Soldadura..

SOLDADURA.

Juan Carlos Gil Oviedojcgo125@gmail.com

Jonatan Alexander Contreras Herreraattan-contreras@hotmail.com

Sergio Esteban Zapata Madrid.checho-1924@hotmail.com

Resumen:

Palabras claves:

1. INTRODUCCIÓN.

La soldadura es un proceso que consiste en la unión de dos materiales generalmente metálicos, la cual se basa en la fundición de ambas piezas y de agregar a su vez un material de relleno fundido (metal o plástico), este al enfriarse genera una unión fija, este proceso es conocido como la coalescencia (el tipo de soldadura más común).

Haciendo énfasis en la historia es preciso remontarse a la edad de bronce y hierro, donde se hallaron antiguos vestigios de procesos de soldadura en Europa y Oriente medio, la más antigua estructura conocida por el hombre y que aún está en pie hecha a base de soldadura es el pilar de hierro de Delhi en la india el cual data del año 310 con un peso de 5.4 toneladas, más adelante en la edad media, en 1540 Vannoccio Biringuccio piblico el libro De la pirotechnia donde incluye descripciones de las operaciones de forjado tales como la soldadura de fragua (proceso basado en la unión de las piezas mediante calor y luego a presión sobre la fragua) muy común para los herreros de aquel entonces. La industria continua se evolución durante los siguientes siglos pero solo fue hasta el año 1800 que se produjo un verdadera revolución cuando Sir Humphry Davy descubrió el arco eléctrico y los avances de esta continuaron con la invención del electrodo por el ruso Nikolai Slavyanov y el norte americano C. L. Coffin, cien años más tarde A. P. Strohmenger lanzó un electrodo de metal recubierto en Gran Bretaña, que dio un arco más estable, y en 1919, la soldadura de corriente alterna fue inventada por C. J. Holslag.

La soldadura por resistencia también fue desarrollada durante las décadas finales del siglo XIX, con las primeras patentes yendo a Elihu Thomson en 1885. La soldadura de termita fue inventada en 1893, y alrededor de ese tiempo, se estableció otro proceso, la soldadura a gas. El acetileno fue descubierto en 1836 por Edmund Davy, pero su uso en la soldadura no fue práctico hasta cerca de 1900, cuando fue desarrollado un soplete conveniente.

No duro mucho, cuando fue sustituida por la soldadura de arco, en la medida que continuaron siendo desarrolladas las cubiertas de metal para el

electrodo (conocidas como fundente), que estabilizan el arco y blindaban el material base de las impurezas. A mediados del siglo XX, fueron inventados muchos métodos nuevos de soldadura. 1930 vio el lanzamiento de la soldadura de perno, que pronto llegó a ser popular en la fabricación de naves y la construcción. La soldadura de arco sumergido fue inventada el mismo año, y continúa siendo popular hoy en día.

En 1941, después de décadas de desarrollo, la soldadura de arco de gas tungsteno fue finalmente perfeccionada, seguida en 1948 por la soldadura por arco metálico con gas, permitiendo la soldadura rápida de materiales no ferrosos pero requiriendo costosos gases de blindaje. Uno de los últimos avances fue la soldadura por rayo láser en 1960 la cual es muy útil para los procesos automatizados.

2. OBJETIVOS.

Entender y analizar el uso, funcionamiento y operaciones que se pueden realizar bajo los diferentes tipos de soldadura.

2.1. OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Caracterizar cada uno de los tipos de soldadura a realizar en el laboratorio y entenderlos de manera amplia y satisfactoria.

- Entender la diferencia entre cada uno de los tipos de soldadura.

- Conocer las diversas aplicaciones y beneficios del trabajo con soldadura.

