INFORME DE LABORATORIO

NOMBRE: ANA RITA ALPACA VALDIVIA

GRUPO: MARTES 1-3 P.M.

FECHA DE PRACTICA: 15/11/13

PROCESO OXIACETILENO

1) FUNDAMENTO TEÓRICOEl soldeo oxiacetilénico es un proceso de soldeo por fusión que utiliza el calor producido por una llama, obtenida por la combustión del gas acetileno con el oxígeno, para fundir bien sea el metal base y el de aportación si se emplea.Para conseguir la combustión es necesario el empleo de dos gases. Uno de ellos tiene la calidad de consumirse durante la combustión. Gases combustibles son el propano, metano, butano… aunque en el proceso del que estamos tratando empleamos el acetileno. El otro es un gas comburente, que es un gas que aviva o acelera la combustión. Uno de los principales comburentes es el aire formado por una mezcla de gases (Nitrógeno 78%, Oxigeno 21% y el restante 1% de gases nobles). El gas comburente que se emplea en este procedimiento de soldeo es el oxígeno puro.

2) DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS Y HERRAMIENTAS Y MATERIALES

La principal función de los equipos de soldeo oxiacetilénico es suministrar la mezcla de gases combustible y comburente a una velocidad, presión y proporción correcta. El equipo

oxiacetilénico está formado por:

A)Las botellas o cilindros de oxígeno y acetileno. Entre ambas hay que destacar varias diferencias, pero la más representativa, aparte el tamaño, es el color. La botella de oxígeno tiene el cuerpo negro y la ojiva blanca, mientras que la de acetileno tiene el cuerpo rojo y ojiva marrón. Internamente la botella de oxígeno es hueca de una pieza, mientras que la de acetileno tiene una sustancia esponjosa en su interior, ya que para almacenarlo se disuelve en acetona debido a que si se comprime solo explota.B)Los manorreductores, su propósito o función principal es reducir la presión muy alta de una botella a una presión de trabajo más baja y segura y además de permitir una circulación continua y uniforme del gas.C)Las mangueras, que son tubos flexibles de goma por cuyo interior circula el gas, siendo por tanto las encargadas de transportarlo desde las botellas hasta el soplete. Los diámetros interiores son generalmente de 4 a 9 mm para el oxígeno y de 6 a 11 mm para el acetileno. La manguera por la que circula el oxígeno es de color azul y de color rojo por la que circula el acetileno.D)Las válvulas de seguridad o antirretroceso encargadas de prevenir un retroceso de la llama desde el soplete hacia las mangueras o de las mangueras a las botellas. También

impiden la entrada de oxígeno o de aire en la manguera y en la botella delacetileno.E)El soplete, cuya misión principal es asegurar la correcta mezcla de los gases, de forma que exista un equilibrio entre la velocidad de salida y la de inflamación. A continuación podemos ver un soplete con cámara de mezcla de inyección

ACETILENO (C2H2)Es el más importante de los hidrocarburos gaseosos y como combustible es el elemento más valioso. Es una composición química de carbono e hidrogeno (2 partes de carbono por 2 de hidrógeno). El acetileno se produce al ocurrir la reacción del agua con carburo de calcio. El carburo de calcio se obtiene de hornos eléctricos mediante la reducción de la cal viva con carbono.El carburo de calcio y el agua se pone en contacto en recipientes adecuados llamados generadores; generalmente los generadores de acetileno se construyen con accesorios que los hacen funcionar automáticamente para producir acetileno en la misma cantidad que consume el soplete dejando de generar tan pronto se acaba la llama. Esto era utilizado anteriormente ya que hoy en día se pueden adquirir fácilmente los tanques con acetileno para poder utilizarlo directamente al soplete. El

acetileno es un gas incoloro e insípido “sin sabor”, pero de olor característico “semejante al agua miel de la caña”.

