PCPI FABRICACIN POR MECANIZADO UFIL Virgen de fricaSoldadura en atmsfera natural Unidad de trabajo 1

UNIDAD DE TRABAJO 1

SOLDADURA EN ATMSFERA NATURAL

1

PCPI FABRICACIN POR MECANIZADO UFIL Virgen de fricaSoldadura en atmsfera natural Unidad de trabajo 1

SOLDADURA EN ATMSFERA NATURAL

ndice .

1. La ocupacin del soldador2. Tcnicas de unin3. Clasificacin de los procesos de soldeo4. La soldadura elctrica

4.1. Grupo de soldadura elctrica4.2. Partes del equipo de soldeo4.3. Procedimiento de soldeo por arco elctrico

5. La soldadura oxiacetilnica5.1. La llama: tipos y partes5.2. Retroceso y sus tipos5.3. Procedimiento de soldeo

Preguntas propuestas a la UT1

La ocupacin del soldador .

Un soldador es el trabajador que realiza operaciones de corte y unin por soldadura, de cualquier tipo de piezas pertenecientes a una estructura metlica, tubera, caldera, depsito; usando para ello los mtodos, tcnicas y materiales adecuados.

Lugares donde pueden trabajar son: la industria metlica de las construcciones y en la industria siderometalrgica. Tambin tienen sitio en las industrias de construccin de maquinaria, agrcola, textil, qumica, minera, obras pblicas, trasportes, etc.

Esta ocupacin requiere una gran profesionalidad que exige estar adecuadamente formado y dispuesto a adaptarse a nuevas formas de trabajo, nuevos mtodos, nuevas mquinas y herramientas.

El futuro de la profesin depende la COMPETENCIA como soldador. La competencia atiende a tres adquisiciones que debe hacer el futuro soldador.

COMPETENCIA = SABER + SABER HACER + SABER ESTAR

Las tareas del soldador se pueden relacionar as:- Examina los dibujos y especificaciones de las piezas a soldar- Elige el mtodo y el material adecuados que se van a utilizar- Prepara las mquinas y equipos a soldar- Corta chapas, perfiles y tubos por oxicorte, con cizalla o con

sierra.

2

PCPI FABRICACIN POR MECANIZADO UFIL Virgen de fricaSoldadura en atmsfera natural Unidad de trabajo 1

- Suelda usando mtodos de unin tales como oxiacetileno, arco elctrico, arco sumergido, plasma, MIG/MAG, TIG.

- Realiza la soldadura, en cualquier posicin, de forma automtica o semiautomtica.

- Cuida y mantiene el equipo de trabajo.- Respeta las normas de trabajo en materia de seguridad e

higiene y de proteccin del medio ambiente.

Para desarrollar su trabajo el soldador debe tener unas aptitudes que desarrollar durante su vida laboral, entre las que se encuentran:

- Atencin- Habilidad manual- Aptitud mecnica- Concentracin

Tambin se requieren de soldador unas condiciones fsicas:- Integridad fsica- No sufrir vrtigo- Agudeza visual- Destreza manual

Tcnicas de unin .

El soldeo es el proceso de unin que establece la continuidad entre las partes a unir con o sin calentamiento, con o sin aplicacin de presin, con o sin aporte de material.

A lo largo de la historia el hombre ha tenido la preocupacin de unir piezas metlicas para generar conjuntos mecnicos ms grandes. Es en la revolucin industrial la que incentiv la introduccin a escala industrial de las tcnicas de remachado, soldeo fuerte y blando, soldeo por fusin, etc.

Cuando fue posible el abastecimiento a nivel industrial de oxgeno, hidrgeno y acetileno a precios asequibles se inventaron los sopletes adecuados y se desarrollaron las tcnicas de almacenamiento adecuadas de dichos gases. En 1916 el soldeo oxiacetilnico era un proceso completamente desarrollado capaz de producir soldaduras por fusin con calidad en chapas finas de acero, aluminio, cobre. Hasta entonces las uniones eran remachadas o atornilladas.

Se diferencian dos conceptos distintos: soldeo y soldadura.- Soldeo se aplica a la serie de acciones conducentes a obtener

uniones soldadas o soldaduras. (Parmetros de soldeo, posicin de soldeo, etc.)

3

PCPI FABRICACIN POR MECANIZADO UFIL Virgen de fricaSoldadura en atmsfera natural Unidad de trabajo 1

- Soldadura es la unin obtenida como resultado de diferentes acciones de soldeo.

