PROCESOS DE PROCESOS DE SOLDADURASOLDADURA

PROCESOS DE PROCESOS DE SOLDADURASOLDADURA

PROF.:ING SAUL ALVAREZPROF.:ING SAUL ALVAREZPROF.:ING SAUL ALVAREZPROF.:ING SAUL ALVAREZ

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL“FRANCISCO DE MIRANDA”AREA DE CS. DE LA SALUD

PROGRAMA DE INGENIERIA BIOMEDICA

¿ QUE SIGNIFICA SOLDAR?¿ QUE SIGNIFICA SOLDAR?

Es el procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen por aplicación de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin el aporte de otro metal, cuya temperatura de fusión es inferior a la de las piezas que se han de soldar.

OBJETIVOS DE LA SOLDADURAOBJETIVOS DE LA SOLDADURA

Soldadura de Relleno ó MantenimientoSoldadura de Relleno ó Mantenimiento Soldadura de ProducciónSoldadura de Producción

Recuperación de piezas desgastadas

Fabricación de piezas metálicas

ELEMENTOS DEL PROCESOELEMENTOS DEL PROCESO

Pieza de

trabajo

Fuente de energíaFuente de energía

Mano de ObraMano de Obra

Tecnología - capacitaciónTecnología - capacitación

Material de Material de AporteAporte

Protección Protección PersonalPersonal

EquiposEquipos

MATERIAL DE APORTEMATERIAL DE APORTE

Electrodos (STICK)

Rollos (MIG – MAG)

Varillas de aporte (TIG)

ELEMENTOS

EQUIPOS DE SEGURIDADEQUIPOS DE SEGURIDAD

Ofrece al soldador protección contra: la radiación, las chispas de soldadura y aislarlo de descargas eléctricas, riesgos que se corren comúnmente en el proceso.

SOLDADURA POR SOLDADURA POR ARCO ELECTRICOARCO ELECTRICO

ARCO ELÉCTRICOARCO ELÉCTRICO

¿ Que es el arco eléctrico ?

Es el paso de la corriente eléctrica a través de una zona de gases en estado incandescente.

Características del arco:

Altas temperaturas (3.000ºC a 30.000 ºC).

Rayos infra rojos y ultravioletas.

Rayos luminosos visibles.

El calor necesario para fundir las El calor necesario para fundir las piezas que se van a soldar, se piezas que se van a soldar, se obtiene a través de un arco obtiene a través de un arco eléctrico que se establece entre eléctrico que se establece entre el material base y el electrodo el material base y el electrodo metálico fusible que va recubierto metálico fusible que va recubierto por un compuesto químico especial.por un compuesto químico especial.

Este proceso es reconocido como Este proceso es reconocido como electro manual revestido.electro manual revestido.

ELEMENTOS PARA PROCESO DE ELEMENTOS PARA PROCESO DE SOLDADURA CON ARCO ELECTRICOSOLDADURA CON ARCO ELECTRICO

Cables de alimentación:

Como su nombre lo dice son los cables por medio de los cuales se le da el voltaje al transformador o los transformadores que pueda tener la fuente.

Fuente de poder:

Es el equipo que nos suministra la corriente y el voltaje de salida suficiente para hacer soldadura.

Electrodo:

Es el material conductor entre el porta electrodo y el arco eléctrico en el caso de soldadura Stick el electrodo posee un alma que fusiona con el material base y un químico que se convierte en gas para protecciòn del medio ambiente

DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

Portaelectrodo:

Es un dispositivo para conducir la corriente de soldadura al electrodo mientras el electrodo esta en contacto con el material base, este viene recubierto en su parte externa con un material aislante de corriente y temperatura para proteger al soldador.

Cables de poder:

Son los cables que transportan la corriente de salida de soldadura hasta los dispositivos finales como portaelectrodo y masa, normalmente poseen la característica de ser robustos y largos.

