Seleccion Electrodos Soldadura

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Ao XXX N 129Diciembre 2007

Publicacin peridica de ESAB-CONARCO

2 SOLDAR CONARCO N 129 2007

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3SOLDAR CONARCO N 129 2007

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Indice

Editorial

Criterios tcnicos bsicos para una adecuada soldadura de los aceros estructurales.

Higiene y Seguridad en procesos de soldadura.Riesgo por exposicin a ruidos

La industria del cemento y sus aplicaciones para recuperacin y proteccin contra el desgaste. Parte1

Origo Tig 3000i TA24 CA/CC Torcha TXH 250w TIG.

Contenido Ao XXX N 128 Diciembre 2007

Registro de la Propiedad Intelectual en trmite.Director

Eduardo MaranielloCoordinador General

Eduardo AstaColaboradores

Eduardo Asta - G. Della Torre - Juan CastillaDiagramacin e Impresin

Dayan Gerardo - Talleres Grficos Universal S.R.L.

Los lectores del Boletn SOLDAR CONARCO pueden, sin cargo, hacer copias de las pginas del mismo para uso personal o para

archivos, o pueden libremente hacer tantas copias como juzguen necesarias para propsitos educativos o de investigacin. Este permiso para

producir total o parcialmente artculos includos aqu es concebido siempre que se haga expresar mencin de los autores y de la fuente.

Queda prohibida la reproduccin total o parcial con fines comerciales.

Nuestra Portada:Tecnologa ESAB en soldadura y corte


Estimados lectores

Una vez ms nos acercamos a la finalizacin de otro ao y al comienzo de uno nuevo.Es inevitable en estos momentos el realizar un balance de lo pasado y un anlisis de las expectativas que se generan para el 2008.

Se cierra con ste un perodo de 5 aos de fuerte crecimiento del PBI, seguido tambin por un decrecimiento del desempleo.

El nuevo perodo que se inicia se encuentra acompaado de algunas incertidumbres, debido a la presin inflacionaria y el efecto negativo que puede acarrear el control de precios y de las exportaciones, as como las potenciales restricciones al consumo energtico.

No obstante nuestra Empresa contina apostando positivamente al futuro como lo ha venido haciendo durante sus ms de treinta aos de vida, an en perodos en los cuales fue necesario superar serias dificultades, para ser consecuentes con la vocacin de continuar fabricando nuestros productos en el Pas.

Continuando con este espritu, mantenemos el plan de mejorar gradualmente nuestras sucursales, en las que se incluyen salas de capacitacin, cabinas de soldadura para realizar pruebas prcticas y mayor cantidad de personal tcnico.

Asimismo seguimos cumpliendo con el compromiso asumido de continuar con la edicin regular de nuestro Boletn Tcnico, nica publicacin Argentina de soldadura.Hemos incrementado tambin las actividades de la Fundacin Latinoamericana de Soldadura en donde contribuimos a la formacin de recursos humanos en distintos niveles de soldadura, as como brindando servicios de calificacin de soldadores y procedimientos de soldadura.

Tambin continuamos abriendo CISCOs (Centro Integral de Soldadura Conarco) con la finalidad de encontrar en un solo lugar todos los productos afines a la soldadura y brindar ms y mejores servicios.Es de destacar tambin el fuerte plan de inversiones en el sistema productivo que seguimos realizando, lo que permite seguir abasteciendo al mercado de una completa gama de consumibles de alta calidad.Estamos convencidos que sin lugar a dudas, de esta forma continuamos realizando un aporte al crecimiento de la Industria Nacional.

Dicho todo esto no quiero dejar de hacerles llegar los mejores augurios para el ao que comienza, as como tambin los mejores deseos para el nuevo Gobierno que comandar el futuro inmediato de nuestro Pas.

Ernesto E. Aciar Director General


Criterios tcnicos bsicos para una adecuada soldadura de los aceros

estructurales.

Aceros estructurales

El acero es una aleacin relativamente compleja y los aceros comerciales disponibles no son aleaciones binarias de hierro y carbono, dado que contienen otros elementos secundarios presentes debido a los procesos de fabricacin [1-15]. En estas condiciones ser necesario considerar dos tipos fundamentales de aceros: Aceros al carbono: es la aleacin hierro-carbono conteniendo generalmente 0,008 % hasta aproximadamente 2 % de carbono, adems de ciertos elementos residuales resultantes de los procesos de fabricacin.

Aceros aleados: es el acero al carbono que contiene otros elementos de aleacin o presenta los elementos residuales en contenidos por encima de los que son considerado normales.

Los aceros al carbono y de baja aleacin presentan una variedad amplia de composicin y propiedades mecnicas que permiten cubrir un gran campo de aplicaciones estructurales. Las clasificaciones pueden estar

vinculadas con: formas de suministro, propiedades mecnicas, composicin qumica, microestructura, usos o aplicaciones, etc., y pueden estar superpuestas en composicin qumica.

Por: Ing. Eduardo P. Asta, ESAB- CONARCO

Una clasificacin muy tilizada para

evaluar la soldabilidad de los aceros al carbono y de baja aleacin, basada en la composicin qumica o procesamiento es la siguiente:

La tabla 1 resume los distintos efectos de los elementos ms comunes de composicin del acero.

Elementos de composicin Aleantes Microaleantes Formadores Impurezas Controladores Gases Inclusiones de carburos de la forma no metlicas

Carbono Aluminio Molibdeno Azufre Silicato de calcio Nitrgeno xidosManganeso Vanadio Cromo Fsforo Tierras raras Oxgeno SulfurosSilicio Niobio Vanadio Plomo (cerio, lantanio)Cobre Titanio Niobio ArsnicoMolibdeno Boro Titanio AntimonioNquel Tungsteno CalcioCromo ZirconioTungsteno Tierras rarasVanadio

Efectos generales

Endurecimiento Endurecimiento Endurecimiento Efectos varios Mejora la Efectos varios Deterioro depor solucin por precipitacin Pueden reducir Pueden reducir tenacidad Pueden reducir propiedades:slida y refinamiento la ductilidad la tenacidad la tenacidad Tenacidad de grano y tenacidad y ductilidad

Tabla 1 |Efectos de los distintos elementos de composicin del acero.

Figura 1 | Zonas de la unin soldada [3]

Metal de soldadura (MS)

Metal base (MB)

Zona afectada por el calor ZAC


Aceros de bajo carbono. Aceros de alto carbono. Aceros de alta resistencia y baja aleacin (HSLA). Aceros templados y revenidos (HSQT) Aceros de baja aleacin tratables trmicamente (HTLA). Aceros de procesos termo mecnicamente controlados (TMCP). Aceros al cromo-molibdeno.

Regiones de la unin soldada: metal

de soldadura y zona afectada por el

calor

La unin soldada se divide en dos regiones: el metal de soldadura (MS) y la zona afectada por el calor (ZAC) en el material base (MB), tal como se esquematiza en la figura 1.

