TABLA COMPARATIVA DE TIPOS DE SOLDADURAS

TABLA COMPARATIVA DE TIPOS DE SOLDADURAS

MÉTODOS DE UNIÓN

POR FUSIÓN

QUIMICA

HAZ DE ELECTRONES

RAYO LASER

EN ESTADO SÓLIDO

ADHESIÓN

POR ARCO

OXIACETILÉNICA

ELÉCTRICO

ELECTRODO CONSUMIBLE

ELECTRODO NO CONSUMIBLE

CON METAL PROTEGIDO

SUMERGIDO

FLUJO INTERNO

ELECTRO GAS

METAL GAS

DE GAS DE TUNGSTENO Y GAS INERTE

CON CARBÓN

CON PLASMA

DESCRIPCIÓN

Fundir juntamente y coalescer materiales mediante el calor, la unión soldada sufre cambios metalúrgicos y físicos

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Se usa la corriente eléctrica para crear el arco electrico entre el material base y el electrodo

Consiste en una descarga eléctrica de alta corriente y bajo voltaje que se conduce a través de un plasma

El arco se establece entre un electrodo consumible revestido y la pieza de trabajo, el material de aporte está en el núcleo del electrodo

Emplea uno o varios arcos electricos y uno o varios electrodos

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descarga sostenible de alta corriente y bajo voltaje a través de una plasta altamente conductor que produce energía térmica

Usado con un gas protector y sin la aplicación de presión

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El arco se forma entre un electrodo no consumible y el material fundido.

Produce la coalescencia de las piezas calentandolas mediante una flama de gases combustibles

Se produce la coalescencia mediante un haz concentrado de electrones, no usa gas protector, el calor es generado sobre la pieza de trabajo debido al bombardeo de electrones a gran velocidad

El laser es un dispositivo que produce un concentrado rayo de luz

Produce la adhesión de un cuerpo a otro por medio de la aplicación de presión a temperaturas por debajo del punto de fusión sin material de aporte

Tiene aplicaciones únicas que requieren resistencia, hermeticidad, aislamiento, etc. entre metales distintos

FUNDAMENTOS

Se suministra calor para fundir el metal base y el de aporte

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Temperaturas entre 3500 y 6000 ºC

El electrodo es fundido y el material de aporte es conducido a través del arco. El bombardeo iónico remueve la superficie del material base.
Operación a temperaturas elevadas de aprox. 6000 ºC

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Arco y material fundido protegidos por una cubierta de flujo granular, proceso sin presión y con material de aporte por el electrodo.
Corriente entre 50A a 2000A

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Corriente entre 1A y 3000A
Voltaje de 10V a 40V
El plasma conduce la mayor cantidad de corriente y es la de mayor temperatura

Se puede usar o no material de aporte
Utilizado principalmente en metales no ferrosos (magnesio y aluminio)

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Protección del arco obtenida por un gas ionizante de la antorcha, no requiere presión, se puede utilizar o no material de aporte

Intensidad de calor de la flama (3400 ºC)
Se usa material de aporte tipicamente
Temperatura de la flama no es uniforme y combustion diferente
La llama neutral es la mas utilizada

La energía producida por los electrones es convertida en calor mediante el impacto en la superficie y es similar a la soldadura por arco con gas de tungsteno

Existen dos tipos:
Estado sólido y laser de gas
La calidad de soldadura es similar a la de haz de electrones

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MATERIALES SOLDABLES

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Materiales ferrosos:
Aceros ferriticos
Laminas recubiertas
Aceros inoxidables
Hierro fundido
Aluminio y magnesio
Materiales no-ferrosos:
Aleaciones con base de cobre

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Acero fundido
Nikel
Monel
Aceros al bajo carbon, de baja aleacion, al medio y alto carbon, aleados y aceros inoxidables

Hierro Forjado
Aceros al bajo carbon
Aceros de baja aleación
Acero aliado
Acero inoxidable

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Aluminio
Cobre
Nickel
Monel
Metales preciosos
Aceros
Titanio y tungsteno, etc.

Cobre-Nickel
Nickel-plata
Acero al carbon
Aluminio
Laton
Bronce, etc.