Masa:

Dispositivo hecho de un material conductor de corriente empleado para hacer que la corriente tenga un retorno hacia la fuente de poder

DISPOSITIVOS

CALIDAD DE LA SOLDADURA:

DEPENDERÁ DE:

1. SELECCIÓN DEL ELECTRODO

2. AJUSTE DE LA CORRIENTE

3. ANGULO DE SOLDADURA

4. LONGITUD DEL ARCO

5. VELOCIDAD DE AVANCE

ELECTRODOSELECTRODOS

MATERIAL

RevestimientoRevestimiento

ÁCIDOÁCIDO

RevestimientoRevestimiento

RUTILORUTILO

RevestimientoRevestimiento

BÁSICOBÁSICO

CONTENIDO DEL REVESTIMIENTO

Celulosa MásCelulosa Más

Potasio o CalcioPotasio o CalcioOxido de TitanioOxido de Titanio

Oxido de Hierro MásOxido de Hierro Más

Polvo de HierroPolvo de Hierro

POSICION DE LA SOLDADURAPOSICION DE LA SOLDADURA

Todas las PosicionesTodas las Posiciones Todas las PosicionesTodas las Posiciones Horizontal SolamenteHorizontal Solamente

UTILIZACION DEL ELECTRODO

CARACTERISTICAS

CODIGOS

ESPECIFICACIONES DE LOS ESPECIFICACIONES DE LOS ELECTRODOSELECTRODOS

Las especificaciones actuales de la American Welding Society a que obedecen son:

Electrodos de acero al carbono AWS-A.5.1

Electrodos de aceros de baja aleación AWS-A.5.5

Electrodos de aceros inoxidables AWS-A.5.4

NORMA AWS-A.5.1NORMA AWS-A.5.1

Electrodo cubierto de Acero "Dulce"

E - X X X XE - X X X X(1)(1)         (2)  (3)  (4)  (5)(2)  (3)  (4)  (5)

(1) (1) Lo identifica como electrodo.Lo identifica como electrodo.

((2) 2) yy (3) (3) Dos primeros dígitos indican su fuerza tensil x 1000 PSI. Dos primeros dígitos indican su fuerza tensil x 1000 PSI.

(4) (4) Indica la posición que se debe usar para optimizar la operación Indica la posición que se debe usar para optimizar la operación de este electrodode este electrodo

  (5) (5) Indica el uso del electrodo, Ej. : tipo de corriente y tipo de Indica el uso del electrodo, Ej. : tipo de corriente y tipo de fundente, en algunos casos, tercer y cuarto digito son muy fundente, en algunos casos, tercer y cuarto digito son muy significativos significativos

Selección del ElectrodoSelección del Electrodo

Al soldar con el Electrodo adecuado los resultados serán:

• Un cordón depositado suavemente sobre la pieza, sin bordes irregulares.

•El baño de fusión será tan profundo como el cordón formado sobre él.

• la operación de soldadura hará un ruido crepitante, similar al que hacen los huevos al freírse.

Selección del ElectrodoSelección del Electrodo

Si el Electrodo es demasiado Pequeño :

• Cordón alto e irregular.

• Arco difícil de mantener.

Si el Electrodo es demasiado grande:

• El arco quemará y atravesará los metales delgados.

• El cordón será plano y poroso.

• La varilla se solidifica o se pega en la pieza.

METODOS PARA CALCULAR LOS METODOS PARA CALCULAR LOS VALORES DE AMPERAJEVALORES DE AMPERAJE

1. La corriente necesaria para un electrodo se puede calcular aplicando la siguiente fórmula:

I = 50 * (Ø mm – 1)

I= corriente en amperios.

Ø= Diámetro del electrodo en milímetros.

Ejemplo: calcule la corriente necesaria para un electrodo de:

1/8 = 3.2 mm

I = 50 * (3.2 – 1) I = 50 * 2.2mm = 110

I = 110 Amperios

Esto nos indica que para soldar un electrodo de 1/8 se debe graduar la maquina en 110 amperios aproximadamente.

