SOLDADURA COMPLETO

5/11/2018 SOLDADURA COMPLETO - slidepdf.com

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL-FACULTAD REGIONAL RAFAAELA

PROFESOR: SERRA, Juan Carlos.

CÁTEDRA: Ciencia de los Materiales.

ALUMNOS: AVERSA, Juan Pablo - DEPETRINI, Franco – KEINSINGER, Germán – MURIEL, Guillermo – SALINAS, Fabrici



ÍNDICE



INTRODUCCIÓN

Descripción histórica: El término soldadura lo podemos definir como la unión mecánicamente resistente de doso más piezas metálicas diferentes. La primera manifestación de ello, aunque poco tieneque ver con los sistemas modernos, se remonta a los comienzos de la fabricación dearmas. Los trozos de hierro por unir eran calentados hasta alcanzar un estado plástico,para ser así fácilmente deformados por la acción de golpes sucesivos. Mediante uncontinuo golpeteo se hacía penetrar parte de una pieza dentro de la otra. Luego de

repetitivas operaciones de calentamiento, seguidos de un martilleo intenso, se lograbauna unión satisfactoria. Este método, denominado “caldeado”, se continuó utilizando hastano hace mucho tiempo, limitando su uso a piezas de acero forjable, de diseño sencillo yde tamaño reducido.Los diversos trozos o piezas metálicas que se deseen fijar permanentemente entre si,deben ser sometidas a algún proceso que proporcione uniones que resulten lo másfuertes posibles. Es aquí cuando para tal fin, los sistemas de soldadura juegan un papelprimordial. El calor necesario para unir dos piezas metálicas puede obtenerse a través dedistintos medios. Podemos definir dos grandes grupos. Los sistemas de calentamiento porcombustión con oxígeno de diversos gases (denominados soldadura por gas), y los decalentamiento mediante energía eléctrica (por inducción, arco, punto, etc.).Las uniones logradas a través de una soldadura de cualquier tipo, se ejecutan mediante el

empleo de una fuente de calor (una llama, un sistema de inducción, un arco eléctrico,etc.).Para rellenar las uniones entre las piezas o partes a soldar, se utilizan varillas de relleno,denominadas material de aporte o electrodos, realizadas con diferentes aleaciones, enfunción de los metales a unir. En la soldadura, las dos o más piezas metálicas soncalentadas junto con el material de aporte a una temperatura correcta, entonces fluyen yse funden conjuntamente. Cuando se enfrían, forman una unión permanente. Lasoldadura así obtenida, resulta tan o más fuerte que el material original de las piezas,siempre y cuando la misma esté realizada correctamente.



SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO:

La selección y control de la corriente son aspectos muy importantes en el proceso desoldadura. La cantidad de corriente que fluye a través de un arco es proporcional al caloraplicado a la junta que se va a soldar. Si se incrementa la corriente se obtiene un efecto

calorífico mayor del arco.Se pueden encontrar dos tipos de fuentes de poder:

MÁQUINA DE CORRIENTE ALTERNA:

Como su nombre lo indica, proporciona voltaje y corriente de manera alternada. Como sugráfica es senoidal, y el arco depende de la intensidad de corriente, habrá momento enque el valor de corriente será cero; a causa de esto, hay algunos tipos de electrodos queno deben utilizarse en este tipo de corriente.

Gráfica de corriente alterna:

MÁQUINA DE CORRIENTE CONTÍNUA:

Esta máquina tiene un voltaje directo y por lo tanto la corriente es de tipo directo o fluyeen una sola dirección. En la máquina se puede cambiar la polaridad, por ello se puededefinir el cátodo y el ánodo dependiendo el tipo de material a soldar. El tipo de polaridad aescoger depende en muchos casos que ocurre con el arco eléctrico.

En el arco se encuentran juntos:electrones con cargas negativas muchosmás pequeños que los iones con cargaspositivas y muchos más pesados.



Los iones positivos y pesados se dirigirán al cátodo de la fuente y los electrones hacia elcátodo de la fuente. Los electrones por ser más ágiles y rápidos, chocarán con el ánodode la fuente, creando mayor impacto y por ende mayor calor en la pieza conectada endicho ánodo.

Los iones positivos y muchos más pesados y menos ágiles, en su choque con la piezaconectada con el cátodo de la fuente, originarán menos calor. Dependiendo de esto haydos tipos de conexión:

CONEXIÓN DE POLARIDAD DIRECTA O NORMAL:

Electrodo se conecta el polo negativo de la fuente y la pieza al polo positivo de la fuente.Al formarse el arco, los electrones se dirigen hacia la pieza, y los iones hacia el electrodo;por ello la pieza se calentará mucho más que el electrodo.

Con la polaridad directa, los electrones golpean a la pieza de trabajo a alta velocidad y elmaterial se calienta mucho más rápido que el electrodo. Esta situación es una ventaja en

la soldadura de piezas grandes, debido que se le aplica calor en donde se necesita. CONEXIÓN DE POLARIDAD INVERSA:

El electrodo se conecta al polo positivo de la fuente y la pieza al polo negativo de lamisma. Al formarse el arco, los electrones se dirigen hacia el electrodo y los iones hacia lafuente. El electrodo se calienta mucho más que la pieza.



Esta conexión es recomendada para soldar piezas delgadas. Muchas operaciones desoldadura con corriente directa, debido a que se pueden manejar en todas situaciones ytrabajos, ordinariamente suministra un arco más estable. Si bien no se puede hacer todoel trabajo con corriente alterna, casi el 90% de todos los trabajos se pueden realizar conella y por otro lado, el equipo es más sencillo y barato que la corriente directa.

EQUIPOS PARA SOLDADURAS POR ARCO:

FUENTE DE PODER: Se puede conseguir con su propia fuente de poder o si ella. CABLES PARA SOLDADURAS: Los cables que conectan un porta electrodo y a

un metal común a una fuente de soldadura deben tener el tamaño adecuado.

Mientras más largo sea el cable, tanto mayor será su diámetro.

PINZAS DE CONEXIÓN A TIERRA: La conexión del metal común a tierra debe

ser correcta y firme para evitar pérdidas eléctricas en dicha conexión. PORTA ELECTRODO: Es un dispositivo empleado para unir un electrodo a un

cable para soldar. La elección de un buen porta electrodo se basa en: Facilidad de operación mientras se porten guantes pesados. Aislamiento contra cortocircuito. Escala de temperaturas. Sujeción positiva de los electrodos.



ELECTRODOS:

La longitud normal a los electrodos para soldadura al arco metálico es normalmente de35,56 cm o 14”. Los electrodos de diámetros más pequeños (hasta 1/16 “) pueden tener

longitud de 9” a 12”. Los electrodos de diámetro grande (hasta 3/8”) se consiguen en

longitudes de hasta 18 “. Los diámetros comerciales son: 3/32”- 1/8” – 5/32” – 3/16”.

NORMAS DE ETIQUETADO:

Según la AWS el sistema de etiquetado o nomenclatura es:



De acurdo a lo anterior, hay varios tipos de electrodos:

CELULÓSICOS: tienen alta penetración, se emplean en todas las posiciones y laescoria es delgada.

RUTÍLICOS: para baja y media penetración, pueden utilizar corriente alterna y

contínua, la escoria que dejan es densa. BAJO HIDRÓGENO: Bajo contenido de hidrógeno, de media penetración, arco

suave, se emplea en todas las posiciones y para aceros de difícil soldabilidad.

POSICIONES PARA SOLDADURAS POR ARCO:

El proceso de soldadura por arco se puede realizar se las siguientes maneras:

POSICIÓN PLANA:

POSICIÓN VERTICAL:



POSICIÓN HORIZONTAL:

POSICIÓN SOBRE CABEZA:

MOVIMIENTO DEL ELECTRODO:

No existe un solo patrón que seael mejor para todos los trabajos desoldadura. Tres movimientos delos electrodos forman base para lamayoría de los trabajos desoldadura de posición plana:circular, zigzag, semicircular.

El tipo de movimiento circular ysemicircular se emplean parapresentación de soldadura; el tipozigzag para relleno de soldadura.



ÁNGULO DEL ELECTRODO:

Se puede decir que el ángulo entre el electrodo y la pieza de trabajo debe ser tal que seaproveche la fuerza del arco para penetrar en el metal común y obligarlo a que regrese alcráter de la soldadura que oscila entre los 70 y 75 °.

POSICIONES PARA SOLDAR:



APLICACIONES:

Grandes trabajos de ferretería. Cerrajería. Ensamble de grandes piezas metálicas o de más de 1,5 mm. de espesor.

VENTAJAS:

Se aprovecha como fuente de calor en el proceso de soldadura por arco, con el fin defundir los metales en los puntos que han de unirse, de manera que se fundan a la vez yformen luego una masa sólida única.

DESVENTAJA:

Provoca irradiaciones de rayos Luminosos, Infrarrojos y Ultravioleta, los cuáles producenun trastorno orgánico.

RECOMENDACIONES:

La medida del electrodo a utilizar depende de los siguientes factores:

1. Espesor del material a soldar. 2. Preparación de los bordes o filos de la unión a soldar. 3. La posición en que se encuentra la soldadura a efectuar (plana, vertical, horizontal, sobre la cabeza). 4. La pericia que posea el soldador.

El amperaje a utilizar para realizar la soldadura dependerá de:

1. Tamaño del electrodo seleccionado. 2. El tipo de recubrimiento que el electrodo posea. 3. El tipo de equipo de soldadura utilizado (CA; CC directa e inversa).



Posibles defectos a evitar:

1. Defectos en la conexión del cable del electrodo al equipo.2. Sección del cable de electrodo demasiado pequeña, ocasionando sobrecalentamientodel mismo.

3. Fallas en el conductor (roturas, envejecimiento, etc.).4. Defectos en la conexión del cable del equipo al portaelectrodo.5. Portaelectrodo defectuoso (falso contacto).6. Falso contacto entre el portaelectrodo y el electrodo.7. Sobrecalentamiento del electrodo.8. Longitud incorrecta del arco.9. Falso contacto entre las partes o piezas a soldar.10. Conexión defectuosa entre la pinza de tierra y la pieza a soldar.11. Sección del cable de tierra demasiado pequeña.12. Mala conexión del cable de tierra con el equipo.

POSICIONES DE SOLDADURA:



SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO:

Al igual que en los demás procesos de soldadura por arco, este es un proceso en el cualel calor es aportado por un arco eléctrico generado entre uno o más electrodos y la

pieza de trabajo.El arco eléctrico mencionado está sumergidoen una capa de fundente granulado que locubre totalmente protegiendo el metaldepositado durante la soldadura. De aquí elnombre del proceso.

El proceso de soldadura por arco sumergido,

también llamado proceso SAW (Submerged

Arc Welding ), tiene como detalle más

característico el empleo de un flujo continuo

de material protector en polvo o granulado,

llamado flux . Esta sustancia protege el arco y

el baño de fusión de la atmósfera, de tal forma

que ambos permanecen invisibles durante la soldadura. Parte del flux funde, y con ello

protege y estabiliza el arco, genera escoria que aísla el cordón, e incluso puede contribuir

a la aleación. El resto del flux, no fundido, se recoge tras el paso del arco para su

reutilización. Este proceso está totalmente automatizado y permite obtener grandes

rendimientos. Ya que el flux puede actuar como elemento fundente, la adición en él depolvo metálico optimiza bastante el proceso, mejora la tenacidad de la unión y evita un

indeseable aumento del tamaño de grano en el metal base.