OXÍGENO (O2)Es un gas que se encuentra en la naturaleza mezclado o combinado con otros elementos químicos, y es el principal en toda combustión: La llama oxiacetilénica lo utiliza como gas comburente. En el aire existe mezclado con nitrógeno y con varios gases nobles. El oxígeno es un gas inodoro, incoloro e insípido.Son dos los principales procedimientos en la industria para la obtención del oxigeno:a) Proceso del aire líquido.

b) Proceso electrolítico.El proceso del aire líquido se basa en el principio de separación de otros gases que existen mezclados en el aire, sometiéndolos a muy bajas temperaturas para lograr la licuefacción de estos. Ese aire líquido se somete a la acción de secadores y purificadores para después comprimirlos a muy alta presión. Básicamente lo que se hace es separar él oxigeno del nitrógeno dejando evaporar este último mientras que el oxigeno permanece en estado liquido y se deposita en tanques de almacenamiento para comprimirlos.El oxígeno por procedimiento electrolítico se produce haciendo pasar una corriente eléctrica continua a través del agua. Se cierra provocando así la disociación de los elementos que la componen.

3) PROCEDIMIENTODIFERENTES LLAMAS Y SUS CARACTERÍSTICAS.Una de las características de la llama oxiacetilénica consiste en sus propiedades químicas, por lo que su acción sobre el metal fundido puede variar notablemente. Las diferentes características se obtienen variando las proporciones relativas de oxigeno y acetileno en la mezcla de gases que arde en la punta del soplete. Las válvulas del soplete además de cerrar y abrir los gases, permiten al operario el control de la graduación de la llama. Para hacer lo anterior, el operario debe estar familiarizado con la composición del metal base en que va a trabajar y conocer bien las diferentes llamas, características y modos de obtenerlas.La llama oxiacetilénica se produce por la combustión del acetileno en una atmósfera de oxígeno. Como consecuencia hay una combustión incompleta y la llama queda cargada de carbono cuyo color es amarillo y escape de humo negro. Si la cantidad de oxigeno se modifica hasta el punto de llegar a un ligero exceso de acetileno, la llama se denomina reductora, con tres zonas diferenciables: el dardo, la zona reductora y el penacho.En la punta del dardo de la llama nos encontramos con la zona más caliente (3100ºC), luego con la zona reductora que corresponde a la reducción primaria con una temperatura de 2000º C y por ultimo está el penacho que es la región de combustión secundaria en la que

tiene influencia el aire del ambiente, cuya temperatura es de

1200ºC. 

El trabajo con estos equipos exige una serie de cuidados y precauciones que se relacionan 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 ligeramente reductora o casi neutra con el fin de reducir la oxidación en las superficies de los materiales base durante el calentamiento. Para evitar el sobrecalentamiento o inclusive la fusión del metal base, se utilizará la zona exterior de la llama y no las zonas cercanas al cono 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 alcancen la temperatura de soldeo al mismo tiempo, la antorcha debe estar en continuo movimiento para evitar sobrecalentamiento.

Al tratar de soldar dos piezas con diferentes secciones o distintas conductividad, siempre recibirá mayor aporte energético, la de mayor espesor o la de mayor conductividad, simplemente debido a que esta última disipará el calor más rápidamente. En cualquier caso, la mejor manera de comprobar la homogeneidad del calentamiento, radica en observar que los cambios que sufre el fundente se realizan de manera uniforme independientes 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 fluye sobre la unión como agua líquida. Es en este momento, cuando se debería aplicar el material de aporte tocando con la varilla en la boca de la unión y continuando con el suministro de calor de manera indirecta. En algunas situaciones sucede que el fundente esta líquido pero el material base no esta listo para fundir la aleación, las temperaturas de fundente y material de aporte no están acordes, necesitando el conjunto mayor calor, en estos 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 de aporte directamente bajo la llama, la acción capilar no va a acontecer, en su lugar el material 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 daños metalúrgicos en el material y porosidad en el material de aporte.

4) RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES

Las recomendaciones serian

- Abrir con cuidado las válvulas de los gases- Siempre cerrar primero la válvula del oxigeno al terminar el proceso- Aprender a controlar los diferentes tipos de llamas- Controlar el acetileno - Verificar las mangueras para evitar el escape de gases- Controlar la presión de salida de gases