2. Para cada electrodo se deben usar aproximadamente 40 Amp, por cada milímetro de diámetro.

5/32 = 4 mm.

40 * 4 = 160

Lo anterior nos indica que para un electrodo de 5/32 se debe utilizar 160 Amp aproximadamente.

MÉTODOSMÉTODOS

3. Para calcular aproximadamente el amperaje necesario para un electrodo se realiza la división que muestra la fracción en pulgadas.

El amperaje será igual al valor que nos muestre las tres primeras cifras decimales

Ejemplo: calcule el amperaje necesario para un electrodo de 5/32.

5/32 = 0.156

Esta operación nos dice que para un electrodo de 5/32 se debe usar aproximadamente 156 Amperios

MÉTODOSMÉTODOS

TECNICA PARA SOLDADURA POR ARCO

ELECTRICO

POSICIONES PARA SOLDAR:

• PLANA – FACIL, RAPIDA, MEJOR PENETRACIÓN DEL METAL

• HORIZONTAL - FACIL, RAPIDA, MEJOR PENETRACIÓN DEL METAL

• VERTICAL – SOLO CUANDO SE VA SOLDAR MEDIANTE CC

• SOBRE LA CABEZA – DIFICIL, SOLO CUANDO SE VA A SOLDAR MEDIANTE CC

Tipos de Junta

PASE DE SOLDADURA:PASE DE SOLDADURA:

MOVIMIENTO PROGRESIVO A LO LARGO DE LA UNIÓN.

SE CLASIFICAN:

1. PASE INICIAL

2.PASE CALIENTE

3.PASE RELLENO

4.PASE SUPERIOR

TECNICAS DE MOVIMIENTO UTILIZADAS TECNICAS DE MOVIMIENTO UTILIZADAS PARA SOLDARPARA SOLDAR

PREPARACION DE LA JUNTA:

• SE DEBE ELIMINAR TODA LA SUCIEDAD, OXIDO, ACEITE Y/O PINTURA DE LAS SUPERFICIES A SOLDAR. ASI SE EVITAN SOLDADURAS POROSAS Y QUEBRADIZAS.

• SI LAS PIEZAS DEL METAL BASE SON GRUESAS O PESADAS, SE RECOMIENDA BISELAR LOS CANTOS CON UN ANGULO DE 60º

VELOCIDAD DE AVANCE:VELOCIDAD DE AVANCE:

UN CORDÓN SÓLIDO DE SOLDADURA REQUIERE QUE EL ELECTRODO SE MUEVA LENTA Y CONSTANTEMENTE A LO LARGO DE LA UNÍON DE LA SOLDADURA, LOGRANDO LA ADECUADA FUSION DE LOS METALES Y UN CORDÓN PAREJO Y SIN ONDULACIONES.

APARIENCIA DE LA SOLDADURA

POSICIONES DE SOLDEO

ANGULOS DE OPERACIÓN DEL ELECTRODO

LONGITUD DEL ARCO

• OSCILA ENTRE 1/16” Y 1/8”• UTILICE LA LONGITUD DEL ARCO PARA

CONTROLAR EL TAMAÑO DEL CHARCO Y LA PENETRACIÓN:– LONGITUD GRANDE = AUMENTO DEL CALOR EN

EL CHARCO Y PENETRACIÓN MAS PROFUNDA– LONGITUD PEQUEÑA = DISMINUYE EL CALOR EN

EL CHARCO Y MENOR PENETRACIÓN

DEFECTOS EN LA SOLDADURADEFECTOS EN LA SOLDADURA

ENCOGIMIENTO

DISTORSIÓN

DEFECTOS EN LA SOLDADURADEFECTOS EN LA SOLDADURA

•FALTA DE MATERIAL DE RELLENO

•EXCESO DE MATERIAL

•AUSENCIA DE FUSION

•PARTICULAS

DEFECTOS EN LA SOLDADURADEFECTOS EN LA SOLDADURA

SOLDADURA AUTOGENASOLDADURA AUTOGENA

SOLDADURA AUTOGENA

La soldadura autógena u oxiacetilénica, se logra al combinar al acetileno y al oxígeno en un soplete.