Dependiendo del equipo y del diámetro del hilo de electrodo, este proceso se trabaja con

intensidades de hasta 1600 amperios, con corrientes continuas (electrodo positivo y base

negativa) o alternas.

Este proceso es bastante versátil; se usa en general para unir metales férreos y

aleaciones, y para recubrir materiales contra la corrosión.

Además, permite la soldadura de piezas con poca separación entre ellas. El arco actúa

bajo el flux, evitando salpicaduras y contaminación del cordón, y alimentándose, si es

necesario, del propio flux, que además evita que el arco se desestabilice por corrientes de

aire. La soldadura SAW puede aplicarse a gran velocidad en posiciones de sobremesa,

para casi cualquier tipo de material y es altamente automatizable.



MATERIALES UTILIZADOS COMO COMPONENTES DE LOS FUNDENTES

MINERAL FÓRMULA Calcita CaCO3

Cordindón Al2O3

Criolita Na3AlF6

Dolomita CaMg(CO3)2

Ferosilicio FeSi2

Fluorita CaF2

Hausmanita Mn3O4

Hierro Fe

Óxido cálcico CaO

Magnesita MgCO3

Periclasa MgO

Cuarzo SiO2

Rhodenita MnSiO3

Rutilo TiO2

Wellastonita CaSiO3

Zircón ZrSiO4

Zirconia ZrO2



PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO:

La corriente eléctrica se conduce entre el electrodo y la pileta fundida a través de unplasma gaseoso inmerso en el fundente. La potencia la suministra un generador, untransformador – rectificador ó un transformador y se conduce al alambre (electrodo) a

través del tubo de contacto, produciéndose el arco entre aquel y el metal base. El calor del arco funde el electrodo, el fundente y parte del metal base, formando la piletade soldadura que conforma la junta. En todos los equipos de este tipo existe unmecanismo que tracciona el alambre y lo conduce a través del tubo de contacto y de lacapa de fundente hasta el metal base.

Los alambres utilizados son generalmente aceros de bajo carbono y de composiciónquímica perfectamente controlada; el alambre se encuentra usualmente enrollado en unabobina. El fundente se va depositando delante del arco a medida que avanza lasoldadura. Cuando se solidifica, se extrae el exceso para utilizarlo nuevamente y el

fundido se elimina mediante un piqueteado. En los equipos modernos existe unaaspiradora que absorbe el excedente de fundente y lo envía nuevamente a la tolva dealimentación.

GAS PROTECTOR:

El objetivo fundamental del gas de protección es proteger al metal fundido de lacontaminación por la atmósfera circundante. Muchos otros factores afectan a la eleccióndel gas de protección.

Estos factores, no necesariamente por este orden, son: el material a soldar, modo detransferencia del material deseado, penetración y forma del cordón, velocidad de soldeo yprecio del gas.

1- Fuente de poder de CC o CA (100% ciclo de trabajo).

2- Sistema de control.

3- Porta carrete de alambre.

4- Alambre-electrodo.

5- Tobera para boquilla.

6- Recipiente porta-fundente.

7- Metal base.

8- Fundente.

9- Alimentador de alambre.



APLICACIONES:

Se la utiliza para construcción de barcos o tubos de acero de grandes diámetro o detanques.

La soldadura por arco sumergido ha encontrado su principal aplicación en los acerossuaves de baja aleación, aunque con el desarrollo de fundentes adecuados el proceso seha usado también para el cobre, aleaciones a base de aluminio y titanio, aceros de altaresistencia, aceros templados y revenidos y en muchos tipos de aceros inoxidables.También se aplica para recubrimientos duros y reconstrucción de piezas. Es un métodoutilizado principalmente para soldaduras horizontales de espesores por encima de 5mm,en los que las soldaduras sean largas y rectas. Pueden soldarse espesores hasta docemilímetros sin preparación de bordes mientras que con preparación de bordes el espesormáximo a unir es prácticamente ilimitado.

Este método es ampliamente utilizado, tanto para soldaduras a tope como en rincón, en

construcción naval e industrias de recipientes a presión, estructuras metálicas, tubos ytanques de almacenaje; para esta última finalidad se utilizan máquinas especialesautopropulsadas, con un dispositivo para contener el fundente, para soldar las costurascirculares en plaza.



DEFECTOS EN LAS SOLDADURAS POR ARCO SUMERGIDO:

POROSIDAD:

Es un defecto bastante común y se debe a varios factores. A veces aparece en formavisible, como “pinchaduras” en la superficie del cordón y otras en forma no visible, pordebajo de la superficie, revelado por rayos X ó ultrasonido.

Las principales causas son:

Contaminación de la junta con pintura, grasa, aceite, óxidos hidratados, etc. Estosmateriales se descomponen a las elevadas temperaturas del arco produciendogases.

Fundente húmedo. Es buena práctica resecar los fundentes antes de su empleo yalmacenarlos en un ambiente calefaccionado. Los fabricantes proveen

indicaciones al respecto. Si la unidad recuperadora es accionada por aire comprimido, éste deberá ser

secado previamente.

FISURACIÓN POR HIDRÓGENO:

Algunos aceros son más susceptibles que otros a la fisuración en frío, peroafortunadamente las soldaduras por arco sumergido no poseen tendencia particular a estedefecto. Si el acero es templable y el fundente está húmedo, entonces sí pueden aparecerfisuras en frío. Este problema se evita manipulando correctamente el fundente yrespetando las temperaturas de precalentamiento, interpasadas y de postcalentamiento

en los casos en que ello sea necesario.

FISURAS DE SOLIDIFICACIÓN:

La fisuración en caliente suele ser un problema causado por el gran tamaño de la piletalíquida debido a grandes corrientes de soldadura combinado con elevadas velocidades deavance. Esto origina cordones estrechos y profundos que son muy proclives a las fisuraslongitudinales en caliente; figura siguiente.

El problema se agravará ante la presencia de P, S, C.

Si se presume la presencia de estos elementos en el metal base en cantidades mayoresque lo normal, debe minimizarse la dilución además de lograr cordones con un perfiladecuado.



VENTAJAS:

El fundente provee completa protección del metal fundido y, por lo tanto, se obtienensoldaduras de alta calidad.

Como procedimiento básico el cabezal soldador se traslada a lo largo de la pieza

automáticamente obteniéndose grandes velocidades de soldadura y por ende siendoposible soldar gruesas planchas y grandes volúmenes.

Una ventaja del proceso es que, estando el arco completamente encerrado, puedenutilizarse intensidades de corriente extremadamente elevadas sin chisporroteo o arrastrede aire. Las intensidades elevadas producen una penetración profunda y el proceso estérmicamente eficiente, puesto que la mayor parte del arco está bajo la superficie de laplancha.

Las soldaduras obtenidas por arco sumergido son notables por su apariencia limpia ycontornos lisos.

Los procesos de soldadura pueden realizarse a altas velocidades debido a la elevadaintensidad con que se opera en la mayoría de las aplicaciones.

No es necesario proteger al operador de la máquina de la emisión de radiación, ya que elarco se encuentra sumergido en el fundente, evitándose además las salpicaduras delmetal fundido.El fundente actúa como un desoxidante protegiendo el arco y aportando elementos dealeación al cordón en el caso de emplear fundentes aleados.

DESVENTAJAS: Muchas soldaduras requieren algún tipo de respaldo para evitar la perforación del metalbase. Este proceso conlleva un tiempo de preparación mayor previa mayor que otros, coneste sistema generalmente se sueldan piezas a partir de los 5 mm de espesor.

La posición de soldadura está restringida a plana y horizontal.



EJEMPLO DE APLICACIÓN

El empleo del proceso de soldadura por arco sumergido en el armado de perfiles tipo“doble T” soldados.



SOLDADURA OXIACETILÉNICA:

Este tipo de soldadura puede realizarse con material de aportación de la misma

naturaleza que la del material base (soldadura homogénea) o de diferente material

(heterogénea) y también sin aporte de material (soldadura autógena). Si se van a unir dos

chapas metálicas, se colocan una junto a la otra. Se procede a calentar rápidamente

hasta el punto de fusión solo la unión y por fusión de ambos materiales se produce una

costura.

Para lograr una fusión rápida (y evitar que el calor se propague) se utiliza un soplete que

combina oxígeno (como comburente) y acetileno (como combustible). La mezcla seproduce con un pico con un agujero central del que sale acetileno, rodeado de 4 o más

agujeros por donde sale el oxígeno (y por efecto Venturi genera succión en el acetileno).

Ambos gases se combinan en una caverna antes de salir al pico, por donde se produce

una llama color celeste, muy delgada. Esta llama alcanza una temperatura de 3200ºC.

Se pueden soldar distintos materiales: acero, cobre, latón, aluminio, magnesio,fundiciones y sus respectivas aleaciones.

Tanto el oxígeno como el acetileno se suministran en botellas de acero estirado, a unapresión de 15 kp/cm² para el acetileno y de 200 kp/cm² para el oxígeno.

El acetileno además se puede obtener utilizando un gasógeno que hidrata carburo,aunque es una práctica poco aconsejable, dado que hay que resguardar el carburo de unelemento tan abundante como es el agua. En caso de incendio, hay que apagar con polvoquímico o CO2, dado que el agua aviva el fuego al generar acetileno.

Aunque actualmente ha sido desplazada casi por completo por la soldadura por arco, yaque uno de los problemas que plantea la soldadura oxiacetilénica son las impurezas queintroduce en el baño de fusión además de baja productividad y difícil automatización.



La llama oxiacetilénica:

Es importante a la hora de realizar elproceso controlar las característicasde la llama, pueden distinguirse 3zonas bien diferenciadas en la llamaque dependerán de la composición de

oxigeno- acetileno:

Dardo: Es la primera zona situada inmediatamente a la salida de laboquilla, caracterizada por ser una zona cónica, brillante, en su extremofinal se alcanza la mayor temperatura.

Zona reductora: Zona que se encuentra alrededor del dardo, de color azul, yatmósfera reductora. Descompone los óxidos metálicos, purificando la soldadura.

La temperatura va descendiendo a medida que se aleja del dardo.

Penacho: Zona exterior rosada (más amplia que las anteriores) donde se producela combustión secundaria. Esta zona es oxidante y rica en nitrógeno, evita que eloxígeno atmosférico entre en contacto con los metales caliente evitando suoxidación.



Carácter de la llama

Dependiendo la mezcla de oxigeno-acetileno podemos distinguir 3 tipos de llamas:

Oxidante: Exceso de oxígeno. El dardo presenta un color azul y corto.El penachoes casi inexistente ya que los gases se queman por completo. Empleado para

soldadura de cobre y sus aleaciones, así como descarburante en la soldadura deaceros.

Neutra: La relación acetileno-oxígeno es 1:1. El dardo está bien definido ypresenta un aspecto entre blanco y verde. El penacho es sombreado. Es la másutilizada.

Carburante: Exceso de acetileno. Posee una combustión irregular, penachoalargado y blanco. Este tipo de llama, reduce los óxidos del acero y carbura elmetal de aporte en el proceso. Indicado para bronces, latones y soldar aceros sinmaterial de aporte.



Fundentes:

Son sustancias con importantes funciones en este tipo de soldadura, los fundentes seaplican a las piezas a unir para deshacer los óxidos superficiales y formar una películaprotectora para evitar la oxidación durante el proceso. El calentamiento de la superficie de

un metal acelera la formación de óxidos, que son el resultado de una reacción químicaentre el metal caliente y el oxígeno del aire.

