Procesos de Soldadura. Orígenes de la Soldadura El profesor Lichtenberg (Goettingen 1742 – 1799), durante unos de sus experimentos de electricidad, suelda.

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1 Procesos de Soldadura

2 Orígenes de la Soldadura El profesor Lichtenberg (Goettingen 1742 – 1799), durante unos de sus experimentos de electricidad, suelda una bobina de reloj y una hoja de corta plumas en 1782. Se considera el primer soldador, que emplea electricidad para unir metales.

3 Primeros Avances Soldadura por Forja - Se considera el primer proceso utilizado para la unión de metales. - Consistía en calentar las piezas, y golpearlas hasta que se fusionaban.

4 Procesos de soldadura Arco Eléctrico Manual con electrodo Revestido (SMAW) Resistencia ( RB ) Soplete ( TB ) Carbones Gemelos por Arco ( TCAB ) Horno ( FB ) Inducción ( IB ) Inmersión ( DB ) Arco con presión ( FW ) Percusión ( PEW ) Espárragos ( SW ) Arco Sumergido (SAW ) Arco de Tungsteno y Gas ( GTAW ) Arco de Metal y Gas ( GMAW ) Oxiacetilenico ( OFW-OAC ) Y Otros.

5 Procesos de soldadura mas Utilizados en el área Metalmecánica y Construcción Arco Eléctrico con electrodo Revestido(SMAW) Arco de Metal y Gas ( GMAW ) Arco de Tungsteno y Gas ( GTAW ) Arco Sumergido (SAW ) Oxiacetilenico ( OFW-OAC )

6 DEFINICIÓN Soldadura, en ingeniería, procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen por aplicación de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin al aporte de otro metal, llamado metal de aportación, cuya temperatura de fusión es inferior a la de las piezas que han de soldarse.

7 TIPOS DE SOLDADURA Soldadura dura o fuerte –Forja o presión –Fusión –Inmersión –Horno –A gas con soplete –Eléctrica Soldadura débil –Soldadura con estaño y sus aleaciones

8 SOLDADURA FUERTE En esta soldadura se aplica metal de aporte en estado líquido, pero este metal, por lo general no ferroso, tiene su punto de fusión superior a los 430º C y menor que la temperatura de fusión del metal base. Habitualmente se requiere de fundentes especiales para remover los óxidos de las superficies a unir y aumentar la fluidez del metal de aporte. Algunos de los metales de aporte son aleaciones de cobre, aluminio o plata.

9 SOLDADURA DEBIL Es la unión de dos piezas de metal por medio de otro metal llamado de aporte, éste se aplica entre ellas en estado líquido. La temperatura de fusión de estos metales no es superior a los 430 ºC. En este proceso se produce una aleación entre los metales y con ello se logra una adherencia que genera la unión. En los metales de aporte por lo general se utilizan aleaciones de plomo y estaño los que funden entre los 180 y 370 ºC. Este tipo de soldadura es utilizado para la unión de piezas que no estarán sometidas a grandes cargas o fuerzas. Una de sus principales aplicaciones es la unión de elementos a circuitos eléctricos.

10 SOLDADURA POR FORJA Consiste en el calentamiento de las piezas a unir en una fragua hasta su estado plástico y posteriormente por medio de presión o martilleo (forjado) se logra la unión de las piezas. No se utiliza metal de aporte y la limitación del proceso es que sólo se puede aplicar en piezas pequeñas y en forma de lámina. La unión se hace del centro de las piezas hacia afuera y debe evitarse a toda costa la oxidación, para esto se utilizan aceites gruesos con un fundente, por lo general se utiliza bórax combinado con sal de amonio.

11 SOLDADURA A GAS Este proceso incluye a todas las soldaduras que emplean gas para generar la energía necesaria para fundir el material de aporte. Los combustibles más utilizados son el acetileno y el hidrógeno los que al combinarse con el oxígeno, como comburente generan las soldaduras oxiacetilénica y oxhídrica.

12 SOLDADURA A GAS La soldadura oxhídrica es producto de la combinación del oxígeno y el hidrógeno en un soplete. El hidrógeno se obtiene de la electrólisis del agua y la temperatura que se genera en este proceso es entre 1500 y 2000°C. La soldadura autógena se logra al combinar al acetileno y al oxígeno en un soplete. Se conoce como autógena porque con la combinación del combustible y el comburente se tiene autonomía para ser manejada en diferentes medios.