El metal de soldadura es la regin que corresponde a la pileta lquida de la soldadura o la que alcanza la fusin completa. Desde el punto de vista metalrgico en esta regin ocurre un proceso de solidificacin de relativa

complejidad con la presencia de una microestructura primaria de granos columnares cuya morfologa depender del modo de solidificacin. A partir de la

estructura primaria y como consecuencia de las subsiguientes transformaciones de estado slido aparece una microestructura secundaria que confiere buena parte de

las propiedades mecnicas del metal de soldadura y consecuentemente de la unin soldada. El metal de soldadura por su parte es resultado de un proceso de dilucin entre el material o metal de aporte y el metal base [6]. En el acero al carbono o carbono - manganeso, particularmente de composicin hipoeutectoide, el metal de soldadura presenta una microestructura secundaria de ferrita o ferrita y perlita. Dependiendo del tipo de morfologa de la ferrita

resultante sern sus propiedades mecnicas, particularmente la relacin entre resistencia y tenacidad. En general un alto contenido de ferrita del tipo acicular resulta en un metal de soldadura con un buen nivel de tenacidad. Es necesario sealar que en

pasadas mltiples se produce un efecto de refinamiento de la microestructura de

la pasada o el cordn como consecuencia de un calentamiento por encima de la temperatura de transformacin, por la accin de la pasada siguiente. Este efecto de tratamiento trmico produce una recristalizacin con refinamiento

de grano, mejorando notablemente la tenacidad del metal de soldadura [2,7]. El metal de soldadura tiene una composicin resultante que es consecuencia del aporte de metal base fundido en los bordes de la junta y el metal de aporte propiamente dicho. En consecuencia el MS es producto de la dilucin entre ambos materiales; esta ltima se define en % como una

relacin, en la seccin de la junta, entre el rea de metal diferente al de aporte y el rea total de la seccin de la junta.

Por su parte la ZAC es una regin del metal base adyacente a la lnea de fusin cuyo tamao depender del

aporte trmico de la soldadura. En la ZAC se producen transformaciones metalrgicas de estado slido, similares a las que ocurren en los tratamientos trmicos. La ZAC se puede subdividir en zonas diferenciadas desde el punto de vista microestructural en funcin del tipo de transformacin que se produce en el acero. La zona adyacente a la lnea de fusin est caracterizada por una microestructura de granos gruesos donde se alcanza una temperatura por encima del punto crtico superior del acero (Ac3) produciendo austenitizacin con crecimiento de grano. El efecto del grano grueso deteriora la tenacidad haciendo que la ZAC, en esa regin,

sea ms susceptible a la propagacin de una fisura. Adems, dependiendo

del aporte trmico, la velocidad de enfriamiento y la composicin del acero pueden originarse, por transformacin, fases duras o frgiles sensibles a la aparicin de fisuras.

A la regin de grano grueso le sigue una regin de transformacin de fase que determina una microestructura de grano fino, en general, de buenas

propiedades mecnicas. Finalmente tiene lugar una regin subcrtica con transformaciones parciales, similares a las del recocido subcrtico de un acero, cuyo lmite es la aparicin de material base no afectado. La figura

2 muestra un esquema de la ZAC en la soldadura de una sola pasada [8] y la figura 3 para soldadura multipasada.

Esta ltima permite un revenido tanto del metal de soldadura como de la ZAC, refinando la microestructura y

mejorando las propiedades mecnicas de la misma.

Soldabilidad

La soldabilidad puede definirse

como la mayor o menor facilidad que presenta un metal para ser soldado; permitiendo la obtencin de soldaduras sanas, homogneas, que respondan a las necesidades para las que fueron realizadas, incluyendo los requisitos de fabricacin.

Por su parte la definicin

establecida por el Instituto Internacional de Soldadura (International Institute of Welding, IIW) dice que: un material metlico es considerado soldable, en un grado dado, para un proceso y para una aplicacin especfica, cuando una

continuidad metlica puede ser obtenida mediante el uso de un proceso adecuado, tal que la junta cumpla completamente con los requerimientos especificados

tanto en las propiedades locales como


en su influencia en la construccin de la

cul forma parte.

En el caso particular de la soldadura de aceros tambin la soldabilidad puede ser definida, simplemente,

como la mayor o menor facilidad que presentan los aceros para ser unidos mediante soldadura. De esta forma podemos decir que la soldadabilidad de un acero depende en gran medida de su composicin qumica, tanto por el contenido de carbono como de otros elementos de composicin que actan de manera anloga. Cuanto mayor sea el porcentaje en peso de carbono y otros elementos de composicin mayor ser la tendencia al aumento de templabilidad del acero y consecuentemente menor su soldabilidad. La templabilidad indica la tendencia a la formacin de microestructuras de temple, martensta, cuya susceptibilidad a la fisuracin bajo

determinadas condiciones de soldadura es muy importante. En los aceros las caractersticas de temple se evalan a travs de las curvas denominadas temperatura- tiempo- transformacin (TTT) [1,7], figura 4, que permiten medir

la proporcin de la transformacin a temperatura constante (curvas isotrmicas).

En soldadura para evaluar las transformaciones del acero, en relacin con las caractersticas de soldabilidad que posea, se aplican curvas de enfriamiento continuo (CCT) [9], figura

5. Dichas curvas miden la proporcin de la transformacin en funcin del tiempo para una disminucin continua de la temperatura. En las tcnicas de tratamientos trmicos las curvas CCT son normalmente utilizadas para analizar las transformaciones en el acero que permitan establecer un camino para relacionar proceso con microestructura y propiedades mecnicas resultantes. Considerando que en las uniones soldadas se

produce un proceso de enfriamiento relativamente rpido y continuo, de forma similar al tratamiento trmico del acero por aplicacin de un medio de enfriamiento(agua, aceite, aire, sales, etc), se puede extender la aplicacin de las curvas CCT para evaluar, en determinadas condiciones de soldadura y composicin qumica del acero, la aparicin de microestructuras con fases frgiles (martensita) o las denominadas zonas locales frgiles (ZLF o LBZ en nomenclatura inglesa) [10-11].

Una forma prctica de evaluar la soldabilidad es por medio de un parmetro denominado carbono equivalente(CE), el cual se expresa en un nmero dado como % de peso, que vincula al carbono y otras elementos de aleacin que inducen la templabilidad del acero. Se han desarrollado una gran

cantidad de frmulas de CE [12], pero las ms utilizadas o tomadas como referencias son las siguientes:

Frmula IIW

Frmula de Ito y Bessyo

Cuanto mayor sea el valor del CE (%) menor ser la soldabilidad del acero y debern tomarse medidas de precaucin para la soldadura de manera de evitar el riesgo a la aparicin de fisuras. Con valores de CE (%),

segn la frmula del IIW menores que 0,30 tendramos una muy buena soldabilidad del acero para diferentes y variadas condiciones de soldadura.

La definicin de soldabilidad en

aceros se encuentra ntimamente asociada

Figura 2 | Regiones de la ZAC en la soldadura de una sola pasada, entre parntesis las siglas correspondientes a la nomenclatura en ingls [3]

Figura 3 | Regiones de la ZAC en una soldadura multipasada, entre parntesis las siglas correspondientes a la nomenclatura en ingls [3]

ZAC CG IC(ICGHAZ IRCGHAZ): Regin ZAC de grano grueso (1a pasada) recalentada intercrticamente (2a pasada)ZAC CG SC(SCGHAZ SRCGHAZ): Regin ZAC de grano grueso (1a pasada) recalentada subcrticamente (2a pasada)

CE C (Mn+Si) (Cr+Mo+V) (Ni+Cu) 6 5 15

Pcm C Si Mn Cu Ni Cr Mo V 5B 30 20 20 60 20 15 10

Figura 4 | Diagrama esquemtico temperat-ura/tiempo/transformacin, curva TTT [10]

Figura 5 |Diagrama de enfriamiento contnuo, curva CCT, correspondiente a un acero del tipo 1,25 Cr - 0,50 Mo

ZAC CG (CGHAZ): Regin de grano grueso o de crecimiento de granoZAC GF (FGHAZ): Regin de grano fino o de recistalizacin

ZAC IC (ICHAZ): Regin intercrtica o parcialmente transformadaZAC SC (SCHAZ): Regin subcrtica o de recocido subcrtico

ZAC

ZAC SC (SCHAZ)

ZAC IC (ICHAZ)

ZAC GF (FGHAZ)

ZAC CG (CGHAZ)

Metal de soldadura (MS)

Metal base (MB)


con la integridad estructural de la unin soldada de un material en relacin con el riesgo a fisuracin en fro asistida por

hidrgeno. Este tipo de fisura implica

la interaccin de numerosas variables tales como: proceso de soldadura, materiales de aporte y base, nivel de hidrgeno, tensiones, velocidades de enfriamiento y temperatura.