Los trabajos que desempeña un fundente son:

Fundir y llegar a estar activo por debajo del punto de fusión del material de aporte. Sercapaz de disolver y eliminar los óxidos de la superficie del metal, además de proteger lassuperficies de los metales base de nuevas oxidaciones. Al suprimirse los productos deoxidación permite que el material de aporte moje con mayor eficacia el material base.

Debe permanecer activo a la temperatura de soldeo y durante el tiempo suficiente comopara permitir que la operación de soldadura pueda ser llevada a cabo adecuadamente

La mayoría se presentan en disolución acuosa y estado pastoso.Pueden agruparse en 3 tipos:

Para materiales férreos: mezclas con bases de bórax, bicarbonato sódico, sílice ysosa.

Para cobre y sus aleaciones: mezclas con bases de bórax, ácido bórico, cloruros y

fosfato sódico. Para aluminio y sus aleaciones: mezclas con bases de sulfato sódico, cloruros de

sodio, de potasio, de magnesio, fluoruros de potasio y sodio.

PROCESO DE SOLDADURA:

El trabajo con estos equipos exige una serie de cuidados y precauciones que serelacionan a continuación:

1. Abrir y cerrar con suavidad las dos llaves de paso para eliminar la dureza de

apertura.

2. Colocar la boquilla que corresponda al espesor de las piezas a soldar.

3. Abrir los grifos de las botellas.

4. Regular los manorreductores, mediante los tronillos de expansión, para obtener

una presión de 0.3 a 0.5 para el acetileno y 1.5 a 2 bar para el oxigeno.

5. Abrir un poco el grifo del oxigeno y regular con poco caudal.6. Abrir el grifo de acetileno e inflamar los gases empleando una llama piloto.

7. Regular el caudal de acetileno y oxigeno para conseguir la llama deseada.

8. Una vez encendida y regulada la llama oxiacetilénica hay que acercar la boquilla

en la zona de soldadura, manteniendo de 3 a 5 mm de distancia entre el dardo y la

pieza a soldar.



La soldadura fuerte de los aceros inoxidables, requiere de una llama ligeramentereductora o casi neutra con el fin de reducir la oxidación en las superficies de losmateriales base durante el calentamiento. Para evitar el sobrecalentamiento o inclusive lafusión del metal base, se utilizará la zona exterior de la llama y no las zonas cercanas alcono interno o dardo, manteniendo el soplete en continuo movimiento para evitar puntos

calientes.Las piezas que forman la unión deben ser calentadas uniformemente para que alcancenla temperatura de soldeo al mismo tiempo, la antorcha debe estar en continuo movimientopara evitar sobrecalentamiento.

Al tratar de soldar dos piezas con diferentes secciones o distintas conductividad, siemprerecibirá mayor aporte energético, la de mayor espesor o la de mayor conductividad,simplemente debido a que esta última disipará el calor más rápidamente. En cualquiercaso, la mejor manera de comprobar la homogeneidad del calentamiento, radica enobservar que los cambios que sufre el fundente se realizan de manera uniformeindependientes de las secciones o conductividad de las superficies a soldar.

El fundente también actúa como un indicador de temperatura. Cuando el fundente alcanza

la temperatura adecuada para realizar el brazing, se muestra claro, transparente y fluyesobre la unión como agua líquida. Es en este momento, cuando se debería aplicar elmaterial de aporte tocando con la varilla en la boca de la unión y continuando con elsuministro de calor de manera indirecta. En algunas situaciones sucede que el fundenteesta líquido pero el material base no está listo para fundir la aleación, las temperaturas defundente y material de aporte no están acordes, necesitando el conjunto mayor calor, enestos casos existe riesgo de que el fundente se sature antes y deje de actuar.

Debido a que el material fundido tiende a fluir hacia las zonas más calientes, la superficie

exterior estará algo más caliente que la interior, por lo que el material tiene que ser

aplicado exactamente en la unión.De lo contrario no fluirá por la unión, tendiendo a formar un recubrimiento en la pieza. Es

una buena práctica calentar el lado opuesto del suministro de material de aporte.

Por otro lado, si se trata de conseguir la temperatura de brazing fundiendo el metal deaporte directamente bajo la llama, la acción capilar no va a acontecer, en su lugar elmaterial de aporte se acumulará de nuevo en la superficie. El calentamiento continuado

en un intento de hacerlo fluir, va originar la alteración de la composición del material de

aporte con el riesgo de liberar humos que pueden llegar a ser tóxicos.

El calor aplicado en la pieza es el que hará fundir al material de aporte y no el del soplete

directamente sobre él.Una vez que la soldadura se ha completado, el calor debe ser retirado para evitar dañosmetalúrgicos en el material y porosidad en el material de aporte.



Otras técnicas utilizables:

Soldadura de latón Se encuentra en aplicación en los trabajos de reparación decarrocerías para obturar taladros, unir elementos y para unir metales de distintanaturaleza. Como material de aportación se utiliza una aleación de cobre y cinc. Sesuelda con una llama con exceso de oxigeno.

Soldadura con estaño Se utiliza para soldar uniones eléctricas y como material de rellenopara recargar chapas y obtener buen acabado.

El oxicorte Se trata de un procedimiento de corte, consiste en calentar el material hasta

que adquiera un rojo vivo y se quema rápidamente en el oxigeno. En ese momento el

metal se quema, separándose y propagándose rápidamente la combustión a todo el

espesor de la chapa.

Incidencias más habituales:

Desregulación de la llama. Chasquido seco, con proyección del metal de soldadura en fusión. Chasquidos secos repetidos parpadeo de la llama. Chasquido seco con extinción. Inflamación de una fuga de gas Dardo irregular.

NORMAS DE SEGURIDAD:

Seguridad de uso

Evitar golpes en la maquina.

No utilizar herramientas que no sean apropiadas para manipularla. Nunca montar ni desmontar la boquilla en caliente.

No engrasar los manorreductores.

Nunca utilizar una manguera que haya sido utilizada por otro gas.

Realizar los empalmes según diga el fabricante.

Vigilar el salto de las chispas las proyecciones de material fundido.

Seguridad personal

Para la ejecución de esta soldadura es recomendable utilizar la siguiente protección:

Guantes.

Gafas de seguridad.

Polainas.

Delantal.

Carreta (protección facial).



SOLDADURA POR ARCO PLASMA:

La soldadura por arco plasma es conocida técnicamente como PAW (Plasma Arc Welding), yutiliza los mismos principios que la soldadura TIG, por lo que puede considerarse como undesarrollo de este último proceso. Sin embargo, tanto la densidad energética como las

temperaturas son en este proceso mucho más elevadas ya que el estado plasmático se alcanzacuando un gas es calentado a una temperatura suficiente para conseguir su ionización, separandoasí el elemento en iones y electrones. La mayor ventaja del proceso PAW es que su zona deimpacto es dos o tres veces inferior en comparación a la soldadura TIG, por lo que se convierte enuna técnica óptima para soldar metal de espesores pequeños.

En la soldadura por plasma la energía necesaria para conseguir la ionización la proporciona el arcoeléctrico que se establece entre un electrodo de tungsteno y el metal base a soldar. Como soportedel arco se emplea un gas, generalmente argón puro o en ciertos casos helio con pequeñasproporciones de hidrógeno, que pasa a estado plasmático a través del orificio de la boquilla queestrangula el arco, dirigiéndose al metal base un chorro concentrado que puede alcanzar los

28.000 ºC. El flujo de gas de plasma no suele ser suficiente para proteger de la atmósfera al arco,el baño de fusión y al material expuesto al calentamiento. Por ello a través de la envoltura de lapistola se aporta un segundo gas de protección, que envuelve al conjunto.

La soldadura por plasma – PAW – se presenta en tres modalidades:

1. Soldadura microplasma, con corrientes de soldadura desde 0.1 Amp. hasta 20 Amp.

2. Soldadura por fusión metal to metal, con corrientes de soldadura desde 20 Amp. hasta 100 Amp.

3. Soldadura Keyhole, por encima de los 100 Amp. en el cual el arco plasma penetra todo elespesor del material a soldar.

“En física y química, se denomina plasma a un gas constituido por partículas cargadas

de iones libres y cuya dinámica presenta efectos colectivos dominados por las interaccioneselectromagnéticas de largo alcance entre las mismas. Con frecuencia se habla del plasma comoun estado de agregación de la materia con características propias, diferenciándolo de este mododel estado gaseoso, en el que no existen efectos colectivos importantes; es por eso tambiénllamado el cuarto estado de la materia.1 Los átomos de este estado se mueven libremente; cuantomás alta es la temperatura más rápido se mueven los átomos en el gas y en el momento decolisionar la velocidad es tan alta que se produce un desprendimiento de electrones.

El plasma tiene la característica especial de que se puede manipular muy fácilmentepor campos magnéticos y además es conductor eléctrico.

Principalmente, se utiliza en uniones de alta calidad tales como en construcción

aeroespacial, plantas de procesos químicos e industrias petroleras.

http://es.wikipedia.org/wiki/Plasma_(estado_de_la_materia)#cite_note-0






SOLDADURA POR FORJA:

La soldadura por forja fue la primera forma de soldadura y la única de uso general por muchossiglos. Brevemente el proceso consiste en el calentamiento del material en una fragua hasta el

estado plástico y luego se une por presión. El calentamiento se efectúa usualmente en una fraguaque quema carbón o coque.

La soldadura por forja es más bien lenta y hay peligro considerable de la formación de una costrade óxido en la superficie.



SOLDADURA TIG:La soldadura TIG (Tungsten Inert Gas ), se caracteriza por el empleo de un electrodo

permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o zirconio en porcentajes no

superiores a un 2%. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a3410 °C), acompañada de la protección del gas, la

punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso

prolongado. Los gases más utilizados para la

protección del arco en esta soldadura son el argón y

el helio, o mezclas de ambos.

La gran ventaja de este método de soldadura es,

básicamente, la obtención de cordones más

resistentes, más dúctiles y menos sensibles a

la corrosión que en el resto de procedimientos, ya que el gas protector impide el contacto

entre el oxigeno de la atmósfera y el baño de fusión. Además, dicho gas simplifica

notablemente el soldeo de metales ferrosos y no ferrosos, por no requerir el empleo de

desoxidantes, con las deformaciones o inclusiones de escoria que pueden implicar. Otra

ventaja de la soldadura por arco en atmósfera inerte es la que permite obtener soldaduras

limpias y uniformes debido a la escasez de humos y proyecciones; la movilidad del gas

que rodea al arco transparente permite al soldador ver claramente lo que está haciendo

en todo momento, lo que repercute favorablemente en la calidad de la soldadura. El

cordón obtenido es por tanto de un buen acabado superficial, que puede mejorarse con

sencillas operaciones de acabado, lo que incide favorablemente en los costes de

producción. Además, la deformación que se produce en las inmediaciones del cordón de

soldadura es menor.

Como inconvenientes está la necesidad de proporcionar un flujo continuo de gas, con la

subsiguiente instalación de tuberías, bombonas, etc., y el encarecimiento que supone.

Además, este método de soldadura requiere una mano de obra muy especializada, lo que

también aumenta los costes. Por tanto, no es uno de los métodos más utilizados sino que

se reserva para uniones con necesidades especiales de acabado superficial y precisión.