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Aceros al carbón
Aceros de baja aleación
Aluminio
Aceros inoxidables
Titanio

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PRINCIPIOS DE OPERACIÓN

La fusión es contenida físicamente en la zona de fusión donde se enfría rápidamente

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Para iniciar un arco se ponen en contacto, brevemente, dos electrodos y se hace pasar por una corriente intensa la cual provoca un gran calentamiento en el punto de contacto

Voltaje de operación oscila entre 10 y 50 volts

Arco iniciado mediante el contacto momentario, el calor del arco funde la superficie de la pieza de trabajo formando un charvo, el material fundido del electrodo es transferido del arco al metal base

Calor del arco producido entre el electrodo alimentado y la pieza de trabajo
Material de aporte transportado por el arco
La soldadura queda sumergida entre el flujo granular y la escoria

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El arco desarrolla un calor aprox. De 6100 ºC
No se utiliza material de aporte en materiales delgados o uniones al borde
El arco es protegido de la atmosfera por un gas inerte

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Cuando el arco entre el electrodo de tungsteno y la pieza de trabajo es reducido en su seccion transversal, su temperatura aumenta ya que tiene que transportar la misma corriente.
Dos modos basicos de operación: Transferencia de arco y sin transferencia de arco

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El haz de electrones es formado a un vacío de 0.0001 torr(10-4)
El emisor es un filamento de tungsteno o una varilla de tungsteno calentado con un filamento

Cuando el medio es excitado lo suficiente, emite fotones los cuales forman el rayo laser, éste tiene un alto contenido de energía.

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VENTAJAS

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Se pueden emplear diferentes polaridades y se puede trabajar con corriente alterna

Alta flexibilidad, puede usarse en todas las posiciones de soldadura
Aplicable para piezas delgadas y gruesas
Se requiere pequeña inversión en equipo

EL flujo granular que no es usado puede ser reciclado
Arco mantenido automaticamente
Avance controldo manual o auto
Soldaduras de alta calidad con protección contra el aire contaminante
Soldaduras uniformes
No se requiere ropa protectora

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Se pueden producir soldaduras de alta calidad
Arco y cordon claramente visibles
No hay salpicaduras
Uso en todas las posiciones

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Alta concentracion de calor y mayores velocidades de avance
Arco es mas estable
Flexibilidad en la alineacion de las uniones

Equipo portatil
Barato
Casi todas las posiciones
Por lo regular el material de aporte contiene ciertos dexosidantes
El equipo puede ser usado para otros tipos de soldaduras

Se pueden obtener temperaturas cercanas a 13,800 ºC

Es posible soldar materiales de media pulgada de espesor a una tasa de 30in/min
Muy competitivo

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EFICIENCIAS DEL PROCESO

A baja intensidad de calor el tiempo para alcanzar la temperatura de fusion es largo

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Longitud del arco relacionada con el voltaje y el calor relacionado con la corriente

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A mayor corriente mayor longitud de arco

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El tipo de material de aporte debe ser el mismo o compatible con las piezas de trabajo

La pistola de haz de electrones es la responsable de producir y acelerar los electrones, todo el sistema se encuentra dentro de una cámara de vacío

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EQUIPOS UTILIZADOS

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Pinza porta electrodo
Pinza para puesta a tierra
Electrodos
Transformador

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Fuente de corriente electrica
Sistema de control
Metal base
Guías de electrodos y de trabajo
Direcciónal de viaje
Cable de electrodo

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Circuito de control para iniciar y parar el arco
Dos sistemas de suministro de gas

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Pistola de haz de electrones
Fuente de poder y control
Cámara de soldado con bomba de vacío
Sistemas de visualización y alineación
Equipo de movimiento de la pieza de trabajo y el haz de electrones

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APLICACIONES

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Mantenimiento
Construcción
Manufactura

Tubos por costura

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Corte de materiales

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Industria automotriz

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DESVENTAJAS

Esta lejos de ser homogénea

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Si la corriente es muy alta la profundidad de penetración será excesiva

Posiciones limitadas
Solda aceros principalmente
No se puede ver la línea de soldadura durante el proceso

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Antorcha delicada y compleja, debe ser enfriada durante el proceso
Se requiere de una consola de control

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