WELDING JOURNAL

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La revista de la Sociedad Americana de Soldadura

EN ESPAÑOL Enero 2015 Invierno

Además: Preguntas y respuestas de acero inoxidable • Porosidad: causas comunes y remedios • Noticias internacionales • Nuevos productos

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La palabra que define la excelencia en electrodos para soldadura...

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Enero 2015 • Invierno • Tomo 8 • Número 1

CONTENIDO

ARTÍCULOS 12

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Haciendo el cambio de corte manual de tubos a automatizado El equipo nuevo combinado con la planeación inteligente dio como resultado más cortes de tubo en menos tiempo para una empresa en Arizona. John Henderson

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Sistemas digitales entregan consistencia en soldadura orbital Las ventajas de los sistemas digitales sobre los análogos incluyen ciclo de vida, desempeño y mantenimiento mejorados. Stephen Cole y Kevin Beardsley

24

18

24

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Mejores prácticas en soldadura fuerte: 12 consejos para técnicos en HVAC Una destacada escuela de capacitación de técnicos en HVAC ofrece sus pautas para juntas de soldadura fuerte de calidad para alta presión. Chris Cordia y Greg Mitchell

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Tecnología de inducción por rodamientos proporciona calentamiento uniforme Usar este enfoque trae valor operativo al permitir avances en seguridad, eficiencia y calidad. Joe Ryan

32

Efectos del untado en tubos en servicio equivalente al alto en carbono Experimentos mostraron que una técnica de untado redujo significativamente la dureza en los pies de soldaduras. Morgan Dull y Kal Forest

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Prevenir el óxido en tubos de acero inoxidable Enfocarse en los métodos de almacenamiento y de transportación, y además en el apego a la especificación regente son importantes no sólo para operar con eficiencia sino para evitar el costoso retrabajo. William C. Laplante

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ENERO 2015/ WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL 3

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SECCIONES 6 Editorial 8 Noticias internacionales 10 Preguntas y respuestas — Acero inoxidable 40 Noticias de tecnología — Avances en soldadura fuerte y blanda 44 Cuaderno de trabajo 46 Nuevos productos y literatura 54 Índice de anunciantes En la portada: En soldadura orbital, las máquinas digitales que ofrecen mejor control sobre los parámetros del arco pueden soldar más rápido o colocar mayor depósito, y al mismo tiempo controlar la distorsión y los niveles de entrada de calor. (Foto cortesía de The Lincoln Electric Company Co., Cleveland, Ohio).

OFFICERS President David Landon Vermeer Mfg. Co. Vice President David L. McQuaid D. L. McQuaid and Associates, Inc. Vice President John R. Bray Affiliated Machinery, Inc.

W. A. Rice (Past President), OKI Bering R. L. Richwine (Dist. 14), Ivy Tech State College D. J. Roland (Dist. 12), Airgas USA, LLC, NorthCentral Region R. W. Roth (At Large), RoMan Manufacturing, Inc. M. Sebergandio (Dist. 3), CNH America K. E. Shatell (Dist. 22), Pacific Gas & Electric Co. M. Skiles (Dist. 9), Consultant J. Stoll (Dist. 18), The Bohler Welding Group U.S. H. W. Thompson (Dist. 2), UL, Inc. R. P. Wilcox (Dist. 11), Consultant J. A. Willard (Dist. 13), Kankakee Community College

WELDING JOURNAL

Vice President Dale Flood Tri Tool, Inc.

Publisher — Andrew Cullison Editorial

Treasurer Robert G. Pali J. P. Nissen Co.

Editorial Director Andrew Cullison Editor Mary Ruth Johnsen Associate Editor Howard M. Woodward Associate Editor Kristin Campbell Editorial Asst./Peer Review Coor. Melissa Gomez Publisher Emeritus Jeff Weber

Executive Director Ray W. Shook American Welding Society

DIRECTORS T. Anderson (At Large), ITW Welding North America U. Aschemeier (Dist. 7), Subsea Global Solutions R. E. Brenner (Dist. 10), CnD Industries, Inc. D. J. Burgess (Dist. 8), Alstom Power N. C. Cole (Past President), NCC Engineering D. L. Doench (At Large), Hobart Bros. Co. T. A. Ferri (Dist. 1), Victor Technologies K. Fogleman (Dist. 16), Consultant P. H. Gorman (Dist. 20), Sandia National Laboratories S. A. Harris (Dist. 4), Altec Industries K. L. Johnson (Dist. 19), Vigor Shipyards J. Knapp (Dist. 17), Gas and Supply M. Krupnicki (Dist. 6), Mahany Welding Supply T. J. Lienert (At Large), Los Alamos National Laboratory S. Lindsey (Dist. 21), City of San Diego D. E. Lynnes (Dist. 15), Lynnes Welding Training C. Matricardi (Dist. 5), Welding Solutions, Inc. S. P. Moran (At Large), Weir American Hydro W. R. Polanin (At Large), Illinois Central College

Design and Production Production Manager Zaida Chavez Sr. Production Coordinator Brenda Flores Manager of International Periodicals and Electronic Media Carlos Guzman

S. Bartholomew, Vice Chair, ESAB Welding & Cutting Prod. J. D. Weber, Secretary, American Welding Society D. Brown, Weiler Brush T. Coco, Victor Technologies International C. Coffey, Lincoln Electric D. DeCorte, RoMan Mfg. S. Fyffe, Astaras, Inc. D. Levin, Airgas R. Madden, Hypertherm D. Marquard, IBEDA Superflash J. F. Saenger Jr., Consultant S. Smith, WeldAid Products D. Wilson, Welldean Enterprises J. N. DuPont, Ex Off., Lehigh University L. G. Kvidahl, Ex Off., Northrop Grumman Ship Systems D. J. Landon, Ex Off., Vermeer Mfg. S. P. Moran, Ex Off., Weir American Hydro E. Norman, Ex Off., Southwest Area Career Center R. G. Pali, Ex Off., J. P. Nissen Co. N. Scotchmer, Ex Off., Huys Industries R. W. Shook, Ex Off., American Welding Society American Welding Society 8669 NW 36 St., # 130, Miami, FL 331666672 (305) 4439353 or (800) 4439353

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Subscriptions Subscriptions Representative Danielle Garcia [email protected]

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4 WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL / ENERO 2015

Welding Journal en español (ISSN 21555559). Lectores del Welding Journal en español pueden hacer copias de artículos para uso personal, educacional, e investigación, pero este contenido no se puede vender. Favor indicar crédito apropiado a los autores de los artículos. No osb tante, los artículos marcados con asterisco (*) tienen derechos reservados y no se pueden copiar. Para más información, favor contactar a nuestro departamento editorial.

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Editorial Layout_Layout 1 12/23/14 1:45 PM Page 6

EDITORIAL

Cómo los Códigos AWS reflejan cambios en la tecnología

Thom Burns Presidente, AWS D1G Subcomité para Estructuras de Aluminio

“Ajustamos el alcance del código para permitir al inge niero tomar un papel más significativo”.

A menudo surge la pregunta, “¿Qué son los códigos y cuáles son las cualificaciones de las personas que los escriben?” La respuesta simple es que un código proporciona reglas o pautas que seguimos para lograr una meta. Aunque nuestras metas pudieran cambiar, forzadas por inventos y cambios tecnológicos, la misión básica permanece siendo la misma: con estas “pautas”, podemos establecer estándares que sean razonables, obtenibles y consistentes. Así como el mundo continúa inventando nuevos procesos, materiales y tecnologías, nosotros luchamos por mantenernos al paso con estas invenciones y por incorporarlas a nuestros códigos. Se espera que aquellas personas que se desempeñan en los comités técnicos AWS dejen a un lado sus diferencias competitivas mientras se esfuerzan por mantener un balance entre sus serviciales empresas y el bien de la industria. Es solamente a través de la mejora continua que podemos alcanzar nuestra meta de ser competentes, competitivos y buenos gestores de un código guía. Este año, se publicó una nueva edición del AWS D1.2, Código para Soldadura Estructural —Aluminio. Los miembros del subcomité D1.2 fueron voluntarios por innumerables horas para hacer revisiones relevantes para las necesidades de hoy. Aunque algunas de las cláusulas del código son muy técnicas —y créeme, los cambios propuestos para ellas dieron como resultado algunas animadas discusiones— es siempre la intención del subcomité mejorar la claridad del código. Para esta nueva edición, ajustamos el alcance del código para permitir al ingeniero tomar un papel más significativo. El aluminio tiene propiedades relativamente estables y predecibles. Por ello, debería ser posible cumplir con los requerimientos específicos que se establecen en el AWS D1.2. Aunque el código no declara cómo lograr resultados específicos, lo que sí hace es proporcionar requerimientos para el diseño, cualificación (de soldadores y procedimientos de soldadura), fabricación e inspección de soldaduras en aluminio. Además, el código aborda requerimientos para los fabricantes que usan soldadura por arco metálico protegido con gas, soldadura por arco de tungsteno protegido con gas, soldadura de pernos, y como una primicia para 2014, soldadura por fricción agitación.


Es mi opinión que, a medida que el alcance del código se amplíe, sectores adicionales del negocio podrán utilizarlo para aplicaciones de transportación, construcción de barcos/naves recreativas y posiblemente las aeroespaciales. Actualmente no hay nada en el alcance que evite que mercados adicionales adopten el código en sus aplicaciones. Creo que sin importar dónde o cómo se suelde el aluminio, los requerimientos físicos generalmente permanecen iguales y, por ello, pueden tratarse de manera similar. Desde mi punto de vista, enseñar y capacitar a los soldadores de aluminio para producir trabajo de calidad requiere de un código que tenga requisitos claros y significativos que proporcionen la habilidad de cumplir con los estándares de la industria independientemente del producto. Aunque existen varios grados de responsabilidad entre aplicaciones, creo que la mayoría estará de acuerdo en que, en lo que se refiere a los artículos que producen, la falla no es opción. Este es un factor motivante cuando las empresas pesan el costo de adoptar este u otros códigos para capturar los beneficios de la protección mejorada de la responsabilidad y el incremento en la calidad. Los ahorros se pueden medir en las mejoras de la productividad mediante el uso consistente de procedimientos de soldadura calificados y contar con soldadores calificados con destrezas demostradas. Desde un punto de vista de responsabilidad, sería mejor que los operadores de soldadura de la empresa siguieran procedimientos escritos en lugar de parámetros no documentados pasados de una persona a otra. Me gustaría agradecer a los miembros del Subcomité D1G y al Comité D1 por el arduo trabajo con el que contribuyeron a la edición 2014 del D1.2. Servir en estos comités me ha dado una nueva perspectiva acerca de un código que yo creía conocer bastante bien. Encontré que muchos códigos pueden mejorarse o modificarse para incorporar los avances en la tecnología y cuando así sea, se debe a los miembros del comité, quienes dedicaron su tiempo y esfuerzos en hacer esas mejoras. WJ

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Welding Filler Metals for Lasting Connections

Soldadura de unión – Crear uniones duraderas es lo más importante en el proceso de soldadura. Bajo la marca Böhler Welding Welding se encuentran reunidos más de 2.000 productos para soldadura de unión en todos los procesos de soldadura usuales, en una gama de productos única en todo el mundo. Nuestros clientes se benefician además con nuestro asesoramiento personal para aplicaciones, ya que nosotros creamos uniones también en sentido humano.

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Noticias Layout Spanish_Layout 1 12/23/14 1:47 PM Page 8

NOTICIAS INTERNACIONALES Lincoln Electric ofrece un “Open House” en sus instalaciones de la Unidad de Negocios Querétaro Entre el 3 y 4 de diciembre 2014, Lincoln Electric fue anfitrión del segundo Open House en sus instalaciones de la Unidad de Negocios Querétaro, contando con el Centro de Soluciones en Automatización y Robótica que tiene más de un año en funcionamiento activamente. Este centro ofrece recomendaciones en soldadura, como soluciones en reducción de costos y soluciones a la medida, ayudando a sus socios comerciales en el sector automotriz incrementar su productividad. Uno de los objetivos de la compañía es aumentar la calidad y mantener las certificaciones ISO 9000 en sus plantas Torreón y Vallejo, así como las certificaciones ISO 14000 y ASME en la Planta de Vallejo, e ISO TS en Torreón, Vallejo y Querétaro. Entre los clientes que asistieron se encontraron Lear, Trinity, Crown Comin, y MTM, entre tantos, los cuales pudieron ver las nuevas tecnologías y últimos procesos de Lincoln para la industria automotriz a un nivel de compañías Tier 1 y 2, entre otras. Lincoln mostró la nueva instalación del área de servicio y calibración de equipos Power Wave para soporte, los que permitirán dar una pronta respuesta en la zona del Bajío. Los asistentes pudieron ver procesos y productos como el corte por plasma (Kaliburn), el sistema de monitoreo de soldadura Check Point, y aplicaciones de soldadura GMAW

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semiautomática con diferentes tipos de control en onda de alta tecnología. Asimismo, se demostraron soluciones en capacitación y entrenamiento con un equipo Virtual Vrtex modelo Touch, para explicar los beneficios que representan para las empresas y escuelas. Además, se tuvo la oportunidad de contar en las instalaciones con una escuela móvil que incluye avanzados procesos de soldadura, demostrados por los instructores de Lincoln quienes son altamente capacitados y certificados por AWS.

