Soldadura_de_Vigas_&_Colunmas1

Construcción Vigas & Columnas

Soldadura Automática & Mecanizada- Filete Horizontal

Construcción Vigas & ColumnasTensiones & Deformaciones

1.Embridamiento ó alta rigidez de movimiento, genera mayores tensiones y menos deformaciones 2.Volumen de soldadura , aporte de energía y longitud del cordón, a mayor cantidad , aumentan las tensiones residuales

Factores que aumentan las tensiones Residuales

Factores que reducen las tensiones Residuales

1.Precalentamiento, a mayor temperatura, menores tensiones

2.Diseño adecuado

3.Correcta técnica operativa y procedimientos de soldadura – EPS - calificados

(Menor ZAC & Penetración)

E6010 7018 E7024 Mecanizado


Distorsión Angular Distorsión

Angular

0,02 . W . ш³

t²Distorsión Angular = (Pulg.)Ш: dimensión del filete W: ancho del ala t: espesor del ala

Soldadura Filete Horizontal

1,21,62,42,83,24,06,48,0610

7,0

6,0

4,8

3,6

2,4

1,2

9,5

Espesor del ala e

1,21,22,02,42,83,65,6530

0,81,21,61,62,02,84,4450

0,80,81,21,62,02,43,6380

0.40.80,80.81,22,02,8300

0,40,40.80.80,81,22,0230

0,40,40,60,8152

6351383225,41912,7Ancho del ala

A

Deformación d en mm

d

Los valores expresados en la tabla son válidos para proceso Manual y FCAW , para procesos automáticos, reducir un % según Energía aportada y velocidad

Distorsión Angular en Vigas T

0,1140,1650,2200,2800,3420,4060,543

3/161/45/163/87/161/25/8

Valor ш³

Cateto de la soldadura ш ( Pulg )


W:350

Ш:7mma

Distorsión Angular (D< 30%SAW)

X X

Eje Neutro

CG soldadura

Brazo de Palanca

Contracción Transversal

Distorsión y control de las deformaciones en Vigas doble T

= 3,5 mm0,02 . W . ш³

t²

d=585mm

10mm

1/2” = t

1200

Y

Y

L : 11.800 mm Fs: 2,2 a2

IxxDistorsión Longitudinal =

0,0005 . Fs .d .L2= 7 mm

D < W/100 < ¼”

Sistema de enderezado en el Equipo ESAB IT

Construcción Vigas & ColumnasTensiones & Deformaciones

Control de las deformaciones - Listado a verificar

1.Mínimo refuerzo del cordón

2.Usar soldadura intermitente cuando sea posible o paso peregrino

3.Usar el menor cateto permitido para soldadura de filete Horizontal

4.Usar mínima abertura de raíz,ángulo del bisel y número de pasadas

5. Usar alta velocidad ,ya sea con proceso automatizado SAW (uno o múltiples alambres) o usando FCAW bajo Gas o en SAW

6. Use posicionadores para realizar toda la soldadura en posición plana,ya que permite alta velocidad y alto aporte Kg/h

7. Balancear la soldadura alrededor del eje neutro del componente.

8. Distribuya el calor aportado,planificando la secuencia de soldadura

9. Usar grampas, sujetadores u otro accesorio para mantener fijas y alineadas las partes a soldar

10. Anticipe los esfuerzos de contracción y contrafleche o predeforme en el sentido opuesto a la deformación

Construcción Vigas & ColumnasSoldadura de Filete Horizontal - Cálculo & Diseño

Cálculo de la tensión sobre la sección resistente :P: Carga de tracciónP/L.a1= σf = N/mm2

σf = Tensión admisible P/L = W = Carga p/unidad de longitud del FH = N/mmEjemplo:P: 20 Tn ( 200.000 N)L : 350 mmW=200.000/350 = 571,4 N/mm2

σf = σc= tensión admisible de corte = 0,30. σt σf = 0,30.600 = 180N/mm2

AWS D1.1,considerando corte sobre la sección resistente, adopta 0,30. σt nominal del metal de aporte

Dimensión garganta Teórica

Dimensión garganta efectiva Dimensiones

del Cateto Teórico

Sección resistente

a1

L=Longitud de soldadura

3568

T< 6,356,35 < T > 12,712,7 < T < 19

19< T

Cateto mínimo AWS D1.1

Espesor Metal Base T ( mm)

a1 = W/ σc = 571,4/180= 3,17mm

S = 3,17/0,707= 4,48 mm

Cateto Teórico = 5 mm

Construcción Vigas & ColumnasSoldadura de Filete - Calidad & Productividad

55 a 6560 a 7095 a 9980 a 90

SMAWSAW

GMAWFCAW

Eficiencia %Proceso

Calidad Estructural & Aptitud para el servicio, se garantiza cuando se logra completa fusión de la raíz del filete y la completa fusión de los lados del mismo entre los materiales base que forman las uniones en T