Se conoce como autógena porque con la combinación del combustible y el comburente se tiene autonomía para ser manejada en diferentes medios.

Se usa el calor de la llama producida por la combustión del acetileno (C2H2) al reaccionar con Oxígeno, después de que se mezclan en el soplete (boquilla y tubo mezclador)

El acetileno entra a 0,3 y 0,6 kg/cm2 máximo 1,5 kg/cm2.

El oxígeno entra a menos de 4 kg/cm2.

3200° c

SOLDADURA AUTOGENA

Llama oxiacetilénica. Diferentes temperaturas de llama.

La llama oxiacetilénica se obtiene al quemarse la mezcla de oxígeno y acetileno en la boquilla del soplete.

Llama neutra cuando el oxigeno se quema totalmente , siendo suficiente para quemar el acetileno : se usa para soldar acero, acero inoxidable y aluminio.-         

Llama carburante cuando tiene exceso de acetileno : para soldar metales no ferrosos-se reconoce por su zona intermedia reductora que aparece entre el dardo y el penacho,       

Llama oxidante , cuando tiene exceso de oxígeno : para soldar latón, se reconoce por su dardo y penacho mas pequeño y sonido mas agudo.

MATERIAL DE APORTE

Según la naturaleza del metal base, los metales o aleaciones, utilizados como aporte en la soldadura, pueden clasificarse:

•Cobre puro

•Aleaciones a base de Plata

•Aleaciones a base de Cobre

•Aleaciones a base de Aluminio.

Son los electrodos, varillas, alambre, flujos, etc., que constituyen el metal de aportación en la soldadura, su temperatura de fusión es menor a la del metal base.

Disposición de las piezas a soldar con respecto al soldador

a. Soldadura en planta horizontal: El material de aporte se deposita, luego de fundido, por gravedad.

b. Soldadura horizontal sobre pared: El material fundido tiende a escurrirse hacia abajo

c. Soldadura vertical: presenta un grado de dificultad similar al anterior.

d. Soldadura sobre cabeza: Mayor dificultad. El metal fundido tiende a desprenderse.

Soldadura a izquierda: La varilla del aporte va delante de la llama, (ambas en zigzag). Esta por soplado empuja el material fundido hacia delante.

Para materiales de hasta 3 mm de espesor.

Inconvenientes de pérdida de calor, enfriamiento rápido y textura con defectos

Soldadura a derecha: La varilla del aporte va siguiendo a la llama. (ambas en forma circular)

Para espesores de más de 3 mm.

La llama calienta la zona de fusión y retiene el material fundido por efecto de soplado

Normas de seguridad y uso.Todos los procesos de soldadura tienen asociados grados diferentes de riesgos de lesiones. Por ello, es conveniente tomar algunas precauciones que, de manera general, se pueden resumir en:

• Uso de guantes de cuero y ropa adecuada, para evitar posibles quemaduras.

• Empleo de gafas protectoras contra chispas o radiaciones. el brillo que el área de la soldadura puede producir la inflamación de la córnea y quemar la retina.

• Limpieza de suelos y ventilación de la zona de trabajo.

• Seguimiento de las normas específicas de cada equipo de soldadura.

El cilindro de gas MAPP, contiene una mezcla de propano y metilacetileno-propadieno, su llama puede alcanzar los 2010ºC.

Por la naturaleza química de la llama producida con el uso de MAPP, la transferencia de calor es mucho mayor a la pieza, por lo que la soldadura puede hacerse en mucho menos tiempo y con mayor eficiencia en el gasto de gas.