COTACYT otorgará 18 millones de pesos a Reynosa y Matamoros Ante la demanda laboral que se proyecta a partir del 2015 en Tamaulipas debido a la reforma energética, los municipios de Reynosa y Matamoros contarán con su propio centro de soldadura. El director general del Consejo Tamaulipeco de Ciencia y Tecnología (COTACYT), Francisco Javier Hernández Montemayor, informó que para la construcción de estos centros se invertirán 18 millones de pesos, cifra que será dividida entre la institución educativa que participe en el proyecto y el fondo mixto de ciencia y tecnología. Se espera que 6 millones de pesos sean aportados por la institución que proponga el proyecto, y el fondo mixto de ciencia y tecnología porte las dos terceras partes. Este proyecto va dirigido a las universidades tecnológicas y al Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica (Conalep). El plazo para presentar el proyecto concluye el 19 de enero. Se espera que el proyecto se inaugure a principio del 2016, con personal capacitado para preparar a jóvenes en carreras de soldadura acuática y subacuática, soldadura en contenedores a presión, y ductería para hidrocarburos. La construcción de estos centros se fijó luego de que gobernador del estado, Egidio Torre Cantú, lanzara la agenda estatal de energía donde se destacó el aprovechamiento de la oportunidades laborales que se vengan de la reforma energética. En Matamoros se construirá un centro de soldadura acuática y subacuática ya que su proyección es hacia el puerto y las plataformas o industria naviera con la que cuenta, y en Reynosa se requiere un centro donde se capacite a personas en soldadura de contenedores a presión y ductería para hidrocarburos.

Escasez de soldadores en Texas obliga a compañía a buscarlos en México Ante la imposibilidad de encontrar trabajadores capacitados en soldadura, una compañía del norte de Texas ha decidido acudir a México a contratarlos. Loadcraft Industries, empresa especializada en la fabricación de plataformas para la perforación petrolera, anunció que planea contratar a más de 100 soldadores en México para trabajar en sus plantas en las comunidades de Brownwood y Brady, en el centro de Texas. — Continúa en la página 52

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PREGUNTAS Y RESPUESTAS — ACERO INOXIDABLE P: ¿Qué es el acero inoxidable Súper 304H y cómo se suelda mejor? R: El Súper 304H es un término, bastante común, si no estandarizado, para una versión modificada del acero inoxidable 304H con cerca del 3% de cobre, 0.5% niobio y pequeñas cantidades añadidas de nitrógeno, aluminio y boro. La Tabla 1 muestra las composiciones de ambos aceros, como se especifica en el ASTM A 213/A 213 M — 06a, especificación estándar para tubos de intercambiador de calor, súper calentador y caldera de aleación de acero austenítico y ferrítico sin costuras. La Tabla 2 muestra los requerimientos mínimos de propiedades mecánicas para estos aceros como se presentan en el ASTM A 213/A 213M. Puede verse que se requiere que el Súper 304H sea un poco más fuerte que el 304H convencional, sin embargo la diferencia no es grande, particularmente en la resistencia a la fluencia. Como lo indica el título de la especificación ASTM, este acero se destina principalmente para tubos de calderas, como se hace también con el acero inoxidable estándar 304H. Sin embargo, el Súper 304H aumenta los límites de diseño de los tubos para caldera a una temperatura y/o presión más altas. La presión y temperatura más altas, a su vez, mejoran la eficiencia de las calderas de vapor en la generación de energía de forma tal que la misma cantidad de energía se puede obtener quemando menos carbón, como una manera de enfrentar el calentamiento global que presumiblemente se debe a las emisiones de dióxido de carbono.

Por ejemplo, una publicación en línea de Babcock-Hitachi K.K. indica que a 650°C (1200°F), la resistencia a la ruptura en fluencia de 100,000 horas (11.4 años) del 304H es de 55 a 60 MPa (8000 a 8700 libras/pulg.2) mientras que la del Súper 304H es de esfuerzo aplicado de 110 a 120 MPa (16,000 a 17,400 libras/pulg.2) —el doble que la del 304H. ASME Caso de Código 2328-1 específica límites de diseño para el Súper 304H. Aparentemente, es el cobre, como un elemento de aleación, el principal responsable de la mejora en las propiedades de alta temperatura del Súper 304H en comparación con aquellas del 304H convencional. Las calderas en plantas de generación de energía se describen comúnmente como “sub críticas”, “súper críticas” o “ultra súper críticas”, dependiendo de la presión y temperatura del torrente. Estas descripciones se refieren a las fases (líquido y vapor) presentes en la caldera. El punto crítico para el agua es aproximadamente 22 MPa (3200 libras/pulg.2 de presión) y 374°C (705°F). A presión y temperatura más altas, no hay un límite de fase entre líquido y vapor, o no es posible definir una diferencia entre el agua líquida y el vapor de agua. Así que una caldera que opera por debajo de una presión de 22 MPa es sub crítica, aún si la temperatura pico del vapor está por encima de los 374°C, debido a que el agua líquida existirá en algún lugar en las partes más frescas de la caldera. Una caldera sub crítica pudiera operar a una presión de vapor de 16.6 MPa (2400 libras/pulg.2) y una tempera tura pico de vapor de 538°C (1000°F).

POR DAMIAN J. KOTECKI

Una caldera súper crítica en una planta de energía pudiera operar a presión de vapor de 24.1 MPa (3500 libras/pulg.2) y una temperatura pico de vapor de 550°C (1020°F). Esto no es mucho incremento en la temperatura por encima de las calderas sub críticas antes mencionadas, pero sí es un incremento bastante significativo en presión. Esto significa que el grosor de las paredes de los tubos de la caldera necesita incrementarse para que los tubos continúen siendo 304H, o que un material con una mayor resistencia a la ruptura en fluencia (como el Súper 304H) substituya al 304H para obtener la misma vida de diseño de los tubos de la caldera. Una caldera ultra supercrítica pudiera operar a una presión de vapor de 24.5 MPa (3550 libras/pulg.2) y una temperatura pico de vapor de 600°C (1110°F). Esta condición representa un muy ligero incremento en la presión por encima del ejemplo súper crítico antes mencionado, pero representa una incremento más significativo en temperatura. Se tiene la expectativa de que los futuros diseños de calderas ultra supercríticas lleguen a 650°, 700°, o incluso 750°C (1200°, 1290°, o 1380°F), y presiones más altas. El límite práctico de temperatura para el Súper 304H parece ser cerca de 650°C, aunque el ASME Caso de Código 2328-1 abarca esfuerzos de diseño de hasta 750°C. Las temperaturas más altas son propensas arequerir acero inoxidable más alto en aleación o aleaciones en base a níquel. Volviendo a la soldadura de Súper 304H, no existe clasificación AWS para metal de aporte de acero inoxidable que cercanamente empate la composición y propiedades de este metal base,

Table 1 — Composiciones de aceros inoxidables Súper 304H y 304H Acero Super 304H 304H

Composición química (% en peso) (valor único es un máximo) C 0.07 to 0.13 0.04 to 0.10

Mn

P

S

Si

1.00

0.040

0.010

0.30

2.00

0.045

0.030

1.00


Cr 17.0 to 19.0

Ni 7.5 to 10.5

18.0 to 20.0

8.0 to 11.0

Mo —

—

Cu 2.5 to 3.5

Nb 0.30 to 0.60

N 0.05 to 0.12

Al 0.003 to 0.030

B 0.001 to 0.010

—

—

—

—

—

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Table 2 — Requerimientos mínimos de propiedades mecánicas a temperatura ambiente Acero

Número UNS

Super 304H 304H

S30432 S30409

Resistencia a la Tensión (lb/pulg.2) 86,000 75,000

ni tampoco existe un metal de aporte en el estándar ISO. Uno pudiera recurrir al metal de aporte de aleación de base níquel como el ENiCrCoMo-1 o ERNiCrCoMo-1, los cuales se conocen comúnmente como Aleación 617, pero son bastante caros. Sin embargo, existen además metales de aporte de acero inoxidable de patente similares al metal base Súper 304H en composición y propiedades mecánicas. Los proveedores típicamente usan Súper 304H como descripción comercialde estos metales de aporte y pueden encontrarse en línea buscando esta denominación.

Límite elástico (lb/pulg.2)

% Elongación

34,000 30,000

35 35

Los metales de aporte Súper 304H tiendentener mayor contenido de níquel (v.g. 16% Ni) que el metal base. Como resultado, el metal de soldar tiende a ser totalmente austenítico y, por ende, algo susceptible al agrietamiento por solidificación. En vista de esta consideración, lo manufactureros de metal de aporte parecen ofrecer solamente estas composiciones en la forma de varillas o alambres para soldadura por arco de tungsteno protegido con gas (GTAW) y electrodos recubiertos para soldadura por arco metálico protegido con electrodo recubierto (SMAW). Mucha


de la soldadura de estos tubos para caldera se hace con GTAW orbital automática. Cuando el grosor de la pared se vuelve algo pesada, los diseños de junta con GTAW de ranura angosta son útiles. De cualquier modo, es de ayuda usar condiciones de soldadura para producir una forma de cordón de soldadura algo convexa para proporcionar resistencia mejorada al agrietamiento por solidificación. WJ

DAMIAN J. KOTECKI es presidente, Damian Kotecki Welding Consultants, Inc. Él es tesorero del IIW y miembro del Subcomité A5D para Metales de Aporte de Acero Inox idable, el Subcomité D1K para Soldadura Es tructural de Acero Inoxidable; y el Subcomité WRC para la Soldadura de Aceros Inoxid ables y Aleaciones a Base de Níquel. Fue presidente del Comité A5 para Metales de Aporte y Meteriales Afines, y fungió como presidente de AWS (20052006). Puedes hacer llegar tus preguntas a Damian J. Kotecki c/o Welding Journal, 8669 NW 36 St., # 130, Miami, FL 33166, o por correo electrónico a [email protected].


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Haciendo el cambio de corte manual de tubos a automatizado

El equipo nuevo combinado con la planeación inteligente dio como resultado más cortes de tubo en menos tiempo para una empresa en Arizona POR JOHN HENDERSON

Fig. 1 — Los sistemas automatizados de antorcha para corte requieren cerca de 70 pies de espacio para el transportador de entrada y la mesa de corte (aquí ilustrada), así como para el transportador de descarga.

JOHN HENDERSON es gerente de marca de grupo, Victor Technologies, St. Louis, Mo., www.victortechnologies.com.

P

uedes distinguir una empresa ultra eficiente por medio de este anuncio: los competidores se vuelven clientes. “Nosotros podemos vender una carrete de tubo a menor precio de lo que les cuesta a nuestros competidores fabricarlo ellos mismos. Debido a que operamos tan eficientemente, cada vez más, nuestros clientes son otros contratistas mecánicos”, explicó Kevin


Prevett, superintendente de taller de tubería Bel-Aire Mechanical, de Phoenix, Arizona. Además de haber cambiado de procesos de soldadura (de soldadura por arco metálico protegida con electrodo recubierto a una soldadura por transferencia modificada por arco metálico protegido con gas (GMAW) y GMAW por rocío pulsado), Bel-Aire Mechanical incrementó la productividad cam-


biando la tecnología de biselado y de corte de tubos. Antes de 2005, la empresa usaba máquinas de manivela de tipo montura equipadas con un antorcha recta de oxiacetileno. Los operadores se enfrentaban a las tuberías usando antorchas de oxiacetileno. Luego en 2007, la empresa instaló un sistema de corte mecanizado de dos ejes controlado por microprocesador de Vernon Tool™ con una antorcha de máquina MT 5 de Víctor®. Como resultado del cambio, las horas dedicadas al corte de tubos se han reducido de 16 a cerca de 4 por día. Sin embargo, semejante incremento en la productividad solamente dio frutos después de la planeación inteligente.

Planeación del espacio Bel-Aire Mechanical es un contratista de servicio completo mecánico, de plomería y HVAC. Fundada en 1986, Bel-Aire es la compañía contratista mecánica del sector privado más grande en Arizona. La compañía fabrica ductos, sistemas de plomería y tubería para trabajos municipales (agua y gas), plantas de energía, manufactureros de semiconductores y para casi cualquier otra persona o empresa que necesite tuberías. A mediados del año 2000, el presidente y CEO Jim Dinan se dio cuenta de que si la empresa quería aumentar su parte del mercado, necesitaría una nueva planta de producción. En 2006, la empresa adquirió una propiedad industrial de cuatro acres con una nave industrial de 42,000 pies cuadrados. La empresa reacondicionó por completo el edificio, incluyendo un área para la fabricación de tubos. Con ese fin, Dinan encargó al director de proyectos Mike Mackintosh que encontrara una máquina automatizada para tubería. Después de volar a Louisiana e inspeccionar un sistema en operación, Mackintosh seleccionó un sistema que realizara biseles en tubos en cualquier ángulo que se deseara, así como que cortara ventanas laterales y bocas de pescado en tubo de 4 a 48 pulgadas de diámetro. Elegir una antorcha de corte fue una decisión sencilla, ya que la antorcha de la nueva máquina usa las mismas boquillas de corte que las antorchas manuales de la empresa, así como también la antorcha recta en su biseladora de manivela. Aunque elegir la máquina de corte pu-

Fig. 2 — Implementar con éxito un sistema automatizado de corte requiere una mentalidad diferente, como cortar el mismo tipo de tubo tanto como sea posible sin un cambio de consumible.

diera parecer la decisión más difícil, existen dos factores críticos más. El primero es el espacio. “Si vas a comprar un sistema automatizado para tubos, necesitas asegurarte de que el sistema se ajuste a tu operación —literalmente—. Tienes que tener suficiente espacio físico. Para nuestro sistema de rotación con rodamientos, el espacio es de aproximadamente 70 pies”, comentó Prevett. (Fig. 1). Los tubos llegan de la fábrica en longitudes de 21 pies y se almacenan en el patio de la empresa. Cuando comienza un proyecto, los tubos se cargan a una plancha que alimenta un transportador de entrada de 21 pies de largo. Debido al clima en Phoenix, la empresa se da el lujo de colocar el transportador de entrada fuera del edificio, abrir la puerta según sea necesario para que el operador ruede el largo del tubo hacia el transportador. Des-

pués de eso, el operador ya no necesita tocar físicamente el tubo. Un alimentador eléctrico de cadena mueve el tubo hacia adelante a la mesa de 22 pies de largo de la máquina de corte. En una máquina de rotación de rodillos (al contrario de un sistema de sujeción), el tubo rota en una mesa de rodillos giratorios montados sobre dos ejes principales paralelos. El peso del tubo lo asegura en los rodillos giratorios. Los dos ejes principales están interconectados mediante cajas de engranes de precisión, los cuales son impulsados por un motor DC de velocidad variable. Viajando a lo largo de uno de los costados de la máquina, un carro de desplazamiento de antorcha alternativo está sincronizada con la rotación del tubo para realizar movimientos de contorneado. Después de cortar, otro alimentador eléctrico de cadena mueve el tubo hacia adelante a un transportador de descarga y otro



longitud en la mesa, queremos aumentar el número de cortes en ese tubo de forma tal que no tengamos que manipularlo más de una vez. Además, vamos a querer aumentar la cantidad de cortes en tubo con el mismo grosor de pared para no tener que cambiar las boquillas de corte y reprogramar el flujo y la presión del gas combustible y el oxígeno. Puedes cortar mucho más rápidamente con una máquina, pero solamente lograrás incrementar la productividad con una buena planeación”.

