T9 - Soldadura prozesuen sarreraehu.eus/manufacturing/docencia/949_eu.pdf · 9. Gaia: Soldadura...

9. Gaia: Soldadura prozesuen sarrera 1/22

III MODULUA: SOLDADURA

9. GAIA: Soldadura prozesuensarrera

TEKNOLOGIA MEKANIKOA

INGENIARITZA MEKANIKO SAILA

Universidad del País Vasco – Euskal Herriko Unibertsitatea


EDUKIAK

1. Kontzeptu eta definizioak

2. Lotura motak

3. Loturen prestaketa eta iraganaldi anitzeko teknikak

4. Altzairuen soldaduraren aspektu metalurgikoak

5. Tutorepeko galdesorta

6. Lan aukerak: enpresak eta produktuak


1. Kontzeptuak eta definizioak

DEFINIZIOA:• Maila atomikoan ematen den diskontinuitaterik

gabeko lotura metalikoa.

BETEKIZUNAK:• Energi ekarpen bat burutzea, normalean berotze bat

dela medio• Lotu beharreko gainazalen garbitasuna ziurtatzea• Soldadura ingurugirotik babestea prozesua irauten

duen bitartean, batez ere oxidaziotik• Egitura metalurgiko egokia lortzea

SOLDABILITATE KONTZEPTUA:• INTEGRITATE METALURGIKOA• INTEGRITATE MEKANIKOA• LOTUREN PORTAERA

ZERBITZUAN

Basija nuklearraSekzio primarioan aleazio altuko

altzairu austenitikoaksoldatzen dira; bigarrenen mailakoan eraikuntzarako altzairuak eta tenperatura

altuak jasaten dituzten materialak

Hoditeria kapilarrentzako (6.2mm) lotura soldatua (industria nuklearra)


Automozio sektoreaErresistentziazko soldadura robotizatua

asko erabiltzen da automobilenprodukzio lerroetan

Erresistentziazko soldadurarakorobota (automozio industria)








ZERBITZUAN


Industria aeronautikoaSistema aeronautikoak (lurrreratze trenak,

hegaldi kontrolak, erregai subsistemak, potentzia kontrola, izotzaren kontrako

sistemak, etab.) hoditeria zurrun eta malguak erabiltzen dituzte fluidoen zirkulaziorako.

Hauen fabrikazioak kalitate handiko soldadurak eskatzen ditu,

titaniozko aleazio, aluminio eta altzairu berezi etab. bezalako

materialetan.








ZERBITZUAN


MAILA ATOMIKOAN LOTURAK LORTZEKO METODOAK

• Lotu beharreko gainazalen artean presio bat aplikatuz, deformazio platikoak sortzen direlarik (EGOERA SOLIDOAN ematen diren prozesuak).

• Balizko oxido geruzen haustura• Hotzean eta beroan egiteko aukera

• Lotu nahi diren gaizalen artean METAL LIKIDOZKO ZUBI bat lortzea.

• Metodorik erabiliena da• Mota honetako hainbat metodo existitzen dira

TERMINOLOGIA BASIKOA

• Oinarrizko metala• Soldadura kordoia• Metal eranskina• Diluzioa

Metal base

Cordón de soldaduraDilución (metal aportación – metal base)



PROZESUEN SAILKAPENA (erabilitako energi iturriaren arabera)

• Prozesu mekanikoak• Marruskadura bidezko

soldadura• Friction Stir Welding (FSW)• Beste batzuk…

• Prozesu Termo-Kimikoak• Oxi-azetilenoa• Plasma• Beste batzuk…

• Arku elektriko bidezko prozesuak• Estalkidun elektrodoa• MIG/MAG• TIG• Murgildutako arkua• Beste batzuk…

• Erresistentzia elektriko bidezkoprozesuak

• Puntuzko soldadura elektrikoa• Erresistentzia jarraituzko

soldadura• Pernu bidezko soldadura• Beste batzuk…

• Energia erradiatzailezkoprozesuak

• Electron Beam• Laserra

Beste kriterio batzuk jarraitu litezke prozesu hauek sailkatzeko, soldadura babesteko metodoa adibidez:

• Hutsean babestutako prozesuak• Gas geldoaz babestutakoak• Gas aktiboz babestutakoak• Fluxu dekapatzaileekin babestutakoak