UNIN ATORNILLADA UNIN REMACHADA

Clasificacin de los procesos de soldeo .

Una de las clasificaciones ms extendidas de los procesos de soldeo es la que diferencia entre soldaduras en las que la unin se logra por la fusin de los metales que se van a soldar y aquellos en los que no hay tal fusin.

Otra clasificacin posible es la que se realiza en funcin de la fuente de energa primaria que se utiliza para realizar dicha unin.

As la unin entre metales se divide en tres grandes grupos:

Sujecin metlica SAN

Soldeo por fusin

As principalmente lo que se trabajar en el mdulo de Soldadura en Atmsfera Natural es la soldadura por fusin y la soldadura fuerte y blanda.

4

SAP

Enlace adhesivo

En caliente Forja Explosin

En fro Por presin UltrasonidosSoldeo blando y fuerte

SoldeoSoldeo en estado slido

UNIN

PCPI FABRICACIN POR MECANIZADO UFIL Virgen de fricaSoldadura en atmsfera natural Unidad de trabajo 1

Otra clasificacin posible se hace atendiendo a la fuente de energa primaria que se emplea en las operaciones de unin. De esta forma queda configurado el siguiente esquema:

SOLDADURA ELCTRICA .

La soldadura elctrica es la soldadura por fusin de metal base con el metal de aporte. La energa primaria empleada es la energa elctrica. Esta soldadura elctrica puede hacerse en atmsfera natural (SAN) o en atmsfera protegida (SAP). En la SAP no hay proteccin gaseosa a diferencia de la SAP.

Centrados en SAN elctrica se darn varios conceptos necesarios para empezar:

- Metal base: el metal base es la pieza sobre la que se va a soldar.

- Metal de aportacin: es el metal usado para realizar y reforzar la soldadura.

- Corriente elctrica: es el movimiento de electrones a travs de un conductor.

- Material conductor: aquel que permite el paso de la corriente elctrica.

- Material aislante: aquel que no lo permite.- Intensidad: es la cantidad de corriente que circula por un

conductor en la unidad de tiempo. Se mide en amperios.- Resistencia elctrica: es la oposicin que ejercen los cuerpos

al paso de la corriente.5

Soldeo

E. qumica

E. elctrica

E. mecnica

Soldadura oxiacetilnica

Soldadura por explosin

Soldadura aluminotrmica

Soldadura por arco elctrico

Soldadura por resistencia

Soldadura por haz de electrones

Soldadura por lser

Forja

Por presin

Por friccin

Por ultrasonidos

PCPI FABRICACIN POR MECANIZADO UFIL Virgen de fricaSoldadura en atmsfera natural Unidad de trabajo 1

- Tensin: es la diferencia de potencial entre dos puntos del circuito elctrico. Se mide en voltios.

- Arco elctrico: es el salto de la corriente elctrica entre dos conductores prximos a travs de un gas que se ioniza, con gran desprendimiento de luz y calor.

Grupo de soldadura elctrica

Un grupo de soldadura elctrica es aquel que proporciona unas caractersticas determinadas a la corriente elctrica que permiten la accin de soldar, convirtiendo la alta tensin (220 400V) en baja tensin (45 100V) y la baja intensidad en alta intensidad.

Los grupos de mayor tensin son los mejores para el soldeo. Existen dos tipos de equipos de soldadura atendiendo al tipo de corriente que suministran:

- Grupos de corriente continua- Grupos de corriente alterna

Los grupos de corriente continua son transformadores-rectificadores. Rectifican la corriente alterna, suministrada a la red por las compaas elctricas, en corriente continua. En este grupo se distingue la polaridad en las conexiones de pinza y masa (polo + y polo -). Se puede usar uno u otro tipo de polaridad (directa o inversa)

Polaridad directa. Consiste en conectar la pinza portaelectrodos al polo negativo y la masa al polo positivo. Este tipo de polaridad se utiliza para realizar cordones de penetracin. La zona que ms se calienta es la andica (la positiva). En soldadura elctrica con electrodos revestidos se encuentra que:

- En general se obtienen cordones ms anchos con menor penetracin en el metal base

- El electrodo soporta intensidades del orden de 8 veces mayores que si estuviese conectado al polo positivo, pues se calienta mucho menos.

Polaridad inversa. Consiste en conectar la pinza portaelectrodos al polo positivo y la masa al polo negativo. En soldadura elctrica con electrodos revestidos se encuentra que:

- En general se obtienen cordones poco anchos, con mayor penetracin.