Soldadura en exceso con proceso SMAW

235

C < 88<C< 25

C>25

Máxima convexidad

(mm)

Ancho de la soldadura

(mm)

Construcción Vigas & ColumnasUso de Galgas para medir Catetos en Soldadura

Medida Cateto

Medida Cateto

Presentación en la soldadura de Filete Horizontal

Use Arco simple para FH Convexo y seleccione la

medida apropiada

Use Arco Doble para FH Cóncavo

Soldadura Convexa Soldadura Cóncava

Construcción Vigas & ColumnasPrecauciones para realizar el procedimiento de soldaduraPreparación de las planchas

Corte uniforme sin rebabas, en caso de variación o huelgo entre las planchas, rellenar con soldadura, para evitar perforaciones en la soldadura automática. En caso de partir de planchas en bobinas, luego del cortar, se debe pasar por tren planchador, para evitar desalineación en el montaje

Punteado de la estructura

Longitud del punto: 2veces espesor menor (de chapa o placa)

Altura del punto:1/4.espesor seleccionado

Distancia entre puntos: 30 veces el espesor( e/chapa<5mm) y 20 veces el espesor para ( e/chapa>5mm)

Usar para punteo electrodos E6010 ó E7018 o alambre MIG, si va a soldar por SAW

Precalentamiento

T:200ºC, hasta una distancia desde el cordón de 10 veces el espesor menor y enfriar lentamente 90º-120º C/h,para una contracción uniforme en toda la sección.

Esta recomendación es opcional, según espesor y resistencia del metal base

Secuencia de soldaduraEquilibrado y/o compensado de la deformación con cordones simétricos opuestos

Enderezado por Método mecánicoPredeformado *Cálculo de distorsión,secuencia y energía o calor aportado (KJ/cm)

Martillado / Método en frío, para sitios accesibles y plancha fina

Prensado / Para piezas de grandes dimensiones

Enderezado por Vía TérmicaEnderezado por llama / Método que utiliza puntos,líneas o cuñas de calor para neutralizar la deformación


Mechtrac sistema A2 con simple o Twin arc

Sistema de Control de Calidad en SoldaduraLas calificaciones del procedimiento de soldadura y del soldador (u operador) forman parte del sistema de control de calidad en soldadura.

Este control engloba otras actividades que presentan mayor o menor complejidad dependiendo de cada empresa, sus objetivos y clientes.

En general, pueden ser consideradas 3 etapas :

Primera EtapaControl previo a la soldadura abarca: análisis del Proyecto, acreditación de proveedores o control de recepción del material, calificación de los procedimientos (EPS) y de los Soldadores (RCS) calibración – mantenimiento de equipos de soldadura y auxiliares.

Programa de Inspección

Segunda EtapaControl durante la soldadura : incluye el control de los materiales usados (por ej. control de almacenamiento y resecado de electrodos básicos), control de la preparación, montaje y fijación de las juntas y de la ejecución de las soldaduras.

Tercer EtapaControl después de la soldadura ;Puede ser realizado a través de Inspecciones No Destructivas(*) y de Ensayos Destructivos de componentes seleccionados por muestreo o de cuerpos de prueba soldados conjuntamente con las piezas.El vólumen total de las inspecciones y ensayos generalmente está entre el 5 al 30% de las horas calculadas para la fabricación de un componente.El valor menor es para componentes simples y el mayor para componentes grandes de una Central Nuclear.


Construcción Vigas & ColumnasConstrucciones Livianas – Vigas de mediana esbeltez

Sistemas mecanizados porta-torchas MIG & FCAW

Miggytrac 1001 Miggytrac 2000

20W – 7 Kg / 266x257x 267

Ajuste sentido de avance y arranque – parada / 4 ruedas motrices e imán permanente

0,15 – 1,2Velocidad soldadura regulable - m/min

Ajuste sentido de avance y arranque – parada 4ruedas motrices e imán permanente /8,5 Kg

0-9,9AnticráterSeg.

