CUESTIONARIO

1. ¿Definir que se concibe por un proceso de soldadura? FER ABARCA

2. ¿Explique las clasificaciones de los procesos de soldadura? FER ABARCA

3. ¿Explique el principio del proceso de soldeo denominado soldering o soldadura blanda? MARY MORA

El principio que se utiliza en este tipo de soldadura es que la coalescencia se produce por calentamiento por debajo de 426°C aproximadamente. Además, se utiliza un material de aporte de un material no ferroso.El metal de aporte es distribuido entre las superficies ajustadas de la unión por atracción capilar. Normalmente se utiliza una aleación de estaño 60% y plomo 40%.

Las aleaciones que forman el metal de aportación de la soldadura blanda no tienen características mecánicas elevadas y funden a temperaturas bajas, por ellos sólo se utiliza para piezas sometidas a esfuerzos mecánicos pequeños. Esta soldadura sólo se realiza a solape, o por encaje para aumentar la superficie de contacto, pero nunca a tope.

4. ¿Cuáles son tres virtudes del proceso de soldadura soldering? ¡Explique cada uno! MARY MORA

5. ¿Dé 3 limitaciones del proceso de soldadura por soldering? ¡Explique cada uno! MARY MORA

● El diseño de las piezas, y en algunos casos su preparación, puede resultar más complicado y costoso.

● Resulta muy costoso su aplicación en piezas grandes.

6. Ilustre con 3 aplicaciones industriales del proceso de soldeo blando. MARY MORA

Se emplea sobre todo en hojalatería, trabajos con zinc, plomo y cobre delgado, carrocerías, electricidad y electrónica.

También se utilizan con aceros al carbono o poco aleados, con aceros inoxidables;rara vez con fundición, ya que requiere una preparación especial ; con níquel y sus aleaciones y en ciertas condiciones con el aluminio.

En general se utiliza para la unión de piezas de pequeño tamaño, piezas de diferentes materiales donde sería muy difícil utilizar un proceso de soldadura por fusión. Se suele utilizar en componentes electrónicos como tarjetas de circuitos impresos o transistores, piezas ornamentales y piezas de intercambiadores de calor.

7. ¿Debe haber una preparación de la junta para el proceso de soldeo blando? Explique claramente. JUAN ALVARADO

8. Explique ¿que precauciones se deben tomar desde el punto de seguridad laboral, en este proceso? JUAN ALVARADO

9. ¿Explique el principio del proceso de soldeo denominado brazing o soldadura fuerte? ¡Realice un bosquejo (dibujo), para ilustrar este proceso de soldadura! JUAN ALVARADO

10. Explique, si este proceso debe tener una preparación de la junta a unir? En caso afirmativo, ¿qué requisitos, se deben cumplir, para este proceso? JUAN ALVARADO

11. Explique al menos dos variantes de este proceso, respecto al proceso inicial. LAURA

12. ¿Cuáles son tres virtudes del proceso de soldadura brazing? ¡Explique cada uno! LAURA

● 1. El costo efectivo o bajo costo: Con muy poca cantidad de aleación se puede conseguir la unión de dos piezas que si se realiza correctamente, los resultados obtenidos pueden compararse a los obtenidos por cualquier otro método de soldeo a menor precio.

● 2. Produce uniones resistentes: La unión de un brazing realizado adecuadamente proporciona una resistencia mucho mayor que el material de aporte.

● 3. Produce uniones dúctiles capaces de soportar considerables choques y vibraciones.

● 4. Es capaz de unir metales cuyas secciones transversales difieren notablemente.

● 5. Las uniones tienen una excelente distribución de esfuerzos, siendo el filete formado ideal para resistir fatiga.

● 6. Esta técnica es ampliamente utilizada en instalaciones de tuberías de líquidos y gases debido al impedimento que ofrece a la presencia de fugas.

● 7. Es idóneo en procesos donde no está permitida la fusión. Por ejemplo, la soldadura de pequeños soportes (lugs) y casquillos (halfsleeve) a tuberías de motores, o en la unión de piezas de pequeño espesor y tamaño, donde las técnicas de fusión podrían destruir el material base.

● 8. También este proceso ofrece una buena conductividad eléctrica, siendo usado en aplicaciones donde esta propiedad es importante.

● 9. Es esencialmente una operación de un único proceso, si este se realiza adecuadamente. No requiere de rectificado o de acabados mecánicos después de que la unión se ha completado.

● 10. Debido a que el soldeo utiliza el efecto capilar, uniones complejas son tan fáciles de unir como las simples.