De todas formas, hoy en día se está generalizando el uso de la soldadura TIG sobre todo

en aceros inoxidables y especiales ya que a pesar del mayor coste de ésta soldadura,

debido al acabado obtenido.

http://es.wikipedia.org/wiki/Tungsteno

http://es.wikipedia.org/wiki/Torio

http://es.wikipedia.org/wiki/Zirconio

http://es.wikipedia.org/wiki/Arg%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Helio

http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:TIG_torch-accs.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n



http://es.wikipedia.org/wiki/Zirconio

http://es.wikipedia.org/wiki/Torio

http://es.wikipedia.org/wiki/Tungsteno



En nuestros días, las exigencias tecnológicas en cuanto a calidad y confiabilidad de las

uniones soldadas, obligan a adoptar nuevos sistemas, destacándose entre ellos la

soldadura al Arco con Electrodo de Tungsteno y Protección Gaseosa (TIG).

El sistema TIG es un sistema de soldadura al arco con protección gaseosa, que utiliza el

intenso calor de un arco eléctrico generado entre un electrodo de tungsteno no

consumible y la pieza a soldar, donde puede o no utilizarse metal de aporte.

Se utiliza gas de protección cuyo objetivo es desplazar el aire, para eliminar la posibilidad

de contaminación de la soldadura por el oxígeno y nitrógeno presente en la atmósfera

La característica más importante que ofrece este sistema es entregar alta calidad de

soldadura en todos los metales, incluyendo aquellos difíciles de soldar, como también

para soldar metales de espesores delgados y para depositar cordones de raíz en unión de

cañerías.

Las soldaduras hechas con sistema TIG son más fuertes, más resistentes a la corrosión y

más dúctiles que las realizadas con electrodos convencionales. Cuando se necesita alta

calidad y mayores requerimientos de terminación, es necesario utilizar el sistema TIG

para lograr soldaduras homogéneas, de buena apariencia y con un acabado

completamente liso.

Características y ventajas del sistema TIG: No se requiere de fundente y no hay necesidad de limpieza posterior en la

soldadura.

No hay salpicadura, chispas ni emanaciones, al no circular metal de aporte a

través del arco.

Brinda soldaduras de alta calidad en todas las posiciones, sin distorsión.

Al igual que todos los sistemas de soldadura con protección gaseosa, el área de

soldadura es claramente visible.

El sistema puede ser automatizado, controlando mecánicamente la pistola y/o el

metal de aporte



Equipo:

El equipo para sistema TIG consta básicamente de:

Fuente de poder.

Unidad de alta frecuencia.

Pistola.

Suministro gas de protección.

Suministro agua de enfriamiento.

La pistola asegura el electrodo de

tungsteno que conduce la corriente, el

que está rodeado por una boquilla de

cerámica que hace fluirconcéntricamente el gas protector.

La pistola normalmente se refrigera

por aire. Para intensidades de

corriente superiores a 200 Amperes.

Se utiliza refrigeración por agua, para evitar recalentamiento del mango.

Beneficios:

Adecuada para soldaduras de responsabilidad (pase de raíz).

El proceso puede ser mecanizado o robotizado.

Facilita la soldadura en lugares de difícil acceso.

Ofrece alta calidad y precisión.

Óptimas resistencias mecánicas de la articulación soldada.

Poca generación de humo.

Soldaduras claras, brillantes y con óptimo acabado, sin usar flujo de limpieza,prescindiendo de acabado final y reduciendo costos de fabricación.

Soldadura en todas las posiciones.

Versatilidad - suelda prácticamente todos los metales industrialmente utilizados.



Aplicaciones del sistema TIG

Este sistema TIG puede ser aplicado casi a cualquier tipo de metal, como: aluminio, acero

dulce, inoxidable, fierro, fundiciones, cobre, níquel, manganeso, etc.

Es especialmente apto para unión de metales de espesores delgados desde de0.5 mm, debido al control preciso del calor del arco y la facilidad de aplicación

con o sin metal de aporte. Ej.: tuberías, estanques, ETC.

Se utiliza en unión de espesores mayores, cuando se requiere de calidad y

buena terminación de la soldadura.

Se puede utilizar para aplicaciones de recubrimientos duros de superficie y para

realizar cordones de raíz en cañerías de acero al carbono.

En soldadura por arco pulsado, suministra mayor control del calor generado por

arco con piezas de espesores muy delgados y soldaduras en posición.

Para soldadura de cañería, es ventajosa la combinación:

Cordón de raíz: TIG

Resto de pases MIG o arco manual



GASES DE PROTECCIÓN:

La función principal de los gases de protección en

el proceso TIG es evitar el contacto del aire del

ambiente con el electrodo y el metal fundido en elmomento en que se realiza la soldadura.

El gas empleado también tiene influencia en la

estabilidad, características y comportamiento del

arco, y por consiguiente en el resultado de la

soldadura.

El efecto de protección del gas depende de:

El flujo de gas

El tipo de soldadura

El tamaño de cubierta del gas

La longitud del arco

La posición de la soldadura

Los gases más empleados en la soldadura TIG son el argón, el helio o una combinación

de ellos; los cuales deben tener una alta pureza (normalmente 99,99%). Para una misma

longitud de arco y corriente, el helio necesita un voltaje superior que el argón paraproducir el arco. Debido a su excelente conductividad térmica, el helio produce mayor

temperatura que el argón en el área soldada, por ende se logra se logra una penetración

mucho mayor que con el argón, resultando más efectivo en la soldadura de materiales de

gran espesor, en particular metales como el cobre, el aluminio y sus aleaciones.

El argón se adapta mejor a la soldadura de metales de menor conductividad térmica y de

poco espesor, en particular para posiciones de soldadura distintas a la plana. En la

siguiente tabla se describen los gases apropiados para cada tipo de material a soldar.



Cuanto más denso sea el gas, mejor será su resultado en las

aplicaciones de soldadura con arco protegido por gas. El

argón es aproximadamente 10 veces más denso que el helio,

y un 30% más denso que el aire. Cuando se utiliza argón,

este forma una densa nube protectora, mientras que la acción

del helio es mucho más liviana y vaporosa, la cual se

dispersa rápidamente. Por esta razón serán necesarias

mayores cantidades de gas en caso de usar helio que si se

utilizara argón. En la actualidad el helio ha sido reemplazado

por el argón, o por mezclas de argón – helio. Ya que estos gases ayudan a mejorar la

generación del arco eléctrico y las características de transfere3ncia de metal durante la

soldadura, favoreciendo la penetración, incrementando la temperatura producida, el ancho

de la fusión, la velocidad de formación de soldadura, además de reducir la tendencia al

socavado. Estos gases, también proveen condiciones satisfactorias para la soldadura de

la gran mayoría de los metales reactivos tales como aluminio, el magnesio, berilio,

columbio, tantalio, titanio, zirconio. Es de anotar que las mezclas de argón-hidrogeno o

helio-hidrogeno, solo pueden ser usadas para la soldadura de unos pocos metales como

por ejemplo algunos aceros inoxidables y aleaciones de níquel.



ELECTRODOS:

El electrodo empleado en la soldadura TIG, se diferencia de los empleados en otros

procesos de soldadura por arco eléctrico, porque no se funde con el calor generado por el

arco eléctrico y por lo tanto no aporta material a la soldadura. Sin embargo, si seselecciona un electrodo incorrecto o se aplica un amperaje demasiado alto, partículas del

electrodo pueden transferirse a través del arco. El electrodo de tungsteno o wolframio,

empleado en la soldadura TIG, es muy duro y altamente refractario, cuyo punto de fusión

esta a 3400°C. Estos electrodos se fabrican en diámetros desde 0.020 pulgadas hasta un

cuarto pulgada y pueden ser de tungsteno puro o aleado.

Los electros inicialmente no tienen forma. Por eso,antes de ser usados se les debe dar forma

mediante ya sea por mecanizado, desbaste o

fundiéndolos. Las formas pueden ser de tres tipos:

en punta, media caña y bola. Como se muestra en

la figura 3.3.



:

SOLDADURA MIG/MAG:

La soldadura MIG/MAG es un proceso por arco bajo gas protector con electrodo

consumible, el arco se produce mediante un electrodo formado por un hilo continuo y

unas piezas a unir, quedando este protegido de la atmosfera circundante por un gas inerte

(soldadura MIG) o por un gas activo (soldadura MAG).

La soldadura MIG/MAG es intrínsecamente más productiva que la soldadura MMA donde

se pierde productividad cada vez que se produce una parada para reponer el electrodo

consumido. El uso de hilos sólidos e hilos tubulares han aumentado la eficiencia de este

tipo de soldadura hasta el 80%-95%.

La soldadura MIG/MAG es un proceso versátil, pudiendo depositar el metal a una gran

velocidad y en todas las posiciones, este procedimiento es muy utilizado en espesores

pequeños y medios en estructuras de acero y aleaciones de aluminio, especialmente

donde se requiere una gran trabajo manual.

La introducción de hilos tubulares está entrando cada vez más a la producción de

estructuras pesadas donde se necesita de una gran resistencia de soldadura.



Ventajas de Soldadura MIG/MAG

Las principales ventajas que ofrece el proceso MIG/MAG son:

Se puede soldar en todas las

posiciones. Ausencia de escoria para retirar.

Buena apariencia o acabado (pocos

salpicados).

Poca formación de gases

contaminantes y tóxicos.

Soldadura de buena calidad

radiográfica.

Se suelda espesores desde 0.7 á 6

mm sin preparación de bordes.

Proceso semiautomático o

automático (menos dependiente de

la habilidad de operador).

Alta productividad o alta tasa de metal adicionado (principal ventaja).

Las principales bondades de este proceso son la alta productividad y excelente

calidad; en otras palabras, se puede depositar grandes cantidades de metal (tres

veces más que con el proceso de electrodo revestido), con una buena calidad.

Desventajas de Soldadura MIG/MAG:

Mayor costo del equipo

Distancia limitada entre el equipo y el lugar de

trabajo

Dificultad para trabajar al aire libre

Enfriamiento más rápido en comparación con

otros métodos

Limitación en lugares de difícil acceso Mano de obra más calificada que para el

proceso SMAW



EQUIPO BASICO PARA LA SOLDADURA MIG:

Equipo para soldadura por arco, con sus cables Suministro de gas inerte para la protección de la soldadura con sus respectivas

mangueras Mecanismo de alimentación automática de electrodo continuo Electrodo continuo Pistola o torcha para soldadura con sus mangueras y cables

Alambre Electrodo:

Igual que los electrodos de arco ordinario, los electrodospara soldadura MIG se diseñan de acuerdo con el tipo demetal que se va a soldar.

Dependiendo del proceso que se use, los electrodospueden ser:

De alambre desnudo

De alambre con fundente De alambre con alma de fundente



Los alambres de desnudo vienen en los siguientes diámetros: 0.020, 0.030, 0.040, 0.045,3/64, 1/16, 3/32 pulgadas. Los alambres más pequeños (0.020 a 0.045) son los másusados, es obvio que estos alambres finos tienen una gran influencia en la calidad de lasoldadura, ya que cuanto mayor sea el área superficial de alambre, mayor es laposibilidad de contaminación por suciedad u otras substancias extrañas, por lo que

aumentan la posibilidad de que se produzcan soldaduras porosas.La porosidad de la soldadura se puede originar cuando el alambre ha sido almacenado atemperaturas muy bajas y ha estado protegido defectuosamente contra la condensación

del vapor de agua.

El alambre de acero presenta además el problema dela oxidación, por lo que generalmente va cobreado paraprotegerlo mejor y aumentar al mismo tiempo suconductividad eléctrica.