Una forma de visualizar este problema es utilizando el denominado Diagrama de Graville [13]. El mismo permite una clasificacin de los aceros

en base a su soldabilidad asociada a problemas de fisuracin en fro, en

funcin del porcentaje de carbono y de elementos de aleacin medidos a travs del carbono equivalente del IIW. El diagrama agrupa a los aceros de acuerdo al tipo de curva de templabilidad (Ensayo de Jominy). La figura 6

muestra el diagrama de Graville en el cual se distinguen tres zonas: I; II y III. En la zona I los aceros tienen bajo carbono, consecuentemente an bajo las condiciones ms exigidas que puedan generarse durante la soldadura (elevado nivel de hidrgeno y alta restriccin) no son muy susceptibles a fisuracin. En la Zona II los aceros

tienen altos contenidos de carbono y bajos elementos de aleacin. Las curvas de templabilidad indican un amplio rango de durezas, con lo cual para evitar microestructuras sensibles a la fisuracin

deber considerarse una disminucin de la velocidad de enfriamiento de la ZAC, a travs de un control en el aporte trmico y empleo de precalentamiento al conjunto soldado. En la zona III los aceros poseen elevado carbono y elementos de aleacin, lo que les confiere un alto

endurecimiento, por lo que la soldadura producira microestructuras susceptibles a fisuracin bajo cualquier condicin.

Por lo tanto, para evitar la fisuracin

en fro asistida por hidrgeno en los aceros ubicados en la zona III deberan

emplearse procesos de soldadura y consumibles de bajo hidrgeno, precalentamiento y eventualmente tratamientos trmicos post-soldadura.

Determinacin del precalentamiento en la soldadura de aceros estructurales Un factor que controla la microestructura de la ZAC, es su velocidad de enfriamiento, esta velocidad depende de los espesores del material base, la geometra de la unin, el calor aportado y la temperatura de precalentamiento.

La velocidad de enfriamiento puede entonces ser usada, dentro de cierto rango, para prevenir la formacin de microestructuras peligrosas en la ZAC.Tal como se ha establecido en prrafos anteriores, por efecto de la velocidad de enfriamiento pueden originarse en el acero estructuras metalrgicas de elevada dureza por la transformacin directa de austenita a martensita. Si calentamos el material, previamente a la soldadura, disminuimos el desnivel trmico desde la temperatura de fusin del acero, desplazando la curva de enfriamiento hacia la derecha del diagrama o curva TTT o, para el anlisis de aceros bajo procesos de soldadura, la curva CCT. De este modo se favorecen las transformaciones metalrgicas a estructuras ms blandas que resultan menos frgiles y propensas a fisuracin.

La temperatura de precalentamiento tiene como principal funcin disminuir la velocidad de enfriamiento de la

soldadura. Es la mnima temperatura que debe ser alcanzada en todo el espesor y en una zona suficientemente ancha a

ambos lados de la junta del material base, antes que comience el proceso de soldadura y que normalmente debe mantenerse entre pasadas en caso de soldadura de pasadas mltiples. Se aplica localmente por resistencia elctrica (mantas trmicas) o llama de gas y su medicin se realiza, siempre que sea posible, en la cara opuesta a la que se est aplicando la fuente de calor por medio de termocuplas, lpices termo-indicadores, termmetros de contacto, etc. La temperatura de precalentamiento debe ser balanceada con el calor aportado durante la operacin de soldadura de acuerdo al tipo de acero y en funcin de las propiedades requeridas para la junta.

La temperatura de precalentamiento produce tambin un efecto importante en la velocidad de difusin del hidrgeno y previene la formacin de martensita en aceros de alto carbono. Adems tiene un efecto secundario de reducir las tensiones residuales disminuyendo los gradientes trmicos asociados a la soldadura. El precalentamiento incluye la temperatura entre pasadas cuando se trata de soldadura en multipasadas. En general la temperatura de precalentamiento requerida en soldadura multipasadas es menor que para soldadura de simple pasada. En soldadura de multipasadas el calor de la segunda pasada disminuye la dureza de la ZAC que gener la primera pasada y acelera la migracin de hidrgeno. Esto reduce notablemente la posibilidad de fisuracin en fro en

aceros soldados.

La pasada en caliente realizada inmediatamente despus de la pasada de raz, tcnica habitual en la soldadura de caeras en campo,

Figura 6 | Diagrama de Graville


es muy efectiva para prevenir la fisuracin en fro, dado que puede

reducir la concentracin de hidrgeno en aproximadamente un 30 a 40 % comparados con los casos de pasada de raz solamente. Esta hace que la temperatura de precalentamiento necesaria se pueda disminuir entre 30 y 50 C aproximadamente. La pasada en caliente adems, puede disminuir la dureza en la ZAC. Generalmente, en la prctica las temperaturas de precalentamiento pueden variar desde temperatura ambiente hasta los 450 C, en casos especficos puede ser an

mayor.

Mtodos predictivos para establecer

la temperatura de precalentamiento

Existen numerosos mtodos de carcter predictivo propuestos para determinar o estimar la necesidad de precalentar en la soldadura de aceros [13-18]. Estos mtodos consideran algunos o todos los factores que influyen en la fisuracin

en fro: composicin qumica del acero, difusin de hidrgeno, calor aportado, espesor del metal base, tensiones residuales en la soldadura y restriccin de la junta. Sin embargo, hay una considerable diferencia en la

valoracin de la importancia de estos factores entre los distintos mtodos. Por ejemplo, el efecto de la composicin qumica difiere de un mtodo a otro en

la evaluacin de la importancia de cada elemento de aleacin y por lo tanto pueden considerar distintos carbonos equivalentes (CE). Alguno de los mtodos ms conocidos y aplicados para el clculo de la temperatura de precalentamiento son los siguientes:

Norma British Standard BS 5135 Nomograma de Coe Criterio de Duren Criterio de Ito y Bessyo Criterio de Suzuki y Yurioka Mtodo de Seferian Mtodo del Instituto Internacional de Soldadura ANSI/AWS D1.1, Cdigo de Estructuras Soldadas en Acero Mtodo de la Carta

Ensayos de soldabilidad

El fenmeno de fisuracin en fro

es de tal importancia prctica que se han desarrollado numerosos ensayos para estudiar la susceptibilidad de un material a la misma, permitiendo establecer una temperatura de precalentamiento

adecuada que garantice una soldadura libre de fisuras [7, 8, 13, 15]. Es por

ello que puede recurrirse a un anlisis experimental mediante ensayos de soldabilidad a fin de establecer la

temperatura de precalentamiento y el aporte trmico ms adecuados para evitar la aparicin de fisuras y de esta

forma asegurar la integridad estructural de la unin soldada. Se han desarrollado diversos ensayos que permiten evaluar la soldabilidad y particularmente el riesgo a la fisuracin en fro entre los

que podemos mencionar:

Lehigh Tekken o JIS Slot WIC CTS TWI G-BOP Cruciforme Ranura circular

Los ensayos en todos los casos consisten en realizar soldaduras con las caractersticas, materiales y variables del proceso que se est analizando, pero bajo condiciones extremas de restriccin fsica y trmica, que hacen propicia la aparicin de fisuras y otros

defectos.