● 11. Permite la soldadura de los materiales base con recubrimientos y plaqueados, en el caso de brazing por horno de materiales base níquel que contienen titanio y aluminio, se requiere de un plaqueado de níquel en la zona de unión para mejorar el proceso.

● 12. Las uniones soldadas presentan una buena apariencia con bordes lisos y limpios.

13. ¿Dé 3 limitaciones del proceso de soldadura por brazing? ¡Explique cada uno! LAURA

● 1. La preparación de las piezas puede resultar más costosa que en un proceso por fusión.

● 2. El brazing proporciona para algunos casos menos resistencia mecánica y continuidad en la unión que un proceso de fusión, aunque una soldadura correctamente diseñada y ejecutada puede ser tan resistente como los materiales base.

● 3. Las uniones óptimas están generalmente solapadas por lo que incrementa el peso del conjunto.

● 4. Siempre va ser necesario una limpieza posterior al soldeo para eliminar los residuos del fundente.

14. Ilustre con 3 aplicaciones industriales del proceso de soldeo fuerte. LAURA Por este método se pueden realizar uniones del tipo Cobre-Acero, Acero inoxidable-Cobre, Cobre-Cobre.

Industria alimentaria y farmacéutica, ingeniería mecánica, fabricación de sensores y equipos de medición, herramientas de corte, industria relojera y joyería.

15. ¿Debe haber una preparación de la junta para el proceso de soldeo fuerte? Explique claramente. CRISTOPHER

Si debe de haber preparación de las juntas, La buena ejecución decualquiera de estos procedimientos dependen en forma importante de la adecuada preparación de las áreas que van a ser soldadas, comenzando con la limpieza, tomando en cuenta que el proceso a ocurrir será básicamente una reacción químico-física; cualquier agente contaminante que esté presente al momento de la unión se convertirá en parte de la soldadura mezclándose químicamente y afectando el estado final de la composición, convirtiéndose en una contaminación indeseable. Las áreas deben ser limpiadas con una acción mecánica efectiva como disco (pulidora) o gratas metálicas. Se debe tener precaución ya que existe la posibilidad de que partículas producidas por la limpieza se introduzcan en las partes internas del trabajo, cuando son limpiadas mecánicamente. Algunos tipos de juntas más comunes son:

16. Explique ¿que precauciones se deben tomar desde el punto de seguridad laboral, en este proceso (fuerte)? CRISTOPHER

En la soldadura fuerte, siempre existe la posibilidad de emanaciones y gases peligrosos que surjan de los recubrimientos de metal base, metales de aporte que lleven tinta y cadmio, y de los fluoruros en los fundentes. Se deben seguir las siguientes precauciones debidamente comprobadas para protegerse contra estas emanaciones.1. Ventilar las áreas confinadas. Use ventiladores y campanas de escape para llevar todas las emanaciones y gases fuera del lugar de trabajo, y use respiradores con suministro de aire si fuese necesario.2. Limpiar completamente los metales base. Un contaminante de superficie de composición desconocida en los metales base puede representar un riesgo de emanaciones y posiblemente cause una descomposición demasiado rápida del fundente, provocando un sobrecalentamiento y emanaciones.3. Usar fundente suficiente. El fundente protege los metales base y el metal de aporte durante el ciclo de calentamiento. La cobertura total del fundente reduce las emanaciones. Además, consulte la ficha SDS con respecto a los riesgos específicos asociados con el fundente de las soldaduras fuertes.4. Calentar los metales profusamente. Caliente los metales base de manera profusa y uniforme. El intenso calor localizado usado en el fundente aumenta el peligro de emanaciones. Aplique calor sólo a los metales base, no al metal de aporte (la llama directa en el metal de aporte causa sobrecalentamiento y emanaciones).5. Conocer los metales base. Un recubrimiento de cadmio en un metal base se volatilizará y producirá emanaciones tóxicas durante el calentamiento. Los recubrimientos de cinc (galvanizado) también emiten emanaciones cuando se calientan. Aprenda a reconocer estos recubrimientos. Se recomienda que sean retirados antes de que las partes se calienten para la aplicación de la soldadura fuerte.6. Conocer los metales de aporte. Sea especialmente cuidadoso de no sobrecalentar el conjunto al usar metales de aporte que contengan cadmio. Consulte la Ficha de Datos de Seguridad de Materiales sobre las temperaturas máximas recomendadas para las soldaduras fuertes con un metal de aporte específico. El metal de aporte lleva una etiqueta de advertencia. Cerciórese de leerla y acatar sus instrucciones cuidadosamente.