3. LA SOLDADURA La soldadura es un proceso que se basa en la unión de dos piezas generalmente metal o termoplásticos, una de las maneras más usuales de lograrlo es mediante la coalescencia, la cual consiste en la fundición de ambos elementos además de agregar un material de relleno fundido el cual puede ser de metal o de plástico, luego de que este proceso se enfría se

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convierte en una unión fija a veces también se utiliza la presión como ayuda en el proceso (soldadura de fragua), o de apoyado en gases(MIG/MAG). En los procesos industriales se pueden encontrar soldaduras hechas en diferentes tipos de ambientes, al aire libre, debajo del agua e inclusive en el espacio, pero no solo son diversos ambientes también son los variados tipos de soldadura existentes como por ejemplo: gas, arco eléctrico, laser, rayo de electrones, entre muchos otros. Es importante aclarar que a pesar de los avances en la soldadura esta sigue siendo peligrosa pues se deben evitar al máximo las quemaduras, descargas eléctricas, humos venenosos y la sobreexposición a la luz ultra violeta. 3.1. TIPOS DE SOLDADURA.

Existe una gran variedad de elementos que convergen en la naturaleza de la ingeniería, de las estructuras, un gran número de materiales están a nuestros alrededor día a día, y cada uno de ellos necesita un tratamiento en específico para poder ser manipulado, a raíz de esta necesidad el hombre ha creado los diferentes tipos de soldadura, siendo las más comunes la soldadura MIG/MAG, TIG, autógena y eléctrica.

3.1.1. SOLDADURA MIG/MAG.

La soldadura MIG, Metal Inert Gas o metal gas inerte en español, utiliza un gas inerte generalmente argón, helio o mezcla de ambo para crear una atmosfera protectora, este tipo de soldadura se emplea principalmente cuando se va a trabajar con aceros inoxidables, cobre, aluminio, chapas galvanizadas y aleaciones ligeras. Algunos procesos en los que se utiliza este tipo de gases llevando electrodo revestido, el cual es muy parecido al de la soldadura por arco eléctrico, otros utilizan un electrodo hueco con el fundente en la mitad o una combinación de electrodo fundente con gas protector. Por otra parte la soldadura MAG, Metal Active Gaswelding o metal gas activo en español, es un tipo de soldadura que utiliza un gas protector pero este a diferencia de la MIG es químicamente activo entre ellos se encuentran el dióxido de carbono, argón más oxigeno o argón más dióxido de carbono. Este tipo se utiliza básicamente para aceros no aleados o de baja presión, es muy similar a la MIG solo diferencian en el tipo de gas protector que emplean y en que la soldadura MAG es de hecho más económica, pero la MIG es más eficiente, partiendo de esto se puede hace referencia a las ventajas y desventajas de la soldadura MIG. Las ventajas de la soldadura MIG son:

La superficie soldada queda limpia y sin escoria.

Permite soldar con mayor facilidad espesores delgados.

El arco es visible y se puede soldar en cualquier posición.

La velocidad de fusión del material de aporte es muy alta.

Se consigue mayor penetración que con otros tipos de soldadura.

Grandes cordones sin interrupciones. Eficiencia del electrodo del 98%. Hay menor número de empalmes en cordones

largos y hay pocas salpicaduras. Las desventajas de la soldadura MIG son:

o Mayor costo del equipo.o Distancia limitada entre el equipo y el lugar de

trabajo.o Dificultada para trabajar al aire libre.o Enfriamiento más rápido en comparación con

otros métodos.o Mano de obra más calificada que la MAG.

3.1.2. SOLDADURA TIG.

La soldadura TIG, Tungsten inert gas o soldadura por tungsteno, es un tipo de soldadura en la que se utiliza un tipo de electrodo, valga la redundancia, de tungsteno (no consumible), el cual genera calor al establecer un arco eléctrico entre el electrodo y la pieza a soldar. En este proceso no importa mucho el material a soldar, por esto se utilizan varillas o alambres como material de aporte. El electrodo, el arco y el área que rodea el baño de fusión están protegidos por la atmosfera que crea el gas inerte, la cual evita la formación de escoria, por esto la soldadura TIG proporciona una soldadura excepcionalmente limpia y de gran calidad, adrede no necesita limpieza final. Este tipo de soldadura puede ser utilizada para casi todo tipo de materiales, pero es más frecuente verla en la soldadura de aluminio, aceros inoxidables, en la unión de juntas de alta calidad de las centrales nucleares, químicas, construcción aeronáutica e industria alimenticia.Las ventajas de este tipo de soldadura son:

La superficie soldada queda limpia, sin escoria ni residuos de fundentes.

Hay menos posibilidad de grietas por la acción del hidrogeno en aceros susceptibles a ellas.

