Soldadura : es producir mediante algún medio y fuente de energía una coalescencia entre dos superficies que se quieren unir. Esta debe ser lo mas homogénea.

Presentación del tema: "Soldadura : es producir mediante algún medio y fuente de energía una coalescencia entre dos superficies que se quieren unir. Esta debe ser lo mas homogénea."— Transcripción de la presentación:

1 Soldadura : es producir mediante algún medio y fuente de energía una coalescencia entre dos superficies que se quieren unir. Esta debe ser lo mas homogénea y una continuación de las propiedades de los metales u aleaciones base. Para que esta coalescencia logre el efecto de unir dos superficies deben estar libres de contaminantes (óxidos, gases, películas de pinturas, recubrimientos o lubricantes) que puedan interferir en la formación de enlaces interatomicos en las zonas donde se realizará la unión. Los medios y fuentes de energía mas usados son: deslizamientos relativos entre superficies, deformación plástica, campos magnéticos paso de corriente eléctrica y calor.

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3 Procesos de soldadura por fusión: son aquellos procesos en los cuales par lograr la unión entre dos superficies se llega a la fusión parcial en ambas y tanto el material base como el de relleno debe presentar similitudes tales como las establecidas para que ocurran condiciones de solubilidad total. El comportamiento en la zona fundida de la unión será parecido al de la solidificación de piezas fundidas: Las aleaciones eutecticas presentaran pocos problemas debido a su favorable forma de solidificación. Las peritecticas presentan los problemas típicos de este tipo de aleaciones necesitando recocidos o recalentamientos posteriores para homogenizar la estructura en la zona fundida. Los aceros dependiendo del contenidos de carbono podrán presentar una estructura mezcla de ferrita y perlita o martensitica dependiendo ademas de la velocidad de enfriamiento en la zona soldada. Los metales disímiles presentaran problemas por formación de compuestos intermetalicos frágiles u otros originados por las diferencias de temperatura de fusión.

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5 Un Arco Eléctrico es mantenido entre la punta de un electrodo cubierto (Coated Electrode) y la pieza a trabajar. Las gotas de metal derretido son transferidas a través del arco y son convertidas en un cordón de soldadura, un escudo protector de gases es producido de la descomposición del material fundente que cubre el electrodo, además, el fundente también puede proveer algunos complementos a la aleación, la escoria derretida se escurre sobre el cordón de soldadura donde protege el metal soldado aislándolo de la atmósfera durante la solidificación, esta escoria también ayuda a darle forma al cordón de soldadura especialmente en soldadura vertical y sobre cabeza. La escoria debe ser removida después de cada procedimiento. Oscar Kjellberg fue el inventor del electrodo cubierto, y con este la invención de la soldadura de arco, cuando en 1904 entrego en la oficina de patentes de Suecia una nota escrita a mano que describía su invención única, hasta ahora y al pasar del tiempo cientos de diferentes variedades de electrodos son producidos, a veces conteniendo aleaciones para el trabajo estructural metálico, fuerza y ductilidad para la soldadura. Las labores más ligeras son efectuadas usando potencia AC por el bajo costo de los transformadores que la producen, el trabajo de alta producción industrial usualmente requiere de fuentes DC más poderosas y grandes rectificadores, para darle la polaridad exacta al proceso. El proceso es principalmente usado para soldar aleaciones ferriticas en trabajos metálicos estructurales, fabricación de barcos e industrias en general. A pesar de lo relativamente lento del proceso, por el recambio de electrodos y la remoción de la escoria, se mantiene como una de las técnicas más flexibles y sus ventajas en áreas de acceso restringido son notables. La Sociedad Americana de Soldadura "AWS" ha establecido una serie de códigos de identificación y a su vez de Clasificación para los diferentes productos que las grandes y medianas fabricas de electrodos producen para abastecer el mercado, estos códigos se han convertido en la referencia mas comúnmente usada en Latino-América por su fácil reconocimiento y manejo y aunque algunos fabricantes nombran sus productos con sus propios nombres comerciales, los usuarios en su mayoría prefieren llamarlos por su código de identificación de la AWS. Otras agencias, especializadas en áreas especificas, han establecido sus código para identificar sus productos, como algunas agencias que regulan los productos de uso militar, Militar "MIL", La Sociedad Americana de Ingenieros Metalúrgicos (American Society of Metallurgical Engineer) "ASME", el Bureau Americano de constructores de Barcos (American Bureau of Shipping) "ABS", el Bureau Canadiense de Soldadura (Cannadian Bureau of Welding) "CBW", solo para nombrar los mayores.. Los electrodos, en particular, tienen su propio código en todas las agencias que los clasifica, que los separa de los demás productos y los hace identificables de manera especifica, el código que AWS usa para esto, y que probablemente sea el mas popular en Latino-América se ha convertido en la referencia que mas comúnmente se usa para Clasificar, son el AWS A5.1 para los electrodo de acero "dulce" o de relleno, y el AWS A5.5 para los electrodos de aleación de acero (alto contenido de carbón), muchos los identifican separándolos erróneamente como "Electrodos de Bajo Hidrogeno y Electrodos de Alto Hidrogeno" respectivamente, pero algunas variaciones de los electrodos en ambas clasificaciones contienen en sus fundentes altas o bajas cantidades de Hidrogeno que los excluye de esa referencia. Soldadura Manual con Electrodo Revestido

