Soldadura 2

SOLDADURASOLDADURA

GRL-05

CONTENIDOCONTENIDO

•OBJETIVO•INTRODUCCION•TIPOS DE SOLDADURA•OPERACION SEGURA y SOLDABILIDAD

•DEFECTOS•CONTROL DE CALIDAD

OBJETIVOOBJETIVO

Este módulo trata los conceptos básicos de funcionamiento, seguridad y control de calidad de los tipos de soldadura más utilizados.

Al finalizarlo, el estudiante debe responder de manera satisfactoria un examen teórico.

INTRODUCCIONINTRODUCCION

El desarrollo de la humanidad y el progreso industrial a pasos tan agigantados no hubiese sido posible sin la tecnología de las soldaduras. Soldar es unir dos o mas partes para que formen una sola estructura con características propias, teniendo como base factores de calidad y economía. Sin el desarrollo de las técnicas de soldadura, no hubiese sido posible tener estructuras metálicas tan útiles para la humanidad , a bajos costos y construidas en tiempo récord.

La seguridad y calidad a la hora de efectuar un trabajo deben ser muy tenidos en cuenta, ya que la integridad personal y mecánica se ponen en riesgo cuando la soldadura no se efectúa correctamente.

TIPOS DE SOLDADURATIPOS DE SOLDADURA

Por Arco Eléctrico.

Por Llama.

Usa el calor generado por un arco eléctrico para fundir un electrodo con la pieza a soldar.

Emplean gases que liberan gran cantidadde calor para fundir las zonas a juntar.

TIPOS DE SOLDADURA: TIPOS DE SOLDADURA: POR ELECTRICIDADPOR ELECTRICIDAD..

Arco Eléctrico.

M.I.G.

T.I.G.

Arco Sumergido.

Soldadura Por Llama

TIPOS DE SOLDADURA: TIPOS DE SOLDADURA: POR LLAMAPOR LLAMA..

Oxi-acetileno.

Volver al MenúPor electricidad

SOLDADURA ELECTRICA O DE ARCOSOLDADURA ELECTRICA O DE ARCO

Se efectúa formando un arco eléctrico (“salto” de electrones) entre el electrodo y la pieza de trabajo.

Pieza deTrabajo

Electrodo

SOLDADURA DE ARCO ELECTRICOSOLDADURA DE ARCO ELECTRICO

La soldadura de arco es un proceso en el que se funden simultáneamente los metales base que se unen y el electrodo, cuyo metal fluye hacia la unión. A medida que el soldador acerca el electrodo al metal base , se forma un arco con la corriente eléctrica que fluye entre el electrodo y el metal base. El arco alcanza una temperatura aproximada de 3600oC.

El suministro de potencia utilizado en la soldadura con electrodos revestidos consiste en una fuente de alimentación de corriente continua o corriente alterna.


Usos:

Estructuras Industriales, vigas, puentes, tuberías.


El electrodo se compone de:

Material de Aporte. Es el metal que se va a adherir a la pieza.

Revestimiento. Crea una atmósfera gaseosa que facilita la operación; produce una escoria para garantizar protección adicional al deposito de soldadura mientras se enfría y refina el metal fundido de la soldadura.


Electrodos

Material de Aporte

Revestimiento

Pieza a Soldar


Clasificación de los electrodos segun la AWS1:

Tipo de Revestimiento Corriente Polaridad0 Celulosa (Sodio) DC +1 Celulosa (Potasio) AC-DC +2 Rutilico (Potasio) AC-DC -3 Rutilico (Potasio) AC-DC + / -4 Polvo de Rutilo (Hierro) AC-DC + / -5 Bajo Hidrógeno DC +6 Bajo Hidrógeno DC +7 Polvo de Hierro AC-DC + / -8 Bajo Hidrógeno y

Polvo de HierroAC-DC +

Posición1 Plana, horizontal, vertical y sobrecabeza2 Plana y horizontal4 Plana y Vertival descencente

E - XXYZ

E: Electrodo para arco.