- Excesiva acumulacin de calor en el electrodo puede provocar su sobrecalentamiento y rpido deterioro incluso a bajas intensidades de corriente.

- Se produce el efecto de decapado o limpieza de xidos facilitando el soldeo de algunas aleaciones como aluminio.

6

PCPI FABRICACIN POR MECANIZADO UFIL Virgen de fricaSoldadura en atmsfera natural Unidad de trabajo 1

Polaridad directa Polaridad inversa

Partes del grupo de soldadura

Se pueden distinguir en un grupo de soldadura las siguientes partes:

- Equipo de soldadura- Toma de tierra- Pinza portaelectrodo- Cable portaelectrodo- Cable de conexin a masa- Conexin a masa- Electrodo- Material base

Procedimiento de soldeo con arco

Para empezar a soldar se deber revisar que est todo conectado correctamente. Una vez protegidos convenientemente cebaremos el arco para que arranque el proceso de soldadura. Cebar el arco es cerrar el circuito provocando un cortocircuito entre electrodo y

7

PCPI FABRICACIN POR MECANIZADO UFIL Virgen de fricaSoldadura en atmsfera natural Unidad de trabajo 1

pieza. Este fenmeno hace que se desprenda gran cantidad de energa entre electrodo y material base, energa tanto lumnica como calorfica. El calor desprendido, fundir el acero del material base y habr un transporte de material del electrodo a la pieza de trabajo.

Una vez cebado el arco desplazaremos el electrodo siempre de izquierda a derecha y mantenindolo inclinado entre 7080. Dejaremos siempre la escoria atrs evitando as defectos en nuestro cordn.La distancia entre el electrodo y la pieza ser aproximadamente del tamao del electrodo que estamos usando. Si usamos electrodos de 2,5 mm la distancia ser entre 2 y 3 mm. No ocurre as con electrodos bsicos en los que la distancia ser la mitad del dimetro del electrodo.

Si la distancia entre pieza y electrodo es mayor se llama arco largo. Este tipo de arco calienta pero no aporta mucho material.

Si la distancia es menor tendremos arco corto, que calienta menos pero aporta mayor cantidad de material al cordn.

Para cebar rasparemos como si de una cerilla se tratase, echaremos el cordn y despus eliminaremos la escoria que cubre el material depositado.

El electrodo permite el aporte de material en nuestra soldadura. Se pueden distinguir dos partes:

Alma.Es la parte interior metlica del electrodo y cuya funcin es fundirse con el material base.

8

PCPI FABRICACIN POR MECANIZADO UFIL Virgen de fricaSoldadura en atmsfera natural Unidad de trabajo 1

Revestimiento.Es la parte exterior y su funcin principal es proteger el bao de fusin. Una vez solidifica se llama escoria. Sus funciones son:

- Desoxida la zona a soldar,- Protege el cordn del aire, retrasando el enfriamiento,- Mejora la composicin de los metales,- Estabiliza el arco,- Ioniza el aire existente facilitando la creacin de plasma.

SOLDADURA OXIACETILNICA .

Se define como el calentamiento hasta su fusin de las superficies a soldar puestas en contacto. Este calentamiento se produce por la accin de la llama oxiacetilnica y con la intervencin o no de material de aporte.

Grupos de soldadura oxiacetilnica

Elementos y funciones:

Botellas.Cuerpos cilndricos que contienen acetileno una botella y oxgeno la otra. La parte superior, llamada ojiva, es de color diferente para distinguir el contenido. La botella de acetileno es de color rojo y tiene la ojiva de color marrn.

El acetileno es un gas que en reaccin con el oxgeno produce una reaccin fuertemente exotrmica. Es un gas muy inestable y se descompone fcilmente. En dicha descomposicin tambin desprende calor, es por lo que, la botella, se rellena de una masa porosa que evita la descomposicin. Se mezcla con acetona para poder comprimirse hasta 15 kg/cm2.

La botella de oxgeno es ms alta, de color negro y ojiva blanca. El oxgeno nunca debe estar en contacto con grasas o aceites. Se envasa a 150 kg/cm2.

Las botellas deben mantenerse alejadas de las fuentes de calor. La de oxgeno no debe golpearse y no pueden ser volteadas.

ManorreductoresAparato que reduce la presin de las botellas y entrega a la red de tuberas una presin reducida, adecuada para trabajar. La presin de trabajo para el acetileno es 0,5 bar y la del oxgeno 5 bar.