Un corte de calidad

Fig. 3 — La antorcha automatizada requiere muy poca participación del operador después de ingresar el programa. Aquí, el operador hace un pequeño ajuste manual para posicionar correctamente las llamas de precalentamiento.

estante de almacenamiento. “Conozco empresas que compraron sistemas automatizados y no tenían los 70 pies de espacio necesario para soportarlos”, dijo Prevett. “En lugar de mejorar la productividad, crearon un cuello de botella debido a que tienen que descargar el tubo de la mesa de corte en lugar de simplemente deslizarlo hacia los estantes de almacenamiento”.

“El objetivo es diferente en una operación mecanizada”, dijo Prevett. “Si colocamos un tubo de 21 pies de

Evaluación del impacto Además de planear la distribución de las instalaciones, Prevett señala que las empresas necesitan evaluar la manera en la que cambiará la logística al pasar del corte manual al mecanizado cambiará la logística. “Este paso requiere que la gerencia cambie la forma de pensar acerca de la planeación de la producción”, comentó. “De hecho, quizá eso sea lo más difícil. Se necesita una mentalidad diferente, y cambiar hábitos ya establecidos toma tiempo”, —Fig. 2. Aunque más lento, el corte manual con oxicombustible (como la soldadura manual o semiautomática) aumenta la flexibilidad. Por ejemplo, los operadores pueden fácilmente cambiar de cortar tubo de pared delgada a gruesa y cortar diferentes pedazos de tubo — Fig. 3. 14 WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL / ENERO 2015

La velocidad del corte mecanizado varía con el grosor, pero, por ejemplo, para cortar un tubo de 24 pulgadas de diámetro con un grosor de pared de 0.375 pulgadas se necesitan aproximadamente tres minutos. Esto equivale a una velocidad de desplazamiento de cerca de 25 pulgadas/minuto usando una boquilla de corte “estilo 101” para uso general de medida 0. “Con una máquina, obtienes un corte recto con un acabado bien preparado. No hay esmerilado y solo un poco de pulido —Fig. 4. El tiempo de limpieza es quizá de 30 segundos para

Preparándose para el éxito Al preparar una antorcha de máquina de oxiacetileno —o cualquier antorcha— sigue las siguientes pautas. Primero, usa el consumible correcto para la aplicación. No uses una boquilla de corte de alta velocidad donde una boquilla de uso general sería más adecuada. Para la mayoría de las aplicaciones de biselado de tubos, usa una boquilla de uso general (las boquillas de alta velocidad son generalmente para cortar placa plana en aplicaciones de antorchas múltiples). Segundo, empata la medida de la boquilla con el grosor del metal. Usar una boquilla demasiado grande es un error común. Tercero, ajusta la presión y la tasa de flujo de gas de acuerdo a la tabla de boquillas del fabricante. Recuerda que la tabla proporciona valores recomendados para tasa y presión en la antorcha, no el regulador. Si las mangueras pasan la mitad de una vuelta al edificio para llegar a la antorcha, los valores pueden caerse y pudieran surgir problemas, especialmente en secciones de pared más gruesa que requieren presiones y tasas más altas de flujo.


Fig. 4 — El corte automatizado con oxiacetileno produce un corte limpio que requiere cerca de 30 segundos de pulido. La escoria que aquí se muestra se caerá al final del corte.

una pieza de 24 pulgadas de diámetro”, Prevett explicó. “A manera de comparación, un corte hecho por un operador altamente calificado con una máquina biseladora manual típicamente requiere de tres a cuatro minutos de tiempo de limpieza, y por supuesto cerca del doble del tiempo de corte”. Después de instalar el sistema mecanizado de corte, un solo operador trabajando unas cuantas horas puede lograr el mismo volumen de trabajo que dos operadores trabajando un turno de ocho horas.

Ventajas del oxiacetileno Bel-Aire Mechanical de hecho tiene una fuente de energía plasma con una antorcha de máquina de 180 grados que se puede conectar a su sistema automatizado de corte. Sin embargo, el plasma es usado principalmente para cortar acero inoxidable de baja pureza y otros materiales de aleaciones especiales. Fig. 5 — Bel-Aire Mechanical usa una antorcha automatizada de oxiacetileno para hacer biseles repetibles en acero dulce al carbón (aquí ilustrado) y tubo de acero negro. Nota la boquilla de corte de uso general y la limpieza del corte. ENERO 2015 / WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL 15



Para empezar, la empresa corta principalmente tubos de acero negro o acero dulce al carbón —Fig. 5. Gran parte de este tubo tiene un recubrimiento, y la llama de oxiacetileno quema con limpieza el recubrimiento. El arco plano no, y además genera más humo. Cualquier ganancia en cuanto a velocidad que el plasma ofrezca en tubo de pared delgada es rebasada por la necesidad de retirar el recubrimiento. Cuando la empresa corta tubo de acero inoxidable, a menudo es para aplicaciones de alta pureza tales como la manufactura de semiconductores. En este caso, la empresa usa una máquina mecánica de corte, ya que existe la preocupación del chisporroteo del arco plasma entre al tubo. La exactitud en el corte no es problema, ya que el proceso con oxiacetileno puede de hecho crear un corte más preciso que un sistema de plasma. Debido a que el gas plasma se agita como un remolino, un lado del corte siempre tiene algún grado de bisel (y nota que el bisel es más un problema en material delgado que en material más grueso). Por el contrario, el chorro de corte de oxígeno produce un corte con paredes rectas y el corte es altamente repetible. Finalmente, a Prevett le agrada la simplicidad de los consumibles del oxiacetileno. El sistema mecanizado usa las mismas boquillas de corte que las antorchas manuales de la empresa, las cuales están disponibles en cualquier tienda de suministros para soldadura.

Visión para que la inversión Cambiarse de corte manual al automatizado requiere más que solamente evaluar máquinas o proceso de corte. Para una empresa que corta altos volúmenes de tubo no ferroso, evaluar los procesos de corte plasma complica aún más las cosas. Sin embargo, la empresa ha demostrado que elegir equipo es solamente la mitad de la batalla. Sin prever cómo un sistema automatizado afectará la disposición de la planta y cambiará radicalmente la planeación del trabajo, una inversión de siete ceros podría producir un dolor de cabeza monumental. Afortunadamente, los gerentes clave de la empresa supieron cómo construir su futuro. WJ Para más información, visite www.aws.org/adindex


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Sistemas digitales entregan consistencia en soldadura orbital Las ventajas de los sistemas digitales sobre los análogos incluyen ciclo de vida, desempeño y mantenimiento mejorados POR STEPHEN COLE Y KEVIN BEARDSLEY

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a soldadura orbital no es una tarea sencilla. Estrictos parámetros guían el proceso, los cuales los operadores usan, la mayoría de las veces, para realizar soldaduras críticas para las exigentes necesidades de refinerías, plantas químicas y de energía e industrias relacionadas. Desarrollada hace más de medio siglo como una alternativa automatizada para la soldadura manual de tubos, la incipiente soldadura orbital dependía fundamentalmente de la tecnología análoga. Los sistemas de soldadura orbital análoga dependían de la habilidad del operador y complicadas tareas de proceso, preparación y programación para entregar un producto final de calidad. Con la progresión de estándares análogos a digitales guiando el desarrollo del producto en muchas industrias, los sistemas de soldadura orbital de hoy están haciendo esta transición. La nueva tecnología digital ofrece mejoras en confiabilidad y consistencia sobre la análoga, haciendo de ella una elección lógica para actualizaciones. En el panorama general, esta tran18 WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL / ENERO 2015

El mayor control sobre los parámetros del arco tiene la capacidad de entregar velocidades de desplazamiento más rápidas o mayor deposición mientras se controlan los niveles de entrada de calor y distorsión.

La facilidad de preparación, control y mantenimiento, aunados a las ventajas de la plataforma digital, entregan más tiempo en actividad, mayor productividad y calidad más alta que los sistemas análogos comunes.


sición a sistemas digitales de soldadura orbital de las anteriores unidades análogas promete hacer frente no solamente a los requerimientos específicos de la aplicación para el proceso de soldadura orbital, sino también a los desafíos con respecto a las demandas de productividad y cualidad —Fig. 1. La tecnología digital además puede ayudar a combatir la escasez de operadores conocedores y diestros en la industria de la fabricación y la soldadura.

y cargarse para reparar errores o hacer frente a problemas de desempeño. Estos problemas pueden enfrentarse consistente, rápida y rentablemente en la flotilla entera; una propuesta mucho más sencilla que el mantenimiento, afinación e inspecciones manuales necesarios con los sistemas análogos.

varios componentes del sistema. Por ejemplo, equipar un sistema digital de movimientos con una fuente digital de energía puede ofrecer beneficios a través de un protocolo digital de comunicaciones. La comunicación digital permite el desempeño más económico, más con-

Lo digital trae mayor consistencia La tecnología digital en los sistemas de soldadura orbital entrega consistencia en todo el equipo; importante si el equipo abarca toda la flotilla, ya que un problema puede enfrentarse con una actualización de software en toda la lista de máquinas —Fig. 2. Por el contrario, la tecnología anterior operada analógicamente presentaba cierta cantidad de variación de máquina a máquina y requería que los operadores físicamente se abocaran a problemas de una máquina a la vez. Semejantes esfuerzos hacían costoso el mantenimiento de grandes flotillas. Los retos con los sistemas análogos de soldadura orbital, o con cualquier sistema análogo, empiezan al principio. El equipo análogo exige verificación de cada unidad como si estuvieran en estado operacional antes de estar listas para el trabajo en campo. Con un sistema análogo, cada función y operación existe como un circuito único e independiente. Para asegurar que se puede confiar en una pieza operada analógicamente del equipo, los operadores deben probar poner a prueba cada una de las funciones. Esta evaluación consume tiempo y dinero. De hecho, antes del problema de campo, puede tomar días calibrar una máquina análoga de soldadura orbital y verificar sus movimientos. Los sistemas digitales de soldadura orbital, por otra parte, son mucho más fáciles de tener —y mantener— listos para el campo. Todo lo que se requiere es verificar el movimiento del circuito de soldadura y los aspectos funcionales. El software puede controlar otras características del Sistema, aún si el equipo ha permanecido inactivo uno o dos meses. Y con tantas cosas ligadas al software, los programas pueden actualizarse

Fig. 1 — El cambio rápido a sistemas orbitales digitales permite a los fabricantes hacer frente a los requerimientos cada vez mayores de flexibilidad de aplicación así como de mejoras para la productividad y la calidad.

La comunicación digital es clave Los sistemas de soldadura orbital se benefician de la naturaleza digital de

fiable y más rápido del equipo. Históricamente, el desempeño del sistema de soldadura ha estado limitado por los circuitos análogos que lo controla. Por ejemplo, las señales análogas solamente pueden ser transmitidas a distan-



Fig. 2 — La configuración, calibración, verificación, monitoreo del desempeño de producción y actualizaciones del sistema, especialmente en flotillas multisistemas, son significativamente simplificadas para los fabricantes con nuevos sistemas basados en protocolos de comunicación digital.

cias limitadas, ya que las señales se atenúan o “se mueren” con la distancia, comprometiendo la integridad de los datos y limitando las longitudes del cable entre los componentes del sistema de soldadura. La comunicación digital promueve la transferencia más rápida de señales, mientras que al mismo tiempo se preserva la integridad de datos y se simplifica el cableado. Acelera las tasas de transferencia de datos y reduce el retardo, mejorando el desempeño de la soldadura. Además proporciona mayor oportunidad de coordinar el movi-

miento de lo mecánico con los procedimientos de soldadura, lo cual resulta en un arco más controlado y acceso a formas de onda específicas para la aplicación que ayudan a controlar la entrada de calor en puntos críticos en la soldadura. La comunicación digital además facilita el monitoreo de la producción, una necesidad crítica para la soldadura orbital. La comunicación de alta velocidad, posibilitada por la tecnología digital, permite el uso de herramientas de software para dar seguimiento al estado y uso del equipo. Permite a los operadores configurar límites y respuestas después de cada soldadura y proporciona almacenamiento para miles de resúmenes de soldadura. Y, como se discutió, el protocolo digital además proporciona un marco escalable para futuras actualizaciones, permitiendo que se hagan cambios de ingeniería mediante la actualización de

Fig. 3 — Las formas de onda o procesos actualizados que resultan de la investigación o que son diseñados específicamente para una aplicación en particular pueden ser actualizadas fácilmente para mejorar el desempeño. 20 WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL / ENERO 2015


Fig. 4 — Las nuevas interfaces antireflejantes presentan controles multiusos para la visualización de datos relevantes que se requieren para cualquier operación.

software en lugar de remplazos modulares. Los sistemas de soldadura orbital mecanizados y totalmente digitales, dada su configuración controlada por software, pueden actualizarse, sin la necesidad de agregar hardware. Manufactureros visionarios están desarrollando e introduciendo sistemas que son expandibles y dinámicos a través del tiempo, mediante software para soportar nuevos productos y nuevas tecnologías. Los fabricantes ya no necesitan desechar una máquina y comprar una nueva con cada nuevo avance de la industria. Para los propietarios de equipo en flotilla, solía ser que el día que compraron ese equipo, de alguna manera ya estaba desactualizado. No así con sistemas digitales mecanizados, nuevas actualizaciones de código llevan al equipo a ponerse al día.