XX: Resistencia tensión (en miles de PSI).

Y: Posición para soldar.

Z: Tipo de Revestimiento (Composición, Tipo corriente y polaridad).

1 Sociedad americana de soldadura

Y: Posición para soldar

Z: Tipo de Revestimiento


E - 6024Electrodo para arco eléctrico

Ejemplo:

Resistencia a la tensión del metalde aporte (60.000psi)

Posición de uso (2 = plana u horizontal)

Tipo de revestimiento (4 = Polvo Rutilo, AC-DC, +/-)


El Amperaje se determina según el tamaño del electrodo y el material a soldar.

I = (K - D/10) (D2 + 4D)

I = Corriente en amperiosK = Constante del material (4.1 para el acero)D = Diámetro del electrodo (en milímetros)


Las máquinas para soldar con arco eléctrico son:

AC (Corriente alterna)Aumenta la corriente pero baja el voltaje, tal como lo requiere la soldadura.

DC (Corriente Directa)Convierte la corriente AC en DC por medio de un rectificador.


Entre los implementos necesarios para soldar están:

•Martillo y cepillo para remover escoria.

•Portaelectrodos

•Conectores y cables

•Grapas a tierra

•Pulidora

SEGURIDAD

•Apague la maquina cuando no la este usando.

•Use el equipo de protección COMPLETO.

•Evite soldar en lugares húmedos.

•Asegure muy bien la grapa a tierra y sus conexiones.


PRACTICA PRACTICA 11

1. Los principales tipo de soldadura eléctrica son:

De arco, oxiacetileno, MIG, TIG.Oxiacetileno.De arco, MIG, TIG y de arco sumergido.De arco sumergido, MIG y TIG.

2. Cual de las siguientes condiciones representa peligro:

Apagar la máquina cuando no se está trabajando.Apagar la máquina cuando sí se está usando.Usar el equipo completo de seguridad.Soldar en lugares húmedos.

Haga click y escuche el sonido para verificar

Repasar Temassalir de la práctica

La soldadura M.I.G. o G.M.A.W. (Gas Inerte con Arco Metálico) usa un electrodo sin revestimiento y un gas inerte (generalmente Argón).

SOLDADURA ELECTRICA M.I.G.SOLDADURA ELECTRICA M.I.G.

Pistola

Gas Inerte(azul)

Se usa principalmente para la unión de piezas de poco espesor, usando el arco como sistema de transferencia. Este método rivaliza seriamente con el tipo de soldadura oxiacetilénica, pero el método MIG es muy rápido usandose especialmente para soldaduras de alta producción y sistemas automatizados.

El método MIG se puede usar también para soldar partes de mayor espesor y es supremamente útil cuando se requiere soldar metales no ferrosos como el Aluminio, Cobre, Níquel y sus aleaciones .


El sistema MIG utiliza una máquina de soldar tipo generador o rectificador para Corriente Directa (CD) y de voltaje constante.


Ventajas frente a la soldadura de arco:

•El electrodo al no tener revestimiento hace más limpia la soldadura.

•Se puede soldar a mayor velocidad.

•En algunos casos se usa menos material de aporte.


Usos:

Sistemas de producción en serie, láminas no muy gruesas, metales no ferrosos (aluminio, cobre, níquel, etc.)


Esquema de la pistola:


Gas de protección

Pieza

Metal Soldado

Boquilla del gas

Metal de aporte

Pistolas para soldadura MIG:


Empuja el materialde aporte.

Hala el material.

•Si en vez de usar argón se usa CO2 o una mezcla de CO2 y argón (gases activos), la soldadura se conoce como M.A.G. (Gas Activo con Arco Metálico).

•Puede usar el mismo equipo de la soldadura por arco, agregándole la pistola para el gas inerte y el alambre (material de aporte o electrodo).

•Como en la soldadura de arco, el electrodo también se consume.


