Curso Soldadura Básica

5/12/2018 Curso Soldadura B sica - slidepdf.com

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Universidadde Concepción

CENTRO DE FORMACIÓN TÉCNICA LOTA ARAUCOCorporación Universidad de Concepción

Apuntes para Clases de Soldadura.

Profesor Francisco. Bernal. Espinoza.

Encargado Taller de Soldadura CFT. Lota- Arauco.

Fecha 23/08/10

Casa Central: Carlos Cousiño 184-199 Lota Alto, Lota

Sede: Séptimo de Línea 512-Cañete

Fono:41-2262500/Fax 41:2262547/e-mail [email protected]

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Índice

• Seguridad en soldadura al arco 3-4

• Seguridad en operaciones de soldadura 5

• Seguridad en al usar una maquina de soldar 6-8

• Seguridad en soldadura de estanques 9

• Sistema arco manual 10-16

• Uniones 17-24

• Terminología básica de soldadura 25-27

• Posiciones en soldadura 28

• Problemas y defectos en soldadura al arco 29-36

• Geometría de las juntas 37-40

• Electrodos básicos 41-49

• Equipo para soldadura y oxicorte. 50-54

• Proceso oxicorte 55-60




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Seguridad en soldadura al arco

Cuando se realicen soldaduras al arco durante la cual ciertas partes conductoras deenergía, el operador debe observar con especial cuidado ciertas reglas de seguridad, afin de contar con la máxima protección personal y también proteger a las otras personasque trabajan a su alrededor.

a) Protección personal:Siempre utilice todo el equipo de protección necesario para el tipo de soldadura arealizar. El equipo consiste en:

1- Mascara de soldar:

Protege los ojos, la cara y el cuello, debe de estar provista de filtros inactivos al procesoe intensidad de corriente empleada.

2- Guantes de cuero:

Para proteger de las salpicaduras y exposición a los rayos ultravioleta.

3- Polainas y casaca de cuero:

Son necesarios para cualquier proceso de soldadura sobre todo para realizar soldaduras en verticales y sobre cabeza. Para evitarlas severas quemaduras quepuedan ocasionar las salpicaduras del metal fundido.

4- Zapatos de seguridad:

Que cubran los tobillos para evitar el atrape de salpicaduras.

5- Gorro:

Protege el cabello y el cuero cabelludo, especialmente cuando se realizan soldadurasen posición.

Importante:

Evitar tener en los bolsillos todo material inflamable como fósforos, encendedores,papel celofán, etc.




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Protección de la vista

La protección de la vista es un asunto tan importante que merece consideración aparte.El arco eléctrico que se utiliza como fuente calórica y cuya temperatura alcanza los4000ºC, despende radiaciones visibles y no visibles. Dentro de estas últimas tenemos,aquellas de efectos más nocivos como son los rayos ultravioleta e infrarrojos.

El tipo de quemadura que el arco produce en los ojos no es permanente aunque esextremadamente doloroso y molesto. Su efecto es como tener arena caliente en losojos, para evitar este efecto en la vista se debe utilizar siempre mascara de soldar provista de un lente protector que ajuste bien y delante de este para su protección hayque utilizar una cubierta de vidrio la que debe ser sustituida inmediatamente en caso deque esta se deteriore, a fin de guardar una completa protección, el lente protector debeposeer la densidad adecuada al proceso e intensidad de corriente utilizada.




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Seguridad en operaciones de soldadura

Condiciones que deben ser consideradas

Riesgos de incendio:

Nunca se debe soldar en la proximidad de líquidos inflamables, gases, vapores,metales en polvo combustibles, es necesario mantener perfectamente aireado yventilado el área de trabajo mientras se realizan trabajos de soldaduras.

Ventilación:

Soldar en áreas confinadas sin ventilación adecuada puede considerarse unaoperación arriesgada, porque al consumirse el oxigeno disponible, a la par con el calor de la soldadura y el humo restante, el operador queda expuesto a severas molestias yenfermedades.




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Humedad:

La humedad entre el cuerpo y algo electrificado forma una línea a tierra que puedeconducir corriente al cuerpo del operador y producir un choque eléctrico.