1-99 cm

Soldadura intermitente

2,5 m/min

Velocidad avance

0,15-1,5 m/ min

Velocidad soldadura



Cuadernas Nervios longitudinales

557

583

504

286

Miggytrac 1500Miggytrac 2K



Miggytrac 2K

13Peso Neto (Kg)

583x271x557Dimensiones (L x A x H) ( mm)

0-100 mmAjuste posicionamiento torcha

90º ± 11ºAngulo Y

32º-53ºAngulo X

Máx. 30 mmFrontal/ Trasera

Máx. 50 mmSuperior / inferior

HorizontalBanda de regulación torchas

0-127Velocidad ( cm/min)

42 VACTensión de alimentación

Características Técnicas

LAI 550 / LAI 550 P- MEF 44N220/ 380/440V

LAI 400 / LAI 400 P- MEF 44N

Características Técnicas- Fuentes de Poder


Sistemas mecanizados MIG & FCAW – Mayor Autonomía

Miggytrac 3000

Sistema integrado con alimentador de alambre y torcha refrigerada por agua

Ajuste sentido de avance y arranque – parada , las ruedas son ajustables para darle mayor rigidez al avance de la soldadura y lleva dos ruedas guíasMáximo consumo: 80 WAlimentación: 36-46 VACPeso: 17 KgDimensiones: 370x400-530

0-9,9AnticráterSeg.

1-99 cm

Soldadura intermitente

2,5 m/min

Velocidad avance

0,15-1,5 m/ min

Velocidad soldadura


Sistemas mecanizados Tractor A2T Multitrac GMAW – Procesos MIG/ FCAW

360Posición angular (º)

90Correderas X-Y ( mm)

0,1 – 1,7Velocidad de avance ( m/min)

42Control de tensión (V)

600Carga permitida 100% (A)

54Peso excluido alambre ( Kg)

22Velocidad de alambre máx ( m/ min)

1,0-2,0Alambre de Aluminio (mm)

0,9-1,6Alambre Tubular ( mm)

0,8-1,6Alambre Ac.Inoxidable (mm)

0,8-1,6Alambre de acero ( mm)


LAE 800 / PEJ

LAI 550 / LAI 550 P- PEJ 220/ 380/440VLAI 400 / LAI 400 P - PEJ



Sólido 4,0 mm

Tubular 3,0 mm

A

Kg/h

Alambre Tubular Vs. Alambre Sólido

Tubular 3,2 mm

Alambre Tubular Twin Vs. Alambre Sólido Twin

Construcción Vigas & ColumnasConstrucciones Semi-Pesadas – Vigas SimétricasSistemas mecanizados Tractor A2T Multitrac SAW – Simple & Twin

600 x 900 x 920*Dimensiones ( mm)

SAW Simple

90

10-170

42

800

47

≤ 9

---

2x1,2-2,5

2x1,2-2,5

SAW Twin

360Posición angular (º)

90Correderas X-Y ( mm)

10-170Velocidad de avance ( m/min)

42Control de tensión (V)


47Peso excluido alambre ( Kg)

≤ 9Velocidad de alambre máx ( m/ min)

1,6-4,0Alambre Tubular ( mm)

1,6-4,0Alambre Ac.Inoxidable (mm)

1,6-4,0Alambre de acero ( mm)


LAE 1250/ PEJ – LAF 1250 / PEH220/ 380/440V

LAE 800 / PEJ – LAF 1000 / PEH


Construcción Vigas & ColumnasConstrucciones Semi-Pesadas – Vigas Simétricas

A6-DK

Mechtrac

Modelos

1730-2100-2500-3000

Apto para sistemas de soldadura A2 ( single o Twin) para SAW ,MIG, FCAW o para TIG y corte Plasma, utiliza controles PEH , se completa con GMD guiador electrónico de juntas ; así como con recuperador de flux OPC

220 KgMáxima carga

0,2-1,9 m/ min

Velocidad soldadura

Mechtrac 3000: A máx : 1900 B máx: 2280 C máx: 2660

Dimensiones: 870 x 400 x 830Peso: 150 Kg

3,0-6,0 mm

Diámetro Alambre 0,2-4,0

m/minVelocidad Alambre

1500 Amp.

Carga Máxima

0,15-2,0 m/ min

Velocidad soldadura

800

400

Construcción Vigas & ColumnasConstrucciones Semi-Pesadas – Vigas Simétricas

Apto para sistemas de soldadura A2 para SAW ,MIG, FCAW o para TIG y corte Plasma, utiliza controles PEJ , se completa con guiador electrónico de juntas GMD ; así como con recuperador de flux OPC