La soldadura T.I.G. o G.T.A.W. (Gas Inerte y Tungsteno) usa también argón (principalmente) pero el electrodo de Tungsteno no se consume.

SOLDADURA ELECTRICA T.I.G.SOLDADURA ELECTRICA T.I.G.

Pistola delgas

Electrodode tungsteno

El sistema TIG utiliza una maquina de soldar que permite operar con corriente AC o DC.

Posee una pistola de soldar la cual tiene internamente un electrodo de tungsteno removible de acuerdo a las necesidades del trabajo; tiene también boquillas para la salida del gas inerte (Argón).

Cuando se requiere adicionar material de aporte, se coloca un carrete con alimentador especial hacia la pistola de soldar.


El electrodo de Tungsteno calienta el sitio de trabajo de una manera controlada y la unión se puede hacer sin material de aporte o adicionando metal para el relleno de la soldadura.

El sistema controlado de temperatura asegura soldaduras de acabado perfecto y liso, libre de salpicaduras y los materiales que se sueldan son libres de distorsiones y metalúrgicamente poco afectados.


Ventajas:


•El metal fundido queda protegido del medio ambiente.

•No hay material de aporte, soldadura más fina.

Desventajas:

•Costo de equipos.

Usos:

Soldadura para acero inoxidable, aluminio, cromo aleaciones de acero con vanadio, cobalto y tungsteno.


Esquema de la pistola:


Gas de protección

PiezaMetal Soldado

Boquilla del gas

Electrodo(Tungsteno)

Pistola para soldadura TIG:


Aparte de expulsar el gas, en algunos casos la pistola cuenta con un sistema de refrigeración por agua debido a las altas temperaturas.

•Se puede usar Helio en lugar de Argón.

•Al igual que la M.I.G. no deja escoria.

•En la soldadura el electrodo no sirve como material de aporte, sólo crea el arco eléctrico. Si se requiere material de aporte se agrega por medio de un carrete.

•Debido al alto amperaje que generalmente usa éste proceso se debe contar con un sistema de refrigeración por agua en la pistola.


Este tipo automatizado de soldadura funciona sumergiendo el electrodo en un flujo de minerales para prevenir el ingreso de oxígeno y otras partículas al momento de soldar.La calidad de la soldadura es muy alta, con alta penetración sin fisuras ni grietas.

SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDOSOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO

La soldadura de Arco sumergido (SAW) permite una velocidad de soldadura muy alta y cordones gruesos de un acabado perfecto. Este es un sistema automático de muy alto rendimiento y excelente calidad.

Las soldaduras por arco sumergido son aplicables a aceros de diferente aleación y aceros al carbón, igualmente se usa para aleaciones a base de cobre.

La soldadura puede aplicarse en posiciones horizontales y planas pero no para soldaduras verticales o de techo.


Usos:

El principal uso del arco sumergido es en la construcción de tuberías, recipientes de presión (pipetas de gas) y piezas metálicas de producción masiva.



1. Los electrodos de las soldaduras TIG y MIG no se consumen.

2. En el proceso TIG a veces se usa agua.

Responda Falso o Verdadero

3. Cuando se usa un gas activo en vez de uno inerte en un MIG se conoce como MAG.

4. En la soldadura de arco sumergido se introduce el electrodo en agua, por eso su nombre.


Mezcla de Oxigeno y Acetileno que al quemarse alcanza una temperatura de más de 3.200 oC.

SOLDADURA POR OXIACETILENO (AUTOGENA)SOLDADURA POR OXIACETILENO (AUTOGENA)

Soplete

Llama

Varilla desoldadura

En reemplazo del acetileno, se puede usar gas propano obteniendose una temperatura de mezcla de 3.100 oC.

La varilla de soldadura es el metal de relleno usado con el soplete, generalmente debe ser de la misma característica del metal que se va a soldar. La sección de la varilla es cilíndrica y el diámetro a usar debe ser menor o igual al espesor de la lámina que se va a soldar.