Seguridad al usar una maquina de soldar

Antes de usar una maquina de soldar al arco se deben guardar ciertas normas deseguridad y precauciones: conocer su operación y manejo, como también loscomponentes y accesorios. Para su seguridad y facilidad, deben observarse ciertasreglas de seguridad:

Maquina soldadora (fuente de poder)Circuito con corriente:

En la mayoría de los talleres el voltaje usado es de 220 o 380 volts. El operador debede tener en cuenta el hecho que estos voltajes son elevados, capaces de inferir graveslesiones. Por ello es muy importante que ningún trabajo se realice en los cables,interruptores, controles etc., antes de haber comprobado que la maquina ha sidodesconectada del circuito. Cualquier inspección en la maquina debe realizarse cuandoel circuito halla sido desenergizado.




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Línea a tierra:

Todo circuito eléctrico debe tener una línea a tierra para evitar la posible formación decorrientes parasitas que provoquen un choque eléctrico al operador, cuando este por ejemplo, llegue a poner una mano en la carcasa de la maquina. Nunca opere unamaquina que no tenga su línea a tierra.

Cambio de polaridad. El cambio de polaridad se realiza para cambiar el polo del electrodo de positivo(polaridad invertida) a negativo (polaridad directa). No cambie el selector de polaridad sila maquina esta operando, ya que al hacerlo saltara el arco eléctrico en los contactosdel interruptor, destruyéndolos. Si su maquina soldadora no tiene selector de polaridad

cambie los terminales cuidando que estos no se encuentre energizados.




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Cambio del rango de amperaje:

En las maquinas que cuentan con 2 o mas escalas de amperaje no es recomendableefectuar cambio de rangos cuando se esta soldando, esto puede producir daños en latarjeta de control u otros componentes tales como diodos, transistores, etc.

En maquinas de tipo clavijeros no se debe cambiar el amperaje cuando el equipo estasoldando ya que se producen serios daños el los contactos eléctricos, causados por laaspiración de un arco eléctrico al interrumpir la corriente.

Circuito de soldadura.

Cuando no se esta utilizando el porta electrodo nunca debe ser dejado encima de lamesa o en contacto con cualquier otro objeto que tenga una línea directa a la superficiedonde se suelda. El peligro en este caso es que el porta electrodo, en contacto con elcircuito a tierra, provoque en el transformador del equipo un corto circuito. La soldadurano es una operación riesgosa si se respetan las medidas preventivas adecuadas. Esto




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requiere un conocimiento de las posibilidades de daño que puedan ocurrir en lasoperaciones de soldadura y una precaución habitual de seguridad por el operador.

Seguridad en soldadura de estanques.

Soldar recipientes que hayan contenido material inflamable o combustible es unaoperación de soldadura extremadamente peligrosa. A continuación se detallanrecomendaciones que deben ser observadas en este tipo de trabajo:

a) preparación de estanque para su lavado:

La limpieza de recipientes que hayan contenido combustibles debe ser efectuada solopor personal experimentado y bajo directa supervisión. No debe emplearsehidrocarburos clorados (tales como tricloroetileno y tetracloruro de carbono), debido aque se descomponen por calor o radiación de la soldadura, para formar fosfórenos, gasaltamente venenoso.

b) Métodos de lavados:

La elección del método de limpieza generalmente de la sustancia contenida. Existendos métodos: agua, solución química caliente y vapor.

c) Preparar el estanque para la operación de soldadura:

Al respecto existen dos tratamientos:. Agua. Gas CO2-N2El proceso consiste en llenar el estanque a soldar con alguno de estos fluidos, de formaque los gases inflamables sean desplazados desde el interior.




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Sistema arco manual.

Descripción de proceso.