Lincoln Electric, por ejemplo, proporciona actualizaciones al sistema como parte de sus actualizaciones para las fuentes de energía para soldadura. Con la comunicación digital, el software reconoce los componentes que rodean a la fuente de energía y cargan las actualizaciones específicas para esos componentes, manteniendo así los sistemas al corriente. Supón que la empresa produce una nueva forma de onda que proporciona desempeño mejorado del cordón de raíz, mayores velocidades de desplazamiento o mayor deposición para su fuente de energía. Puede actualizar software del sistema con nuevas características no solamente para controlar esa forma de onda (Fig. 3), sino para realizar más con ese arco — cosas que quizá no hayamos siquiera pensado hasta hoy—. Esto le da a la nueva generación de sistemas mecani-

zados digitales de soldadura orbital un ciclo de vida útil prolongado.

Más exigencias para los sistemas de soldadura Las actualizaciones de software además permiten nuevas capacidades a los sistemas. Las empresas ahora diseñan sistemas de soldadura orbital y de otros tipos teniendo en mente capacidades a futuro, de forma tal que más adelante el nuevo software pueda enfrentarse a los retos de la soldadura. Este desarrollo es crítico, ya que los nuevos materiales y procesos definen la industria actual de la soldadura y la industria en sí a medida que avanza. Los procesos de soldadura presentados en años recientes han mejorado enormemente las velocidades de solda-



dura y el rango de materiales que se pueden soldar. La versatilidad de un sistema de soldadura orbital, proporcionada por su naturaleza cada vez más digital y mecanizada y su habilidad para crecer en capacidad a medida que los materiales y procesos de soldadura evolucionan, , demuestran ser indispensables para enfrentar los desafíos. La productividad mejora a medida que los soldadores tienen que pensar menos en el material y el proceso, sabiendo que la maquinaria proporciona los parámetros correctos y los procedimientos necesarios para producir un producto terminado de calidad.

Más fácil de usar, hace frente a la escasez de soldadores calificados La falta de soldadores calificados disponibles no es nueva para nadie. La naturaleza mecanizada y digital de los sistemas de soldadura orbital más recientes hacen frente a este desafío proveyendo consistencia en todas las uni-

dades dentro de una flotilla, lo cual resulta en la soldadura automatizada repetible de alta calidad en todas las máquinas a través de largos períodos de tiempo. Contrario a esto, los soldadores humanos —siendo humanos— y los viejos sistemas análogos de soldadura orbital inherentemente entregan variabilidad característica a lo largo del curso de un día de trabajo. El viejo equipo análogo de soldadura digital estaba lleno de botones e interruptores. Su complejidad requería que los usuarios memorizaran las configuraciones y ubicaciones de los interruptores, reduciendo la velocidad del proceso y dejando espacio para el error por parte del operador. La tecnología más nueva ha producido un enfoque más de “tipo juego” en la interfaz del usuario, permitiendo a los operadores que están acostumbrados a los video juegos hacer la transición a soldar sin tener que retener completamente en su mente en la manera de reaccionar. Como ejemplo, el nuevo sistema de soldadura orbital por arco metálico protegido con gas Apex®



3000 utiliza interruptores y botones multiusos. Esto permite al operador enfocarse en acceder a una muy pequeña sección de la consola en lugar de tener que memorizar un gran arreglo físico y la ubicación de cada botón y mando —Fig. 4. Este nuevo diseño trae consigo la sensibilidad intuitiva y la operatividad de un controlador de video juego. Control más sencillo, combinado con facilidad de mantenimiento y consistencia de sistema a sistema así como también interfaces del operador simples, demuestran que la era de la soldadura orbital mecanizada digital está aquí, y continuará adaptándose a las necesidades cambiantes de la industria de la soldadura. WJ

STEPHEN COLE es gerente de ingeniería, Arc Products Inc., San Diego, Calif., www.arcproducts.com, y KEVIN BEARDSLEY es ingeniero de aplicaciones globales, The Lincoln Electric Co., Cleveland, Ohio, www.lincolnelectric.com.

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Mejores prácticas en soldadura fuerte:

12 consejos para técnicos en HVAC Una destacada escuela de capacitación de técnicos en HVAC ofrece sus pautas para juntas de soldadura fuerte de calidad para alta presión

A

unque una comprensión sólida de la teoría de la soldadura fuerte y la soldadura blanda es importante para los técnicos en HVAC (calefacción, ventilación, y aire acondicionado), son sus destrezas en la práctica lo que define su habilidad para hacer el trabajo adecuadamente. Este artículo presente los doce consejos prácticos aprendi-

Consejo 1: Desbarba y limpia la tubería. Las rebabas que quedan en la orilla externa del corte pueden evitar que el tubo quede en la profundidad total de la copa y las rebabas en la parte de adentro provocarán turbulencias en el refrigerante. Todas las rebabas de cobre que se dejen dentro del tubo pueden causar todavía más daño, ya que pueden obstruir el filtro de la línea de líquido y el orificio del dispositivo de medición. Después del escariado (Fig. 1), pon el tubo con la parte de arriba hacia abajo, luego tumba todas las virutas sueltas. Asegúrate de inspeccionar la parte interna del tubo antes de efectuar el ajuste final en seco.

Fig. 1 — Un técnico en HVAC se encuentra usando una herramienta para desbarbado previo al ensamble.

dos de la experiencia que se enseñan en las clases presentadas en la American Trade School (Escuela Americana de Oficios) en San Luis, Missouri. Siguiendo estos consejos, puedes ayudar a asegurar que tus juntas realizadas con soldadura fuerte toleren altas presiones de operación de hasta 500.

Consejo 2: Limpia el tubo, la unión y varilla de aporte. Las partes deberán limpiarse con una esponja 3M Scotch-Brite™ (Fig. 2) o con una herramienta para tal propósito. Técnicamente, una conexión de cobre a cobre no requiere limpieza ya que el fósforo en la varilla de aporte actuará como un fundente. En la práctica, se recomienda retirar los óxidos de cobre de la superficie antes de hacer la soldadura fuerte. Nota: No se debe usar papel de lija para esto ya que las partículas de silicio pueden desprenderse y causar problemas parecidos a aquellos causados por las rebabas de cobre.

Fig. 2 — Removiendo los óxidos de cobre usando una tela abrasiva no contaminante.


POR CHRIS CORDIA Y GREG MITCHELL

Consejo 3: Asegura un montaje ajustado para promover una buena acción capilar. Asegura un montaje ajustado para promover una buena acción capilar, lo cual es el movimiento de un líquido por la superficie de un sólido causado por la atracción de las moléculas del líquido a las moléculas del sólido. Una junta que dura 30 años tiene material de aporte en toda la profundidad de la copa (las porciones de la tubería que se traslapan, las cuales absorberán el metal de aporte mediante la acción capilar y crearán la junta por soldadura fuerte terminada)

Fig. 3 — Un ejemplo de una junta floja que no proporcionará la acción capilar necesaria.


Una junta floja (Fig. 3) no proporcionará la acción capilar necesaria y “pintar” o “empastar” metal de aporte encima de la junta simplemente no proporcionará la resistencia necesaria. De hecho, lo más probable es que semejante junta se agriete con la vibración. TConsejo 4: Purga el tubo con nitrógeno. El cobre se oxide cuando es expuesto al aire de la habitación a temperaturas de soldadura fuerte. Las mismas hojuelas metálicas gris negruzcas que se ven en la parte exterior de una junta realizada con soldadura fuerte en aire también estarán presentes en el interior del tubo. Estas hojuelas pueden congestionar el filtro de la línea de líquido y el dispositivo de medición. Purgar la junta con nitrógeno durante la soldadura fuerte evita que oxidación tenga lugar. La figura 4 muestra claramente la diferencia entre un tubo soldado con soldadura fuerte sin purga de nitrógeno (izquierda) y con nitrógeno (derecha). Ve el Consejo 12 acerca de cómo usar un equipo para purga.

Fig. 4 — Los interiores de juntas por soldadura fuerte en aire (izquierda) vs. purgadas con nitrógeno.

Consejo 5: Aprende a usar una variedad de materiales de aporte. Las varillas de aporte para soldadura fuerte se encuentran disponibles con 15, 6 ó 0% de plata, con el cobre de balance y cerca del 5% de fósforo. Un alto contenido de plata proporciona un mayor “rango de pasteado” o grado de espacio trabajable antes de que el metal ad-

quiera propiedades líquidas a aproximadamente 1450°F —Fig. 5. Aunque una varilla con 15% plata es amigable con el usuario, pudiera costar quince veces más que una varilla con 0% plata. Ya que se te requerirá trabajar con la varilla de aporte provista por el contratista, es importante tener destrezas en el uso de todo tipo de materiales de aporte.

llama de oxiacetileno es demasiado fuerte para ese proceso.

Fig. 6 — Antorcha de soldadura fuerte mostrada con una boquilla para aire.

Fig. 5 — Metal de aporte es aplicado a la superficie de la tubería caliente.

Consejo 6: ¿Cuál antorcha es mejor — aireacetileno u oxiacetileno? Los hechos son que el oxiacetileno (4700°F) produce una llama casi dos veces más caliente que una llama de aireacetileno (2700°F). Pero entre los técnicos en HVAC, qué antorcha usar es solo cuestión de preferencias personales. Uno de los autores prefiere una antorcha de aireacetileno porque el efecto de envoltura de la llama facilita más el calentamiento uniforme de todos los lados de la junta. Las antorchas de aireacetileno además miden automáticamente el flujo de gas, por lo que no hay necesidad de ajustar la presión en el regulador y, por supuesto, no hay regulador de oxígeno en absoluto. El otro autor creció usando oxiacetileno y prefiere usarlo, especialmente para tubo de diámetro más grande o al trabajar a la intemperie en un día frio y ventoso. Como comentario adicional interesante, algunos técnicos llevan un adaptador que les permite agregar una boquilla de aire a una empuñadura de antorcha de acetileno —Fig. 6. Esto proporciona la flexibilidad de usar aire para la soldadura fuerte, ya que una

Consejo 7: Lleva varias medidas de boquillas. Para ajustar la entrega de calor para la aplicación que tienes en tus manos, es necesario usar la medida correcta de boquilla para la tarea — Fig. 7. Los usuarios del oxiacetileno pueden regular el flujo de gas hasta cierto grado para controlar la temperatura, pero es mejor cambiar las medidas de la boquilla para controlar la temperatura. En la práctica, la mayoría de los técnicos llevan consigo #0, #2, y una pequeña boquilla multiflama. Los usuarios de antorcha con aire deben cambiar las medidas de la boquilla para controlar la entrega de calor, ya que el orificio del gas automáticamente mide una tasa de flujo precisa. La mayoría de los técnicos llevan varias boquillas para soldadura fuerte, incluyendo una A-3 para tubos de hasta ½ pulgada de diámetro, una A-8 para tubo de 1⁄2 a 1 pulgada de diámetro, y una A-11 para tubos de 7⁄8 a 1 5⁄8 pulgadas de diámetro.

Fig. 7 — El técnico calificado típicamente lleva una variedad de boquillas para soldadura fuerte.

Consejo 8: Para oxiacetileno, usa una flama ligeramente carburante. A diferencia de la soldadura, la cual re-



quiere una flama neutral, los técnicos de HVAC prefieren una flama ligeramente carburante (o reductora). La pequeña reducción en oxígeno reduce la temperatura de la flama, lo cual proporciona un poco más de control al hacer soldadura fuerte. La figura 8 muestra una llama ligeramente carburante, la cual mide aproximadamente de ¾ a 1 pulgada de largo usando una boquilla #2.

Fig. 8 — Una flama ligeramente carburante (reductora) es más deseable para la soldadura fuerte.

llega a la temperatura de soldadura fuerte, su color empieza a cambiar. A este punto, toca la junta con el extremo de la varilla de aporte El calor del tubo fundirá el metal de aporte y la acción capilar lo jalará hacia la copa. Asegúrate de dirigir la llama delante de la varilla de aporte; básicamente, la varilla de aporte debería perseguir la antorcha alrededor del tubo —Fig. 9. Consejo 10: Distancia de la llama. Ya sea que se use una antorcha de aireacetileno o una de oxiacetileno, mantén la parte más azul de la llama justo fuera de contacto con el tubo al llevarlo a temperatura —Fig. 10. Las distancias normales son aproximadamente ½ pulgada para aireacetileno y 1 pulgada para oxiacetileno. Nota que los usuarios de usuarios de antorcha de oxiacetileno quizá necesiten mover la antorcha más lejos para reducir la entrada de calor después de que el tubo llegue a temperatura o se arriesgan a hacer un hoyo en el tubo.

Consejo 9: Calienta el tubo, no el metal de aporte. A diferencia de la soldadura con gas, donde la llama directamente funde la varilla de aporte, la soldadura fuerte usa el calor del tubo para fundir el metal de aporte. Comienza por calentar primero la porción macho de la junta, ya que automáticamente empezará a transferir calor a la porción hembra (o unión) de la junta. En seguida, calienta uniformemente todos los lados de la porción hembra del tubo. A medida que el tubo

unión y el material de aporte aplicado durante unos cuantos segundos más (Fig. 11) para permitir que la acción capilar jale hacia adentro el metal fundido y llene por completo la copa.

Fig. 11 — Calentar brevemente después de retirar la varilla asegura la acción capilar completa.