Para soldar aceros sucios u oxidados se puede utilizaralambres que contengan desoxidantes comomagnesio, silicio o aluminio. Los desoxidantes se

necesitan para evitar la porosidad y la fragilidad, además de proporcionar buenaspropiedades mecánicas a la soldadura.

Si el gas usado para crear la atmosfera protectora es argón con oxigeno o dióxido decarbono, los desoxidantes del alambre de aportación son esenciales para proteger lasoldadura de oxidación por el gas.

Los rollos de alambre electrodo se encuentran de 1, 2, 5, 10, 20, 25 y 50 libras y se

fabrican de los siguientes materiales:

Aceros al carbono desoxidados Aceros de baja aleación Aleaciones para recargues duros Aceros inoxidables Aluminio Aleación de cobre Níquel

Desde su aparición en el mundo de la soldadura, todas las agencias de regulación y

clasificación de los metales de aporte tomaron muy en serio este proceso y la creación desu propio código de clasificación fue indispensable, en el caso de la sociedad americanade soldadura(AWS), se crearon dos códigos por separado, uno para las aleaciones debajo contenido de carbón o también conocido como acero dulce y uno para las aleacionesde alto contenido de carbón o donde la composición química final del material aportadofuera cambiada de forma dramática.



Gases Protectores:

El propósito del gas en la soldadura MIG es protegerla contra la acción de loscomponentes del aire, especialmente del oxigeno y del nitrógeno

El efecto de protección de un gas depende de:

El peso especifico o densidad El flujo del gas El tipo de soldadura El tamaño de de la cubierta de gas La longitud del arco El material a soldar

El gas de protección, en caso que se utilice, fluirá por fueradel sistema de guía ilustrado. Este cúmplela función deevitar la contaminación del metal que interviene en lasoldadura, ya sea el de aporte o el de base.

Del gas protector dependerá en gran medida la calidadobtenida en la soldadura. Los gases utilizados en elproceso de soldadura MIG son gases inertes (que noreaccionan o no se combinan con otros elementos), y sonel argón, el helio o una mezcla de ellos para aplicacionesespecíficas o particulares. El gas más utilizado es el argón,porque se necesita más cantidad de helio para producir losmismos efectos debido a que el helio es más liviano. Sinembargo, el helio es más adecuado para espesoresgruesos porque produce un arco más caliente y mayor

penetración, el helio es mejor también para soldarmateriales de alta conductividad térmica como el cobre.

Cuando se suelda aceros al carbono o débilmente aleado, con argón como gas protector,es muy fuerte la tendencia a producirse socavaciones. Y mordeduras en la soldadura, y elarco parece que es arrastrado hacia cualquier mancha de oxido del acero.



Para todos los tipos de aceros se puede añadiruna pequeña cantidad de dióxido de carbono algas inerte, esta adición de gases estabiliza elarco, reduce las mordeduras y las proyecciones,además de mejorar la transferencia.

El dióxido de carbono puro (el cual es un gasactivo) tiene ciertas ventajas para la soldadurade aceros al carbono o de baja aleación y seutiliza mucho en vez del argón, porque su costoes más bajo y también aumenta velocidad desoldadura y la penetración. Sin embrago,

produce más salpicaduras y el arco es áspero.

SOLDADURA POR RAYO LÁSER:

La soldadura por rayo láser (LBW, de laser-beam weding) es un proceso de soldadura por

fusión que utiliza la energía aportada por un haz láser para fundir y recristalizar el material

o los materiales a unir, obteniéndose la

correspondiente unión entre los elementos

involucrados. En la soldadura láser comúnmente

no existe aportación de ningún material externo.

La soldadura se realiza por el calentamiento de lazona a soldar, y la posterior aplicación de presión

entre estos puntos. De normal la soldadura láser

se efectúa bajo la acción de un gas protector, que

suelen ser helio o argón.

Mediante espejos se focaliza toda la energía del

láser en una zona muy reducida del material. Cuando se llega a la temperatura de fusión,

se produce la ionización de la mezcla entre el material vaporizado y el gas protector

(formación de plasma). La capacidad de absorción energética del plasma es mayorincluso que la del material fundido, por lo que prácticamente toda la energía del láser se

transmite directamente y sin pérdidas al material a soldar.

La elevada presión y elevada temperatura causadas por la absorción de energía

del plasma, continúa mientras se produce el movimiento del cabezal arrastrando la "gota"

de plasma rodeada con material fundido a lo largo de todo el cordón de soldadura.

http://es.wikipedia.org/wiki/Soldadura_por_fusi%C3%B3n




http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_fusi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Ionizaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Plasma



http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Soldadura_por_rayo_laser_-_Dibujo.JPG

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Soldadura_por_rayo_laser_-_Dibujo.JPG




http://es.wikipedia.org/wiki/Ionizaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_fusi%C3%B3n







Para controlar el espesor del cordón de soldadura, la anchura y la profundidad de la

penetración se pueden utilizar otro tipo de espejos como son los espejos de doble foco.

De esta manera se consigue un cordón homogéneo y dirigido a una pequeña área de la

pieza a soldar, con lo que se reduce el calor aplicado a la soldadura reduciendo así las

posibilidades de alterar propiedades químicas o físicas de los materiales soldados.

Dependiendo de la aplicación de la soldadura, el láser de la misma puede ser amplificado

en una mezcla de itrio, aluminio, granate y neodimio, si se requiere un láser de baja

potencia, o el amplificado por gas como el dióxido de carbono, con potencias superiores a

los 10 kilovatios y que por tanto son empleados en soldaduras convencionales y pueden

llegar hasta los 100 kilovatios.

Los sistemas de varios kilovatios en continua se utilizan para secciones gruesas lo que

hace que la soldadura pueda llegar a ser más profunda. Para evitar la formación deburbujas de oxígeno durante la fase liquida del material se utilizan algún tipo de gas

inerte, como pueden ser el argón o el helio. De esta forma se produce un poco de

porosidad, dejando escapar dichas burbujas.

Sirve para soldar relaciones de ancho-profundidad de entre 4-10.

Características del proceso:

El láser de alta potencia utilizado para la soldadura se trata de un dispositivo que amplifica

la radiación en una determinada longitud de onda y la emite como haz coherente, casi

paralelo, el cual puede enfocarse para producir una cierta cantidad de energía capaz de

fundir en material con el cual se está trabajando. Esta densidad de energía puede ser del

mismo tipo de un haz de electrones, utilizado para la soldadura.

El nombre de láser está formado por las letras iniciales del proceso de este tipo de

radiaciones: light amplification by stimulated emission of radiation .

http://es.wikipedia.org/wiki/Itrio

http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio

http://es.wikipedia.org/wiki/Granate_(mineral)

http://es.wikipedia.org/wiki/Neodimio

http://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono

http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_inerte








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http://es.wikipedia.org/wiki/Granate_(mineral)

http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio

http://es.wikipedia.org/wiki/Itrio



Funcionamiento del láser:

Los átomos del material fluorescentes son excitados por bombardeo con luz o energíaeléctrica (a) y se colocan en niveles de energía más altos (b). Se ven debilitados

por emisión espontánea y la mayor parte de los fotones emitidos que se encuentrandesplazados a lo largo del eje del tubo generan más potencia por emisión estimulada deotros átomos excitados siendo así amplificada la luz (d). En el espejo reflectante (e) losfotones se reflejan hacia atrás a lo largo del tubo para poder ser mayormenteamplificados. (f) En la ventana de salida algunos fotones se reflejan para continuaramplificándose y el resto se transforman formando el haz saliente. Las etapas anterioresse producen casi simultáneamente.

Dentro del campo de soldadura por rayo láser podemos encontrar varios tipos

como:

Láser de estado sólido.

Láser de gas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Emisi%C3%B3n_espont%C3%A1nea

http://es.wikipedia.org/wiki/Fotones

http://es.wikipedia.org/wiki/Emisi%C3%B3n_estimulada

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Soldadura_rayo_l%C3%A1ser.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Emisi%C3%B3n_estimulada

http://es.wikipedia.org/wiki/Fotones

http://es.wikipedia.org/wiki/Emisi%C3%B3n_espont%C3%A1nea



Laser de estado sólido

Uno de los materiales más corrientes para este tipo de láser y también capaz de entregar

una potencia elevada es el ion de cromo en un cristal de rubí. Otro material para este tipo

de láser en estado sólido es el granate de itrio y aluminio dopado con neodimio o YAG.

Otra forma de carácter práctico de láser puede consistir en una varilla de rubí de 10 mmde diámetro y 110 mm de largo con sus extremos rectificados con una gran precisión y

pulidos. El cristal puede ser irradiado mediante un tubo de descarga de xenón. Los iones

de cromo en el cristal emiten radiación estimulada, por esto, la que va en un sentido axial

se refleja hacia un lado y otro entre los extremos de éste. La intensidad de radiación se

eleva y el haz del láser es irradiado por el extremo que se encuentra menos pulido.

Los altos niveles de energía para poder producir el haz del láser solo pueden lograrse de

manera intermitente, para poder realizar este proceso de intermitencia en el láser

descargaremos una batería de condensadores a través del tubo de descarga de xenón. Estos condensadores se encuentran cargados a un voltaje entre 1,2 y 4,4 KV.

La intensidad luminosa del tubo se eleva en 1 ms a su valor máximo y desciende de forma

exponencial dentro de un periodo de 10 ms. En aproximadamente 5 ms se produce la

emisión de luz coherente dentro de una serie de impulsos. El rendimiento total obtenido

es del 1% con una salida entre 3 y 55 julios.

Todo esto nos permite obtener una concentración de energía por encima de los

109 W/mm2, el cual es un nivel muy óptimo para poder fundir el material. Cuando

trabajamos con estas densidades de energía este proceso se puede utilizar también parael taladrado de agujeros y cortado en piezas. Para poder soldar con el láser la energía

producida no debe llegar más rápida de lo que puede ser conducida como calor; esto

exige un impulso menos agudo y más sostenido que se consigue aumentando

la inductancia del tubo o empleando una conducción de retardo.

El láser de rubí es utilizado para taladrar cojinetes de rubí para relojes e hilera a escala

microscópica.


http://es.wikipedia.org/wiki/Rub%C3%AD

http://es.wikipedia.org/wiki/Xen%C3%B3n


http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_luminosa

http://es.wikipedia.org/wiki/Luz_coherente

http://es.wikipedia.org/wiki/Inductancia



http://es.wikipedia.org/wiki/Inductancia

http://es.wikipedia.org/wiki/Luz_coherente

http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_luminosa







Laser de Gas

El láser más beneficioso para la soldadura y el corte es el CO2, el medio emisor para este

tipo de láser es una mezcla de anhídrido carbónico, nitrógeno y helio. Puede trabajar

continuamente y ha sido desarrollado para la entrega de bajos watios e incluso por

encima de 20 KW. La radiación se encuentra en la región del infrarrojo lejano delespectro, obteniendo una longitud de onda de unos 10,6 μm. Uno de los lasers más

típicos de CO2 está comprendido por un tubo de vidrio por el cual circula una mezcla de

gas con electrodos en cada extremo los cuales producen una descarga de alto voltaje. En

uno de los extremos del tubo se encuentra alojado un espejo reflectante de superficie

dorada enfriado por agua, mientras que en el extremo opuesto hay una ventana

reflectante en parte, el espacio entre ambas recibe el nombre de cámara del láser. En las

ventanas se utilizan rodajas de arseniuro de germanio o galio en montajes enfriados por

agua.El rendimiento del 10 al 25% se traduce en que del 75 al 90% de la energía de la

descarga se disipa en el gas. Un incremento de la temperatura del gas causaría la

desestabilización del anhídrido carbónico y una caída en energía de salida, por ello debe

hacerse circular continuamente a través del tubo permitiendo que parte del calor que se

produce tenga contacto con las paredes de vidrio las cuales deben ser enfriadas con

agua. Este proceso es llamado láser de flujo axial lento y en él, el gas puede deshacerse

o reciclarse mediante un intercambiador de calor.