El sistema de soldadura arco manual, se define como el proceso en que se une dosmetales mediante una fusión localizada, producida por un arco eléctrico entre unelectrodo metálico y el metal base que se desea unir. La soldadura al arco se conocedesde fines del siglo pasado. En esa época se utilizaba una barrilla metálicadescubierta que servia de metal de aporte. Pronto se descubrió que el oxigeno y elnitrógeno de la atmósfera era causante de fragilidad y poros en el metal soldado. Por loque al núcleo metálico se le agrego un revestimiento que al quemarse se gasificaba,actuando como atmósfera protectora, a la vez que contribuía a mejorar notablementeotros aspectos del proceso.

El electrodo consiste en un núcleo o varilla metálica, rodeada por una capa derevestimiento, donde el núcleo es trasferido hacia el metal base a través de una zonaeléctrica generada por la corriente de soldadura. El revestimiento del electrodo,determina las características mecánicas y químicas de la unión, esta constituido por unconjunto de componentes minerales y orgánicos que cumplen las siguientes funciones:

1. Producir gases protectores para evitar la contaminación atmosférica y gasesionizantes para dirigir y mantener el arco.




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2. Producir escoria para proteger el metal ya depositado hasta su solidificación.3. Suministrar materiales desoxidantes, elementos de aleación y hierro en polvo.

Factores fundamentales en la soldadura al arco.

Para asegurar una soldadura de calidad debe de tenerse en cuenta los siguientesfactores:

Electrodo adecuado:

La elección del electrodo adecuado para cualquier operación de soldadura implica laconsideración del electrodo, el tipo de unión y la intensidad de corriente.

Longitud de arco correcta:

Es uno de los factores de la calidad de la soldadura. Si el arco es demasiado largo, elmetal de aportación pasa del electrodo a la pieza en forma de grandes glóbulos que sedepositan en forma irregular. Esto produce un cordón de mal aspecto, muy ancho conexcesivas proyecciones y sin adherencia entre el metal base y el metal aportado. Si delo contrario el cordón es demasiado corto, no genera suficiente calor para fundir elmetal base. Además el electrodo se pega con frecuencia y el cordón queda muyabultado.




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Intensidad de corriente adecuada:

Si la corriente es demasiado alta, el electrodo funde muy deprisa y el baño de fusión esmuy grande e irregular. Si por lo contrario la corriente es muy baja, no hay suficiente

calor fundir el metal base y el baño de fusión es muy pequeño. Además, el cordónqueda descontinuó y de forma irregular.

Velocidad de avance:

Cuado la velocidad de la soldadura es excesiva, el baño de fusión no permanecelíquido el tiempo necesario para desprenderse las impurezas, por las que estas quedanaprisionadas en el mismo. El cordón queda muy estrecho. Si la velocidad es muy lentael material se amontona produciendo cordones muy anchos y gruesos.

Maquinas de soldar al arco

Para tener un buen desempeño soldando con electricidad debemos de tener unamaquina que controle las fuerza de la electricidad, aumentando o disminuyendo segúnse requiera y se asegure su manejo. Hay tres principales usadas en soldadura al arco.

Maquina soldadora tipo transformador.

Aparato eléctrico que transforma la corriente alterna, bajando la tensión de la red de

alimentación a una tensión o intensidad adecuada para soldar (de 220 a 380 volts alatensión de cebado que corresponde entre 40 y 100 volts). Esta tensión nos da la gamade electrodos, que utiliza la maquina.La transformación eléctrica se aplica de la siguiente forma

La transformación eléctrica que circula por el primario genera un campo de líneas defuerzas magnéticas en el núcleo. Dicho campo actúa sobre el arrollamiento secundarioproduciéndose en este una corriente de baja tensión y alta intensidad la cual seaprovecha para soldar.

Características:

La regulación de la intensidad se hace comúnmente por dos etapas:

Regulación por bobina adelgazarte: consiste en alejar o acercar el primario delsecundario entre si.

Nota: Este sistema es recomendable por su relación gradual a diferencia del sistemapor clavijas.




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Maquina de regulación por clavijas.

Funciona tomando o disminuyendo el número de espiras.Los transformadores se conocen también como maquinas estáticas, por no tener piezasmóviles. Esto transformadores se fabrican para intensidades altas por lo tanto cuentan

con un ventilado cuya función es refrigerar el sistema.