Figura 7 | Esquema de probeta para ensayo CTS, (a) en ngulo a 45 y (b) en bao de enfriamiento

a b

Figura 8 | Probeta para ensayo Tekken


Normalmente se utilizan varias probetas que sern ensayadas a diferentes temperaturas de precalentamiento para determinar cual ser el valor mnimo de la misma que verifique la no aparicin de

fisuras tanto para la ZAC como para el

metal de soldadura. En la figura 7 (a)

podemos observar un esquema del ensayo CTS donde se trabaja con un ngulo de 45 y bajo la restriccin mecnica de un tornillo central y dos soldaduras laterales, previo a aplicar la soldadura de ensayo. Esta configuracin impide la

libre dilatacin generando tensiones, que en caso de no ser ptimas las condiciones de soldabilidad, provocarn fisuras que

luego sern detectadas mediante mtodos visuales o ensayos no destructivos. Por su parte la figura 7 (b) muestra un ensayo

similar pero con la placa en posicin vertical y parcialmente sumergida en un bao de agua, agregando condiciones

trmicas desfavorables.

La figura 8 muestra la probeta

para ensayo Tekken [19] donde la junta con bisel en Y inclinada provee una importante restriccin; una vez aplicada la soldadura de ensayo se observa la presencia de fisuras por medio de

ensayos no destructivos y exmenes metalogrficos. La influencia del hidrgeno

El riesgo a figuracin en fro en

la soldadura de los aceros depende de varios factores mutuamente relacionados, no obstante la cantidad de hidrgeno introducido durante el proceso de soldadura es de fundamental importancia.

Las principales fuentes de contaminacin con hidrgeno para la soldadura son: la atmsfera, humedad e hidrocarburos (aceites, grasas, pinturas) en la superficie del metal base, solventes,

humedad en el revestimiento del electrodo, humedad en el fundente o flux, etc.

Los procesos y consumibles de soldadura pueden ser clasificados en

relacin con su contenido de hidrgeno en: de muy bajo, bajo, medio y alto nivel. Dependiendo de la cantidad de hidrgeno introducido en el metal de soldadura, en ml por cada 100 g de metal depositado, se establecen los siguientes niveles: Muy bajo, menor que 5 ml /100 g. Bajo, entre 5 y 10 ml /100 g. Medio, entre 10 y 15 ml /100 g. Alto, mayor que 15 ml /100 g.

Tambin aparece otro nivel denominado de extra bajo hidrgeno con valores menores que 3 ml /100 g.

La figura 9 muestra las distribuciones

estadsticas tpicas del contenido de hidrgeno en el metal depositado para distintos procesos de soldaduras. Discontinuidades y defectos en las soldaduras |

A travs de tcnicas de inspeccin visual y ensayos no destructivos (END) es posible detectar, y en algunos casos medir, discontinuidades existentes en las uniones soldadas. Una discontinuidad es una interrupcin estructural que dependiendo del riesgo que signifique

para el objetivo de la pieza soldada se considera defecto.

Un defecto en una soldadura puede constituir por su naturaleza, tamao y concentracin un motivo

de no aceptabilidad en si mismo, pudiendo ser un iniciador de fallas en servicio. En general los cdigos y reglamentos constructivos establecen criterios de aceptacin y rechazo para la evaluacin de las discontinuidades y defectos en las soldaduras; en la tabla 2 podemos observar una sntesis de las discontinuidades ms comunes de encontrar en uniones soldadas, clasificados segn su origen [20, 21].

Las discontinuidades tambin se pueden clasificar por su forma: Las de

tipo plano o bidimensional, que son particularmente graves porque crean concentracin de tensiones; ejemplos de este tipo son: las fisuras, falta de

penetracin, falta de fusin.

Las discontinuidades volumtricas o tridimensionales, como poros e inclusiones, son menos concentradoras pero pueden afectar seriamente el rea o seccin resistente de las uniones soldadas.

Las caractersticas a tener en cuenta Figura 9 | Distribucin estadstica del contenido de hidrgeno para diferentes consumibles y procesos [4]


en una discontinuidad sern: tamao,

agudeza, orientacin y localizacin relativa a la soldadura.

Seleccin y clasificacin de materiales de aporte |

La seleccin del material de aporte para una determinada unin soldada se basa fundamentalmente en dos criterios: la igualacin de la resistencia con el material base o igualacin de resistencia y similitud de composicin qumica.

La igualacin de resistencia es frecuentemente aplicada en la soldadura de aceros estructurales en general, mientras que la igualacin por resistencia y composicin qumica se aplica en aceros que contienen elementos caractersticos de aleacin para conferir propiedades especficas relacionadas con el comportamiento en servicio. Este es el caso de los aceros destinados a aplicaciones tales como: altas temperaturas, bajas temperaturas o rgimen criognico, resistencia a la corrosin (aceros inoxidables), etc.

En algunos casos se puede presentar una variante a los criterios de seleccin mencionados en los prrafos de arriba, es la utilizacin de un material de aporte con una resistencia menor al material base. Dicha alternativa es definida cuando se busca que la soldadura acte como fusible o cuando la resistencia de los materiales base excede el nivel de resistencia admisible y se define un material de aporte ajustado a la necesidad de resistencia estructural, privilegiando un buen nivel de ductilidad y tenacidad en el metal de soldadura.

Otro caso particular lo constituyen las uniones soldadas de materiales dismiles, como es el caso de la soldadura de dos aceros de diferentes niveles de resistencia a la traccin o la soldadura de un acero inoxidable con un acero al carbono. Por ejemplo: el caso de dos aceros estructurales del mismo tipo pero de diferente resistencia mecnica requiere la seleccin de un material de aporte para la unin soldada que iguale al acero de menor resistencia.

Otros casos de uniones dismiles

requerirn un anlisis menos sencillo que el ejemplo dado para poder definir adecuadamente el aporte, como es el caso de la soldadura de un acero al carbono o de otro tipo con un acero inoxidable.Una vez definido el material de aporte, ser especificado en un procedimiento de soldadura o para una solicitud de compra de acuerdo con la clasificacin de las normas para materiales de aporte en soldadura por arco. Existen normas para aportes de soldadura con origen en diferentes pases, tales como: AWS (USA), DIN, (Alemania) AFNOR (Francia), IRAM (Argentina), GOST (Rusia), JIS (Japn), entre otras e internacionales como Euronorm o ISO.

La clasificacin de los materiales de aporte se realiza por proceso de soldadura; las normas de materiales de aporte de uso muy extendido internacionalmente son las correspondientes a la Sociedad Americana de Soldadura, AWS (American Welding Society). La tabla 3 brinda una gua bsica de orientacin para la seleccin de materiales de aporte para algunos aceros estructurales, tanto al carbono como aleados. [20]

Discontinuidades Referidas al diseo Cambio de seccin Concentradores de tensiones Originadas en el procedimiento Desalineado y/o en el proceso de soldadura Socavado Concavidad / convexidad Falta de penetracin Falta de fusin Solapado Quemado Contraccin Inclusiones Pelculas de xidos Crteres Originadas en relacin Fisuras En caliente con el comportamiento En frio metalrgico de las uniones De recalentamiento soldadas y el proceso de Desgarramiento laminar soldadura Porosidad Localizada Uniforme Vermicular Producidas o propagadas Fisuras Fatiga en servicio Crecimiento estable dctil Corrosin Creep Fragilizacin por revenido

Tabla 2 | Discontinuidades en uniones soldadas.