SOLDADURA POR OXIACETILENOSOLDADURA POR OXIACETILENO

•Puede fundir la mayoría de metales usados en la industria, por eso es tan popular.

•El oxiacetileno se puede usar también como herramienta de corte o de temple. Puede cortar laminas hasta de 10” de espesor!!!


Usos:

Láminas delgadas de acero, trabajos de latonería, soldadura de metales preciosos (oro, plata, etc.), corte de metales y tratamientos térmicos (temple o recocido).


ZONAS DE LA LLAMA


Cono exterior o envolvente

Pluma

Cono Interior

TIPOS DE LLAMA


•Con exceso de AcetilenoTiene definidas las 3 zonas.

•NeutraNo tiene la pluma.

•OxidanteSin pluma; cono interior muygrande.

ENCENDIDO DEL SOPLETE


Abra la válvula de acetileno unpoco y acerque el encendedorde fricción. NO USE FUEGO!

Abra la válvula del acetileno completamente y repítalo con la del oxígeno (lentamente hasta llegar al tipo de llama deseado).Con el aire del ambiente, la llama del acetileno es amarilla.

1. Compruebe que el equipo este correctamente armado.2. Abra las válvulas de los cilindros lentamente.3. Establezca la presión deseada en los manómetros.4. Sostenga el soplete con una mano y con las válvulas hacia arriba.5. Sostenga el encendedor de fricción con la otra mano.6. Abra un poco la válvula del acetileno en el soplete.7. Accione el encendedor y encienda el gas.8. Abra completamente (pero despacio) la válvula de acetileno del soplete.9. Abra lentamente la válvula de oxigeno hasta obtener el tipo de llama deseada (carburante, neutra u oxidante).

ENCENDIDO DEL SOPLETE

APAGADO DEL SOPLETE

1. Cierre totalmente la válvula de acetileno del soplete.

2. Cierre totalmente la válvula de oxigeno del soplete también.

3. Cierre totalmente las válvulas de los cilindros.

4. Drene el gas que quede almacenado en las mangueras con las válvulas del soplete.



1. Los tipos de llama con un soplete de oxiacetileno son:

Exceso de acetileno, normal y oxidanteCono exterior, pluma y cono interior.Llama oxiacetilenica y oxidante.Cono exterior e interior.

Haga click sobre la opción correcta!

2. Cuando el acetileno se quema con aire del ambiente, produce una llama amarilla.

3. Para encender el soplete se debe abrir la válvula del oxigeno y lentamente hacer lo mismo con la del acetileno.


EQUIPO DE PROTECCIONEQUIPO DE PROTECCION

Careta ogafas

Guantes

Peto (delantal) y botasdieléctricas.

Nunca intente encender el soplete si no tiene instalado el atrapallamas o válvula de retroceso de llama. La carencia de este elemento ha originado incidentes catastróficos por explosiones en la industria; la llama puede retroceder hacia los cilindros y originar una violenta explosión. Si ocurre un retroceso, cierre la válvula de oxigeno inmediatamente para extinguir la llama.

Compruebe el buen estado de las roscas antes de conectar el equipo. Inspeccione el área y asegurese que no haya presencia de combustibles (áreas clasificadas).

SEGURIDAD EN SOLDADURA AUTOGENASEGURIDAD EN SOLDADURA AUTOGENA

• Nunca dirija la llama a cualquier persona.

• Asegurese de tener los implementos libres de grasa o aceite.

• Nunca intente encender el soplete si no tiene instalada la válvula de retroceso de llama.

• Para apretar las conexiones use las llaves apropiadas.

• Antes de iniciar cualquier trabajo de soldadura, asegurese que exista un permiso de trabajo y que se haya hecho una medición de gases explosivos.

SEGURIDAD EN SOLDADURA AUTOGENASEGURIDAD EN SOLDADURA AUTOGENA

Para evitar las descargas eléctricas tenga en cuenta lo siguiente:

• Apague la maquina cuando no la este usando. • Use guantes cuando opere el equipo. • Use botas dieléctricas. • Tenga cuidado con la humedad del piso, ropa o ambiente.• Asegure muy bien la grapa a tierra y sus conexiones.