17. ¿Explique el principio del proceso de soldeo denominado welding o por fusión? CRISTOPHER

La soldadura por fusión, en la que la unión se consigue fundiendo los bordes de las piezas y, si se utiliza, el metal de aporte. Normalmente se trata de una soldadura homogénea.

Ejemplos

· Soldadura TIG

· Soldadura MAG

· Soldadura MIG

· Soldadura por arco

· Soldadura por plasma

· Soldadura por puntos

· Soldadura con rayo de electrones

· Soldadura por rayo láser

· Soldadura aluminotérmica

· Soldadura GMAW

· Soldadura por electroescoria

18. ¿Explique el principio del proceso de soldeo denominado welding o soldadura por fusión? ¿Realice un bosquejo (dibujo), para ilustrar este proceso de soldadura? CRISTOPHER

19. Explique, ¿si este proceso (welding) debe tener una preparación de la junta a unir? En caso afirmativo, ¿qué requisitos, se deben cumplir, para este proceso? yendry

Como la soldadura produce una unión sólida entre dos partes, es sumamente importante una adecuada preparación de la junta, misma que depende del espesor del material y de la posición de los elementos a unir.

El diseño de la junta se debe regular mediante la norma AWS, se debe considerar la accesibilidad del electrodo a la junta, la accesibilidad del

soldador a la junta y si esta sucia, podría provocar inclusiones y porosidades.

20. Enumere cada una de las variantes de este proceso. Explique cada una de estas variantes de este proceso, respecto al proceso inicial. yendry

Variables del proceso

- Polaridad: La emisión de electrones en el electrodo se da cuando se alcanza la energía necesaria para remover los electrones en la superficie del metal. Puede ser invertida (SMAW, FCAW, GMAW, SAW) o directa (GTAW)

- Sistema de protección: Hay dos por fundente (ionización del arco, se genera escoria que protege el cordón, se genera elementos de aleación en el cordón) y por atmósfera gaseosa (ionización del arco, atmósfera protectora con gas inerte o activo)

- Fuente de poder: Voltamperica descendente y corriente continu/voltaje continuo.

- Tipo de material de aporte y diámetro: se selecciona dependiendo la junta a unir y también dependiendo el ángulo de apertura del bisel.

- Intensidad de corriente: se debe elegir en función del espesor, el tipo de junta y posición de la soldadura. Si es muy alta se pueden generar salpicaduras, exceso de penetración, socavación y perforación; si por el contrario es muy baja se da un difícil arranque, inclusiones de escoria y falta de fusión y penetración.

- Voltaje: voltajes muy bajos pueden producir posible extinción del arco y si es muy alto se pueden dar salpicaduras, porosidad, socavado, perforación, se da menor penetración.

- Longitud libre del electrodo: es la distancia entre la punta del electrodo y la pieza, si es muy bajo se da la extinción del arco , socavado,perforación y alta penetración, si por el contrario es muy alto, se dan Salpicaduras, porosidad, menor penetración y mayor deposición.

- Velocidad de soldadura: muy baja produce un cordón más ancho perforación y muy altas provocan falta de fusión en la raíz, socavaciones y mala conformación del cordón.

- Orientación del electrodo: debe haber un ángulo de inclinación de la boquilla

21. ¿Cuáles son tres virtudes principales, del proceso de soldadura welding? ¿Explique cada uno! yendry

Son de los procesos más utilizados en la industria, y se selecciona dependiendo el material de la pieza, el espesor de la junta, la complejidad de la pieza, la resistencia requerida, la calidad y el lugar donde se soldara (en campo o en planta).Al unir las piezas, estas se comportarán como un solo elemento mecánico.

22. ¿Dé 3 limitaciones del proceso de soldadura por welding? ¿Explique cada uno? yendry

- No todos los materiales son soldables por un mismo método.

- Los procesos que utilizan protección gaseosa no se pueden utilizar en campo, y

- Si no se controla la generación de calor se pueden generar deformaciones.