Se pueden soldar metales no ferrosos, sin necesidad de fundentes.

Hay mejor protección en la zona de soldadura por la acción del gas.

El cordón presenta buen acabado. El proceso por sí mismo no produce humos ni

vapores dañinos a la salud. No produce chispas ni salpicaduras. Se pueden hacer uniones por fusión, sin

materiales de aporte. El calor del cordón es más concentrado, por

los cual hay menos distorsión y mayor facilidad de la soldadura en metales con alta conductividad térmica.

Las desventajas de la soldadura TIG son:o Alto costo del equipo.o Distancia limitada entre el equipo y el lugar de

trabajo.

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o Dificultada para trabajar al aire libre.o Enfriamiento más rápido en comparación con

otros métodos.o Limitación en lugares de acceso para la pistola

3.1.3. SOLDADURA AUTÓGENA.

También conocida como soldadura por combustión, es un procedimiento de tipo homogéneo que consiste en llevar hasta la temperatura de fusión los bordes de las piezas a unir mediante el calor de una llama oxiacetilénica que se produce en la combustión de un gas combustible mezclado con gas carburante a una temperatura de aproximadamente 3055°C. Este es un proceso de fusión que normalmente no utiliza material de aporte, con este es posible soldar casi cualquier metal de uso industrial como el cobre y sus aleaciones, magnesio y sus aleaciones, aluminio y sus aleaciones y aceros al carbono, aleados e inoxidables. En la actualidad ha sido desplazada casi por completo por la soldadura con arco eléctrico, puesto que la soldadura por combustión plantea problemas tales como las impurezas que introduce en el baño de fusión, además su baja productividad y difícil automatización. Una de sus ventajas es que es muy económico y fácil de transportar, el suministrar la mezcla de gases a alta velocidad, presión y proporción adecuadas es otro de sus picos alto.Este tipo de soldadura puede trabajar bajo 4 diferentes tipos de llamas que a continuación serán descritas.La llama oxiacetilénica: se obtiene al quemarse la mezcla de oxígeno y acetileno en la boquilla del soporte.Llama neutra: cuando el oxígeno se quema totalmente, siendo suficiente para quemar el acetileno, esta se usa para soldar acero, acero inoxidable y aluminio.Llama carburante: cuando tiene exceso de acetileno, se usa para soldar materiales no ferrosos.Llama oxidante: cuando tiene exceso de oxígeno, su usa para soldar latón.

3.1.4. SOLDADURA ELÉCTRICA.

Para unir dos metales de igual o parecido composición mediante soldadura eléctrica es necesario el calor, el cual se obtiene manteniendo el arco eléctrico entre el electrodo y la pieza a soldar. El arco eléctrico se produce al poner en contacto lo polos opuestos de un generador, se producen aproximadamente 3500°C que desprenden vapores, creando una atmosfera ionizada (el aire se vuelve conductor eléctrico), de forma que al separar los polos se mantiene el arco. En este tipo de soldadura se puede usar corriente alterna o directa, al igual que electrodos consumibles o no consumibles, aunque es muy común que se trabaje con corriente alterna y electrodos con revestimiento químico tales como la sal de sodio, potasio y bario los cuales tienen una tensión de ionización bajos y son altamente térmicos.Las ventajas y desventaja de este proceso son:

El equipo de soldadura es relativamente económico.

Es ampliamente utilizado en la fabricación y en los trabajos de mantenimiento.

Baja producción, se debe reemplazar los electrodos limitando el tiempo del arco eléctrico.

Necesita electricidad, aunque el equipo es ligero y fácil de transportar.

Hay ciertos riesgos que se deben considerar como lo son:

El contacto eléctrico. El contacto eléctrico indirecto. Las proyecciones en los ojos. Explosión o incendio. Inhalación de humos.

4. WEBGRAFÍA http://vivesoldando-camilo.blogspot.com/

2010/06/historia-de-la-soldadura.html http://www.misrespuestas.com/que-es-la-

soldadura.html http://es.wikipedia.org/wiki/Soldadura http://www.slideshare.net/nurrego/soldadura-

mig http://www.slideshare.net/nurrego/soldadura-

tig http://www.buenastareas.com/ensayos/

Soldadura-Mag/653397.html

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