Recuerde que si no hay conexión a tierra , el circuito no esta completo y existe el peligro de sufrir una descarga electrica.

SEGURIDAD EN SOLDADURA ELECTRICASEGURIDAD EN SOLDADURA ELECTRICA

POSICIONES PARA SOLDARPOSICIONES PARA SOLDAR

•Plano

•Horizontal

•Vertical

•Sobrecabeza

SOLDABILIDAD DE LOS METALESSOLDABILIDAD DE LOS METALES

La soldabilidad es la aptitud de los metales puros o aleaciones a ser unidos por soldadura. Se dice que un metal o aleación es soldable, si cumple:

Soldabilidad Operativa.Existe un método o equipo para soldarlo.

Soldabilidad Metalurgica.Modificaciones Fisico-químicas del material.

Soldabilidad Constructiva.Propiedades mecánicas (tensión, pandeo…)

Los metales comúnmente soldados son:

Metales ferrosos:• Hierros y aceros.

Metales no ferrosos:•Aluminio, cobre, plomo, níquel, titanio, oro, plata, manganeso, estaño, entre otros.

SOLDABILIDAD DE LOS METALESSOLDABILIDAD DE LOS METALES


1. En el equipo de seguridad se incluye protección auditiva.

2. Los elementos con grasa o aceite no son peligrosos en el encendido del soplete.


3. Soldabilidad Operativa trata las propiedades físicas del material.

4. Los materiales ferrosos son el hierro y el acero.

salir de la práctica

POROSIDADES

CAUSA: Metal base inadecuado con contaminantes en el maquinado o con alto contenido de azufre. Fundente muy fino (arco sumergido)

CORRECCION: Verificar el metal base y su preparación. Efectuar la acción de limpieza inmediatamente después de terminar el cordón.

DEFECTOS DE SOLDADURASDEFECTOS DE SOLDADURAS

DEPOSICION DE ESCORIA

CAUSA: Mala remoción de escoria entre los pasos de cordones, queda atrapada dentro de este.

CORRECCION: Mantener velocidad constante al soldar y si es necesario, usar lima para remover totalmente las impurezas.


RECHUPE

CAUSA: Formación de canales o estrías debido a la contracción del cordón.

CORRECCION: Esperar un tiempo prudencial en pasar el otro cordón para que pueda enfriarse.


FALTA DE PENETRACION

CAUSA: Bisel demasiado cerrado en el hombro del cordón. Electrodo de diámetro excesivo. Corriente bajo amperaje.

CORRECCION: Vuelva a preparar correctamente dando la separación adecuada. Utilice electrodo del diámetro correspondiente. Gradúe el amperaje adecuado al diámetro del electrodo y espesor de paredes del metal base.


SOLDADURA DESALINEADA

CAUSA: Falta de cuidado al soldar, falta de experiencia o técnica pobre y descuidada. Soldar en posición incomoda.

CORRECCION: Verificar la técnica del soldador o su posición.


SOCAVADO

CAUSA: Canal en la parte inferior o interna de la soldadura, que debilita la resistencia de la soldadura. Es fácil confundir este defecto con línea de escoria, por lo que debe observarse desde varios ángulos

CORRECCION: Revisar la velocidad de paso del electrodo y el amperaje de la máquina.


MORDEDURAS

CAUSA: Se forman en los bordes de las soldaduras por una fusión muy prolongada en los costados.

CORRECCION: Aumentar la velocidad de paso o reducir el amperaje de la corriente.


GRIETAS

CAUSA: Producidas por los esfuerzos interiores. Se deben a la mala calidad del metal de aporte, del electrodo, o un mal diseño.

CORRECCION: Verificar la calidad de los insumos o del diseño.


FISURAS INTERNAS

CAUSA: No detectables hasta que se convierten en grietas por los esfuerzos.