Si el gas es transportado a través del tubo del láser de alta velocidad mediante unsoplante, la pérdida de calor producida en las paredes es muy pequeña y por tanto es

despreciable, por ello éstas no necesitan ser enfriadas por agua, pero todo el calor en

exceso deberá de reducirse mediante un intercambiador en algún punto del circuito del

gas; este es el láser de flujo axial rápido y el gas es recirculado por un soplante. Los láser

de flujo axial lento pueden suministrar alrededor de 50-70W por metro de longitud de la

cámara, sin embargo los láser de flujo axial rápido pueden general hasta 600W por metro.

Son posibles otras disposiciones en las cuales el gas pasa transversalmente a través de

la línea de descarga y permiten cavidades ópticas más cortas y mayores potencias de

salida. Por encima de los 2,8KW no pueden emplearse ventanas de salida reflectantes

porque se ven sometidas a excesivo calor, y en su lugar se emplea una batería de

espejos con una ventana de aluro no reflectante, totalmente transmisora, o una abertura.

Cuando la densidad de potencia en el punto enfocado del láser excede de 12KW/mm2,

tiene lugar un cambio en la cantidad de energía absorbida por la superficie. Por debajo de

dicha cifra una cantidad generosa de energía que llega a la superficie se refleja, pero una

http://es.wikipedia.org/wiki/Anh%C3%ADdrido_carb%C3%B3nico

http://es.wikipedia.org/wiki/Nitr%C3%B3geno


http://es.wikipedia.org/wiki/Arseniuro

http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio

http://es.wikipedia.org/wiki/Galio


http://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calor

http://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calor


http://es.wikipedia.org/wiki/Galio

http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio

http://es.wikipedia.org/wiki/Arseniuro






vez se ha superado el nivel de umbral, el rayo láser incide con características perforantes,

produciendo una transferencia de calor mejorada. Para realizar cordones lisos, es

necesario proteger el baño mediante un gas inerte observándose que cuando es

utilizado helio para este fin el plasma obtenido, es menos visible que cuando es

utilizado argón.

La soldadura en la práctica no es fiable por debajo de un nivel de potencia de 1,7KW,

pero a mayor potencia la capacidad de penetración es de unos 2,5mm/KW. Por ello un

nivel de potencia de 5KW introduce dentro de la capacidad del láser una gama amplia de

posibles aplicaciones. El corte con láser de CO2 se realiza mediante un chorro de gas

coaxial con el rayo láser. Esto se obtiene haciendo pasar el rayo láser a través de una

cámara que termina en una boquilla de aproximadamente 1,2mm de diámetro. La cámara

se encuentra llena de gas a presión y tanto el gas como el rayo láser salen a través de la

boquilla, la cual se encuentra por encima de la superficie a cortar entre 1 y 2mm. Cuandose cortan metales férreos se ve aprovechada la reacción exotérmica entre el metal y el

oxígeno para obtener energía extra. Los óxidos fundidos producidos se desechan a través

de la pieza por la presión del chorro de oxígeno. Si la velocidad de corte es muy baja la

reacción de oxidación se mantiene por sí misma y por esto obtenemos el resultado de un

corte irregular. A velocidades muy altas el ancho de corte es controlado por el láser,

mediante el cual se obtiene un ancho de 0,6mm. Este es un proceso de corte de baja

deformación. El grosor que se podrá cortar dependerá de la potencia del láser y este

puede ser de hasta 14mm con 2,3KW.

Para la realización de corte de materiales no metálicos deberemos ayudarnos mediante

un chorro de gas coaxial, pero no de oxígeno porque no nos proporcionará una reacción

exotérmica con tales materiales. No obstante es factible utilizar un chorro

de nitrógeno, aire o gas inerte, que deseche los productos de descomposición y vapores

producidos por el calor del láser.





http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_exot%C3%A9rmica




http://es.wikipedia.org/wiki/Aire



http://es.wikipedia.org/wiki/Aire











Aplicaciones:

Se utiliza, principalmente, para soldar:

Piezas de transmisiones en la industria automotriz.

Piezas unitarias grandes. Series grandes y con buenos acabados.

Piezas de electrodomésticos.

Piezas para la industria aeronáutica de aluminio, titanio o níquel.

Industria del ferrocarril.

Recipientes a presión.

Industria alimentaria, a la hora de realizar embalaje de alimentos, cuchillas de

corte.

Para instrumental médico y quirúrgico.

Odontología

Ventajas e Inconvenientes

Tiene como ventajas principales las siguientes:

Se puede transmitir por el aire, por lo que no se requiere un vacío.

Es un proceso fácilmente automatizable por el hecho de que los rayos se

pueden conformar, manipular y enfocar ópticamente usando fibras ópticas.

Este tipo de soldadura no genera rayos X. Produce muy poca distorsión y tiene una tendencia muy pequeña a la fusión

incompleta, a las salpicaduras y a las porosidades.

No hay desgaste de herramienta, al no estar en contacto con la zona a soldar

Se puede controlar fácilmente la profundidad de penetración

El inconveniente es el precio de los equipos, que es muy elevado. Al ser equipos

muy automatizados y altamente precisos requieren una tecnología muy alta.

http://es.wikipedia.org/wiki/Fibras_%C3%B3pticas

http://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_X

http://es.wikipedia.org/wiki/Distorsi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Distorsi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_X

http://es.wikipedia.org/wiki/Fibras_%C3%B3pticas



Métodos para la realización de la Soldadura por rayo Láser:

La soldadura por rayo láser se puede realizar de dos formas distintas:

Por conducción: En este tipo de soldaduras la profundidad de la zona fundida vaaumentando a medida que aumenta la conductividad térmica y la intensidad de la

radiación. Es utilizada para la soldadura de chapas de espesor pequeño

Por penetración profunda: Esta soldadura posee un gran rendimiento ya que se

consigue desplazar la zona de mayor temperatura por debajo de la superficie del

material, por la acción del vapor recalentado y se mantiene al material fundido en

el sitio deseado gracias al efecto de la tensión superficial, gravedad y otra serie de

factores.

Este tipo de soldadura, como ya hemos citado con anterioridad, debido a su afectacióntérmica reducida, no se necesita material de aporte y es fácilmente automatizable por esto

se convierte en fundamental a la hora de realizar soldaduras en los que la calidad

requerida es alta y no se desean grandes deformaciones dimensionales. Además, los

materiales soldados no necesitan un tratamiento posterior para eliminar tensiones. Esta

facilidad de proceso (automatización) hace que la velocidad del proceso sea de hasta 6

veces superior a otros procesos de soldadura.

Materiales con los que trabaja

En la actualidad ha habido un gran avance en este tipo de soldadura, ya que se puede

soldar oro, aleación ligera, materiales disimilares, y materiales plásticos, campo que está

avanzando a grandes velocidades y que ya se encuentra muy desarrollado. La soldadura

de plásticos(termoplástico estable) se puede llegar a realizar utilizando

unos aditivos especiales, denominadas resinas. Estas resinas nos permiten soldar sin

llegar a derretir el termoplástico, cosa que sería impensable sin la utilización de este

aditivo. También existe la soldadura láser híbrida, que es la que combina la soldadura por

rayo láser con la soldadura de arco para así poder obtener posiciones más flexibles yvelocidades de soldadura más altas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_t%C3%A9rmica

http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Oro

http://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1sticos


http://es.wikipedia.org/wiki/Termopl%C3%A1stico

http://es.wikipedia.org/wiki/Aditivos

http://es.wikipedia.org/wiki/Resinas



http://es.wikipedia.org/wiki/Resinas

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http://es.wikipedia.org/wiki/Oro

http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_t%C3%A9rmica



CONDICIONES DE TRABAJO PARA EVITAR DEFECTOS:

En una unión soldada pueden producirse defectos variados; éstos pueden originarse en eltipo de electrodos utilizados, o por las deformaciones producidas por el intenso caloraportado y las anomalías o discontinuidades del cordón, que pueden malograr el aspectoy configuración tanto interna como externa de la soldadura.

Deformaciones En el momento de la soldadura, el material depositado y zonas vecinas a la unión,alcanzan temperaturas muy altas, que al enfriarse se contraen. Si las contracciones noestán impedidas por los elementos que rodean la soldadura, se originan deformacionestales como acortamientos o deformaciones angulares.Para evitar que se produzcan deformaciones, la soldadura debe efectuarse sin que seaporte excesivo calor.

Calidad de los Electrodos La calidad del material de los electrodos (tensión de rotura, límite elástico, alargamientode rotura y resiliencia) debe ser similar a la del material base. Si los electrodos presentanexcesiva resistencia, producirán una unión defectuosa.

Tensiones Residuales Cuando la masa fría que rodea la soldadura impide su contracción durante elenfriamiento, se origina en la soldadura y en las piezas unidas un campo de tensionesresiduales que requieren ser previstas y controladas para que no resulten riesgosas alcombinarse con las de las cargas.

Penetración Insuficiente La falta de penetración en una soldadura a tope genera un defecto interno que no puededetectarse a simple vista. Este defecto debe detectarse con US, pues no es detectablecon RX. Se produce si el chaflán de la soldadura no está totalmente lleno o cuando elcontacto entre el metal base y el metal de aportación no está completo en toda susuperficie. Este defecto puede deberse a una falta de definición de proyecto; a veces lostalleres realizan las mínimas soldaduras posibles para abaratar costos o no efectúan laspreparaciones de borde requeridas por norma. Si se reduce el ángulo del bisel y laseparación entre chapas, se reduce también el metal de aportación y no fundencorrectamente los bordes extremos, produciendo una unión defectuosa.

Falta de Fusión Este es uno de los defectos internos más serios que puede haber en una soldadura. Seproduce cuando el electrodo o material de aportación fundido cae sobre el material basesin conseguir el fundido. Puede ocurrir en soldaduras a tope y en soldaduras en ángulo.Puede ser que la soldadura no se realice con la intensidad de corriente adecuada, que el

operario no esté capacitado para efectuar el trabajo.

Fisuras o Grietas Las fisuras o grietas pueden originarse en forma interna o externa, y es también undefecto grave. Puede que la causa se encuentre en el uso de un electrodo inadecuado oque se ha producido un enfriamiento de la soldadura demasiado rápido generalmente enpiezas de espesor considerable que no han sido precalentadas. Cuando el defecto esexterno se detecta con líquidos penetrantes y partículas magnéticas. Cuando es interno,solo se detecta con RX y US.

http://www.construmatica.com/construpedia/Soldadura

http://www.construmatica.com/construpedia/Metal_de_Aporte

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Otros: Se agregan a éstos una serie de defectos internos que no revisten gran importancia comoson: la escoria, depósito de óxido o poros.Entre los externos podemos señalar: entallas, sobre espesores, mordeduras, salpicaduraso proyecciones, rechupes, cebado del arco, desgarres del material, amolado en exceso,marcas de amolado, etc.