Consejo 12: Cómo usar una purga de nitrógeno adecuadamente. Primero, conecta un regulador de nitrógeno a un cilindro de nitrógeno. Configura la presión baja a cerca de 40 lb/in.2. Después, conecta una manguera entre el regulador y un soplete o una boquilla de purga inflable y envía una ráfaga de nitrógeno a través de la línea para remover el oxígeno y los contaminantes. Retira la manguera y conecta un fluxómetro al regulador. Reconecta la manguera al fluxómetro, conecta el otro extremo a una boquilla cónica de caucho y luego inserta la boquilla cónica en el tubo.

Fig. 10 —Mantén la parte más azul de la llama justo fuera de contacto con el tubo durante el calentamiento.

Fig. 9 — La varilla de aporte debería seguir a la antorcha alrededor del tubo.

Consejo 11: Completa la acción capilar. Agrega metal de aporte alrededor de la circunferencia del tubo; como regla básica, la circunferencia aproximadamente es igual a la longitud de la varilla de aporte usada. Retira la varilla de aporte y continúa calentando la


Fig. 12 — Un técnico en HVAC prepara el equipo de purga con nitrógeno previo a la soldadura fuerte.

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Configura el fluxómetro a no más de 5 pies3/hora; una tasa mayor de flujo enfriaría el tubo y posiblemente disiparía el metal de aporte fundido. Nota que un fluxómetro debe usarse para fijar la tasa del flujo, debido a que una tasa de 5 pies3/hora es demasiado baja para sentirse o escucharse, aun cuando la boquilla cónica se sostenga cerca del oído. Al conectar un sistema típico de HVAC con un juego de línea existente, la orden de trabajo apropiada es “perseguir al nitrógeno”. Empezando en el condensador, retira las válvulas de núcleo Schroeder de la línea de succión y líquido y conecta una manguera del fluxómetro a la válvula de la línea de líquido. El nitrógeno puede fluir hacia la línea de líquido, pasar por el dispositivo de medición, a través del evaporador y hacia la línea de succión, donde el nitrógeno puede escapar para no presurizar el sistema mientras se lleva a cabo la soldadura fuerte. El orden de

la soldadura fuerte es el mismo: línea de líquido sale del condensador, línea de líquido entrando al evaporador, línea de succión sale del evaporador, y línea de succión entra al condensador. WJ

CHRIS CORDIA is the HVAC instructor at American Trade School, St. Louis, Mo., and GREG MITCHELL is central regional manager at TurboTorch, St. Louis, Mo.

Acerca de la American Trade School La escuela, www.americantradeschool.edu, ofrece un diplomado en HVAC de 60 semanas y un programa de grado asociado de 90 semanas. En estos cursos, los estudiantes se capacitan aproximadamente 60% de su tiempo en el laboratorio aplicando sus lecciones del salón de clase y, dentro de la primer semana, se les presenta con los fundamentos de la soldadura fuerte en tubos de cobre con diámetros de 5⁄6 a 1 ¼ pulgadas de diámetro. Ambos programas cuentan con el reconocimiento de Air Conditioning Contractors of America (Contratistas en Aire Acondicionado de América), Capítulo San Luis, Missouri, y el U.S. Department of Labor, Office of Apprenticeship (Departamento del Trabajo de los Estados Unidos, Oficina de Capacitación).

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Tecnología de inducción por rodamientos proporciona calentamiento uniforme

La inducción es un método más eficiente y seguro para precalentar tubo. No involucra una llama abierta y no hay elemento para transferir calor debido a que éste se genera dentro de la parte

Usar este enfoque trae valor operativo al permitir avances en seguridad, eficiencia y calidad

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os prácticas comunes en la fabricación de tubos que ofrecen muchos beneficios para la productividad, calidad y la comodidad del operador son el precalentamiento y rotación del tubo mientras se suelda. Precalentar el tubo ayuda a reducir el potencial de una soldadura falla y,


POR JOE RYAN

además, es necesario para cumplir con los requerimientos de calidad y de código cuando el tubo es cromo-molibdeno, con más de una pulgada de grosor, o almacenado en ambientes de más de 50°F. El tubo puede precalentarse usando varios métodos, cada uno con ventajas y desventajas.


Rotar el tubo al soldar además proporciona muchos beneficios. Elimina la soldadura fuera de posición, lo cual incrementa la facilidad de lograr soldaduras de calidad y, al mismo tiempo, se reduce la fatiga del operador ofreciendo mejoras en la productividad debido a las velocidades más altas de alimentación del alambre y tasas incrementadas de deposición. Dados los numerosos beneficios que la práctica ofrece, es fácil entender por qué la mayoría de las soldaduras de tubo terminadas en talleres de fabricación se rotan. Sin embargo, la dificultad se presenta al tratar de combinar el precalentamiento con la rotación. Eso se debe al hecho de que rotar el tubo mientras se suelda limita las opciones para mantener con éxito las temperaturas de interpaso y precalentamiento. Existe una tecnología más reciente para el precalentamiento de tubo rolado en un ambiente de taller denominado calentamiento por inducción por

rodamiento. Ofrece los beneficios de la soldadura con rotación de tubos mientras que además proporciona facilidad de precalentar y mantener la consistencia de la temperatura —Fig. 1.

¿Cómo funciona el calentamiento por inducción? El calentamiento por inducción de tubos ha existido durante décadas, pero estuvo bien adaptado para aplicaciones de soldadura y rodamientos debido a que los cables de calentamiento que tenían que envolverse alrededor del tubo. Sin embargo, una tecnología de inducción con rodamientos más reciente usa un inductor que se asienta en el tubo y no interfiere con la rotación del tubo, haciéndolo más apropiado para las aplicaciones de soldadura y rodamientos.

Como con el calentamiento estándar por inducción, esta tecnología usa un método sin contacto para calentar rápidamente metales conductores al inducir corriente en la parte. La inducción no depende de elemento calefactor o llama para transferir calor. En lugar de ello, una corriente alternante pasa a través del dispositivo, creando un campo magnético alrededor de ello. A medida que el campo magnético pasa a través de la pieza de trabajo conductora, crea corrientes Eddy dentro de la parte. La resistencia del metal lucha contra el flujo de las corrientes eddy, generando calor en la parte. La parte se convierte en su propio elemento calefactor, calentando desde dentro, lo cual hace que la inducción sea eficiente debido a que se pierde poco calor en el proceso. Este método ofrece beneficios de seguridad, eficiencia y calidad para el precalentamiento de tubo en aplicaciones de soldadura con rodillos.

Fig. 1 — Se ilustra el ProHeatTM 35 con un inductor con rodamientos.



Técnicas adicionales de precalentamiento Una llama abierta de una antorcha se usa comúnmente para el precalentamiento debido a que muchos talleres ya tienen una antorcha a la mano, y puede ser simple y rápida de instalarse. El precalentamiento de llama abierta requiere el uso de consumibles, como propano o propileno para la antorcha, y ésta calienta el área de la pieza de trabajo directamente de bajo de la llama. La seguridad es una consideración con este método, dedo que los trabajadores se encuentran manejando una llama abierta, y el método produce vapores de monóxido de carbono. Otro de los métodos usados por algunos talleres de fabricación es el calentamiento por resistencia, una forma eléctrica de precalentamiento que usa almohadillas térmicas de cerámica, cables y alambres enrollados alrededor de la parte. Las almohadillas cerámicas pueden calentar hasta a 2000°F, por lo que se debe permitir que se enfríen antes de que el personal las maneje. El calentamiento por resistencia se hace típicamente por contrato, lo cual quiere decir que los talleres de fabricación pagan a contratistas de calentamiento por suministrar el equipo y el personal para realizar el trabajo.

Productividad, facilidad de uso y seguridad La tecnología de inducción con rodamientos está diseñada para la preparación y reposicionamiento fácil y rápido. El brazo articulado y el inductor con rodamientos se montan en un banco de tubo estándar, de forma que el operador de soldadura puede alinear la cabeza de inducción sobre el tubo. La fuente de energía reconoce el aditamento, así que los usuarios solamente necesitan programar el tiempo y salida máxima, lo cual resulta en un tiempo rápido de preparación. El calentamiento por inducción puede llevar la parte a temperatura rápidamente y mantener la máquina a una salida estable, lo cual la convierte en una buena opción para obtener niveles consistentes de temperatura. Esta velocidad y consistencia ayudan a que sea un método eficiente de calentamiento para soldar tubos. El calentamiento por inducción

además ofrece numerosas ventajas de seguridad. La seguridad en el lugar de trabajo y los costos de compensación de los trabajadores son dos preocupaciones importantes para los empleadores. El calentamiento por inducción reduce los riesgos de quemadura y crea un ambiente más seguro y cómodo para el operador de soldadura. Los métodos eléctricos de calentamiento, incluyendo el calentamiento por inducción y el calentamiento por resistencia, eliminan la necesidad de almacenar gases explosivos y el riesgo potencial.

Consistencia en el calentamiento Mantener temperaturas consistentes es especialmente crítico al soldar los aceros de alta resistencia de hoy. La tecnología por inducción con rodamientos proporciona salida estable de calor a medida que el tubo rueda para proporcionar temperaturas consistentes en toda la parte y reduce los puntos calientes y fríos. La inducción con rodamientos ofrece una temperatura máxima de precalentamiento de 600°F en aplicaciones roladas y puede precalentar tubo de 8 pulgadas y mayores en diámetro. Los sistemas múltiples por inducción con rodamientos pueden usarse para calentar diámetros más grandes. Con el método de llama abierta, un trabajador debe verificar manual y continuamente la temperatura para asegurarse de que alcance la temperatura deseada. Con el calentamiento por resistencia, es importante chequear ocasionalmente las almohadillas térmicas de cerámica, las cuales se pueden fundir y requerir remplazo.

Consideraciones de costo Aunque la inducción con rodamientos es exclusivamente para el proceso de precalentamiento, la fuente de energía es compatible con otros accesorios y herramientas. La fuente de energía puede usarse para expulsar el hidrógeno mediante el horneado, ajustar por contracción y tratamiento térmico posterior a la soldadura para incrementar el valor y la versatilidad de la inversión. La inversión inicial en el calentamiento por inducción con rodamientos


es más alto, pero el retorno de la inversión crece durante la vida del equipo. La eficiencia de la tecnología —y el costo resultante por hora por operar el equipo— es un asunto a considerar al elegir un método de calentamiento, además de los beneficios de la seguridad y la productividad de un método en particular. En resumen, el calentamiento por resistencia a menudo se hace por contrato con talleres de fabricación, mientras que el calentamiento con llama abierta típicamente se realiza con una antorcha que los talleres ya tienen a la mano, aunque requiere del uso de consumibles. El método de llama abierta con frecuencia requiere de personal adicional para que esté vigilando para prevenir incendios durante el proceso de calentamiento.

Para cerrar Es importante considerar la seguridad, calidad y asuntos ambientales que se asocian con varios métodos de precalentamiento. Un creciente número de trabajos requiere del precalentamiento eléctrico, la habilidad de usar calentamiento por inducción mientras se suelda tubo rolado puede mejorar la productividad, calidad y seguridad así como también proporciona a los talleres de fabricación una alternativa viable. JOE RYAN es gerente del segmento de mercadotecnia, Miller Electric Mfg. Co. (www.millerwelds.com), Appleton, Wis.

¿Quisiera anunciarse en el Welding Journal en Español? Sandra Jorgensen (305) 443-9353, ext. 254, o por correo-e: [email protected]; o contacte a Carlos Guzmán, ext. 348, o por correo-e: [email protected]

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Efectos del untado en tubos en servicio equivalente al alto en carbono Experimentos mostraron que una técnica de untado redujo significativamente la dureza en los pies de soldaduras

POR MORGAN DULL Y KAL FOREST

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l untado es uno de muchos métodos que se usan para reducir los efectos del endurecimiento inherentes a la soldadura en servicio. La práctica estándar de la industria es soldar una capa de metal de soldadura bajo en hidrógeno que empate al material base antes de comenzar con la soldadura en servicio —Fig. 1. Esta capa tiene la intención de ser de auto templado al usar medios cordones traslapados. El resultado esperado es la reducción significativa en la dureza en la soldadura así como un grosor de pared más substancial durante la soldadura de la rama. El grosor incrementado de la pared puede reducir grandemente la probabilidad del quemado durante el paso de raíz en algunas aplicaciones. En este estudio, el efecto que el untado tuvo en la dureza de la soldadura fue examinado mientras se mantenía las tasas de enfriamiento y equivalente de carbón constantes.

Procedimiento experimental Dos probetas se soldaron haciendo todo el esfuerzo por asegurar que los parámetros fueran idénticos. Se usó el mismo tubo para representar el tubo principal o cabezal mientras que los tubos ramales se cortaron del mismo tubo. Se usó la misma posición para ambas probetas y las proporciones de enfriamiento estuvieron dentro de una desviación del 5%. Los parámetros de soldadura se monitorearon muy de cerca para asegurar la consistencia y se encontró que las desviaciones máximas fueron corriente 6% ó 5 A, voltaje 9% ó 2 V, velocidad de desplazamiento 30% ó 95 mm/min

Fig. 1 — Ilustración de una técnica estándar de untado.

y entrada de calor 2% ó 30 J/mm. Dos macrosecciones fueron cortadas de cada probeta como se ilustra en la Fig. 2. Estas probetas se inspeccionaron para buscar defectos y varias localizaciones luego fueron sometidas a pruebas de dureza. Las ubicaciones evaluadas incluyeron la raíz y el pie de soldadura del casquete tanto en los lados de los ramales como en los del tubo principal así como en el área cercana al centro de la soldadura en el lado del tubo principal. Las zonas afectadas térmicamente del grano fino y áspero, junto con el metal de soldadura y el metal base fueron sometidas a ensayos en todas estas localizaciones para cada probeta.


