RESISTENCIA DE MATERIALES

RESISTENCIA DE MATERIALES2012

Segundo Trabajo de Resistencia de Materiales 2012-I

I ) Soldadura

Soldadura con gas oxicombustible

Proceso de soldadura por arco elctrico con electrodos revestidos

Proceso de soldadura de arco con electrodo de tungsteno y proteccin de gas inerte

Proceso de soldadura con electrodo metlico y proteccin de gas inerte.

II) Cuadro comparativo de los diversos sistemas, sus aplicaciones y limitaciones

OxicombustibleArco elctrico electrodo revestidoTIGMIG

Por fusinArco elctricoArco elctricoArco electrico

Requiere tanque de O2 y acetilenoGenerador de voltajeGenerador de voltaje y gas protectorGenerador de voltaje y gas protector

Electrodo fusibleElectrodo no fusibleElectrodo no fusibleElectrodo fusible

No usa gas protectorNo usa gas protectorGas protectorGas protector

varillavarillavarillaelectrodo continuo

Dificultad regularDificultada mediaMayor dificultadMayor dificultad

Menor costoCosto regularCosto regularMayor costo del equipo

No tiene problemas para trabajos al aire libreMenor dificultadDificultad para trabajar al aire libreDificultad para trabajar al aire libre

III)

IV) cuadro comparativo de un cilindro de gas licuado propano (GLP) domstico y un cilindro a gas natural Vehicular (GNV)

GLPGNV

Es ms pesado que el aire por lo que en caso de fuga ste permanece sobre la superficie, disipndose solamente con la circulacin del aire Es ms liviano que el aire por lo que en caso de fuga ste se disipa fcilmente en la atmsfera.

El GLP se requiere para su almacenamiento una presin relativamente baja (7 bar)

Para su almacenamiento se requiere de una presin alta (200 bar) lo cual hace que las piezas necesarias para su uso (tanque, etc) sean especficamente diseadas para el uso de GNV.

Debido a las diferentes densidades, el tanque de almacenamiento del GLP es de menor tamao que el de GNV

El tanque de almacenamiento del GNV es de mayor tamao que el de GLP. Estos tanques son diseados especialmente para el GNV

Estn hechos con soldaduraNo presentan soldadura

Presion de suministro 1.7 MPaPresin de suministro 25 MPa

Espesor del tanque no menor de 2mmEspesor 8mm

Materail planchas de acero al carbonoAceros al carbono y aceros especiales

Bajo costo Alto costo (790 dlares tanque de 34 lt)

Recipientes de 3kg a masRecipientes de 34 lt a mas

Sometidos a pruebas de presinSometidos a pruebas de presin

Pruebas rayos x ultrasonido , Fugas y Ensayo HidrulicoPruebas ultrasonido , Fugas y Ensayo Hidrulico

V) RESUMEN DE LOS VIDEOS

VIDEO (1)En el video muestra la utilizacin de la soldadura TIG ( arco de tungsteno protegido por gas inerte), da una explicacin sobre la antorcha (soplete) y comenta sobre la fcil maniobrabilidad que tiene este tipo de soldadura.Se inicia generando el arco elctrico, acercando que el electrodo de tungsteno a pocos milmetros de la base del metal con un angulo de 45 grados.Luego calentar el material de relleno con el arco con ligeros movimientos y dejar que el metal absorba el material

VIDEO (2)Ensea como deslizar con los dedos la varilla para logar una velocidad continua en la soldadura, lo cual se hace con deslizamiento de los dedos.

VIDEO (3)Habla sobre la tcnica que hay que seguir para un buen cordn de soldadura con un movimiento en forma de (L) o en sig sag. Que da buenos resultados, en todas las posiciones a soldar.

VIDEO (5)Muestra tcnicas para diferentes piezas a unir , usando un arco elctrico de tungsteno (TIG)

VIDEO (6)Se ve como sueldan una tubera de gaseoducto por medio de soldadura por arco elctrico. Al principio utilizan un sujetador en las primeras pasadas, que ya luego terminan de rellenar la unin sin ella.