2. Lotura motak

Soldatutako loturaren ezaugarrien aukeraketa irizpide hauen arabera egiten da:

• Zerbitzuan izango duen portaera• Erresitentzia mekanikoa (estatikoa)• Portaera dinamikoa• Nekea• Korrosioa• Beste batzuk…

• Faktore ekonomikoak• Kostua (ekipamendua, tresneria, osagarri suntsikorrak, eskulana…)• Loturen prestaketaren beharra: lodiera handiko elementuak lotzeko aukera• Iraganaldi anitzeko teknikak erabili beharra• Beste batzuk…

• Soldaturiko lotura mota desberdinak

• Irisgarritasuna


Oinarrizko 4 LOTURA MOTAK hurrengoak dira:

• Topekako lotura

• Izkinako lotura

• “T” erako lotura

• Superposiziozkoa

2. Lotura motak


W

W

t

2. Lotura motak

Soldadura ortogonala (sekzio triangeluarra) eta topekako soldadura:

• Diseinuak posible egiten duenean soldadura ortogonala erabiliko da.

• Soldadura ortogonala:• Ez du ertzen prestaketarik behar• Doikuntza hobeagoak lortzen dira

• Kordoi triangeluarren dimentsioak• Material eranskinaren kontsumoa W-rekiko

proportzionala da• Erresistentzia “t” dimentsioarekin (eztarria) dago

erlazionatuta• Erresistentziarik altuena eta kosturik baxuena kordoiaren

angelua 45º-koa denean lortzen dira


Irisgarritasuna

• Kordoiaren posizioa eta prozesuarenahalmena

2. Lotura motak



Loturen prestaketa:

• Loturen prestaketaren lehenengo helburua soldatzerakoan aplikatuko den beroari aterako zaion etekina maximoa izatea da

• Prozesuaren sarpenak sakonera handiko kordoiak sortzeko gaitasuna neurtzen du. Batzuetan ez da nahikoa izaten ondorengo arrazoiengatik:

• Lotu beharreko elementuen lodiera gehiegizkoa delako

• Sarpena hobetzeko beharrezkoa den energiaren igoerak loturan kalteak eta distortsioak sortuko lituzkeelako

• Kasu hauetan loturaren ertzak aldez aurretik prestatu behar dira, eta ondorioz kostuak igotzen dira.


Loturen prestaketa: parametro nagusiak

• Loturaren angelua: α (2β)• Tartea: s• Taloia: t• Taloiaren erradioa: r• Euskarri-txapa erabiltzeko aukera

Chapa soporte

Ranura

Pasada de raíz



Iraganaldi anitzeko teknikak

• Ertzen prestaketaren osagarri bat bezala iraganaldi anitzeko operazioak erabil daitezke

• Iraganaldien kopurua faktore hauek determinatzen dute:

• Lotu beharreko materialen lodiera• Soldadura prozesuaren ahalmena



4. Altzairuen soldaduraren oinarrizko aspektu metalurgikoak

Beroak afektaturiko gunea (HAZ)

• HAZ (Heat Affected Zone): Oinarrizko materialean, soldaduran zehar urtu ez den baina propietate mekanikoetan edo/eta bere egitura metalurgikoan aldaketak jasan dituen gunea da.


Diluzioa fusio bidezko soldaduretan:

• Diluzioa: Soldatutako loturan, oinarrizko materialaren proportzioa (portzentaia)

100(%)BA

BD+

=

100)((%)Z

YXZD +−=

Diluzioa topekako loturetan Diluzioa ertz prestaketa daukaten loturetan

Kasu desberdinetan eman daitezkeen

diluzio balioen adibide batzuk



Zenbat eta karbono eta aleazio elementugehiago egon kurba eskuinerantz

mugitzen joango da.

Karbono baliokidearen kontzeptua


Karbono-Altzairuen soldagarritasuna

• “S”-aren kurba (transformazio isotermikoak)• Soldaduraren egitura metalurgikoa faktore hauen menpe dago:

• Hozketa abiadura• Karbono eta aleante desberdinen edukia


Karbono-Altzairuen soldagarritasuna

• “S” kurbari hozte prozesuaren kurba gainjartzen bazaio soldaduraren behin betiko egitura metalurgikoa ezagutu daiteke.