23. Ilustre con 3 aplicaciones industriales del proceso de soldeo por fusión o welding. ¡Expliquese! WEBB

24. ¿Debe haber una preparación de la junta para el proceso de soldeo por fusión o welding? Explique claramente. WEBB

25. Explique el proceso con electrodo consumible de este proceso. WEBB

26. Explique ¿qué es el electrodo? ¿Qué función tiene cada componente? WEBB

27. Explique ¿Cuál es la fuente energética del proceso base o fundamental? Mariana

28. Ilustre la gráfica Corriente voltaje de una fuente “eléctrica”, en el proceso básico? ¡Explique su utilidad! Mariana

29. ¿Qué características debe cumplir la fuente energética, para que sea funcional? Mariana

30. Dé y explique las modificaciones de este proceso según sea la conexión eléctrica? Mariana

31. ¿Cuáles son los mecanismos de transferencia? ¿explique cada uno? JUAN CASTRO

32. Qué tipo de corriente se puede emplear, en este proceso? ¡Explique! JUAN CASTRO

33. ¿Qué es un inversor? Explique por qué se han desarrollado amplia-mente en este proceso de soldeo? JUAN CASTRO

34. Explique ¿qué precauciones se deben tomar desde el punto de seguridad laboral, en este proceso? JUAN CASTRO

35. ¿Cuáles son las virtudes del proceso de soldadura welding? JUAN CASTRO

36. ¿Describa el proceso MMAW o SMAW? ESTEFANÍA

37. ¿Describa el proceso GATW? ESTEFANÍA

38. ¿Describa el proceso SAW? ESTEFANÍA

39. ¿Describa el proceso GMAW? ESTEFANÍA

40. ¿Describa el proceso FCAW)? FER ABARCA

41. ¿Describa el proceso OAW? ESTEFANÍA

42. ¿Describa el proceso RW? YENDRY

43. ¿Describa el proceso EXW? FER ABARCA

44. ¿Cuáles los procedimientos de calificación de soldadores? ¿Explique los cada uno? Y esta?

45. ¿Qué es un WPS? ¿Qué importancia tiene? FER ABARCA

46. ¿Qué es un gas activo? Que es un gas inerte? webb

47. ¿Qué influencia tiene cada uno de las mezclas de gases, en el cordón de soldadura? FER

Si es activo, se deben utilizar desoxidantes (Silicio y Manganeso) para que no contaminen el baño.

48. ¿Realice una descripción de la metalurgia de la soldadura? Laura

Todos los tipos de fenómenos metalúrgicos ocurren durante la realización de una soldadura. A saber,

· Fusión.· Solidificación.· Reacciones gas-metal.· Reacciones metal-escoria.· Fenómenos de superficie.· Reacciones en estado sólido.

Estas reacciones ocurren en una forma muy rápida. La estructura del cordón de soldadura es el resultado de una serie de transformaciones que inician con las reacciones que ocurren cuando el metal está líquido y siguen con las transformaciones asociadas en su paso de líquido a sólido. La formación de las distintas estructuras que se presentan inicia con la formación de una estructura primaria o de solidificación y luego, tras las transformaciones que ocurren en estado sólido se alcanza la estructura secundaria o final. El objetivo al realizar una soldadura, es controlar la estructura final a través de las variables operativas del proceso.

Los procesos de soldadura por fusión se caracterizan por la presencia de la pileta líquida o baño de fusión que es una fracción una fracción del metal que permanece líquida por un corto periodo mientras se ejecuta la soldadura. Este metal liquido puede ser el metal base o el metal de aporte. La pileta sólo se mantiene fundida en presencia de una fuente de calor, que se desplaza con un movimiento uniforme por lo que la pileta adquiere una geometría estacionaria.

El metal de soldadura obtenido puede ser igual o no al metal base porque es una meDzcla entre el metal base y el de aporte. El metal de aporte se escoge en función de las propiedades mecánicas y composición química que se desea obtener.

La estructura cristalina de la soldadura es el resultado de los siguientes eventos que ocurren antes y durante la solidificación:

· Reacciones metal- gas.· Reacciones con fases líquidas no metálicas como escorias o fundentes.· Reacciones en estado sólido producidas durante el proceso de solidificación.

Para entender mejor, a continuación se enlistan los procesos de cristalización.· Conforme avanza el proceso de cristalización cada vez participa un número

mayor de cristales. En un principio el proceso es acelerado pero en el momento en que los cristales se comienzan a encontrar se dificulta su expansión y por

ende su crecimiento. Este crecimiento se retarda también porque la cantidad de líquido disponible es cada vez menor.

· Mientras el cristal crece y se encuentra rodeado de líquido tiene una forma regular, pero cuando se encuentran dos frentes de cristalización con ubicaciones espaciales diferentes la forma de los cristales se altera y la forma final depende de las condiciones de contacto con los cristales vecinos.

La velocidad del proceso de cristalización está determinada por:© La velocidad de formación de los núcleos de cristalización, es decir, el número de

cristales que se generan por unidad de tiempo.© La velocidad de crecimiento de los cristales, es decir, la velocidad con la que

aumentan las dimensiones lineales en un cristal.La fase final de una soldadura también se da en las transformaciones en estado sólido, por generación y crecimiento de cristales.