VIDEO (7)Soldadura submarina de nodos de aluminio , el soldador cuneta con guantes de goa para no recibir choques elctricos y gafas protectoras. El queipo usado es muy similar a uno de arco elctrico.

VIDEO (8)En este video muestra ,, los procedimientos de seguridad que debemos de seguir Inspeccionar el equipo Revisar el soplete , la boquilla Revisar las vlvulas , y que no hayan fugas Revisin de los cables VIDEO (9)Medidas de seguridad en soldadura de arco elctrico. Revisar los transformadores las pinzas porta electrodos Las pinzas de masaMedidas de proteccin. Mascara protectora de la radiacin UV generada Delantales de cuero Guantes de cuero Zapatos de seguridad Coger siempre la pinza porta electrodos con los guantes puestosVIDEO (10) ES EL MISMO QUE EL VIDEO (8)

VI) ResumenLA SOLDADURALa soldadura es un proceso de unin entre metales por la accin del calor, con o sin aportacin de material metlico nuevo, dando continuidad a los elementos unidos. Es necesario suministrar calor hasta que el material de aportacin funda y una ambas superficies, o bien lo haga el propio metal de las piezas. Para que el metal de aportacin pueda realizar correctamente la soldadura es necesario que moje a los metales que se van a unir, lo cual se verificar siempre que las fuerzas de adherencia entre el metal de aportacin y las piezas que se van a soldar sean mayores que las fuerzas de cohesin entre los tomos del material aadido.Los efectos de la soldadura resultan determinantes para la utilidad del material soldado. El metal de aportacin y las consecuencias derivadas del suministro de calor pueden afectar a las propiedades de la pieza soldada. Deben evitarse porosidades y grietas aadiendo elementos de aleacin al metal de aportacin, y sujetando firmemente las piezas que se quieren soldar para evitar deformaciones. Tambin puede suceder que la zona afectada por el calor quede dura y quebradiza. Para evitar estos efectos indeseables, a veces se realizan precalentamientos o tratamientos trmicos posteriores. Por otra parte, el calor de la soldadura causa distorsiones que pueden reducirse al mnimo eligiendo de modo adecuado los elementos de sujecin y estudiando previamente la secuencia de la soldadura.

Clasificacin de los tipos de soldaduraSe pueden distinguir primeramente los siguientes tipos de soldadura:- Soldadura heterognea. Se efecta entre materiales de distinta naturaleza, con o sin metal de aportacin: o entre metales iguales, pero con distinto metal de aportacin. Puede ser blanda o fuerte.- Soldadura homognea. Los materiales que se sueldan y el metal de aportacin, si lo hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilnica, elctrica (por arco voltaico o por resistencia), etc. Si no hay metal de aportacin, las soldaduras homogneas se denominan autgenas.Por soldadura autgena se entiende aqulla que se realiza sin metal de aportacin, de manera que se unen cuerpos de igual naturaleza por medio de la fusin de los mismos; as, al enfriarse, forman un todo nico.

Soldadura blandaEsta soldadura de tipo heterogneo se realiza a temperaturas por debajo de los 400 oC. El material metlico de aportacin ms empleado es una aleacin de estao y plomo, que funde a 230 oC aproximadamente.Procedimiento para soldar.Lo primero que se debe hacer es limpiar las superficies, tanto mecnicamente como desde el punto de vista qumico, es decir, desengrasarlas, desoxidarlas y posteriormente recubriras con una capa de material fundente que evite la posterior oxidacin y facilite el mojado de las mismas. A continuacin se calientan las superficies con un soldador y, cuando alcanzan la temperatura de fusin del metal de aportacin, se aplica ste; el metal corre libremente, moja las superficies y se endurece cuando enfra. Soldadura fuerteTambin se llama dura o amarilla. Es similar a la blanda, pero se alcanzan temperaturas de hasta 800 oC. Como metal de aportacin se suelen usar aleaciones de plata, y estao (conocida como soldadura de plata); o de cobre y cinc . Como material fundente para cubrir las superficies, desoxidndolas, se emplea el brax. Un soplete de gas aporta el calor necesario para la unin. Se admite que, por lo general, una soldadura fuerte es ms resistente que el mismo metal que une.