Resultados La dureza máxima encontrada en las probetas que fueron untadas fue de 315 HV1 (298 HB), mientras que la dureza máxima encontrada en las probetas sin untar fue de 395 HV1 (374 HB). Una comparación más detallada de las probetas con los valores de dureza más elevados se muestra en la Fig. 3. Nota que la probeta sin untar tienen algunas áreas con una reducción en la dureza de hasta 40 HV1. Estas áreas estuvieron típicamente en las zonas afectadas térmicamente de grano fino y grano grueso y usualmente fueron áreas en el rango de 260 a 280

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Fig. 2 — Sección transversal de una soldadura sin untado.

HV1 en la probeta untada. Las áreas en las cuales los efectos positivos del untado fueron más aparentes fueron las zonas térmicamente afectadas de grano grueso en los pies de soldadura en el lado del tubo principal. Aquí, una reducción máxima en la dureza se demostró ser de 156 HV1 justo abajo del casquete. La técnica del untado redujo la dureza en estas ubicaciones significativamente asegurando la el templado adecuado de la zona afectada térmicamente en el tubo en servicio.

Conclusiones Los resultados de este estudio revelan que aunque algunas áreas pueden mostrar una reducción moderada en la

dureza si no se usó el untado, un decremento mucho más significativo en la dureza es aparente en los pies de la soldadura en el tubo en servicio cuando se utilizó una técnica de untado. En este caso particular, la diferencia en las dos técnicas resultaron en valores de dureza aceptables para servicio en ambientes no ácidos cuando se usó el untado y valores inaceptables cuando no se usó el untado. Los valores de dureza aceptables se basan en el CSA Z662-2011, Sistemas de Tuberías de Petróleo y Gas, para servicio no ácido. WJ KAL FOREST es gerente de ingeniería y MORGAN DULL es un tecnólogo en ingeniería certific ado (soldadura) en Red Flame Industries, Red Deer, Canada.


Fig. 3 — Gráfica comparativa de dureza.


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Prevenir el óxido en tubos de acero inoxidable Enfocarse en los métodos de almacenamiento y de transportación y además en el apego a la especificación regente son importantes no solo para operar con eficiencia sino para evitar el costoso retrabajo

l óxido en la superficie de tubos de acero inoxidable presenta una seria preocupación para las empresas de petróleo y gas que operan infraestructuras de tubería en un ambiente marino de campo petrolífero, incluyendo las áreas costeras adyacentes. Cuando el óxido aparece en la parte interna o en la superficie externa de un tubo de acero inoxidable, los equipos de inspección de corrosión se dan cuenta y surgen las preguntas del por qué sucedió. Para obtener soldaduras de alta integridad que cumplan con las demandantes condiciones de servicio de los campos petrolíferos, la autoridad de ingeniería responsable de diseñar, fabricar e instalar soldaduras en aplicaciones de campos petrolíferos subcontrata la debida diligencia para seleccionar, desarrollar y apoyar a los fabricantes subcontratados. Este artículo se enfoca en la ocurrencia del óxido extendido resultado de la fabricación subcontratada de carretes de tubo de acero inoxidable Tipo 316L durante un proyecto de gas en fase húmeda.

POR WILLIAM C. LAPLANTE

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Sinopsis de la fabricación La criticidad de asegurar la idoneidad de manufactura de un fabricante subcontratado se maneja de la mejor manera mediante el análisis de las consecuencias en la experiencia de una Autoridad en Ingeniería por fracasar al subcontratar la debida diligencia. Los carretes de tubo de acero inoxidable austenítico Tipo 316L —medidas de diámetro externo (Dext) del

Fig. 1 — Un carrete de tubería de acero inoxidable Tipo 316L con indicaciones prominentes de oxidación. Preocupaciones sobre la corrosión: La contaminación de la superficie por hierro libre conduce al desarrollo de óxido en la superficie del acero inoxidable y a la degradación de la superficie del tubo. La corrosión intersticial y las picaduras son las dos formas más prevalentes de corrosión localizada. Los sitios oxidados en la superficie de la tubería sirven como áreas potenciales para el desarrollo de corrosión intersticial y las picaduras, lo cual puede llevar a perforaciones en las paredes de los tubos y la pérdida de contención.

tubo de 2 a 20 pulgadas, cédulas 10 y 40— se subcontrataron para su fabricación de acuerdo al ASME B31.3, Tubería de Proceso. Todas las soldaduras de la tubería fueron inspeccionadas visual y radiográficamente. Al terminar la fabricación, todos los carretes de tubería fueron sometidos a ensayos hidroestáticos y luego transportados a un sitio costero de construcción lejano y almacenados a la intemperie, desprotegidos, durante dos a cuatro semanas.


En tanto los carretes de tubo yacían en almacenaje en espera de instalación, se desarrolló óxido generalizado en las juntas de soldadura y a lo largo de los tubos —Fig. 1. Posteriormente, todos los carretes de tubería fueron inspeccionados visualmente y muchos fueron considerados inaceptables para su instalación. La instalación de los carretes de tubería se retrasó y la Autoridad de Ingeniería sufrió un costo de $800,000 dólares americanos para medidas correc-


ducción del fabricante, conversaciones en la planta y la descripción del material de acero inoxidable/probetas oxidadas. Los siguientes factores fueron identificados como las causas raíz involucrando tanto al fabricante como a la Autoridad en Ingeniería. La oxidación ocurrió por dos razones: una reacción anódica resultado de la exposición de la contaminación del hierro (Fe) en la superficie a un ambiente marino y la contaminación del hierro debido a un metal de aporte de soldadura incorrecto (un metal de aporte de soldadura de acero al carbón). Nota: Las probetas seleccionadas fueron evaluadas en cuanto al ataque intergranular inducido por sensibilización de acuerdo al ASTM A262, Prácticas Estándar para Detectar la Susceptibilidad al Ataque Intergranular en Aceros Inoxidables Austeníticos, Práctica A (ataque o grabado con ácido oxálico al 10%), en lo cual no hubo evidencias metalúrgicas de la ocurrencia. A menos que se señale otra cosa, el término “hierro” se refiere a un contaminante de la superficie y deberá denotar hierro libre.

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Mecanismos de contaminación por hierro La diseminación de la documentación pertinente del proyecto es responsabilidad de la Autoridad en Ingeniería para subcontratación de productos soldados. Sin embargo, no hubo especificación regente para el control y manejo de material de acero inoxidable para el proyecto.

Asuntos de manejo del material

B Fig. 2 — La contaminación por hierro mediante prácticas pobres de transportación. A — Una banda de sujeción de acero al carbón en contacto directo con un tubo de acero inoxidable 315L; B —el resultado— una franja de óxido.

tivas expeditas, tales como tratamiento químico y retrabajo de fabricación, para obtener carretes de tubería libres de óxido. Este suceso también desencadenó una investigación de la causa raíz incluyendo al fabricante respectivo —la empresa subcontratada por la Autoridad en Ingeniería para fabricar los carretes de tubería de acero inoxidable— junto con la Autoridad en Ingeniería.

Investigación de la causa raíz Se utilizó Six Sigma como herramienta de análisis de la causa raíz para determinar por qué había ocurrido el óxido generalizado de los carretes de tubería de acero inoxidable 316L. La investigación incluyó una revisión in situ de las instalaciones de pro-

Los tubos de acero inoxidable fueron enviados por el manufacturero del tubo al fabricante, con bandas de acero al carbón sujetando y en contacto directo con el material de tubería, así que se desarrollaron franjas de óxido donde las bandas de acero al carbón habían tallado y ranurado el tubo — Fig. 2. La especificación hubiera estipulado el uso de bandas sujetadoras no contaminantes. La manifestación del óxido en la superficie no es fácilmente ni tampoco siempre retirada con éxito mediante técnicas mecánicas como el



Regiones de óxido en ubicaciones de refuerzo soldado de raíz.

Cuidados en el taller: Las superficies de acero inoxidable deben mantenerse tersas, limpias y protegidas.

Fig. 3 — La contaminación por hierro mediante la exposición de los carretes de tubería de acero inoxidable del proyecto a actividades de fabricación con acero al carbón. Depósitos de partículas de acero al carbón con corrosión se muestran dentro de un carrete de tubería de acero inoxidable 316L sometido a ensayos hidrostáticos.

pulido, mientras que el tratamiento químico con limpieza, descamado y pasivación es un proceso más exhaustivo y menos invasivo. Como una medida correctiva para erradicar la contaminación por hierro exógeno de superficies interiores y exteriores, los carretes de tubería del proyecto se sometieron a tratamiento químico de acuerdo al ASTM A380, Prácticas Estándar para Limpieza, Descamado y Pasivación de Sistemas, Equipo y Partes de Acero Inoxidable.

Prácticas de fabricación Además, no había especificación regente para la soldadura de aceros inoxidables provista por la Autoridad en Ingeniería para que el fabricante se ajustara a ella. Una especificación de soldadura aborda requerimientos obligatorios, prohibiciones específicas y consejería recomendada para las acti-

vidades de fabricación para asegurar que las características previstas de desempeño y del servicio de diseño de los carretes de tubería se cumplan. En la manufactura de soldaduras de acero inoxidable, un requisito es aislar físicamente la manufactura con acero inoxidable de las operaciones de soldadura con acero al carbón para evitar la contaminación por hierro. Sin embargo, dentro del taller del fabricante, los carretes de tubería de acero inoxidable para el proyecto fueron fabricados cerca de las actividades de fabricación con acero al carbón. La limpieza del taller y de los carretes de tubería durante la producción no se mantuvieron adecuadamente de manera que las partículas del corte, pulido y soldadura de acero al carbono que se habían acumulado dentro de los carretes de tubería de acero inoxidable corroyeron después de haber sido sometidas al agua de los ensayos —Fig. 3.


Importancia del cepillo de rueda de alambre Para prevenir aún más la contaminación por hierro, se debe evitar que el equipo y herramental de la producción de acero al carbón entre en contacto con material de acero inoxidable durante la fabricación. La contaminación extensiva por hierro de los carretes de tubería de acero inoxidable fue introducida por el fabricante mediante el uso de cepillos de rueda de alambre de acero al carbón instaladas en herramientas rotativas neumáticas para dar acabado y limpiar las soldaduras de tubería en la preparación para los ensayos no destructivos —Figs. 1, 4. Una práctica recomendada de manufactura es codificar por colores los pernos de la rueda de alambre basándose en la aleación de las cerdas y verificar tu selección antes del uso. Ade-


Fig. 4 — La contaminación por hierro debido a prácticas pobres de limpieza de soldadura. El óxido en las juntas de soldadura resulta de usar cepillos de rueda de alambre de acero al carbón para limpiar soldaduras de tuberías de acero inoxidable 316L.

Impacto del metal de aporte

más, para las soldaduras en tubería, no emplear el cepillado eléctrico con ruedas de alambre para la cara final de la soldadura y la limpieza interna del lado de la raíz y superficie, sino solamente el cepillado manual. El uso de cepillos eléctricos de rueda de alambre debe ser cuidadosamen-

te escudriñado para cada aplicación de tubería de acero inoxidable. Unas cerdas de alambre suaves frotarán los contaminantes y residuos mientras que las cerdas rígidas de alambre incrustarán las particular y también formarán micro/macroranuras, las cuales facilitan la corrosión intersticial.

Las propiedades de desempeño de las soldaduras de acero inoxidable se ven comprometidas cuando se usa un metal de aporte para soldadura incorrecto. Durante la producción, ocurrió un error en el cual se empleó un metal de aporte de acero al carbón en lugar de un metal de aporte de acero inoxidable en la soldadura de dos soportes de tubería de acero inoxidable de 10 pulgadas de Dext —Fig. 5. Afortunadamente, solamente cuatro juntas de soldadura fueron afectadas, pero las consecuencias potenciales podrían haber sido mucho más grandes. Las prácticas recomendadas de manufactura incluyen rigurosos métodos de control de metal de aporte para soldadura, minuciosa capacitación del soldador y el mantenimiento de la vigilancia del piso de la planta por parte de la supervisión capacitada e inspectores de soldadura.



Cordones de soldadura de filete de acero al carbón con FCAW multipaso.

Fig. 5 — Óxido de la soldadura de soporte del tubo/salpicaduras por contaminación con hierro debido al metal de aporte de soldadura incorrecto. Se utilizó un metal de aporte para soldadura con arco con núcleo de fundente (E81T1-Ni1) para soldar placa/tubería de acero inoxidable 316L.

Deficiente inspección de soldadura en proceso La inspección visual de soldadura en proceso es una función prudente y efectiva en cuanto a costo y tiempo a realizar a través de la producción de soldadura. Esto se usa para eliminar el potencial de del costoso retrabajo y de actividades de reparación que resultan de las malas prácticas en el proceso, discrepancias estructurales y/o defectos descubiertos durante la inspección final o servicio de la soldadura. Una pregunta crucial de la causa raíz fue, “¿Dónde estaban los inspectores de soldadura durante la producción de los carretes de tubería?”. Desafortunadamente, la inspección durante el proceso de soldadura estuvo ausente. Los errores de producción que involucran la limpieza de los carretes de tubería antes de los ensayos hidrostáticos, el uso de un cepillo de rueda de alambre para limpiar la soldadura y

soldar con un metal de aporte incorrecto pasaron desapercibidos. Ha sido la experiencia del autor que sin la inspección durante el proceso de soldadura, la integridad de la soldadura disminuye y la responsabilidad civil por mano de obra y productos defectuosos se incrementa.

la Autoridad en Ingeniería por realizar la diligencia debida no se llevaron a cabo. A continuación encontrarás recomendaciones que hubieran sido benéficas de seguir al inicio del proyecto.

Fracaso al realizar la investigación “due diligence” al subcontratar

• Lleva a cabo una auditoria de soldadura in situ en las instalaciones del fabricante para determinar la disposición de manufactura del fabricante antes de la producción de carretes de tubería.