Tabla 3 | Gua de seleccin bsica de procesos y aportes para aceros estructurales ASTM

Acero Lmite de Fluencia Resist. a la Especificacin de proceso mnimo (MPa) Traccin (MPa) y material de aporte segn AWS

ASTM A36 250 400-550 ASTM A53 Grado B 250 415 min SMAW ASTM A106 Grado B 240 415 min AWS A5.1 ASTM A131 Grado A, B, CS, D, DS, E 235 400-490 E60XX ASTM A139 Grado B 241 414 min E70XX ASTM A381 Grado Y35 240 415 min AWS A5.5 ASTM A500 Grado A 228 310 min E70XX-X Grado B 290 400 min SAW ASTM A501 250 400 min AWS A5.17 ASTM A516 Grado 55 205 380-515 F6XX-EXXX, F6XX-ECXXX Grado 60 220 415-550 F7XX-EXXX, F7XX-ECXXX ASTM A524 Grado I 240 415-586 AWS-A5.23 Grado II 205 380-550 F7XX-EXX-XX, F7XX-ECXXX-XX ASTM A529 290 415-586 ASTM A570 Grado 30 205 340 min GMAW y GTAW Grado 33 230 360 min AWS A5.18 Grado 36 250 365 min ER70S-X Grado 40 275 380 min AWS A5.28 Grado 45 310 415 min ER70S-XXX, E70C-XXX Grado 50 345 450 min ASTM A573 Grado 65 240 450-530 FCAW Grado 58 220 400-490 AWS A5.20 ASTM A709 Grado 36 250 400-550 E6XT-X, E6XT-XM API 5L Grado B 240 415 E7XT-X, E7XT-XM Grado X42 290 415 Grado A, B, CS, D, DS 400-490 AWS A5.29 ABS Grado E 400-490 E7XTX-X, E7XTX-XM

ASTM A131 Grado AH32, DH32, EH32 315 470-585 SMAW Grado AH36, DH36, EH36 350 490-620 AWS A5.1 ASTM A441 275-345 415-485 E7015, E7016 ASTM A516 Grado 65 240 450-585 E7018, E7028 Grado 70 260 485-620 AWS A5.5 ASTM A537 Clase 1 310-345 450-620 E7015-X, E7016-X ASTM A572 Grado 42 290 415 min E7018-X ASTM A572 Grado 50 345 450 min SAW ASTM A588 (< 100 mm) 345 485 min AWS A5.17 ASTM A595 Grado A 380 450 min F7XX-EXXX, F7XX-ECXXX Grados B y C 415 480 min AWS-A5.23 ASTM A6065 310-340 450 min F7XX-EXX-XX, F7XX-ECXXX-XX ASTM A607 Grado 45 310 410 min GMAW y GTAW Grado 50 345 450 min AWS A5.18 Grado 55 380 480 min ER70S-X, E70C-XC ASTM A618 Grado Ib, II, III 315-345 450 min AWS A5.28 ASTM A633 Grado A 290 430-570 ER70S-XXX, E70C-XXX Grados C, D 345 485-620 FCAW (< 65 mm) AWS A5.20 ASTM A709 Grado 50 345 450 min E7XT-X, E7XT-XM Grado 50W 345 485 min AWS A5.29 ASTM A710 Grado A, Clase 2 . 380 450 min E7XTX-X, E7XTX-XM ASTM A808 (2-1/2 in y por debajo) 290 415 min ASTM A913 Grado 50 345 450 min API 2H Grado 42 290 550-430 Grado 50 345 485 min API 2W Grado 42 290-462 427 min Grado 50 345-517 448 min Grado 50T 345-551 483 min API 2Y Grado 42 290-462 427 min Grado 50 345-517 448 min Grado 50T 345-552 483 min API 5L Grado X52 360 455-495 ABS Grado AH32, DH32, EH32 315 490-620 Grado AH36, DH36, EH36 350 490-620


Acero Lmite de Fluencia Resist. a la Especificacin de proceso mnimo (MPa) Traccin (MPa) y material de aporte segn AWS

API 2W Grado 60 414-621 517 min SMAW AWS A5.5 API 2Y Grado 60 414-621 517 min E8015-X, E8016-X ASTM A572 Grado 60 415 515 min E8018-X Grado 65 450 550 min SAW ASTM A537 Clase 2 315-415 550-690 AWS-A5.23 ASTM A633 Grado E 380-450 515-690 F8XX-EXX-XX, F8XX-ECXXX-XX ASTM A710 Grado A, Clase 2 < 50 mm 415-450 495 min GMAW y GTAW ASTM A710 Grado A, Clase 3 > 50 mm 415-450 485 min AWS A5.28 ASTM A913 Grado 60 415 520 min ER80S-XXX, E80C-XXX ASTM A595 Grado 65 450 550 min FCAW AWS A5.29 E8XTX-XX, E8XTX-XM

ASTM A709 Grado 70W 485 620-760 SMAW AWS A5.5 ASTM A852 485 620-760 E9015-X, E9016-X E9018-X SAW AWS-A5.23 F9XX-EXX-XX, F9XX-ECXXX-XX GMAW y GTAW AWS A5.28 ER90S-XXX, E90C-XXX FCAW AWS A5.29 E9XTX-XX, E9XTX-XM ASTM A709 Grado100, 100W (< 65mm) 690 760-895 SMAW AWS A5.5 ASTM A514 (< 65 mm) 690 760-760 E11015-X, E11016-X ASTM A517 620-690 725-930 E11018-X SAW AWS-A5.23 F11XX-EXX-XX, F11XX-ECXXX-XX GMAW y GTAW AWS A5.28 ER110S-XXX, E110C-XXX FCAW AWS A5.29 E11XTX-XX, E11XTX-XM


Referencias |

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[19] Quesada, H. Salazar, M, Asta E. P, Ensayos Tekken en un acero ASTM A514 GrB para determinar la temperatura de precalentamiento, Actas jornadas CONAMET - SAM 2004, La Serena, Chile, 2004.

[20] AWS D1.1: Structural Welding Code- Steel, American Welding Society, 2000.

[21] AWS Welding Handbook, Vol. 1, 9th edition, American Welding Society.


Higiene y Seguridad en procesos de soldadura

Riesgo por exposicin a ruidos

Riesgo por exposicin a ruidos La soldadura semiautomtica MIG/MAG genera un nivel de ruido considerable, alcanzando los 80 dB.

Por otro lado, en conjunto con la soldadura, se realizan frecuentemente trabajos de amolado y remocin de escoria. Se considera que existe riesgo de dao permanente al sistema

auditivo cuando el personal est expuesto a niveles de ruido de 85 dB(A) o mayores, para jornadas de trabajo de 8 horas. Se puede aplicar como regla general que el nivel de ruido es inaceptable cuando se hace difcil mantener una conversacin.

Acciones Preventivas Inicialmente, se debe llevar a cabo un anlisis para evitar las fuentes de ruido mediante modificaciones al proceso.

Reducir y en ciertos casos hasta eliminar los procesos de amolado y remocin de escoria, mediante la utilizacin de un proceso de soldadura adecuado, utilizando gases de proteccin apropiados y aplicando una tcnica de soldadura que corresponda.

Utilizar herramientas de amolado y remocin de escoria mas silenciosas

Reducir el nivel de ruido (hasta en 30-40 dB) mediante el uso de mesas de corte bajo agua en procesos de corte por plasma. Medir el nivel de ruido e instalar paneles absorbentes para evitar la reverberancia.

Utilizar la proteccin auditiva si existe riesgo de dao al sistema

auditivo.

Deben llevarse a cabo audiometras peridicas a intervalos regulares.

ErgonomaRiesgos ergonmicos

Cuando se llevan a cabo procesos de soldadura manual con materiales pesados o durante soldadura de montaje, las cargas son muy estticas, los tiempos de soldadura son largos y el equipo es pesado.