La soldadura por presinLa soldadura en fro es un tipo de soldadura donde la unin entre los metales se produce sin aportacin de calor. Puede resultar muy til en aplicaciones en las que sea fundamental no alterar la estructura o las propiedades de los materiales que se unen. Soldadura oxiacetilnica (con gases al soplete)El calor aportado en este tipo de soldadura se debe a la reaccin de combustin del acetileno (C2H2): que resulta ser fuertemente exotrmica, pues se alcanzan temperaturas del orden de los 3500 oC.

2C2H2 + 502 -> 4C02 + 2H20

Segn la relacin oxgeno/acetileno la llama puede ser oxidante si tiene exceso de O2, es una llama corta, azulada y ruidosa. Alcanza las mximas temperaturas. Reductora si tiene falta de O2, es un llama larga, amarillenta y alcanza menos temperatura. Neutra o normal que es aquella ideal para soldar acero O2/C2H2 = 1 a 114.

Soplete. Es el dispositivo en el que se realiza la combustin de la mezcla de acetileno y oxgeno, cuya composicin se regula adecuadamente por medio de dos vlvulas situadas en la empuadura. Tambin suele disponer de boquillas intercambiables que permiten trabajar con piezas de distintos grosores. Soldadura por arco elctricoEl procedimiento de soldadura por arco consiste en provocar la fusin de los bordes que se desea soldar mediante el calor intenso desarrollado por un arco elctrico. Los bordes en fusin de las piezas y el material fundido que se separa del electrodo se mezclan ntimamente, formando, al enfriarse, una pieza nica, resistente y homognea.

El arco elctrico genera un crter en la pieza. Es fundamental, para que la soldadura presente una penetracin eficaz, tener en cuenta la longitud del arco (distancia entre el extremo del electrodo y la superficie del bao fundido). Si el arco es demasiado pequeo, la pieza se calienta exageradamente y la penetracin resulta excesiva; en ese caso, puede llegar a producirse una perforacin peligrosa.

Soldadura por arco en atmsfera inerteEste procedimiento se basa en aislar el arco y el me tal fundido de la atmsfera, mediante un gas inerte (helio, argn, hidrgeno, anhdrido carbnico, etc.).Existen varios procedimientos:

Con electrodo refractario (mtodo TIG).

El arco salta entre el electrodo de Wolframio o tungsteno (que no se consume) y la pieza, el metal de aportacin es una varilla sin revestimiento de composicin similar a la del metal base.

Con electrodo consumible (mtodo MIG y MAG).Aqu se sustituye el electrodo refractario de wolframio por un hilo de alambre continuo y sin revestimiento que se hace llegar a la pistola junto con el gas. Segn sea el gas as recibe el nombre, (MIG = Metal Inert Gas) o MAG si utiliza anhdrido carbnico que es ms barato.

Gas Natural en el PerEl gas natural es un combustible fsil formado por un conjunto de hidrocarburos que, en condiciones de reservorio, se encuentra en estado gaseoso o en disolucin de petrleo.Se encuentra en la naturaleza como gas natural asociado cuando est acompaado de petrleo y como gas natural no asociado cuando no esta acompaado de petrleo.Sus principales componentes en orden decreciente de cantidad son el metano (usualmente 90%), etano, propano, butanos, pentanos y hexanos.

Elgas natural licuado(GNL) esgas naturalque ha sido procesado para ser transportado en forma lquida. Es la mejor alternativa para monetizar reservas en sitios apartados, donde no es econmico llevar el gas al mercado directamente ya sea porgasoductoo por generacin de electricidad. El gas natural es transportado como lquido a presin atmosfrica y a -162C donde la licuefaccin reduce en 600 veces el volumen de gas transportado.

Gas licuado de petrleoElgas licuado del petrleo(GLP) es la mezcla de gases licuadospresentes en elgas naturalodisueltos en elPETROLEOse produce en estado de vapor pero se convierte en lquido medianteCOMPRESINyENFRIAMIENTOsimultneos de estos vapores, necesitndose 273 litros de vapor para obtener un litro de gas lquido.