220 KgMáxima carga

0,2-2,0 m/ min

Velocidad soldadura

Mechtrac 3000 BR Mechtrac 3000: A máx : 1900 B máx: 2280 C máx: 2660

3,23,23,2

Ømm

0,820,951,15

120011301000

303132

560580600

4,766,358,0

E Kj/ mm

Veloc. mm/min

V Volt

IAmp

C mm

Parámetros de soldadura – Posición 2F

Preparación de Juntas soldadas por arco sumergidoConstrucción Vigas & Columnas

25-45º

Soldadura de Filete Horizontal

Bajo ángulo con la vertical

Socavación 35347003C1=8C2=5C3=2

5,012

40346502C1=4C2=2

4,010

45326002C1=4C2=2

4,08

10030

3030

500600

11

22

3,24,0

6

4050

2830

450550

11

22

3,23,2

5

506075

262830

400450550

111

222

3,23,23,2

4

10028450123,23

Velocidad cm/min

V Volt

IAmp

Nº Pasadas

Cmm

Ømm

Gmm

NOTA: Valores conservadores, para aplicar con Fundentes activos : OK Flux 231 / 350 – El12 / EM12K, en caso de necesitar utilizar fundentes básicos, la puesta a punto se puede reducir a una sola combinación para una medida de filete horizontal. Ejemplo: OK Flux 429 / EM12K – Ø3,2 mm


Soldadura de solape Horizontal

25º-40º

Solape Horizontal


Material Base: ASTM A 572 Gr. 50Espesor: 9,0 mmMaterial de aporte:OK Flux 350 / OK 12.20Rt: 600 Mpa - Al: 27% / F7A2-EM12KPosición de soldadura: Solape HorizontalStick out (Lo) : 25-30mmTratamiento de Raíz : NATemperatura de Precalentamiento: min10ºCComentarios: DCEP/ CC(+) Plancha sin ondulaciones & ajuste de bordesCateto: 5,0 mm ( mínimo s/ AWS D1-1)Aporte: 6,0-6,5 Kg/ h

Preparación de la Junta & secuencia de soldadura

Avance

32

Parámetros de Soldadura

1,4750-80031-32520-5503,2SAW1

Energía Kj/ mm

Veloc. mm/min

Tensión Volt

Corriente Amp

Ømm

ProcesoNº Pasada

Construcción Vigas & ColumnasConstrucciones Semi-Pesadas & Pesadas

Columna CaB 300M


Sistemas mecanizados Tractor A6T Mastertrac SAW – Simple & Twin / SCW

A6 -SCW

1410 x 750 x 850Dimensiones ( mm)

SAW Simple

0,1-2,0

1500

110

0,2-4,0

2x2,0-3,0

SAW Twin

0,1-2,0Velocidad de avance ( m/min)


11’0Peso excluido alambre ( Kg)

0,2-4,0Velocidad de alambre ( m/ min)

3,0 -6,0Alambre de acero ( mm)

Características TécnicasA6 Twin – SCW

E scw= E saw x Cf

Cf= de2 / ( de2+ dcw2) = 0,69


Sistema Gantrac

Sistema para Ensamble de vigas

Columna CaB 300/ 460M


Sistemas mecanizados Tractor A6 Mastertrac SAW – Tandem & Tandem-Twin

158Peso ( Kg)

1410 x 990 x 850Dimensiones ( mm)

SAW Tandem

0,1-2,0Velocidad de avance ( m/min)

2 x 1500Carga permitida 100% (A)

0,2 - 4,0Velocidad de alambre ( m/ min)

2x3,0 - 6,0Alambre de acero ( mm)


400/ 440/ 550VLAF 1250 -DC / PEHTAF 1250- AC / PEH


38 Kg/h4x2,5mmTandem-Twin

25 Kg/h2x4,0 mmAlambre Tandem

15 Kg/h2x2,5 mmAlambre Twin

12 Kg/h1x4,0 mmAlambre Simple

Aporte 100% Ciclo de Trabajo

Combinación de alambres

Procesos SAW


H:200 –3.200 mm

A:100 –1.600 mm

ITSistema de enderezado

Modelo BW

Este equipo automático para soldadura de vigas y perfiles, se adapta a los perfiles T,doble T ó L, ya sea en vigas de ala ancha,columnas o vigas asímetricas.ESAB posee el Know-how y el equipo adecuado para lograr que sus EPS se logren con un alto standard de calidad y a precios muy competitivos. La principal ventaja de este equipo, (aparte de su elevada capacidad de producción) consiste en que la soldadura se realiza manteniendo el ala y el alma de la viga unidas bajo presión, garantizando un perfecto ajuste.A la salida está montado un dispositivo que compensa la distorsión de las alas. Modelo IT: donde las vigas son soldadas con el alma en posición vertical y Modelo BW : fabricación de vigas en horizontal

2006ESAB Centroamérica SA

Construcción de Vigas & Columnas

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