
4. PROCEDIMIENTO:
a) Atender a la explicación del profesor sobre END.
b) Realizar una inspección visual a las juntas soldadas (con los resultados hacer
una formato de presentación y adjuntar).
Ejecutar el ensayo de líquidos penetrantes:
a) Se toma muestra a analizar, y se limpia su superficie de forma que quede
libre de agua, aceite o cualquier otro agente contaminante.
b) Se aplica, por pulverización mediante aerosoles, el líquido penetrante
(ARDROX 996 P) sobre la superficie para que entre en los posibles defectos
de la pieza; se deja secar la pieza entre 10 – 15 min.
c) A continuación se elimina el exceso de líquido penetrante mediante el líquido
removedor (ARDROX 9PR5). Para ello se impregna un papel con el
removedor y se frota con dicho papel la superficie de la pieza.
d) Finalmente se aplica el revelador (ARDROX 9D1B). Este líquido absorbe el
penetrante que no ha quedado en las discontinuidades, quedando
manchados de color rojo solo los lugares donde existen defectos.
e) Tras la inspección se procede a limpiar de nuevo la pieza ensayada.
f) Registrar las observaciones e indicaciones.
Ejecutar el ensayo de Partículas magnéticas:
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a) Preparación de las piezas (limpieza)
b) Magnetizar en distintas direcciones y ángulos, para cubrir todas las posibles
discontinuidades.
c) Inspeccionar e registrar los posibles defectos.
d) Desmagnetizar
e) Limpieza posterior.
Analizar los resultados y desarrollar un formato de reporte de END, según la norma AWS
D1.1 anexo N
5. RESULTADOS:
a. Documentar con fotos e anexar en el folder.
b. Anexar el reporte al informe
c. analizar los resultados obtenidos en cada ensayo realizado.
6. CONCLUSIONES:
7. RECOMENDACIONES:
8. BIBLIOGRAFÍA:
Revisado por: Tania Crisanto Aprobado por: Luis Segura
Elaborado por: Roberti Velasco
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PRÁCTICA N°5
1. TEMA: DESARROLLO Y CALIFICACIÓN DE UN PROCEDIMIENTO DE
SOLDADURA PARA UNA JUNTA CJP SEGÚN LA NORMA AWS D1.1
2. OBJETIVO GENERAL:
Realizar diseño de una especificación de procedimiento de soldadura (WPS) de acuerdo
al código de estructuras soldadas de acero AWS D1.1.
Ejecutar la calificación de la WPS, generar el registro de la calificación del procedimiento
(PQR) y el registro de calificación del soldador, sustentándolo con los resultados de los
ensayos no destructivos y mecánicos requeridos.
3. MATERIALES:
(Especificados bajo AWS D1.1 cap. 3)
- Material Base: _______________
- Material de aporte: ___________Ø:______
- Gas de protección: ____________
4. EQUIPO:
a) Equipo conforme especifique el WPS (los estudiantes deberán detallar las
características técnicas de la máquina).
b) Grata.
c) Esmeril.
d) Cepillo de alambre.
e) Instrumentos de medición de Temperatura
f) Pinza Amperimétrica.
g) Equipo de seguridad personal.
5. PROCEDIMIENTO:
a) Atender a la explicación del profesor.
b) Identificar variables y diseñar el WPS según norma D1.1 Anexo E –
especificación de procedimiento (adjuntar en anexos).
c) Preparar las juntas según el WPS, para realizar el cupón de prueba para
calificación de procedimiento.
d) Verificar en el WPS si el material base necesita precalentamiento.
e) Si es necesario revisar protección velocidad del viento (D1.1 - 5.12.1)
f) Controlar las variables con los instrumentos necesarios y registrar en el cuadro
1.
g) Realizar la junta soldada siguiendo las instrucciones del WPS.
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h) Ejecutar los END: inspección visual, Partículas Magnéticas y Líquidos
Penetrantes, si requiere el WPS (revisar criterios de aceptación – AWS D1.1.
cap. 4 y adjuntar firmas de responsabilidad.)
i) Registrar datos e imágenes del ensayo.
j) Sacar las probetas de prueba necesarios, para los ensayos mecánicos.
k) Ejecutar los Ensayos mecánicos y evaluarlos (adjuntas firmas de
responsabilidad de los ensayos realizados y revisar criterios de aceptación AWS
D1.1 cap.4).
l) Registrar los resultados en el formato de registro de calificación PQR.
Nota: En el caso de realizar soldadura en filete, guiarse en el procedimiento descrito,
con las debidas excepciones que especifique el código en descripción, para soldaduras
de filete.
6. RESULTADOS:
(Aporte intelectual de los alumnos, sobre aspectos importantes de la práctica.)
WPS Diseñado, Registro de calificación del procedimiento (PQR), Registro de
calificación del soldador
Esquema de la junta, con dimensiones actuales: geometría de la junta, número y tamaño
de cordones
Tabla 1.Registro de las variables.
Capa A
(rango)
V
(rango)
Velocidad
alambre
(cm/min)
Corriente
y
polaridad
e
(mm)
T
( ̊C)
t
(s)
Velocidad
avance
(cm/s)
Q
aportado
(J/cm)
1
2
3
4
5
6
Registrar los valores actuales obtenidos de los ensayos, compararlos con los requeridos
por el código e indicar si cumple (Evaluar – criterios de aceptación – AWS D1.1 cap. 4):
Analizar los resultados obtenidos en cada ensayo realizado.
7. CUESTIONARIO:
a) Puede usted realizar soldadura de producción con un procedimiento calificado
bajo la norma D1.1? qué tipo de producción y porque? Justifique y que
alcance tiene. (especifique la fuente en la norma)
Elaborado por: Roberti Velasco
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b) Indique cuales son las ventajas y desventajas de un procedimiento calificado.
c) Indique cuales son las ventajas y desventajas de un procedimiento
precalificado.
1. CONCLUSIONES:
(Qué resultados directos de la práctica se obtuvieron)
2. RECOMENDACIONES:
(Que se recomienda a fin de mejorar la práctica en general)
3. BIBLIOGRAFÍA:
(Todo el material bibliográfico utilizado para esta práctica)
Elaborado por: Roberti Velasco
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4. ANEXOS
Adjuntar toda la información requerida y especificada en la norma
Revisado por: Tania Crisanto Aprobado por: Luis Segura