Al subcontratar la fabricación de los carretes de tubería de acero inoxidable, la responsabilidad era de la Autoridad en Ingeniería de realizar proactivamente la investigación “due diligence”, o diligencia debida, para asegurar que disponibilidad para la manufactura del fabricante antes de y a lo largo de la producción de carretes de tubería fuera aceptable La base para un fracaso de fabricación se colocó cuando los métodos de

Una auditoria habría identificado las deficiencias que implican la inspección de soldadura, métodos de limpieza de soldadura, la planta de producción y aptitud para el manejo de materiales. Las auditorías de soldadura in situ fungen como columna vertebral para lograr la conformidad de la soldadura de forma tal que el fabricante hubiera sido responsable para completar todas las acciones correctivas asignables para fundamentar una inclusión


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de lista de vendedores y proveedores aprobada por la Autoridad en Ingeniería, más la iniciación de la producción (Ref. 1). • Proporciona soporte técnico y de calidad, supervisión y entrenamiento en las instalaciones del fabricante antes de y a través de la producción de los carretes de tubería para asegurar la conformidad de la calidad del trabajo así como el apego de la soldadura a los requerimientos de código de soldadura, de los dibujos y del contrato. El liderazgo, experticia y supervisión de la Autoridad en Ingeniería son vitales para mitigar los riesgos del proyecto (Ref. 2). La presencia in situ habría sido benéfica facilitando la resolución de problemas y brindando asistencia al fabricante para identificar deficiencias de producción así como errores para salvaguardar la integridad de los carretes de tubería. • Presenta al fabricante una especificación de control y manejo del material.

biera dado al personal de calidad una herramienta para aplicar los requerimientos establecidos para sostener el cumplimiento del fabricante a través de la producción de la soldadura y durante la inspección final.

Lecciones aprendidas El óxido extendido en estos carretes de acero inoxidable Tipo 316L fue el resultado directo de la Autoridad en Ingeniería quien no realizó la diligencia debida al subcontratar. Si la investigación se hubiera realizado, se habría asegurado la disposición para la manufactura del fabricante antes y a través de la producción de los carretes de tubería. Así también, si la diligencia debida hubiera sido realizada, tanto la Autoridad en Ingeniería como el fabricante habrían estado preparados para las actividades de producción. El costo de $800,000 dólares americanos solventados por la Autoridad en Ingeniería para medidas correctivas expeditas a

fin de rectificar la ubicua contaminación de hierro se hubiera evitado. La lección que todos tuvieron que aprender fue que para obtener soldaduras de alta integridad, la subcontratación de productos soldados no es un compromiso que deba tomarse a la ligera. WJ Referencias

1. LaPlante, W. C. 2011. How to assure quality in outsourced welded products (Cómo asegurar la calidad en productos subcontratados de soldadura). Welding Journal 90(10): 42–46. 2. LaPlante, W. C. 2012. On-site fabrication support is vital to weld quality (El soporte in situ de fabricación es vital para la calidad de la soldadura). Welding Journal 91(10): 54–58. WILLIAM C. LaPLANTE ([email protected]) es ingeniero de soldadura inspector y educador en soldadura por AWS CWI, CWE con BPXA, en Anchorage/Prudhoe Bay, Alaska.

La especificación podría detallar, por ejemplo, el uso de rigorosos métodos de control de metal de aporte de soldadura; prácticas de identificación y control de herramientas; casquetes y cubiertas protectoras de los extremos de los tubos; bandas sujetadores no contaminantes para la transportación de materiales; hojas protectoras de acero inoxidable para evitar el contacto directo del material de la soldadura con equipo y herramientas de producción de acero al carbón; y palés o tarimas de madera limpias para evitar el contacto directo del material del proyecto con una superficie de almacenamiento dañina y/o contaminante — Fig. 1. • Proporciona al fabricante una especificación de soldadura para acero inoxidable. Este documento acreditado señala los criterios de calidad, fabricación e ingeniería para asegurar que se cumpla con las características de desempeño y diseño de diseño previstos de los carretes de tubería. Dicha especificación habría proporcionado información clave para el fabricante. Así mismo, hu-



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NOTICIAS DE TECNOLOGÍA Nanopasta de plata sinterizante para uniones a baja temperatura El comportamiento térmico y sinterizante de la nanopasta de plata fue estudiado en la Chemnitz University of Technology, Alemania, con respecto a su aplicación para unir cobre a temperaturas por debajo de los 500°C. La forma, distribución y tamaño de nanopartículas de 60-90 nm se caracterizaron usando microscopía electrónica de transmisión. El comportamiento térmico fue estudiado mediante calorimetría diferencial de barrido y termogravimetría. En adición, la microscopía electrónica de barrido se usó para evaluar el comportamiento sinterizante a diferentes temperaturas y tiempos de residencia (Ref. 1). Este análisis reveló que la capa de nanopasta de plata de 20 micras de espesor tiene gran potencial para unir cobre a bajas temperaturas. Se demostró que la capa orgánica de nanopartículas se descompuso por oxidación a temperaturas bajo los 450°C, seguido por un proceso de sinterización. Estas investigaciones del comportamiento sinterizante mostraron que la capa orgánica se descompone mucho más rápido cuando la probeta se coloca en un horno el cual luego se calienta a temperatura de sinterizado. Por ende, un proceso de sinterización toma efecto aún a temperaturas tan bajas como 300°C. La microestructura sinterizada exhibe propiedades térmicas de la plata pura. Por ello, es posible producir juntas a temperaturas por debajo de 451°C con una resistencia a la temperatura superior a las juntas convencionales hechas con soldadura blanda.

Mojabilidad del carburo de silicio mediante metales de aporte para soldadura fuerte de AgCuTi y CuSnTi El efecto del tratamiento de superficie y morfología de un substrato de carburo de silicio en el comportamiento de mojado en relación a diferentes metales de aporte activos para soldadura fuerte fue explorado en la Technical University Dortmund en Alemania.

Avances en soldadura fuerte y blanda Se evaluó el mojado en el vacío de dos aleaciones activas para soldadura fuerte, Ag-26.5Cu-3Ti y Cu-18Sn-3Ti (% en peso), en el rango de temperatura de 860°–1010°C. La rugosidad de la superficie del substrato de SiC oscilaron en <1 micra, 1–2 micras, y 2–5 micras. Además , el mojado de aleaciones para soldadura fuerte Ag-28Cu y Cu18Sn (% en peso) en la superficie de carburo de silicio cubierto con película de titanio de 2 micras de espesor fue medido en argón para comparar con el comportamiento de mojado de los metales activos de aporte para soldadura fuerte antes mencionados (Ref. 2). El ángulo de contacto de ambas aleaciones se redujo con las crecientes temperaturas. Entre 890° y 920°C, el ángulo de mojado baja a 6 grados para el metal de aporte AgCuTi. El mismo comportamiento puede observarse para la aleación CuSnTi entre 860° y 890°C. Arriba de estas temperaturas, ambas aleaciones no reducen su ángulo de mojado en la superficie del SiC. La medida y uniformidad del área de propagación alcanzó un máximo a 920°C. No cambió después de esto. La rugosidad de la superficie tiene un gran impacto en el comportamiento de propagación del metal fundido. El metal de aporte de AgCuTi mostró un comportamiento de propagación homogéneo en superficies tersas con rugosidad menor a 1 micra. Sin embargo, cuando la rugosidad se elevó de 2 a 5 micras, el mojado se inhibió y el área de propagación se redujo a la mitad. Por el contrario, el mojado y propagación de la aleación de CuSnTi no se inhibió con una superficie rugosa. Adicionalmente, el área de propagación se incrementó ligeramente en una superficie de SiC con una rugosidad de 2 a 5 micras. Recubrir previamente la probeta de SiC con titanio dio como resultado la mejora del comportamiento de mojado y propagación del metal de aporte AgCu y CuSn. El área de propagación del CuSn es ya mayor a 860°C. La aleación de AgCu no muestra este comportamiento por debajo de 1010°C. Durante el mojado, la cubierta de Ti reacciona con el SiC y forma TiC y Ti3SiC2, creando una capa interfacial donde el delgado líquido se esparce.


Uso seguro de aleaciones para soldadura fuerte en aplicaciones de agua potable La metodología de las mediciones de corrosión e interpretación de resultados en vista de incluir datos en los estándares de la contaminación ambiental, así como evaluar la actividad de corrosión de los metales de aporte de soldadura fuerte, fue estudiada en la Chemnitz University of Technology, Alemania. Ejemplos de metales de aporte para soldadura fuerte a base de níquel —y además a base de cobre— fueron evaluados para responder la siguiente pregunta: ¿Qué tiene que hacerse para asegurar el uso seguro de aleaciones para soldadura fuerte en aplicaciones para agua potable? (Ref. 3) El resultado de las mediciones conducidas de 1 a 26 semanas es prueba de la conformidad con la “German Drinking Water Ordinance” (Ordenanza Alemana para Agua Potable) considerando la emisión de iones de níquel para los metales de aporte de soldadura a base de níquel que se revisaron: Ni650 (AWS BNi-5), Ni710 (AWS BNi7), y B-Ni60CrPSi (Ni-30Cr-6P-4Si % en peso). Cada metal de aporte para soldadura fuerte permanece claramente bajo el nivel tolerable de contaminación por iones de níquel, 20 µg/L. No hay diferencias significativas en comparación con las aleaciones para soldadura fuerte a base de níquel revisadas. En algunos análisis estos metales de aporte exhibieron niveles aún más bajos con respecto a la concentración de iones de níquel. Por otro lado, la emisión de iones de níquel aparece al usar componentes soldador con soldadura fuerte a base de Cu en contacto con agua potable. En este caso, los mecanismos de emisión deben resolverse hasta que puedan tomarse contramedidas.

Metales de aporte de AlLiSi libres de fundentes y el proceso de soldadura fuerte en horno de aluminio Una nueva aleación libre de fundente, Al-(13-14)Si-(0.2-0.3)Li % en peso, se manufacturó en la Leibniz Universi-

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tät, Hannover, y en BIAS Institute, Bremen, Alemania, fundiendo Al, Si, LiAlH4. Este metal de aporte se sometió a prueba en la soldadura de aluminio Aleación 6063 en un horno continuo de gas de protección argón nitrógeno sin un fundente (Ref. 4). El metal de aporte exhibió mojado excelente, flujo capilar y formación de juntas por soldadura fuerte libres de defecto. La resistencia a la tracción de las juntas alcanzó 180 MPa a 7% de elongación. Se llevaron a cabo ensayos de corrosión por voltamperometría cíclica en una solución de NaCl al 3% para comparar el nuevo metal de aporte con la aleación eutéctica estándar Al-12Si (AWS BAlSi-4). Al alcanzar el potencial de quiebre de la aleación BAlSi-4 comparativa, las densidades corriente de las aleaciones con contenido de litio estaban todas en la región pasiva. La corriente de corrosión anódica baja en la región pasiva tuvo un máximo de mA·cm–2.

Soldadura fuerte con metal activo sobre cerámica de nitruro El nitruro de aluminio AlN y el nitruro de silicio 3N4 son alternativas atractivas de materiales de substrato para generadores termoeléctricos (TEGs) con temperaturas de operación más altas debido a su alta conductividad térmica, resistencia eléctrica y resistencia mecánica. Las interacciones entre dos metales de aporte para soldadura fuerte activos a base de plata Ag-Cu-Ti y Ag-Ti, cerámicas de nitruro y níquel y tungsteno y molibdeno han sido examinadas en el Fraunhofer-Institute for Ceramic Technologies and Systems en Dresden, Alemania, para realizar uniones confiables entre cerámicas de nitruro y metales como cobre, níquel o metales refractarios. Esto se hizo para asegurar que el AlN y e Si3N4 pueden ser usados prácticamente como substratos para los lados frio o caliente de un TEG (Ref. 5). En todos los casos, se observó la formación de una capa de reacción de TiN en la interfaz cerámica/soldadura fuerte. La soldadura fuerte con metal activo de níquel a AlN y Si3N4 fue posible en ambas soldaduras fuertes, mientras que la metalización de la cerámica de

nitruro con metales refractarios ocurrió solamente en combinación con AlN. Al realizar soldadura fuerte a 900°C, la capa de TiN tuvo un espesor de 1 a 2 micras, mientras que incrementar su temperatura de soldadura fuerte a 1050°C dio como resultado espesores de TiN de hasta 10 micras.

Productos de reacción y resistencia de juntas de diamante con polvo de manganeso, aleación AlSi El aluminio y el manganeso fueron seleccionados para modificar una superficie de diamante antes de la soldadura fuerte debido a su habilidad para formar carburo. La desorción de gases CO y CO2 de una superficie de diamante a 770 K afecta el proceso de soldadura fuerte de diamante a metales. La desorción de CO, CO2 e hidrocarburos de una superficie de diamante fue detectada en el Tokyo Institute of Technology en Japón, por un espectrómetro de masas tetra polar a temperaturas elevadas por encima de 873 K (600°C) al vacío (Ref. 6). La metalización de diamante usando un polvo de manganeso y cantidades de la aleación Al-Si se intentó a temperaturas <873 K (600°C) sin grafitización. Se usó el calentamiento infrarrojo condensado para vibrar los átomos de carbón en una superficie de substrato. Este proceso de metalización, usando polvo de manganeso al vació, fue después usado para unir diamante a una placa de aleación Invar Fe-42 Ni. Este último proceso involucró soldadura fuerte usando el metal de aporte Al-Si en una atmósfera de argón o al vacío a una temperatura baja. Para las superficies (100), (110), y (111) del diamante, se obtuvo una resistencia máxima al cizallamiento (11 MPa) para las juntas de probetas (110) de diamante. La formación de Mn7C3 a 701 K (428°C) se detectó mediante un análisis térmico diferencial de la mezcla en polvo. Este carburo se consideró una causa de la diferencia en la resistencia de la juntas de los planos de superficie de metalización de los diamantes. El patrón de difracción de rayos X del adherente en la superficie fracturada del diamante (110) fue

identificado como Al4C3. Este plano hexagonal se empató con diamante (110) y se emparejó ligeramente con diamante (111).