A eta B kurbak: Martensita

C kurba: Perlita

D kurba: Bainita

E kurba: %50 Perlita eta %50 Martensita

Fase gogor eta hauskorren (martensita) agerpena, H2-ren

presentziarekin batera, arrakalak sor ditzake loturaren barruan



Altzairu herdoilgaitzen soldagarritasuna

• Schaffler diagramaCr Eq,

Ni Eq,

Altzairu herdoilgaitz desberdinak:A: AustenitikoakM: MartensitikoakF: Ferritikoak

Schaffler-en diagramak material eranskinaren konposizio egokia

determinatzeko balio du, soldadura prozesua

soldagarritasun ona definitzen duen gunean emateko.



Altzairu herdoilgaitzen soldagarritasuna: Beste kontsiderazio batzuk

• Orokorrean soldagarritasun baxuko materialak dira

• Martensitikoak: • Fase metalurgiko hau beti agertzen da (arrakalatzeko joera dauka)• Aldez aurretik berotze bat eskatzen dute, eta soldadura ondorengo tratamendu termikoak• Karbono edukia % 2,5 baino altuagoa bada ezin dira soldatu

• Austenitikoak: • Espantsio termikoko koefiziente altuak dauzkate: distortsioak eta tentsio erresidualak sor litezke• Harikortasuna galtzen dute tenperatura altuetan: arrakalatze arriskua

• Ferritikoak: • Soldagarritasuna baxua da aleen hazkunde altuagatik, harikortasun baxua daukate hauek ere

• Korrosioarekiko erresistentziaren galera:• Cr edukia %12 baino baxuagoa denean ematen da efektu hau• Altzairu herdoilgaitz bakoitzak tenperatura tarte kritiko bat dauka: Cr-a karbonoarekin konbinatzen da• Bereziki altzairu martensitikoen kasuan ematen da efektu hau• Konponbide desberdinak daude: %C baxuko altzairuak erabiltzea, %Cr altukoak erabiltzea, tratamendu

termikoak soldadu egin ondoren etab. …



5. Tutorepeko galdesorta

1. Zer da disoluzio kontzeptua soldaduran? 10mm-ko bi altzairu txapa pare badauzkagu, bata topeka soldatua eta bestea kordoi ortogonalarekin: Zein kasutan emango da diluziorik altuena? Zergatik?

2. Bi karbono-altzairu dauzkagu, bata %0,3ko %C-rekin eta bestea %1,1ko %C-rekin. Zeinek izango du soldagarritasunik baxuena? Zergatik?

3. Soldadura operazio bat burutu ondoren beroak afektaturiko gune bat sortzen da. Zer dela eta gertatzen da hori? Nola definituko zenuke gune horren muga?

4. Nola egingo zenuke ertzen prestakuntza soldadura batentzako?

5. Ze arrazoik justifikatzen dute soldadura bat egin baino lehen ertzen prestaketa egitea, kontutan izanda horrek operazioaren kostua igoko duela?

6. Zein informazio eskeintzen du Schaffler-en diagramak? Zein da bere erabilgarritasuna soldadura operazioetan?

7. Hozte abiadura lar handiak soldaduran arazoak izatearekin erlazionatuta dago. Justifikatu baieztapen hau.


Laser Norte S.A.Sector de transformadosLocalización: Lemoa (Bizkaia)www.lasernorte.com

5. Lan aukerak: enpresak etaproduktuak

EGONDO, makina herremintaastun baten egituraren soldadura

Precal S.A.Productos de calderería en generalLocalización: Galdakao (Bizkaia)www.lprecalsa.com

Egondo S.L.Montaje y soldadura de estructuras para prensas, bastidores tubulares y de chapón en calderería pesada Localización: Bilbao (Bizkaia)www.egondo.com

KodoxSoldadura y corteLocalización: Eibar (Gipuzkoa)www.lkodox.com

Solmesa S.L.Soldadura automática por arco sumergido, eléctrica, etc.Localización: Eibar (Gipuzkoa)www.solmesa.epime.com

SolnorAleaciones, maquinaria y procedimientos para la soldadura de mantenimiento y producción Localización: Vitoria-Gazteiz (Alava)www./solnor.sl.com

T9 - Soldadura prozesuen sarreraehu.eus/manufacturing/docencia/949_eu.pdf · 9. Gaia: Soldadura...

Documents

Transcript of T9 - Soldadura prozesuen sarreraehu.eus/manufacturing/docencia/949_eu.pdf · 9. Gaia: Soldadura...