6 Para la generación del arco existen los siguientes electrodos : Electrodo de carbón. En la actualidad son poco utilizados, el electrodo se utiliza sólo como conductor para generar calor, el metal de aporte se agrega por separado. Electrodo metálico. El propio electrodo sirve de metal de aporte al derretirse sobre los materiales a unir. Se pueden utilizar para estos electrodos máquinas para soldar de corriente directa o alterna, las segundas constan de transformadores estáticos, lo que genera bajos mantenimiento e inversión inicial. Existen máquinas de 150, 200, 300, 500, 750 y 1000 A. Electrodos recubiertos. Los electrodos metálicos con un recubrimiento que mejora las características de la soldadura son los más utilizados en la actualidad, las funciones de los recubrimientos son las siguientes: Proporcionan una atmósfera protectora Proporcionan escoria de características adecuadas para proteger al metal fundido Facilita la aplicación de sobre cabeza Estabiliza el arco Añade elementos de aleación al metal de la soldadura Desarrolla operaciones de enfriamiento metalúrgico Reduce las salpicaduras del metal Aumenta la eficiencia de deposición Elimina impurezas y óxidos Influye en la profundidad del arco Influye en la formación del cordón Disminuye la velocidad de enfriamiento de la soldadura

7 Las composiciones de los recubrimientos de los electrodos pueden ser orgánicas o inorgánicas y estas substancias se pueden subdividir en las que forman escoria y las que son fundentes. Algunos de los principales compuestos son: Para la formación de escoria se utilizan SiO2, MnO2 y FeO Para mejorar el arco se utilizan Na2O, CaO, MgO y TiO2 Desoxidantes: grafito, aluminio, aserrín Para mejorar el enlace: silicato de sodio, silicato de potasio y asbestos Para mejorar la aleación y la resistencia de la soldadura: vanadio, cesio, cobalto, molibdeno, aluminio, circonio, cromo, níquel, manganeso y tungsteno. Tipos de electrodos Los electrodos para este tipo de soldadura están sujetos a norma de calidad, resultados y tipos de uso. La nomenclatura es la siguiente: E-XX-Y-Z La E indica que se trata de un electrodo con recubrimiento. Los dos primeros dígitos XX se utilizan para indicar la resistencia de la soldadura a la tensión, por ejemplo cuando señalan 60 se refiere a que la resistencia a la tensión es de 60,000 lb/in2. El tercer dígito Y se refiere a la posición en la que se puede utilizar la soldadura, por ejemplo 1 es para sobre cabeza, 2 horizontal, y 3 vertical. Por medio del cuarto dígito Z, se especifican características especiales de la soldadura como: si es para corriente directa, alterna o ambas; si es de alta o baja penetración. En algunas ocasiones los electrodos tienen letras al final, esto depende de la empresa que los fabricó. Para mayor información vea la siguiente tabla:

8 ElementoSignificado EElectrodo para arco eléctrico XXResistencia a la tensión en lb/in 2 Y Posición de aplicación: 1 Cualquier posición 2 Vertical 3 Horizontal Z Características de la corriente 0 CC invertida 1 CC y CA sólo investida 2 CC (directa) y CA 3 CC y CA (directa) Letras Depende de la marca de los electrodos establece las aleaciones y las características de penetración Ejemplo: un electrodo E7013 implica que produce soldadura con 70,000 lb/in 2 de resistencia a la tensión, que se puede utilizar para soldar en cualquier posición (incluso sobre la cabeza) y que se recomienda la utilización de corriente continua o corriente alterna, ambas de manera directa.

9 Intensidad de corriente El amperaje que se debe aplicar para generar la soldadura es muy importante, de ello depende que no se pegue el electrodo, que la soldadura fluya entre las dos piezas o que no se perforen las piezas que se van a unir. En la siguiente tabla se muestran las cantidades de corriente en amperes que se deben utilizar de acuerdo al grueso de los electrodos. Intensidad de corriente aproximada para diferentes diámetros de electrodos Diámetro del electrodo (in) Amperes para soldadura plana Amperes para soldadura vertical y sobre la cabeza 1/1625-70--- 3/3260-100--- 1/880-15075-130 5/32125-225115-160 3/16140-240125-180 1/4200-350170-220 5/16250-500--- 3/8325-650--- Una recomendación práctica que se utiliza en los talleres para hacer la determinación de la corriente, sin tener que recurrir a la tabla es la siguiente: Convierta el diámetro del electrodo de fracciones a decimales, elimine el punto y esa será la corriente aproximada que debe utilizar con ese electrodo. Por ejemplo, si tiene un electrodo de 1/8 su conversión a decimales será 0.125, al quitarle el punto se obtiene 125, lo que indica que se deben utilizar mas o menos 125 amperes para que el electrodo funcione bien.

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11 Tipos de juntas:

12 Preparación según el tipo de junta: Juntas al tope

13 Preparación según el tipo de junta: Juntas tipo T.

14 Posiciones de soldadura (lamina).

15 Posiciones de soldadura (tubos).

16 Dimensiones básicas de los cordones de soldadura

17 Ejemplos de soldaduras (tipos y posiciones):