Soldadura

Republica Bolivariana de Venezuela

Universidad Nacional Experimental Politécnica

“Antonio José de Sucre”

Vicerrectorado “Luís Caballero Mejías”

Semestre 2010-I

Asignatura: Laboratorio de Tecnología

Profesora: Bachilleres:

Frailan José Sánchez David

Toro Luis

Caracas, 29 de Noviembre del 2010

INTRODUCCION

El proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dos materiales (generalmente metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de la coalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo ambas y agregando un material de relleno no fundido (metal o plástico), el cual tiene un punto de fusión menor al de la pieza al soldar, para conseguir un baño de material fundido (el baño de soldadura), que al enfriarse, se convierte en una unión fija. La soldadura es la forma más económica de unir componentes. Los métodos alternativos requieren las alteraciones más complejas de las formas (Ej. Taladrado de orificios y adición de sujetadores: remaches y tuercas). El ensamble mecánico es más pesado que la soldadura.

En los trabajos de soldadura por fusión en el cual la unificación de los metales se obtiene mediante el calor de un arco eléctrico entre un electrodo y el trabajo, tiene por nombre de “Soldadura Eléctrica al Arco”, (SEA). (El mismo proceso básico se usa en el corte con arco eléctrico). La fusión realizada basándose en la combustión de diferentes gases mezclados con el oxígeno se conoce como “Soldadura con Oxigeno y Gas Combustible o Soldadura Autógena”. Las diferencias entre tipos de soldaduras que pertenecen a este grupo se basan en tipos de gases utilizados, en este trabajo hablaremos sobre un tipo en especifico “La Soldadura Oxiacetilénica” (SOA), que es un proceso por fusión realizada mediante una flama a partir de la combustión del acetileno y el oxígeno. Es la forma más difundida de la soldadura autógena. La llama de soldadura es menos concentrada que un arco eléctrico por lo tanto causa un enfriamiento más lento de la soldadura, que puede conducir a mayores tensiones residuales y distorsión de la soldadura, aunque facilita la soldadura de arcos de alta aleación. En ocasiones se agrega un metal de aporte en forma de varillas. La composición del metal de aporte debe ser similar a la de los metales base. Con frecuencia se recubre el aporte con un fundente lo cual ayuda a limpiar las superficies, evita la oxidación y produce una mejor unión soldada.

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SOLDADURA ELÉCTRICA AL ARCO (SEA)

 DEFINICION DEL PROCESO:

El sistema de soldadura eléctrica con electrodo recubierto se caracteriza, por la creación y mantenimiento de un arco eléctrico entre una varilla metálica llamada electrodo, y la pieza a soldar. El electrodo recubierto está constituido por una varilla metálica a la que se le da el nombre de alma o núcleo, generalmente de forma cilíndrica, recubierta de un revestimiento de sustancias no metálicas, cuya composición química puede ser muy variada, según las características que se requieran en el uso. El revestimiento puede ser básico, rutílico y celulósico. Para realizar una soldadura por arco eléctrico se induce una diferencia de potencial entre el electrodo y la pieza a soldar, con lo cual se ioniza el aire entre ellos y pasa a ser conductor, de modo que se cierra el circuito. El calor del arco funde parcialmente el material de base y funde el material de aporte, el cual se deposita y crea el cordón de soldadura.

La soldadura por arco eléctrico es utilizada comúnmente debido a la facilidad de transporte y a la economía de dicho proceso.

 MECANISMO DEL FUNCIONAMIENTO:

La característica más importante de la soldadura con electrodos revestidos, es que el arco eléctrico se produce entre la pieza y un electrodo metálico recubierto. El recubrimiento protege el interior del electrodo hasta el momento de la fusión. Con el calor del arco, el extremo del electrodo funde y se quema el recubrimiento, de modo que se obtiene la atmósfera adecuada para que se produzca la transferencia de metal fundido desde el núcleo del electrodo hasta el baño de fusión en el material base.

Estas gotas de metal fundido caen recubiertas de escoria fundida procedente de la fusión del recubrimiento del arco. La escoria flota en la superficie y forma, por encima del cordón de soldadura, una capa protectora del metal fundido.