CARACTERÍSTICAS DE UNA BUENA SOLDADURA

Para una buena soldadura se requiere que los cordones de soldadura sean efectuadoscon un máximo de habilidad, buena regulación de la intensidad y buena selección deelectrodos y debe poseer las siguientes características

Buena penetración Exenta de socavaciones Fusión completa Ausencia de porosidades Buena apariencia Ausencia de grietas

BUENA PENETRACIÓN Se obtiene cuando el material aportado, funde la raíz y se extiende por debajo de lasuperficie de las partes soldadas.

- Utilice la intensidad suficiente.- Seleccione electrodos de buena penetración- Prepare un bisel apropiado en piezas de espesores mayores.- Deje una separación adecuada entre las piezas a soldar.

EXENTA DE SOCAVACIONES Se obtiene una soldadura sin socavaciones cuando, junto al pie de la misma, no seproduce en el metal base ningún ahondamiento que dañe la pieza.

Use una oscilación adecuada y con la mayor uniformidad posible. Mantenga la altura apropiada del arco. Para obtener una buena fusión. La oscilación debe cubrir los bordes de la junta. La corriente adecuada producirá depósitos y penetración correctos. Evite que el metal en fusión se deposite fuera de la unión. Para obtener una total ausencia de porosidades: Limpie debidamente el metal

base. Permita más tiempo a la fusión para que los gases escapen. Use la intensidad apropiada. Mantenga la oscilación de acuerdo a la junta. Use el electrodo apropiado. Mantenga el arco a una distancia apropiada.

http://www.construmatica.com/construpedia/Escoria

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FUSION COMPLETASe obtiene una buena fusión cuando el metal base y el metal de aporte forman, una masahomogénea.

AUSENCIA DE POROSIDADES Una buena soldadura está libre de poros cuando en su estructura interior no existenbolsas de gas ni inclusiones de escoria.

BUENA APARIENCIAUna soldadura tiene buena apariencia cuando se aprecia en toda la extensión de la unión,un cordón de soldadura pareja sin presentar hendiduras ni sobremontas.

Evite el recalentamiento por depósito excesivo. Use oscilación uniforme. Evite los excesos de intensidad.

AUSENCIA DE GRIETAS Una soldadura sin grietas se presenta cuando en el material aportado, no existenrajaduras o fisuras en toda su extensión.



ELECTRODOS:

Varilla metálica especialmente preparada para servir como material de aporte en losprocesos de soldadura por arco.Existen dos tipos de electrodos: El de metal revestido y el no revestido.

ELECTRODO REVESTIDO: Tiene un núcleo metálico, un revestimiento a base de sustancias químicas y un extremono revestido para fijarlo en el porta electrodo.

El núcleo es la parte metálica del electrodo que sirve como material de aporte. Su

composición química varía de acuerdo a las características del material a soldar.El revestimiento es un material es un material que esta compuesto por distintassustancias químicas. Tiene las siguientes funciones:a) Dirige el arco conduciendo a una fusión equilibrada y uniforme.b) Crea gases que actúan como protección evitando el acceso del Oxígeno y elNitrógeno.c) Produce una escoria que cubre el metal de aporte, evitando el enfriamiento brusco ytambién el contacto del Oxígeno y del Nitrógeno.d) Contiene determinados elementos para obtener una buena fusión con los distintostipos de materiales.e) Aporta al baño de fusión elementos químicos que darán al metal depositado lasdistintas características para las cuáles fue formulado

f) Estabiliza el arco eléctrico.

ELECTRODO DESNUDO O SIN REVESTIMIENTO: Es un alambre trefilado o laminado, que solo puede ser empleado en procesos dondeexista una protección externa para impedir la acción del Oxígeno y del Nitrógeno. Estosprocesos se denominan ATMÓSFERA INERTE. Utilizando para esto gases inertesindustriales como el Argón, el Helio, o la mezcla de Argón y Dióxido de carbono Además, se fabrican en metales ferrosos y no ferrosos, y dependen del tipo de soldaduraque se utilizara, por ejemplo para las soldaduras Fuertes se usan los metales de aporteno ferrosos que son aleaciones de cobre, aluminio o plata. A continuación se presentanalgunos de los más utilizados:1. Cobre. Su punto de fusión es de 1083ºC.

2. Bronces y latones con punto de fusión entre los 870 y 1100ºC.3. Aleaciones de plata con temperaturas de fusión entre 630 y 845ºC.4. Aleaciones de aluminio con temperatura de fusión entre 570 y 640ºC



CLASIFICACION E IDENTIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOS:Debido a la gran cantidad de electrodos que se fabrican para efectuar trabajosespecíficos, es necesario saber qué métodos de identificación existe, como se clasifican ypara qué trabajo específico fueron diseñados. Hay muchas maneras de clasificar loselectrodos, entre ellas tenemos: Clasificación por color según norma internacional Clasificación de los electrodos según su revestimiento Clasificación AWS-ASTMDebido a que hay muchos tipos diferentes de electrodos en el mercado, puede resultarmuy confuso escoger los correctos para el trabajo que se va a ejecutar. Como resultado laAWS (American Welding Society ) estableció un sistema numérico aceptado y utilizadopor la industria de la soldadura.NOMENCLATURA DE LOS ELECTRODOS PARA ACERO DULCESe especifican cuatro o cinco dígitos con la letra E al comienzo, detallados a continuación:

a) Prefijo E de electrodo para acero dulceb) Resistencia a la tracción mínima del depósito en miles de libras por pulgada cuadrada(Lbs/pul2)c) Posición de soldar.1- TODA POSICIÓN2- PLANA HORIZONTALd) Tipo de revestimiento, Corriente eléctrica y Polaridad a usar según tabla

CC: Corriente contínua.CA: Corriente alterna.PD: Polaridad Directa (Electrodo negativo).PI: Polaridad invertida (Electrodo positivo).



Algunos de los Electrodos no ferrosos más utilizados

Clasificación ydescripción Aplicación Características

DIN 8513AWS: L-CuZn4

Aleación de bronce con o sinrevestimiento, para unión yrevestimiento en aceros,hierro colado maleable yaleaciones de cobre.

Se recomiendan para soldaracero, hierro colado maleable yaleaciones de cobre.Permite uniones en latón conigual colorsin fundir el metalbase. Depósitos exentos deporos. El depósito puedeforjarse con facilidad.Adecuado para uniones demetales no ferrosos -exceptoaluminio-, tuberías,instalaciones sanitarias,trabajos en muebles metálicosy en su fabricación y

reparación.

Se sueldan con muchafacilidad. El fundente quita losóxidos fácilmente y tiene lapropiedad de permitir que elmaterial de aporte moje bien,por lo que puede depositarse ala temperatura má baja.

DIN 1732AWS: EL-AISi12

Electrodo de aluminio, conrevestimiento especial parasoldar aleaciones de Alforjadas y fundidas.

Uniones y revestimientos enaleaciones de forja y fundiciónde los tipos Al-Si, Al-Mg-Si, Al-Si-Mg-Cu.

Excelentes propiedades desoldabilidad: encendido rápido,flujo limpio y plano, depósitosdensos y libres de poros.Gracias a estas características,se logran uniones intachablesen láminas con espesor de 2mm y más gruesas. Elelectrodo casi no eshigroscópico y por lo tanto sealmacena bien en lugar seco.

DIN 1733 : EL-CuSn 7AWS A5.6 : E CuSn-C

Electrodo de bronce con un 6-8% de estaño.

Para soldaduras de unión decobre y aleaciones de cobre,bronces fossfóricos y alestaño, así como laminas yplacas chapeadas de cobre entrabajos de ingenieríamecánica, de planta y laconstrucción de barcos yequipos. Para revestir cobre yaleaciones de cobre, broncesfosfóricos y al estaño.

Se distingue por sus buenaspropiedades de soldabilidad.Teniendo un arco estable ypoco chisporroteo, producecordones densos y libres deporos, la escoria se quitafácilmente.

DIN 1733 : EL-CuMn2AWS A5.6 : ~ECu

Electrodo de revestimientobásico cobre puro.

Piezas eléctricas, autoclaves,intercambiadores de calor,

evaporadores. Etc.

Electrodo de cobre puro. Suexcelente conductividad

eléctrica y resistencia a lacorrosión lo hacen muy útil.

DIN 1733 : EL-CuMn 14AlAWS A5.6 : E CuMnNiAl

Electrodo de revestimientobásico de aleación de broncealumínico, resistente a lacorrosión y al desgaste.

Electrodo de bronce alumínicoespecial para piezas sujetas adesgaste por fricción como:árboles, cojinetes, engranajes,etc.

Por su alta resistencia a lacorrosión se emplea en launión y revestimientos depiezas para barcos e industriaspetroquímicas.



PUNTOS QUE SE DEBEN RECORDAR:

Hay seis factores que considerar al elegir un electrodo adecuado A los electrodos hay que protegerlos de la humedad. Los electrodos se fabrican en largos de 350 y 450mm. El uso de una polaridad incorrecta ocasiona una penetración incorrecta. Las propiedades mecánicas de los electrodos se determinan al efectuar ensayos detracción a una probeta soldada. Los electrodos se fabrican en diámetros de 3/32", 1/8", 5/32", 3/16" y ¼". Los electrodos se pueden identificar por el color de su extremo o por el color de surevestimiento. Son 5 los tipos de revestimiento que tienen los electrodos.

SOLDADURA HETEROGÉNEA:

Dentro de la soldadura heterogénea se incluyen aquellos procesos en los que intervienenmateriales de distinta naturaleza, con o sin material de aportación. Una soldadura

heterogénea puede serlo, por ejemplo, porque los materiales a unir sean de la mismanaturaleza pero el de aporte sea distinto.Dentro de las soldaduras heterogéneas podemos distinguir dos tipos:

Soldadura fuerte. Soldadura blanda.

SOLDADURA FUERTE La soldadura fuerte comprende el grupo de procedimientos en los cuales la unión de losmetales se efectúa mediante la adhesión del metal de aportación en estado líquido (entre540º y 900 º C) a las superficies de metal base calientes.Los materiales de aportación empleados son aleaciones tales como oro-plata, oro-cobre-plata, cobre-zinc (latón), generalmente fundidos con soplete oxiacetilénico. Cuando setrata de trabajos sobre carrocerías, se habla de soldadura “al metal o latón”. Para poder utilizar este procedimiento de soldadura es necesario limpiar de formacorrecta las superficies a unir, así como emplear fundentes tales como borax (ácidobórico) que eviten la formación del óxido.

SOLDADURA BLANDALa soldadura blanda es aquella en la cual la unión de los materiales se efectúa por elmismo procedimiento que la soldadura fuerte, pero la temperatura de trabajo es inferior a425º C. Como la temperatura a la que se trabaja es pequeña, la deformación que seproduce es menor aunque su resistencia es también menor.También por esta razón, además del soplete oxiacetilénico, suelen emplearse otrosequipos de soldadura que funcionan con gases combustibles distintos del acetileno.

Los materiales que se emplean como aportación son: estaño, plomo, cinc y cadmio.Para evitar la oxidación durante la soldadura se emplea como fundente la denominada"agua de soldar" que es una solución de cinc.Debido a su baja resistencia, tanto mecánica como térmica, este tipo de soldadura seemplea para cubrir costuras ya unidas, proporcionar estanqueidad frente a gases ylíquidos, así como en el acabado final de los trabajos de carrocería para rellenarpequeñas cavidades y defectos visibles antes de pasar a la sección de pintura.Una de sus principales aplicaciones es la unión de elementos a circuitos eléctricos.