Adicionalmente, la posicin del soldador depende de la ubicacin de la junta de soldadura. La soldadura sobre cabeza es inapropiada desde el punto de

Por : G. Della Torre, Jefe de Higiene, Seguridad y Medio Ambiente,Gerencia de Calidad, ESAB-CONARCO

Figura 1 | Diagrama esquemtico niveles de ruido.


vista ergonmico. Cuando se llevan a cabo arreglos de piezas pequeas con proceso de soldadura

MIG, existe el riesgo de lesiones a raz de movimientos repetitivos. La mano que toma la torcha permanece contra la pieza de trabajo, sin variar esta condicin a lo largo de la tarea.

Medidas de control dispositivos tcnicos y equipos

Cuando se planifica un rea de

trabajo, la altura de trabajo determina que la postura a adoptar por el operador sea la correcta. En este contexto, plataformas elevadoras y posicionadotes pueden resultar muy tiles.

La posicin del soldador est parcialmente determinada por la necesidad de mantener la vista en la pileta lquida mientras suelda. Si la altura de trabajo es muy baja, el soldador debe agacharse para ver apropiadamente, entonces una silla o banquillo puede resultar muy til.

Debe evitarse el trabajo con las manos en alto a la altura o por encima de los hombros, siempre que sea posible.Se recomienda el uso de posicionadores para colocar la pieza a soldar y asegurar su accesibilidad y altura. De esta manera se logra una posicin adecuada y se facilita el proceso ya que la junta se halla en la posicin ptima.

Cuando se sueldan tubos u otros objetos cilndricos, se recomienda el uso de camas de rodillos.Otra pieza importante durante la soldadura es el soporte para dejar la torcha en posicin, cuando se hace una pausa en el trabajo

Seguridad en los equipos y proteccin mecnica

En el momento que comenzamos a trabajar con mquinas con partes mviles, como ser soldadoras con robots o mquinas de corte automtico, debemos conocer los riesgos asociados con el uso de estos equipos.

Comenzando por el diseo de estos

equipos, el mismo debe minimizar o, en la medida de lo posible, evitar los riesgos. Si esto no fuera posible por razones prcticas, deben implementarse medidas de proteccin adecuadas que garanticen la seguridad del personal.

Las acciones apropiadas pueden ser adoptadas a distintos niveles:

Proteccin mecnica o cobertura que provea proteccin directa. Estos dispositivos de proteccin deben ser suficientemente robustos sin impedir o

limitar la visibilidad o la operacin

Si no es posible la proteccin directa por razones funcionales, el operador debe posicionarse fuera de la zona de riesgo y alguna clase de divisin debe instalarse alrededor del equipo para reducir los riesgos al personal.

El acceso a la zona de trabajo de la mquina debe poseer dispositivos de corte de la operacin de la mquina en caso de acceso no autorizado.

El rea puede poseer sensores de deteccin que monitoreen el ingreso a la zona de trabajo o detengan el equipo en caso de existir alguien presente.

Los dispositivos deben ser diseados

evitando que sean franqueados fcilmente.

La proteccin debe tambin contemplar al operador que debe realizar la tarea dentro de la zona de riesgo por cualquier razn

El equipo de proteccin personal, la capacitacin, la informacin y las seales de advertencia son a la vez

necesarios para minimizar los riesgos que persisten luego de adoptar las acciones anteriores.

Las directivas de la Unin Europea

Las directivas sobre maquinarias deben ser cumplidas dentro de la Unin Europea, a partir del 1ro de enero de 1995 para toda mquina nueva producida. De acuerdo con la directiva, se define una mquina aquella que tiene

una parte mvil y puede operar en forma independiente.

Las directivas sobre mquinas establecen las especificaciones bsicas de

seguridad para este tipo de equipos. Se puede consultar Informacin mas detallada en los Estndares Europeos (EN). La aplicacin de estos estndares en bsicamente voluntaria, aunque si una mquina est producida bajo estos estndares, cumple con la directiva sealada. El sello CE indica

que una mquina cumple con las directivas de la UE.


La Industria del Cemento y sus Aplicaciones para Recuperacin y Proteccin contra el Desgaste. Parte1

El objetivo de esta serie de artculos es proporcionar una gua fcil e ilustrada de la fabricacin del cemento, los equipos que se utilizan y el funcionamiento general de los mismos. Cada paso estar acompaado de la identificacin, ubicacin

y descripcin de varias aplicaciones exitosas de Castolin + Eutectic. durante los ltimos aos.

Introduccin

El cemento Portland se fabrica mediante el calentamiento de una mezcla muy fina de caliza (o marga)

y pizarra (o arcilla) en un horno rotativo junto con otros materiales hasta aproximadamente los 1480C, punto en el que dichos materiales se convierten en una masa semifundida y granular al rojo vivo que se denomina clinker. Aproximadamente el 25 por ciento del material se funde en el horno, lo cual ayuda a ligar el resto del material en la forma de gruesos o ndulos, as como a potenciar la reaccin qumica que transforma el material en el ingrediente bsico del cemento Portland. Cuando sale del horno, el clinker debe enfriarse rpidamente para que obtenga la estructura correcta.

Cuando se ha enfriado, el clinker se pulveriza con aproximadamente un 6 % de yeso (y/u otros materiales) para producir varios tipos especficos

de cemento Portland y ms especficamente, a fin de ampliar el

tiempo de fraguado del hormign con el cemento, de forma que pueda verterse y trabajarse antes de que endurezca. Sin yeso, el hormign tampoco conseguira la resistencia que slo puede obtenerse por medio de un fraguado ms lento.

Existen bsicamente dos procedimientos para la fabricacin del cemento. Gran parte de la tecnologa

Por: Ing. Juan Castilla, Divisin Eutectic-Castoln, ESAB - CONARCO

es idntica para los dos, pero tambin existen procesos diferenciados que implican problemticas especficas

de desgaste. A fin de simplificar el

artculo, hemos dividido el proceso de fabricacin del cemento en cinco fases consecutivas: 1) Cantera 2) Trituracin 3) Produccin 4) Pulverizacin y 5) Almacenamiento/Envo

Fig. 1 | Esquema del proceso de fabricacin del cemento

CANTERA TRITURACION PRODUCCION PULVERIZACION ALMACENAMIENTO

Proceso Seco contra Proceso Hmedo.

La inmensa mayora de las cementeras en Espaa fabrican el

cemento mediante el proceso seco, o trituracin de las materias primas transfirindolas secas al horno, lo que

se describe en el texto siguiente. No obstante, algunas de las cementeras fabrican mediante el proceso hmedo.

En el proceso hmedo, las materias primas son o bien blandas y hmedas, como la arcilla mojada o marga, o son secas o casi secas, y

se aade agua durante el proceso de

pulverizacin. En todo caso, se aade

agua durante el proceso hmedo a fin

de crear una mezcla acuosa o lodo que puede rociarse en el horno. En proceso hmedo, el horno debe ser mucho ms largo para secar la mezcla antes de alcanzar la temperatura de calcinacin de 1480 C. Cuando el material alcanza la temperatura correcta en el horno, el resto del proceso es el mismo tanto para el proceso seco como para el proceso hmedo.


Canteras

Materias primas

El primer paso en la fabricacin del cemento es obtener las materias primas que se necesitan. Entre los materiales bsicos se incluye algn tipo de caliza o marga, ms pizarra o arcilla. Aunque la mayor parte de las cementeras suelen estar ubicadas al lado o cerca de la fuente principal de caliza, otros materiales (arena, mineral de hierro, yeso, piedra muy caliza y, ms recientemente, escoria procedente de la fabricacin de acero) se adquieren y transportan por carretera o por ferrocarril. En todos los casos, la ubicacin original de las cementeras se hallaba en las proximidades de alguna fuente abundante de algn tipo de piedra caliza.