13 Códigos y Normas en Soldadura 1. API 1104 Welding Of pipelines and related facilities, Edition XIX 1999 (Solddura de ductos e instalaciones afines, Edición XIX 1999). 2. API 510 Pressure vessel inspection code: maintenance inspection, rating, repair, and alteration eighth edition; addendum 2 december 2000 (Código de inspección de vasijas a presión: mantenimiento, inspección, clasificación, reparación y modificación octava edición addendum 2 Diciembre 2000). 3. API STD 620 Design and construction of large, welded, low – pressure storage tanks (Diseño y construcción de tanques de almacenamiento soldados, de baja presión y gran volumen). 4. API 650 Welded Steel tanks for oil storage tenth edition; addendum 2, November 2001 (Tanques de acero soldado para almacenaje de hidrocarburos, Addendum 2 Noviembre 2001). 5. ASME Sección IX Qualification std. for welding and brazing procedures brazers and welding and brazers operators (Calificación de procedimientos de soldadura y soldadores). 6. ASME Sección VIII-DIV. I Rules for Construccion of pressure vessels, División I, 1992 (Reglas para construcción de recipientes a presión, División I). 7. ASME-ANSI-B31.3 Process Piping 2002 (Tubería de Proceso, 2002). 8. ASNT-TC1A Recommended practice personnel qualification and certification in nondestructive testing (Prácticas recomendadas para certificación y calificación de personal en pruebas no destructivas). 9. AWS A3.0 Standard welding terms and definitions including terms for brazing, soldering thermal spraying and thermal cutting (Términos comunes de soldadura y definiciones incluyendo términos para soldadura fuerte y corte térmico). 10. AWS D1.1 Structural Welding Code (Código de soldadura estructural).

14 Tecnología en los Procesos Los procesos tales como: - Arco de Metal y Gas Mig / Mag ( GMAW ) - Arco de Tungsteno y Gas Tig ( GTAW ) En la actualidad están en Proceso de completa automatización, además del Proceso de Arco Sumergido (SAW ), el cual se caracteriza por su funcionamiento Automático.

15 Mig/Mag Automatizado

16 Tig Automatizado

17 Arco Sumergido

18 Proceso de Soldadura al Arco Eléctrico Manual

19 EQUIPOS THUNDERBOLT 300/200 AC/DCDIALARC 250

20 Seguridad al usar una máquina soldadora Antes de usar la máquina de soldar al arco debe guardarse ciertas precauciones, conocer su operación y manejo, como también los accesorios y herramientas adecuadas. Para ejecutar el trabajo con facilidad y seguridad, debe observarse ciertas reglas muy simples:

21 Elementos de Protección Personal

22 Protección Personal  Máscara de soldar, protege los ojos, la cara, el cuello y debe estar provista de filtros inactínicos.  Guantes de cuero, tipo mosquetero con costura interna, para proteger las manos y muñecas.  Coleto o delantal de cuero, para protegerse de salpicaduras y exposición a rayos ultravioletas del arco.  Polainas y casaca de cuero, cuando es necesario hacer soldadura en posiciones verticales y sobre cabeza.  Zapatos de seguridad, que cubran los tobillos para evitar el atrape de salpicaduras.  Gorro, protege el cabello y el cuero cabelludo, especialmente cuando se hace soldadura en posiciones de sobre cabeza.

23 Diagrama del Proceso

24 El sistema de soldadura Arco Manual, se define como el proceso en que se unen dos metales mediante una fusión localizada, producida por un arco eléctrico entre un electrodo metálico y el metal base que se desea unir. Descripción del Proceso

25 Los Electrodos Revestidos

26 Revestimiento del Electrodo Las funciones del revestimiento de un electrodo son las siguientes, a saber : - Proveer una máscara de gases de combustión que sirvan de protección al metal fundido para que no reaccione con el oxígeno y el nitrógeno del aire. - Proveer material fundente para la limpieza de la superficie metálica a soldar, eliminando a los óxidos en forma de escorias que serán removidas una vez terminada la soldadura. - Controlar la rapidez con que el aporte del electrodo se funde. - Proveer material de aporte, el cual se adiciona al que se aporta del núcleo del electrodo. - Adicionar materiales de aleación en caso que se requiera una composición química determinada.

27 Elección del Tamaño del Electrodo 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.

28 Amperaje Correcto 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).

29 Variables factores importantes a tener en cuenta: Posición correcta para ejecutar la soldadura. Longitud del arco eléctrico. Angulo del electrodo respecto a la pieza. Velocidad de avance. Corriente eléctrica aplicada (amperaje). Protección facial (se debe usar máscara o casco).

30 Clasificación de Electrodos

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32 Determinación del Electrodo según Metal Base

33 Fuentes de Poder 1.Equipo de Corriente Alterna (CA). 2. Equipo de Corriente Continua (CC). 3. Equipo de Corriente Alterna y Corriente Continua combinadas.

34 Fuentes de Poder 1.Equipo de Corriente Alterna: Consisten en un transformador. Transforman la tensión de red o de suministro (que es de 110 ó 220 Volt en líneas monofásicas, y de 380 Volt entre fases de alimentación trifásica) en una tensión menor con alta corriente. Esto se realiza internamente, a través de un bobinado primario y otro secundario devanados sobre un núcleo o reactor ferromagnético con entrehierro regulable.

35 Fuentes de Poder 2. Equipo de Corriente Continua: Se clasifican en dos tipos básicos: los generadores y los rectificadores. En los generadores, la corriente se produce por la rotación de una armadura (inducido) dentro de un campo eléctrico. Esta corriente alterna trifásica inducida es captada por escobillas de carbón, rectificándola y convirtiéndola en corriente Continua. Los rectificadores son equipos que poseen un transformador y un puente rectificador de corriente a su salida.

36 Fuentes de Poder 3. Equipo de Corriente Alterna y Corriente Continua: Consisten en equipos capaces de poder proporcionar tanto CA como CC. Estos equipos resultan útiles para realizar todo tipo de soldaduras.

37 Polaridades