- (SOLDADURA POR ESTAÑO)



SOLDADURA POR RESISTENCIA ELECTRICA:

Bajo esta definición se agrupan una serie de procesos en los que se combinan el calorderivado del efecto Joule con una fuerza mecánica para conseguir la unión de losmetales.

El calor es generado por medio de una corriente eléctrica de elevada intensidad, lacual se hace circular con la ayuda de dos electrodos a través de la unión que sedesea soldar durante un corto espacio de tiempo.

La fuerza mecánica se realiza ejerciendo presión entre los electrodos antes,durante y después del instante en que circula la corriente eléctrica.

Entre los métodos de soldadura por resistencia destaca la conocida como soldaduraeléctrica por puntos, en la cual se unen planchas a solape en puntos locales separados auna determinada distancia.

Las características fundamentales de este tipo de soldadura son:

No se produce una salida de calor continua, con lo que se conserva una zona

neutra sin transformaciones estructurales entre cada uno de los puntos. Es el único sistema de soldadura que permite la aplicación de protección

anticorrosiva mediante imprimaciones electro soldables. La existencia de suciedad, pintura, grasa, etc., en las superficies a soldar dificulta

el contacto adecuado de los electrodos con el material y además decontaminarlos, reduce su vida y aumenta la resistencia al paso de la corrienteeléctrica por ellos.

Las variables que condicionan su aplicación son:

La naturaleza de los materiales con que están fabricadas las chapas a unir. El espesor de las piezas que influye en la potencia del equipo, de modo que

mayores espesores requieren equipos más potentes. La accesibilidad, que depende además de la posición en la que haya de realizarse

la soldadura y de los accesorios de los que el equipo disponga.



EQUIPO PARA SOLDAR POR PUNTOS

Todos los equipos están diseñados de modo que pueden proporcionar durante el procesode soldeo una corriente eléctrica durante el tiempo conveniente y con la presiónadecuada.Los equipos para soldar por puntos están formados por los siguientes elementos:

Aparato de regulación eléctrica, que es el encargado de regular los parámetroseléctricos que intervienen en el proceso de soldeo.

Punteadora o pistola de soldadura por puntos, que es el elemento con el cual serealiza físicamente la soldadura.

Esta punteadora recibe la corriente eléctrica a través del cable que la une al aparatoregulador o a la fuente de alimentación de corriente.La punteadora dispone además de dos brazos porta electrodos, actuando uno como polopositivo y otro como polo negativo. En los extremos de los brazos se encuentrancolocados los electrodos, que son las piezas a través de las cuales se transmite tanto lacorriente eléctrica como la presión que se ha de ejercer sobre las chapas.Los mandos de la punteadora se encuentran en la palanca de accionamiento a través de

la cual se ejerce la presión mecánica que tanta importancia tiene en la realización de unasoldadura por puntos de calidad. Esta palanca lleva una articulación a través de la bieletamediante la cual se hace móvil una de las mordazas de la punteadora consiguiendo así eldesplazamiento del porta electrodos inferior y la presión ejercida sobre las chapas a unir.



RECOMENDACIONES Para obtener resultados satisfactorios en el proceso de soldeo por puntos, así como pararealizar una conservación adecuada del equipo es necesario tener en cuenta lassiguientes recomendaciones:

Siempre que sea posible, se emplearán brazos portaelectrodos cortos, conel fin de evitar una disminución en la presión de apriete.

Las pinzas de soldadura llevan un electrodo fijo y otro móvil. El electrodo fijose apoya sobre las chapas y el móvil se acerca a ellas.

La distancia entre electrodos ha de ser lo más pequeña posible para evitaresfuerzos dinámicos sobre los mismos.

Las chapas a unir, así como los electrodos deben estar limpios para facilitarel paso de corriente.

La punta de los electrodos, además, debe presentar una superficie lisa y deldiámetro correcto.

Para ejecutar los puntos, los electrodos deben estar perfectamenteenfrentados, ya que de lo contrario la presión ejercida no es uniforme ytampoco la intensidad eléctrica de valor suficientemente alto.

Es recomendable refrigerar los electrodos para evitar su calentamiento anteun trabajo continuado. Existen equipos en el mercado que tienen un sistemainterno de refrigeración que facilita esta tarea.

Cuando se proceda a soldar chapas de distintos espesores es necesarioregular la máquina considerando la chapa más delgada.

La distancia mínima entre los puntos de soldadura debe ser mayor que tresveces su diámetro, ya que puntos muy próximos originan desviaciones de lacorriente eléctrica con lo que la intensidad en el punto que se pretendesoldar puede ser inferior a la necesaria.

La distancia máxima entre los puntos de soldadura, viene limitada por larigidez mecánica deseada en la unión, y no se recomienda sobrepasar cincoveces el diámetro del punto.



SOLDADURA CON ESTAÑO:

La soldadura con estaño es la base de todas las aplicaciones electrónicas porque permitela realización de conexiones entre conductores y entre éstos y los diversos componentes,obteniendo rápidamente la máxima seguridad de contacto. Consiste en unir las partes asoldar de manera que se toquen y cubrirlas con una gota de estaño fundido que, una vezenfriada, constituirá una verdadera unión, sobre todo desde el punto de vista electrónico.

El Soldador de Estaño se compone: En Electrónica se suelen utilizar soldadores de potencia reducida, ya que generalmentese trata de trabajos delicados. En plomería, sin embargo, para soldar tubos se usan

soldadores de más potencia y sopletes, así como otros sistemas de soldadura. Se trata de

un útil instrumento que tiene un enorme campo de aplicación, ya sea para realizar nuevosmontajes o para hacer reparaciones. El soldador debe permitir las operaciones de

soldadura con estaño correspondientes a la unión de dos o más conductores, oconductores con elementos del equipo. En general, se trata de una masa de cobre(punta), que se calienta indirectamente por una resistencia eléctrica conectada a

una toma de energía eléctrica (generalmente de 220v). Los tipos que se encuentrangeneralmente en el mercado pueden clasificarse en soldadores comunes o "de lápiz" ysoldadores de pistola.



La Soldadura: Consiste en unir las partes a soldar de manera que se toquen y cubrirlas con una gota deestaño fundido que, una vez enfriada, constituirá una verdadera unión, sobre todo desde

el punto de vista electrónico.

Reglas Prácticas:

Tipo de soldaduras frías – Buena soldadura tipo cono - Falta de estaño.



Instructivo para Soldar: Pasos para soldar componentes en una placa.

1 - Introducir la patilla del componente por el orificio de la placa y sujetar el componenteen su lugar evitando que pueda moverse en el proceso de soldadura.

2 - Con la punta del soldador calentado previamente, tocar justo en el lugar donde sedesea hacer la soldadura, en este caso, la punta del soldador debe hacer contacto con lapatilla del componente y con la pista de cobre de la placa.

3 - Una vez estén suficientemente calientes la patilla del componente y la superficie decobre de la placa, se le aplica el estaño justo para que se forme una especie de cono deestaño en la zona de soldadura sin separar la punta del soldador.

4- Se mantiene unos instantes la punta del soldador para que el estaño con el fin de quese distribuya uniformemente por la zona de soldadura y después retirar la punta delsoldador.

5 - Mantener el componente inmóvil unos segundos hasta que se enfríe y solidifique elestaño. No se debe forzar el enfriamiento del estaño soplando porque se reduce laresistencia mecánica de la soldadura.

6 - Con la herramienta adecuada se corta el trozo de patilla que sobresale de lasoldadura, procurando que el corte sea lo más estético posible.



MÉTODOS PARA DETECTAR DEFECTOS EN LAS SOLDADURAS:

1. Inspección Visual (VT): Es sin duda una de las Pruebas No Destructivas (PND)más ampliamente utilizada, gracias a ella, es posible obtener información

inmediata de la condición superficial de los materiales que estén siendoinspeccionados.

2. Líquidos Penetrantes (PT): El método o prueba de líquidos penetrantes (PT),basado en el principio físico conocido como "Capilaridad ", consiste en la aplicaciónde un líquido con buenas características de penetración, a continuación se aplicaun líquido absorbente, comúnmente llamado revelador, de color diferente al líquidopenetrante, el cual absorberá el líquido que haya penetrado, revelando lasaberturas superficiales.

3. Partículas Magnéticas (MT): Este método de Prueba No Destructiva, se basa enel principio físico conocido como Magnetismo , el cual exhiben principalmente losmateriales ferrosos como el acero y consiste en la capacidad de atracción entremetales.De acuerdo con lo anterior, si un material presenta alguna discontinuidad en susuperficie, ésta actuará formando polos magnéticos, atrayendo cualquier materialmagnético o ferromagnético que esté cercano a la misma. Son utilizadospequeños trozos o diminutas Partículas Magnéticas , las cuales revelarán lapresencia de discontinuidades superficiales y/o sub-superficiales en el metal.

4. Prueba de Ultrasonido (UT): El método de Ultrasonido se basa en la generacióno propagación de ondas sonoras a través del material. Un sensor, que contiene unelemento piezo-eléctrico, convierte los pulsos eléctricos en pequeños movimientoso vibraciones, con una frecuencia imperceptible al oído humano. Estas vibracionesse propagan a través del material, y cuando su camino es interrumpido por unainterface , sufren reflexión , refracción ó distorsión . Dicha interrupción se traduce enun cambio de intensidad, dirección y ángulo de propagación, cambio que esdetectado y registrado a través de una pantalla o monitor especialmente diseñadopara tal finalidad.

5. Prueba Radiográfica (RT): La radiografía como método de prueba no destructivo,se basa en la capacidad de penetración que caracteriza a los Rayos X y a los

Rayos Gama . Con este tipo de emisiones es posible irradiar un material y, si

internamente este material presenta cambios internos considerables como paradejar pasar o retener dicha radiación, entonces es posible determinar la presenciade estas irregularidades, simplemente midiendo o caracterizando la radiación

incidente contra la radiación retenida o liberada por el material. Comúnmente, unaforma de determinar la radiación que pasa a través de un material, consiste encolocar una película radiográfica, cuya función es cambiar de tonalidad en el área

que recibe radiación. El resultado queda plasmado en la película radiográficasituada en la parte inferior del material metálico.

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Con la finalidad de apreciar el grado de inspección de soldadura, tendremos queexaminar áreas específicas de las técnicas de inspección y aplicaciones de soldadura.

Han sido escogidos los siguientes temas para proporcionar esta visión general en lainspección de soldadura:

1. Inspección y pruebas para la calificación de procedimiento de soldadura:

Formas de inspección utilizados como pueden una parte esencial de la calidad delsistema de soldadura.

2. Inspección visual: La forma más fácil y menos costosa, realizada correctamente,es el método más eficaz de inspección de soldadura para muchas aplicaciones.

3. Detección de grietas en la superficie: Métodos tales como líquidos penetrantes ypartículas magnéticas

4. Inspección ultrasónica y radiográfica: Métodos de pruebas no destructivos (PND) que se utilizan para examinar laestructura interna de la soldadura con el fin de establecer la integridad de la uniónsin destruir el componente soldado.

5. Pruebas destructivas - Métodos utilizados para establecer el rendimiento o laintegridad de soldadura, destruyendo la junta soldada, logrando con esto laevaluación de diferentes componentes mecánicos y / o características físicas.

SOLDADURA COMPLETO

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