Si la cantera original se agota, o si deja de resultar econmicamente viable extraer la caliza, la planta se cierra o los materiales se transportan desde otro origen. Dicha decisin normalmente se basa en factores econmicos, tales como el estado del mercado correspondiente a la planta, el hecho de que los materiales puedan ser transportados de una manera eficaz y rentable, y el estado de la planta

y sus equipos, as como los costes de energa y mano de obra local.

Normalmente, se extrae el material de la cantera con explosivos, y es cargado o transportado por medio de gras, ruedas de cangilones, lneas de arrastre, camiones, cintas transportadoras, etctera.

Fig. 2 | Vista de una cantera tpica: (1) Camiones, (2) Palas de carga

Fig. 2a | (1) Camiones en la cantera (2) Palas de carga

Trituracin

Trituracin primaria y secundaria

En la parte inferior de la imgen de la cantera (abajo, izquierda), se aprecia la nave de trituracin primaria.

Una cinta transportadora de 425 metros de longitud transporta los fragmentos de caliza resultantes de 150 mm a la trituradora secundaria (abajo, derecha), que los reduce a su vez a fragmentos de 100 mm mximo.

Anexa a la nave de trituracin secundaria, existe un gran recinto cerrado con cpula, donde se almacena la caliza y se mantiene en estado seco hasta que pasa a la trituradora de materia prima para ser mezclada y pulverizada con otros materiales. A continuacin se almacena antes de pasar al horno.

No todas las cementeras disponen de este tipo de almacenamiento cerrado, si bien dispondrn de algn dispositivo de proteccin - por ejemplo, una gran estructura con

techo o al menos una nave de grandes dimensiones semicerrada.

Las trituradoras primaria y secundaria pueden ser de varios tipos (rotativa, de garras, de impacto, de martillos, de rodillos, de dientes etctera). Lo importante es que, aunque todas estas mquinas realizan la misma funcin general, cada una la realiza de un modo diferente. El tipo y forma de trituradora elegidos para una aplicacin determinada suele variar en funcin del tipo de material en proceso y las propiedades o caractersticas inherentes del mismo, por ejemplo:

Capacidad de trituracin Contenido de humedad Tipos de impurezas Valor abrasivo Valor de dureza

Fig. 3 | Plantas de trituracin primaria y secundaria


(3) Revestimiento lateral/chapas de pared

(4) Martillos

(5) Bandejas y/o tolvas

(6) Trituradora Bedeschi de tipo barras

(7) Trituradoras de tipo rodillos y/o prensa de rodillos

Trasporte y Almacenamiento de Materias Primas

Cuando las materias primas han sido trituradas a las dimensiones correctas para su pulverizacin definitiva y calcinacin, se almacenan

Fig. 4 | Nave de almacenamiento

(8) Rastrillo apilador/separador

(9) Bordes reparados de las palas de un apilador-separador

(10) Soporte central/tolva del apilador-separador

(11) Sistemas transportadores

(12) Resbaladeras y tolvas

en grandes cantidades para asegurar una alimentacin adecuada incluso en el caso de una posible interrupcin de las operaciones de cantera y trituracin.

Por tanto, el almacenamiento protegido constituye un aspecto importante en la obtencin de los mejores resultados en los procesos posteriores. La razn principal para cambiar a este tipo de almacenamiento de la caliza triturada, es la proteccin de las materias primas contra la intemperie y la consiguiente mejora de la calidad de los materiales que se transfieren al horno. Tambin

se realiza a fin de eliminar (o cuando

menos reducir al mnimo) el polvo que se libera al ambiente.

Nave de almacenamiento en cpula

La caliza se transporta de la trituradora en una cinta transportadora equipada con una resbaladera mvil area de descarga, que permite distribuirla dentro del recinto en una gran pila circular de unos 12 metros de altura. En el centro de dicha pila existe una mquina apiladora-separadora, que consta de dos componentes bsicos.

El primero, un gran rastrillo que recorre toda la superficie de la pila de

caliza, desplazando el mineral de las diferentes zonas y depositndolo en el suelo.

El segundo componente consiste en una serie de rasquetas, montadas en una cadena rotativa a poca distancia del suelo. Las rasquetas arrastran la caliza por el suelo al centro de la nave y hasta una cinta que la lleva a los silos de mezclada.


Trituracin de Materia Prima Pulverizada

A continuacin, la caliza triturada procedente de la zona de almacenamiento debe ser mezclada o combinada y pulverizada formando una alimentacin, que se calcina en el horno. En el caso ilustrado, una cinta transporta la materia prima pulverizada a un gran silo situado junto con otros silos que contienen pizarra, mineral de hierro y caliza de alta concentracin.

Las materias primas se mezclan en una cinta transportadora mvil y se transfieren a un elevador Aumund de

cangilones que eleva el material a lo ms alto del sistema de alimentacin del proceso de pulverizacin y lo deja deposita en la parte superior de un sistema de tolvas y resbaladeras. A continuacin, cae a la mesa rotativa vertical del molino de rodillos (Loesche), donde se pulveriza a las dimensiones definitivas,

relativamente pequeas (principalmente

de malla 200 o menor).

En algunas plantas de cemento la ltima o tercera trituradora es de tipo de martillos, pero son cada vez ms las plantas que utilizan el molino de rodillos o trituradora de mesa (una gran mesa redonda que gira bajo unos gruesos rodillos de fundicin que trituran los materiales contra la mesa). En determinados casos la tercera mquina tambin puede ser una trituradora rotativa.

Fig. 5 | Esquema de triturado de materias primas

(13) Silos de mezclado

(14) Transportadores

(15) Resbaladeras y tolvas

Almacenamiento de Materia Prima Pulverizada

Desde las trituradoras, el ventilador de materia prima crea una gran corriente que succiona los finos transportndolos

a unos silos de almacenamiento. Dicho material muy fino se captura en una

nave de ensacado, pasando tambin a los silos. Desde los silos, utilizando bombas Fuller-Kinyon, se mezcla el material almacenado y se enva a los silos de alimentacin del horno a la espera de su introduccin en el mismo.

Los desgastes sufridos por el ventilador de materias primas y su alojamiento pueden resultar muy agresivos, dependiendo del sistema que se utilice. Si bien normalmente se producir un desgaste anual visible en los bordes de los labes del ventilador, tambin se producir desgaste en mayor o menor medida en la superficie

y en las superficies de salida de los

mismos. Adems, puede observarse un severo desgaste en los laterales y las superficies principales del alojamiento.

Los silos de almacenamiento de materias primas pulverizadas, por regla general, requieren pocas reparaciones.

Fig. 6 | Silos de almacenamiento de materias primas pulverizadas

(18) Alojamiento del ventilador de materia prima pulverizada

(17) Ventiladores de materia prima pulverizada

(16) Martillos de un molino de martillos


Gua de Aplicaciones de Recuperacin y Proteccin

Cantera

Camiones de cantera

Los camiones de cantera siempre se desgastan con demasiada rapidez en la caja y cartelas del camin. Gran nmero de canteras utilizan placas de desgaste CDP-4666 para una mejor vida til, sobre todo en el extremo de descarga de la caja.

Palas de carga frontal

Las palas excavadoras sufren desgastes en el fondo, en los laterales y en la parte posterior de las palas, y particularmente en la parte inferior de las placas o reglas de deslizamiento. Algunos clientes reconstruyen en la actualidad las palas con placa de desgaste CDP-4666, al igual que los laterales y parte inferior de las placas de deslizamiento.

Trituracin

Placas de revestimiento lateral/

placas de pared

Aunque la sustitucin de estas placas puede superar en varias veces la vida til de los repuestos originales, la utilizacin del revestimiento antidesgaste R-8811 como medida de proteccin en las esquinas interiores aumenta la vida til de la placa y del eje, ralentizando la acumulacin de los finos alrededor

del eje.