Solidificación en soldaduras.El paso de líquido a sólido depende de procesos combinados de nucleación y crecimiento de cristales, mientras que las propiedades mecánicas van a ser definidas por el tamaño, orientación y distribución de los granos producidos.La nucleación puede iniciarse en cada grano o ser heterogénea, es decir, iniciar a partir de partículas sólidas externas suspendidas en el líquido. En la soldadura este proceso es perfecto, pues la nucleación inicia a partir de los granos parcialmente fundidos de metal base.

Dirección del crecimiento de granos.Se da con la misma orientación cristalina que los granos parcialmente fundidos de metal base, a esto se le denomina crecimiento epitaxial.Solidificación epitaxial: es un mecanismo común en todos los procesos de soldadura por fusión. Posibilita la coalescencia, lo que facilita la continuidad entre el metal base y el metal de soldadura.Durante el crecimiento de los granos por este mecanismo, se produce una selección de unos a expensas de otros generando una textura de crecimiento. Es un crecimiento competitivo porque cada grano tiene direcciones preferenciales de crecimiento, por lo tanto se los granos tienen esa orientación o alguna cercana tienen más posibilidades de sobrevivir. Estas características también aparecen en cada pasa de la soldadura multipasada.

Efecto de la geometría de la pileta líquida.La forma de la pileta es determinada por la velocidad de avance del cordón de soldadura, el calor aportado y las condiciones de enfriamiento. A baja velocidad, la pileta tiene una forma elíptica. A velocidad alta tiene forma de gota.Si la pileta posee forma de gota, el gradiente térmico máximo permanece casi invariable en todos los puntos del frente de solidificación (desde el borde hasta el eje del cordón) por lo que un grano favorablemente orientado va a crecer a una velocidad óptima y a expandirse hasta alcanzar el centro del cordón.Si la pileta tiene forma elíptica, la dirección del gradiente térmico máximo cambia continuamente desde el borde hacia el centro del cordón, por ello la mayor parte de los

granos encuentra por poco tiempo condiciones favorables para crecer y sobreviven hasta la línea central del cordón.

Origen de la estructura secundaria en soldaduraLas transformaciones de fase que se dan en estado sólido tienen una importancia tecnológica fundamental porque permite obtener diferentes propiedades metálicas según sea el tratamiento termo mecánico al que es sometido el material.Debido a que en soldadura el enfriamiento se produce de manera continua dependiendo de muchos de los factores que intervienen en el proceso las velocidades de enfriamiento determinan las condiciones para las transformaciones de fase, por lo que no es posible utilizar los diagramas de fase de equilibrio.

Transformaciones en estado sólido.Cuando ocurre el enfriamiento, los productos de la descomposición de la austenita aparecen en distintas proporciones dependiendo del estado inicial como de los tratamientos termo mecánicos a las que se somete durante la transformación

Fisuración por hidrógenoTambién denominada fisuración en frío, se manifiesta por la aparición inmediatamente, unos minutos o pasadas unas horas de completada la soldadura. Las fisuras se presentan en el cordón de soldadura o en la ZAC del material base. Aparecen por los siguientes factores:

© Hidrógeno difusible en el metal de soldadura, o en la zona afectada térmicamente del material base.

© Microestructura susceptible, como martensita de dureza superior a los 350 Hv.© Alto grado de restricción, tensión residual en la junta.© Faja de temperaturas entre los -100 y 200 °C

La teoría más aceptada para la falla por hidrógeno es la de “descohesión” que sostiene que donde existe una discontinuidad pre fisura y se aplica una tensión de tracción, el hidrógeno se acumula en la región de mayor deformación, lo que reduce la energía cohesiva de la red cristalina hasta un punto donde se produce la fisura.

Las fuentes de hidrógeno son las siguientes:· Revestimiento orgánico de electrodos.· Humedad absorbida o contenida por revestimientos de electrodos, especialmente

básicos· Humedad del fundente en proceso por arco sumergido· Humedad del gas en procesos bajo protección gaseosa.

La soldadura en estado líquido disuelve importantes cantidades de hidrógeno, esta solubilidad decrece con la temperatura.

Carbono equivalente.Es utilizado para medir la soldabilidad de las aleaciones. Compara las soldaduras relativas de diferentes aleaciones respecto de un acero al carbono simple. A medida que se eleva el contenido equivalente de carbono, la soldabilidad de la aleación baja.La adición de elementos de aleación permite mejorar las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión. También desplazan la curva TTT la derecha aumentando la templabilidad del material