Ventajas:

El uso del transformador se ha generado por:

• Bajo costo de adquisición.

• Mayor duración y menor costo de manutención.

• Mayor rendimiento y menor consumo en vació.

Desventajas:

• Limitación de algunos electrodos.

• Dificultad para establecer y mantener el arco.

• Tener la precaución de mantener libre de polvo.

Maquina de soldar tipo rectificador.

Es una maquina que transforma y rectifica la corriente alterna, en otra continuapulsatoria muy similar a la de un generador.El suministro de esta clase de corriente permite realizar soldaduras de cualquier tipo deelectrodo.

Se compone de un transformador y un rectificador, consta también de un ventilador para la refrigeración de las placas rectificadoras.El rectificador es también conocido con el nombre de diodo que puede ser de silicio.

Ventajas:

• Puede disponer de corrientes (alterna y continua).

• Suministra corriente de gran estabilidad y de afinada regulación especialmentede rangos bajos.

• Permite una carga uniforme de las tres fases de alimentación.

• Bajo costo de manutención (este sistema es muy silencioso).

Precauciones:

Se debe verificar el funcionamiento del ventilador ya que su paralización provocarecalentamiento y deterioro de las placas rectificadoras.

Existen dos tipos conocidos:

• Accionada por un motor eléctrico.




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• Accionada por un motor de combustión interna maquina rotativa por su sistemade funcionamiento.

Características:

Su característica principales el tipo de corriente de salida apta para todo tipo deelectrodo.

Ventajas y desventajas:

• Posee estabilidad en el arco.

• Dispone de polaridad que el electrodo requiera.

• Tiene ajuste gradual en la intensidad.

• En algunas maquinas se puede seleccionar también el voltaje de salida.

• La mayor ventaja de este tipo de maquinas es la posibilidad de soldar enlugares donde no existe energía eléctrica.

• Como una desventaja es el uso limitado debido a su alto costo de adquisición

y mantenimiento.

Precauciones:

Debe hacerse una revisión periódica del colector y verificar el sentido rotación cada vezque se cambie su instalación a la red se debe equipar de combustible con el motor detenido.

Diseño de uniones

Para el diseño de las juntas hay que tener en cuenta numerosos factores, en los quepodemos destacar los siguientes:

• Costo de preparación.

• Facilidad de acceso.

• Adaptabilidad al producto que se trata de fabricar.

• Tipo de carga que se debe soportar en la soldadura.

Los cinco tipos básicos en uniones utilizadas en soldadura son:

•

Uniones a tope• Uniones a solape

• Uniones en Angulo interior (rincón)

• Uniones en Angulo exterior ( esquina)

• Unión sobre canto




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Cada una tiene ventajas y limitaciones, y el soldador debe conocer una y otra, puestoque, en muchos casos, la efectividad depende tanto del tiempo de unión de la habilidadpara depositar un cordón de calidad.

Tipos de soldaduras

Sobre las distintas uniones se deben realizar los siguientes tipos de soldadura:

• Soldadura de recargue

• Soldadura mediante cordones en ángulo.

• Soldadura a tope.

• Soldadura de tapón.

La soldadura de recargue consiste en depositar una o mas capas de material deaportación, mediante cordones o pasadas, sobre una superficie continua, con vista aconsiderar unas dimensiones o características superficiales determinadas.

La soldadura mediante cordones en ángulo es la que se emplea para conseguir uniones a solape en Angulo interior y en ángulo exterior. El cordón presenta unasección aproximadamente triangular y se deposita entre las superficies formando unángulo recto, la soldadura a tope es la que se deposita en el espacio que queda entrelas piezas a soldar que están situadas una en prolongación de la otra. Según lapreparación de los bordes se pueden distinguir las siguientes: con bordes rectos, conbordes en v, con bordes en x, en u, en doble u, etc.




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Las soldaduras en entalla o de tapón se emplean para enlazar piezas solapadasmediante el depósito de cordones en el interior de una ranura o agujeros realizadossobre una pieza, tanto por su disposición como por su comportamiento son muyparecidos a los remaches.




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