CORRECCION: Un detallado análisis de Rayos X ayuda a detectarlas.



1. Marque cuál NO es un defecto en la soldadura:

Fisuras Internas.Mala conductividad térmica.Socavamiento.Falta de penetración.

2. Las mordeduras se generan por:

Humedad atrapada.Mala eliminación de escoria.Fusión prolongada en los costados.Insuficiencia del material de aporte.

Haga click sobre la opción correcta!


CONTROL DE SOLDADURACONTROL DE SOLDADURA

Se deben hacer los siguientes controles:

•Control antes de ejecutar la soldadura

•Control durante la ejecución de la soldadura

•Control de las piezas acabadas

Debe verificar que los siguientes numerales cumplen con la normatividad requerida:

•Las materias primas utilizadas.

•El material a soldar.

•El Equipo y kit de seguridad.

•Los planos de construcción.

CONTROL ANTERIOR A LA SOLDADURACONTROL ANTERIOR A LA SOLDADURA

Verificar procedimientos para corregir algún defecto inmediatamente.

CONTROL DURANTE LA SOLDADURACONTROL DURANTE LA SOLDADURA

•Control destructivo

•Control semi-destructivo

•Controles no destructivos

•Control Visual

CONTROL DESPUES DE LA SOLDADURACONTROL DESPUES DE LA SOLDADURA

Se aplica en la fabricación en serie, cuando todas las unidades son idénticas.

Se hacen pruebas de resistencia mecánicas con unas muestras hasta romper la soldadura. Se realizan pruebas de resistencia a la tensión, torsión o compresión.

En las pruebas destructivas hay que sacrificar unas piezas porque quedan inservibles; por eso sólo se usa en las producciones en serie.

CONTROL DESTRUCTIVOCONTROL DESTRUCTIVO

Este tipo de pruebas afecta las piezas pero no las dejan inservibles. Se pueden volver a reparar.

•Extracción de partes del cordónSe realizan micro-ensayos para la determinación de las propiedades mecánicas.

•Control de la densidadDetermina la compactación del metal depositado en la junta soldada. La presencia de sopladuras o porosidades e inclusiones de escoria disminuyen la densidad del metal depositado, afectando características mecánicas como la resistencia y la resiliencia.

CONTROLES SEMI-DESTRUCTIVOSCONTROLES SEMI-DESTRUCTIVOS

Aquí se pueden observar mordeduras, falta de penetración, y porosidades, principalmente.

•FlouroscopiaUsa el método de la FLUORESCENCIA en la que un líquido que reacciona ante una luz ultravioleta se deposita en los lugares con fallas (grietas o fisuras) para hacerlos visibles.

CONTROL NO DESTRUCTIVOCONTROL NO DESTRUCTIVO

•Tintas PenetrantesPor medio de un liquido se resaltan las fisuras o grietas que no se pueden ver a simple vista. No requiere luz ultravioleta.

•Control por conductividad eléctricaSe basa en la variación de la conductividad eléctrica; se compara contra dos puntos situados a igual distancia en el metal de base y en el metal fundido. Usado para defectos muy grandes.


•UltrasonidoDetecta imperfecciones por medio de ondas ultrasónicas de baja frecuencia.

•Control de Rayos XUna radiografía de una sección de la soldadura muestra falta de penetración, escoria incrustada y grietas.Es uno de los métodos más confiables.


Debe ser realizado por un supervisor certificado por la AWS1 u otra entidad internacional acreditada como la API2.

Por este método se reconocen mordeduras, cordones desalineados, algunas fisuras externas, bordes mal preparados, etc.

CONTROL VISUALCONTROL VISUAL

1 Sociedad americana de soldadura2 Instituto americano del petróleo


1. El control destructivo se usa para piezas de producción en serie.

2. Las tintas penetrantes requieren también de una luz ultravioleta.


3. Los Rayos X permiten ver las propiedades mecánicas.

4. El método de la fluorescencia muestra grietas o fisuras.


FIN

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Soldadura 2

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