Vlvulas antirretrocesoSon vlvulas unidireccionales y evitan el retorno de gas en caso de retroceso.

9

PCPI FABRICACIN POR MECANIZADO UFIL Virgen de fricaSoldadura en atmsfera natural Unidad de trabajo 1

ManguerasTienen la misin de conducir los gases desde los manorreductores hasta el soplete. Son de dos colores, rojo para el acetileno y azul para el oxgeno. Se debern colocar vlvulas antirretroceso a la entrada del soplete por motivos de seguridad.

SopleteEn el soplete se mezcla el acetileno y el oxgeno en proporciones adecuadas para producir la combustin necesaria para la llama. Al encender el soplete debemos actuar sus dos llaves, roja, que corresponde al acetileno y azul que corresponde al oxgeno.

La llama tipos y partes

La llama se produce por la combustin del acetileno con el oxgeno. Para encender el soplete debemos abrir la llave de acetileno despus de la del oxgeno. Aunque el oxgeno necesario para iniciar la combustin se toma de la atmsfera, alimentaremos la llama con una cantidad pequea de oxgeno para evitar la formacin de carburos que flotarn sobre el aire en suspensin y son nocivos para la salud.

Se distinguen cuatro tipos de llama:- Llama de acetileno puro. Inservible para soldar. La llama

combustiona nicamente con el oxgeno del aire. Color amarillo anaranjado intenso. Una precaucin a tener en cuenta es que la llama no se despegue del soplete antes de abrir el oxgeno pues se producir retroceso.

- Llama carburante. Es la que tiene mayor proporcin de acetileno que de oxgeno. Se obtiene abriendo poco a poco la llave de oxgeno. Es adecuada para aluminio y fundiciones. Dos partes bien diferenciadas. La parte interior, de un color ms intenso y en forma de punta, es donde se produce la combustin del acetileno y el oxgeno. La parte exterior, de un color ms claro y que rodea totalmente el dardo, se llama penacho. La combustin aqu es del oxgeno del aire y de restos no quemados en el dardo. El penacho protege la soldadura ya que evita el contacto directo con el oxgeno del aire.

- Llama neutra. Si seguimos actuando con el oxgeno hasta que coincidan el dardo de la llama carburante con otro ms pequeo situado en la boquilla del soplete, encontraremos la llama neutra. Tiene la misma proporcin de acetileno que de oxgeno. Esta llama la usamos para el acero al carbono.

10

PCPI FABRICACIN POR MECANIZADO UFIL Virgen de fricaSoldadura en atmsfera natural Unidad de trabajo 1

- Llama oxidante. Tiene mayor proporcin de oxgeno que de acetileno. Para conseguirla seguimos actuando sobre la llave del oxgeno. Se obtendr una llama de sonido ms vivo, dardo con tono azulado y el penacho ms corto. Es til para soldar latn.

Retroceso y sus tipos

Retroceso es el momento en el que la llama retrocede al interior del soplete. Hay que tenerlo muy en cuenta. Distintos tipos:

- Momentneos. La llama retrocede al interior del soplete, causa una crepitacin, la llama se apaga y se vuelve a encender en la punta de la boquilla. Es debido a:

Boquilla obstruida por suciedad Vlvula antirretroceso atascada Orificio de la boquilla agrandado

- Sostenidos. Se producen cuando la llama retrocede y contina quemndose en el interior del soplete. La llama no vuelve a encenderse y al sonido de la detonacin le sigue un silbido. Las causas que lo producen son:

Temperatura demasiado alta en la cmara de mezcla de gases del soplete o en la lanza.

Volumen alto de mezcla de gas en la lanza.

Ante un retroceso debemos: Cerrar el oxgeno y luego el acetileno Enfriar el soplete introducindolo en agua Examinar juntas y boquillas

Debemos tener mucho cuidado con las boquillas obstruidas. En este caso el gas de mayor presin entrar en la manguera del gas de menor presin si la vlvula antirretroceso de la entrada al soplete no existiese.

En caso de que esto ocurra cerraremos las llaves inmediatamente y observaremos si la botella de acetileno se calienta. En este caso el gas se podra estar descomponiendo.

Procedimiento de soldeo

Una vez regulado el soplete, lo acercaremos a la chapa a soldar y comenzaremos a calentar hasta que aparezca el bao de fusin. Sin tocar con el dardo, avanzaremos con el soplete, trasladando el bao de fusin con la misma velocidad siempre, manteniendo el soplete con la misma distancia y ngulo sobre la chapa.

11