Martillos

Los martillos de las aplicaciones de alto impacto se suelen reconstruir con alambre 3205 recubrindose finalmente con alambre 4601 DO*10.

En los casos en los que coexistan una alta abrasin y un bajo impacto, se ha demostrado que los martillos con

revestimiento de R-8811 mejoran la vida al desgaste hasta el 500 o 600%.

Resbaladeras y/o tolvas

Las resbaladeras o tolvas que experimenten un desgaste demasiado rpido se recubren con una placa de desgaste CDP-4666, o se revisten con una cubierta de CDP-4666, habindose demostrado una vida de entre tres o cuatro veces superior con respecto a soluciones anteriores, incluyendo las placas anti-desgaste convencionales.

Trituradoras de barras tipo Bedeschi

Este rotor equipado con barras fue diseado para la trituracin

de caliza blanda con arcilla, pero los dientes de tipo barra sufran un desgaste de mas de 40 mm tras la trituracin de menos de 30.000 toneladas de mineral. Mediante la reconstruccin con hilo 4601 y los retoques semanales in situ con alambre DO*10 se duplic el

rendimiento, y el desgaste se redujo en un 80%.

Trituradoras de rodillos

y/o rodillas de prensa

Normalmente, los dientes de las trituradoras de rodillos se reconstruyen para prolongar su vida con el alambre 3205 y la tcnica de molde de cobre, a continuacin se aplica un recubrimiento con uno de los hilos E+C especficamente

diseado para el problema concreto

de desgaste. Se estn reconstruyendo rodillos de prensa de superficie

plana con alambre 4923 y con unos procedimientos de soldadura especiales.

Almacenamiento y transporte de materias primas

Rastrillo apilador/separador

Si bien los rastrillos pueden


repararse sin mayores dificultades,

un cordn de un electrodo 5006 en ambos lados del borde inferior proporcionar una vida til entre 3 y 5 veces superior.

Bordes reparados de cangilones

de rastrillo apilador/separador

Los cantos de los bordes de los cangilones estaban desgastados despus de menos de un ao por lo

que fue necesario reforzar los mismos con barras de acero para mantener la produccin, estando a punto de ser sustituidos por otros nuevos. Sin embargo, la utilizacin de bordes de repuesto formados con placas de desgaste CDP-4666 y soldados en su posicin, proporcionaron una solucin incluso mejor que un producto nuevo a un coste mucho ms reducido.

Tolva/soporte central de rastrillo

apilador/separador

Se produjeron agujeros en la cubierta exterior de la tolva/soporte central despus de tan slo dos aos.

Un ao despus de instalar placas

de desgaste CDP-4666 casi no se observaba deterioro alguno.

Sistemas transportadores

Los faldones protectores que impiden que los materiales caigan por los lados de las cintas transportadoras se desgastan con mucha rapidez. La construccin de los mismos con placas de desgaste CDP-4666 puede proporcionar ms de cinco veces la vida til de la pieza original.

Resbaladeras y tolvas

Las resbaladeras y tolvas desgastadas y reparadas o reconstruidas con placas de desgaste CDP-4666 multiplican en varias veces la vida til de la pieza original. Pulverizacin de materias primas

Silos de mezclado

Los faldones de la parte inferior del silo impiden el derrame, pero se desgastan muy rpidamente. La sustitucin del faldn interior por placas de desgaste CDP-4666 reduce los perodos de mantenimiento y dura ms de 3 5 veces ms que los revestimientos originales.

Cintas transportadoras

Las cintas transportadoras en esta zona tambin pueden disponer de faldones que impiden que los materiales caigan de la cinta. Dichos faldones pueden ser sustituidos con placas de CDP-4666, que multiplican varias veces la duracin del material original.

Resbaladeras y tolvas

Las ubicaciones de las resbaladeras y tolvas desgastadas dificultan las reparaciones internas.

La instalacin de un revestimiento exterior de placas de desgaste CDP-4666 se ha convertido en una reparacin mucho ms fcil y ms econmica que prolonga varias veces la vida til de dichos componentes.

Martillos de los molinos

Cuando se utilizan molinos de martillos para triturar la materia prima, los efectos del impacto se reducen en gran medida si se compara con las trituradoras secundarias o terciarias, sin embargo la abrasin es mayor en gran medida ya que los martillos actan normalmente con material mucho ms fino. En estos casos el

revestimiento con R-8811 puede superar el rendimiento de cualquier otro revestimiento probado con anterioridad.

Almacenamiento de materia prima lista para el horno

Ventiladores de materia prima

Los ventiladores de materia prima crean la succin para mover toneladas de materia prima desde la trituradora o molino a los silos de almacenamiento antes de que se alimente al horno. La erosin de estos ventiladores puede ser muy grave. Las cuchillas pueden dotarse de placas de desgaste CDP-4666 o CDP-112 o revestirse con polvo PE-3029, dependiendo de su estado y el metal base.

Alojamientos de los ventiladores

de materia prima

El alojamiento de los ventiladores de materia prima est sujeto a la misma erosin que el ventilador, pero resulta incluso ms grave ya que cualquier orificio o fuga del alojamiento reducir

la eficacia del sistema.

Si bien se emplea la placa de desgaste CDP-4666 para reparar el alojamiento al igual que los ventiladores, tambin puede ser una aplicacin ideal para el composite AbraCor 5.

Este es mucho ms simple de aplicar que la placa CDP-4666, y los ahorros de mano de obra son significativos y la esperanza de vida es

excepcional en este tipo de erosin.


lInEA ORIgOnuevo equipo TIg cA/cc

Origo Tig 3000i TA24 cA/cc y la torcha TXH 250w TIg

para aplicaciones exigentes de soldadura TIg Ya est aqu: una solucin moderna para la soldadura TIG de alta calidad prcticamente en cualquier material. No importa de qu aplicacin se trate; reparaciones o mantenimiento, trabajos en fbrica, calderera, transporte, construccin naval o soldadura en la industria pesada;

la unidad OrigoTig 3000i TA24 cA/cc junto con la torcha TXH 250w es perfecta para usted. Equipada con un gran nmero de funciones estndar con los ltimos avances, esta nueva unidad de soldadura de ESAB proporciona un arranque excelente y un arco de gran estabilidad, esenciales para unos trabajos consistentes y de la mxima calidad en los modos de corriente alterna (CA) y corriente continua (CC).

En el modo de CA, la tecnologa QWave de ESAB no slo permite mantener una elevada estabilidad del arco, sino que adems asegura unos niveles de ruido reducidos.

En el modo de CC, la soldadura TIG por impulsos proporciona un control sencillo de la energa trmica producida y del bao de fusin. Tambin en el modo de CA los controles avanzados del equilibrio y la frecuencia hacen que resulte ms sencillo optimizar el bao de fusin.

Gracias a la funcin de programa doble de ESAB es posible introducir y almacenar en la memoria de la unidad dos juegos diferentes de parmetros de soldadura, de modo que el soldador puede alternar entre ellos sin interrumpir el proceso de soldadura.

Esta funcin proporciona una mayor eficacia y un aumento de la satisfaccin del operario. La unidad TA 24 CA/CC muestra todos los parmetros de soldadura de un modo fcil de entender y los controles directos permiten efectuar los ajustes sin ningn esfuerzo.

Cuando se utiliza para soldadura manual por arco con electrodo revestido (MMA), la unidad TA24 CA/CC puede utilizarse con electrodos de hasta 5 mm de dimetro e incluye las funciones de arranque en caliente, fuerza del arco e interruptor de polaridad.

En resmen, son muchas las tareas que el nuevo paquete cA/cc de ESAB desempea muy bien, fijando nuevos niveles para las aplicaciones de soldadura TIg ms exigentes.

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