Este tipo de soldaduras pueden ser efectuados bajo corriente tanto continua como alterna. En corriente continua el arco es más estable y fácil de encender y las salpicaduras son poco frecuentes; en cambio, el método es poco eficaz con soldaduras de piezas gruesas. La corriente alterna posibilita el uso de electrodos de mayor diámetro, con lo que el rendimiento a mayor escala también aumenta. En cualquier caso, las intensidades de corriente oscilan entre 10 y 500 amperios.

Sin embargo, el procedimiento de soldadura con electrodo revestido no se presta para su automatización o semi-automatización; su aplicación es esencialmente manual. La longitud de los electrodos es relativamente corta: de 230 a 700 mm. Por tanto, es un proceso principalmente para soldadura a pequeña escala. El soldador tiene que interrumpir el trabajo a intervalos regulares para cambiar el electrodo y debe limpiar el punto de inicio antes de empezar a usar electrodo nuevo. Sin embargo, aun con todo este tiempo muerto y de preparación, un soldador eficiente puede ser muy productivo

 NORMAS DE SEGURIDAD E HIGIENE:

Según la NASD (Nacional Ag Safety Database), las medidas de seguridad necesarias para trabajar con soldadura con arco son las siguientes:

• Recomendaciones generales sobre soldadura con arco:

Antes de empezar cualquier operación de soldadura de arco, se debe hacer una inspección completa del soldador y de la zona donde se va a usar. Todos los objetos susceptibles de arder deben ser retirados del área de trabajo, y debe haber un extintor apropiado de PQS o de CO2 a la mano, no sin antes recordar que en ocasiones puede tener manguera de espuma mecánica.

Los interruptores de las máquinas necesarias para el soldeo deben poderse desconectar rápida y fácilmente. La alimentación estará desconectada siempre que no se esté soldando, y contará con una toma de tierra

Los porta electrodos no deben usarse si tienen los cables sueltos y las tenazas o los aislantes dañados.

La operación de soldadura deberá llevarse a cabo en un lugar bien ventilado pero sin corrientes de aire que perjudiquen la estabilidad del arco. El techo del lugar donde se practique la soldadura tendrá que ser alto o disponer de un sistema de ventilación adecuado. Las naves o talleres grandes pueden tener corrientes no detectadas que deben bloquearse.

• Equipo de protección personal:

La radiación de un arco eléctrico es enormemente perjudicial para la retina y puede producir cataratas, pérdida parcial de visión, o incluso ceguera. Los ojos y la cara del soldador deben estar protegidos con un casco de soldar homologado equipado con un visor filtrante de grado apropiado.

La ropa apropiada para trabajar con soldadura por arco debe ser holgada y cómoda, resistente a la temperatura y al fuego. Debe estar en buenas condiciones, sin agujeros ni remiendos y limpia de grasas y aceites. Las camisas deben tener mangas largas, y los pantalones deben ser de bota larga, acompañados con zapatos o botas aislantes que cubran.

Deben evitarse por encima de todo las descargas eléctricas, que pueden ser mortales. Para ello, el equipo deberá estar convenientemente aislado (cables, tenazas, porta electrodos deben ir recubiertos de aislante), así como seco y libre de grasas y aceite. Los cables de soldadura deben permanecer alejados de los cables eléctricos, y el soldador separado del suelo; bien mediante un tapete de caucho, madera seca o mediante cualquier otro aislante eléctrico. Los electrodos nunca deben ser cambiados con las manos descubiertas o mojadas o con guantes mojados.

 ELECTRODO

Un electrodo es una placa de membrana rugosa de metal, un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito.

 TIPOS DE ELECTRODO:

• Electrodos Ácidos;

Clasificación AWS de electrodos para aceros al carbono: AWS-E-6020.

1. Características específicas:

Estos electrodos contienen una adecuada proporción de productos desoxidantes en forma de ferroaleaciones, FesI, FeMn. Sin embargo, el contenido de Si en el cordón se mantiene bajo por lo que el metal aportado contiene siempre una cierta cantidad de oxígeno y, en consecuencia, la resiliencia, de la unión es solamente mediana.

2. Escorias:

La escoria de los electrodos típicamente ácidos es abundante, de color negro y adquiere al solidificar una estructura esponjosa que tiende a hacerse más compacta y vítrea a medida que disminuye la acidez. Se separa con bastante facilidad. Por su abundante escoria se requiere soldar con mayor intensidad e inclinación adecuada del electrodo, para evitar

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