CMO SE CONSUME EL G. L. P.?Inmediatamente se evapora, pasando del estado lquido al gaseoso, sucediendo aqu el fenmeno inverso al de la licuacin.Se consume en forma de vapor en los quemadores de estufas, calentadores de agua, calefactores, etc. Este vapor se produce al abrir la vlvula de cualquier quemador conectado a un cilindro o tanque, ya que en ese momento tiende a escapar la presin del recipiente, haciendo que hierva el lquido para formar ms vapor. CARACTERISTICAS DEL G.L.P.

SE PRODUCE EN ESTADO DE VAPOR, pero se lica con ciertafacilidad, mediante compresin y enfriamiento.

NO TIENE COLOR, es transparente como el agua en su estado lquido.

NO TIENE OLORcuando se produce y lica, pero se le agrega una sustancia de olor penetrante para detectarlo cuando se fugue, llamadaetyl mercaptano.

NO ES TXICO, solo desplaza el oxgeno, por lo que no es propio para respirarlo mucho tiempo. ES MUYINFLAMABLE, cuando se escapa y se vaporiza se enciende violentamente con la menor llama o chispa.

EXCESIVAMENTE FRO, por pasar rpidamente del estado lquido a vapor, por lo cual, al contacto con la piel producir siempre quemaduras de la misma manera que lo hace el fuego.

ES LIMPIO, cuando se quema debidamente combinado con el aire, no forma holln, ni deja mal sabor en los alimentos preparados con l.

ES ECONMICO, por su rendimiento en comparacin con otros combustibles.

Es ms pesado que el aire, por lo que al escaparse el gas, tender a ocupar las partes ms bajas, como el piso, fosas y pozos que haya en el rea.

GNVEs la traduccin al espaol de NGV (Natural Gas for Vehicles) que son las siglas utilizadas a nivel mundial para identificar al Gas Natural Vehicular, que para el caso del Per es el Gas Natural proveniente Camisea o de cualquier yacimiento gasifero que luego de ser comprimido en las estaciones de servicio es almacenado en cilindros de vehculos especialmente diseados para tal fin.El Gas Natural Vehicular no es el mismo gas de uso domstico, ya que el gas de uso domstico es una mezcla de propano y butano, y el GNV es gas Metano, la diferencia entre los dos viene dada bsicamente por la humedad presente en el propano, y ausente en el metano. Este es comprimido generalmente a 3.000 PSI para almacenar la mayor cantidad de metros cbicos en los cilindros, lo que brinda mayor autonoma al vehculo.El GNV posee innumerables beneficios medio ambientales entre los cuales podemos mencionar: No contiene Azufre ni plomo. Reduccin de hasta 97% en emisiones de monxido de carbono (CO) con respecto a los combustibles lquidos Reduccin de hasta 97% de emisiones contaminantes con respecto a los combustibles lquidos Reduccin de hasta 100% de emisiones de particulado. Los vehculos transformados a GNV superan las Normas EURO III vigentes actualmente e inclusive las normas EURO IV que estn por ser emitidas.

Conclusiones El GLP ES LIMPIO, cuando se quema debidamente combinado con el aire, no forma holln, ni deja mal sabor en los alimentos preparados con l. GLP y GNV la diferencia entre los dos viene dada bsicamente por la humedad presente en el propano, y ausente en el metano. La soldadura MIG da un mejor trabajo por su arco protegido y sus cordones de soldadura continuos En la soldadura MIG se sustituye el electrodo refractario de wolframio por un hilo de alambre continuo.

VII) Bibliografa http://www.cpgnv.org.pe/abc.htm http://www.datuopinion.com/gas-natural-licuado http://www.austrogas.com.ec/index.php?option=com_content&view=article&id=20&Itemid=23 http://www.construmatica.com/construpedia/Gas_Propano http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn45.html http://www.slideshare.net/jose1001/manual-de-soldadura-electrica-mig-y-tigpdf http://www.osinerg.gob.pe:8888/SPH/html/gas_natural/default.htm http://www.combustionindustrial.com/img/GNV_O_GLP.pdf Programa para los mapas CmapToolsUNMSM