Efectos del hierro y el indio en la formación de intermetálicos y resistencia al cizallamiento de juntas hechas con soldadura blanda libres de plomo Los efectos de alear con Fierro 0.2 y 0.6% del peso, In 1.7% del peso y Ce 0.3 % del peso en la microestructura y la confiabilidad de la soldadura blanda libre de plomo Sn-3.6Ag-0.9Cu fueron explorados en la University Sains Malaysia, Penang, Malasia. El indio con cerio redujeron el punto de fusión de la soldadura blanda de 217° a 204°C, y su mojado ligeramente mejorado sobre substratos chapados químicamente Ni-P y cobre. El ángulo de contacto de la soldadura blanda de aleación de indio fue tan bajo como 18° en cobre mientras que fue de ~30 grados en la soldadura blanda inicial. Además, el indio inhibió el crecimiento de una capa intermetálica en la interfaz del substrato y metal de la junta (Ref. 7). Esta adición de hierro prácticamente no cambió la mojabilidad de la soldadura blanda en cobre y redujo significativamente el ángulo de contacto en el substrato Ni-P. La soldadura blanda con Fe 6% exhibió el más bajo espesor de intermetálicos (1.5 micras) después de reflujo y envejecido en el metal base Ni-P a pesar de que resultó en el espesor más grande de una capa intermetálica (8.4 micras) en cobre. Por otro lado, el hierro mejoró la resistencia al cizallamiento de las juntas realizadas con soldadura blanda. La resistencia fue ~42 MPa en Ni-P y 53 MPa en cobre para la soldadura blanda libre de plomo con hierro 6%, mientras que la resistencia de la junta que se hizo usando la soldadura blanda inicial fue solamente de 25-29 MPa, y la resistencia de la soldadura blanda de aleación de indio fue de 33 MPa en Ni-P y 37 MPa en cobre. Sin embargo, las juntas hechas con soldadura blanda de aleación de indio demostraron la mejor plasticidad —elongación de hasta 39% con metal base Ni-P y hasta 50% de elongación con cobre.


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Soldadura blanda libre de fundente a base de galio para la unión de metales y cerámica Una nueva soldadura blanda de GaSn-Cu, endurecida por difusión y libre de fundente fue evaluada para la unión de partes de cobre a cerámica para un sensor piezoeléctrico por Avangard Corp., Sanct-Peterburg, Rusia. La soldadura blanda consiste de una mezcla que contiene 58.6% galio, 6.5% estaño y 35% polvo de cobre. El polvo de cobre tiene un tamaño de partícula en el rango de 25-45 micras (Ref. 8). Esta soldadura blanda fue preparada inmediatamente antes de soldar mezclando un polvo de cobre con una aleación master Ga-Sn por 15 s. La solidificación del metal de la junta inició 15 minutos después de la deposición entre las partes de cerámica y cobre a unirse. El calentamiento puede acelerar por muchas horas la difusión del cobre en la matriz de la aleación Ga-Cu y la formación de una solución sólida Ga-Cu-Sn. La temperatura de trabajo máxima de las juntas hechas por soldadura blanda es 242°C. Calentar por encima de esta temperatura pudiera resultar en la refusión del metal de la junta. Esta soldadura blanda tiene las siguientes características: el coeficiente de expansión térmica después de la solidificación es 1.6 × 10–5 °C–1; su peso específico es 5.5 g/cm3; el módulo de Young es ~211 GPa; y el coeficiente de Poisson es 0.10°C. Se encontró que la soldadura blanda es la más adecuada para unir cobre, aluminio, piezocerámica o vidrio.

Efecto de la adición de Al al 1% a soldaduras blandas libres de plomo en el crecimiento de intermetálicas El efecto de agregar 1% Al a soldaduras blandas de 100 Sn, 96.5 Sn–3.5 Ag (SA), y 95.5 Sn–3.8 Ag–0.7 Cu (SAC) en las tasas de crecimiento de capas intermetálicas entre estas soldaduras blandas y un substrato de Cu fue estudiado experimentalmente en la Universidad de Nottingham, Reino Unido. La adición de 1% Al a soldaduras

blandas SAC, SA y estaño disminuyeron la tasa de crecimiento de capas intermetálicas, que se forman en la interfaz entre el cobre y el metal de la junta (Ref. 9). La reducción más pronunciada en cuanto a tasa de crecimiento intermetálico se observó en el sistema SAC– 1Al/Cu durante el reflujo a 260°C durante 5–120 min bajo formigas 98%N2 + 2%H2. Esto fue acompañado por el desarrollo de una capa de compuesto intermetálico AlCu, el cual se formó primero dentro del grueso de la soldadura blanda y después migró hacia —y gradualmente substituyó— a los compuestos previamente formados Cu6Sn5 y Cu3Sn en la interfaz soldadura blanda/Cu. Éste se observó que finalmente se transformó en compuesto intermetálico Al2Cu3 y se dispersó en el grueso de la soldadura blanda nuevamente. Una reducción similar en el crecimiento y desarrollo asociado de intermetálicas se observó en probetas de SAC–1Al/Cu sometidas a envejecimiento térmico a 170°C bajo aire durante 24 - 2096 horas. Las tasas de crecimiento de los productos de reacción intermetálica típicas Cu6Sn5 y Cu3Sn en la interfaz SAC/Cu durante el envejecimiento térmico son ambas más bajas que aquellas interpoladas y calculadas de los resultados de pares de difusión Cu/Sn, Cu/Cu6Sn5, y Cu3Sn/Sn reportados en artículos anteriores. WJ Referencias Note: Refs. 1–6 son de Soldadura fuerte, soldadura fuerte de alta temperatura y unión por difusión, LÖT2013, DVS-Berichte, Vol. 293. 1. Hausner, S., y Wielage, B. 2013. Caracterización de una nanopasta de plata con respecto al comportamiento térmico y sinterizante para la unión a baja temperatura. pp. 136–142. 2. Tillmann, W., Pfeiffer, J., Wojarski, y Yurchenko, S. 2013. Evaluación del comportamiento mojante de soldaduras fuetes reactivas como una función de las condiciones de la superficie de substratos de carburo de silicio. pp. 151–156. 3. Hoyer, I., Weis, S., y Groll, M. 2013. Iones de níquel en agua potable y su migración fuera de los aportes


para juntas con soldadura fuerte. pp. 176–181. 4. Langohr, A., Swider, M. A., Wulf, E., Möwald, K., Hassel, T., Maier, H. J., y Möller, F. 2013. Desarrollo de metales de aporte libres de fundente y proceso para la soldadura fuerte de aluminio. pp. 205–211. 5. Pönicke, A., Rost, A., Schilm, J., y Michaelis, A. 2013. Soldadura fuerte con metal activo de varios metales sobre cerámica de nitruro. pp. 278–282. 6. Yamazaki, T., Tsuda, H., Sakaguchi, S., Ikeshoji, T.-T., y Suzumura, A. 2013. Producto de reacción entre diamante y polvo de manganeso calentado por rayos infrarrojos condensados para metalización. pp. 283–286. 7. Fallahi, H., Nurulakmal, M. S., Fallahi Arezodar, A., y Abdullah, J. 2012. Efecto de la formación de hierro e indio en la formación de intermetálicas y propiedades mecánicas de soldaduras blandas libres de plomo. Ingeniería y Ciencia de Materiales A 553: 22– 31. 8. Ivanov, N. N., Ivin, V. D., Dzubanenko, S. V., Lukianov, V. D., y Fedorov, S. S. 2013. Soldadura blanda libre de fundente. Patente rusa 2498889. Publicada el 20/nov./2013. 9. Li, J. F., Agyakwa, P. A., y Johnson, C. M. 2012. Efecto del Al en las tasas de de crecimiento de capas de compuestos intermetálicos entre soldaduras fuertes a base de Sn y substrato Cu. J. de Aleaciones y Compuestos 545: 70–79.

Información proporcionada por ALEXANDER E. SHAPIRO (ashapiro@titaniumbrazing.com) y LEO A. SHAPIRO, Titanium Brazing, Inc., Columbus, Ohio.

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CUADERNO DE TRABAJO

Comprendiendo la porosidad La porosidad es una discontinuidad, como cavidades, que se forma cuando una cantidad de gas queda atrapada en el metal de soldadura en solidificación o en un depósito de proyección térmica. La discontinuidad es generalmente esférica, pero puede ser alongada. La porosidad ocurre en la superficie o en la sub superficie de la soldadura. A continuación, con el apoyo de la Tabla 1, se discuten los tipos de porosidad. Porosidad dispersa. Este tipo de porosidad pudiera estar distribuida en soldaduras de paso sencillo, contenidas en un paso de una soldadura multi pasos o esparcida a través de varios pasos de las soldaduras multi pasos. Una técnica de soldadura con deficiencias, gases de protección contaminados o incorrectos, contaminantes en la superficie de la pieza de trabajo o materiales defectuosos son las causas usuales. Porosidad agrupada. Este tipo se manifiesta como un grupo localizado de poros con una distribución geométrica aleatoria. Frecuentemente es el resultado del inicio o término inadecuado del arco de soldadura. Las mismas condiciones que causan el soplo del arco pueden contribuir a la formación de la porosidad agrupada. Porosidad vermicular o de gusano. El término porosidad

vermicular denota una forma de porosidad que tiene una longitud mayor que el ancho y yace aproximadamente perpendicular a la cara de la soldadura. En soldaduras de filete, la porosidad alargada normalmente se extiende de la raíz de la soldadura hacia la cara. Cuando se pueden ver uno o dos poros en la superficie de la soldadura, es probable que muchos poros vermiculares sub superficiales estén entremezclados entre los poros expuestos. Mucho de la porosidad vermicular en las soldaduras no se extiende a la superficie. En las soldaduras por electro escoria, la porosidad vermicular es causada típicamente por la solidificación rápida. Porosidad alineada. Algunas veces llamada porosidad lineal, la porosidad alineada consiste de un arreglo localizado de poros esféricos o alargados orientados en una línea. Pudiera estar alineada a lo largo de la interfaz de la soldadura, en la raíz de una soldadura o en un límite entre cordones de soldadura. La evolución del gas a partir de contaminantes en la ubicación donde la discontinuidad se ha formado es la causa de la porosidad alineada. Porosidad alargada. Este tipo de porosidad asemeja la porosidad vermicular en que tiene una longitud mayor que — Continúa en la página 53

Tabla 1 — Porosidad: Causas Comunes y Remedios Causas

Remedios

Exceso de hidrógeno, nitrógeno u oxígeno en la atmósfera de la soldadura.

Usa metales de aporte altos en desoxidantes y procesos de soldadura bajos en hidrógeno; incrementa el flujo del gas de protección.

Tasa alta de solidificación.

Usa el precalentamiento o aumente la entrada de calor.

Metal base sucio.

Limpia las caras de la junta y superficies adyacentes.

Alambre de soldadura sucio.

Usa alambre de soldadura empacado y limpiado de manera especial y almacénalo en un área limpia.

Longitud de arco, corriente de soldadura o manipulación del electrodo inadecuadas.

Cambia las técnicas y condiciones de soldadura.

Volatilización del cinc del acero galvanizado con latón.

Usa metal de aporte cobre-silicón; reduce la entrada de calor.

Acero galvanizado.

Retira el cinc antes de soldar; usa electrodos E6010 y manipula el calor del arco para volatilizar el cinc delante del charco de soldadura fundido.

Humedad excesiva en la cubierta del electrodo o en las superficies de la junta.

Usa procedimientos recomendados para hornear y almacenar electrodos; precaliente el metal base.


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NUEVOS PRODUCTOS Y LITERATURA Devanadoras para uso portátil con la máxima protección

Fronius ha ampliado su oferta de devanadoras Case para el uso portátil en entornos adversos. Además de la VR 5000 Case, disponible desde hace tiempo para las fuentes de potencia TransSteel, ahora también se ofrecen las devanadoras para las series de equipos TPS/i (WF 25i Case) y TPS (VR 4000 Case). Los usuarios pueden elegir

entre dos variantes con bobina estándar (D300) y bobina pequeña (D200). Estos equipos resistentes a golpes, están completamente cerrados y protegidos contra polvo, humedad y proyección de agua, por lo que resultan perfectos para plataformas petrolíferas, construcción naval, construcción de vehículos ferroviarios y todo tipo de entornos con las peores condiciones ambientales. El modelo de maletín con asa ergonómica facilita el transporte de los equipos Case, incluso en distancias largas. Con unas dimensiones de 613 x 244 x 437 mm, la devanadora para la bobina D300 es muy compactas. Si se dispone de poco espacio, el usuario puede recurrir a la devanadora D200 cuyas dimensiones son de tan solo 507 x 200 x 320 mm y pesa menos de 10 kg, resultando muy cómodo el transporte por cualquier abertura con un diámetro de hasta 350 mm. Fronius se ha asegurado también de

que las conexiones no puedan perderse durante el funcionamiento. Están equipados con tapas laterales abatibles para proteger la bobina de hilo, la placa motor y las conexiones en el interior. Ambas tapas pueden manejarse fácilmente, incluso con guantes. La familia de devanadoras puede ampliarse con configuraciones de equipamiento opcionales como las variantes de refrigeración por agua o gas, un rotámetro de caudal de gas que permite ajustar y controlar con precisión la cantidad de gas protector suministrada directamente en el equipo de avance y el interruptor opcional de conexión on/off que interrumpe el circuito de corriente durante el transporte. Además, se puede pedir la devanadora con el zócalo de electrodo montable en la parte posterior del equipo para la soldadura por electrodo. Fronius México www.fronius.mx 52 (81) 8882 8200

Capacitación y Certificación en Soldadura por AWS DALUS es una empresa autorizada como por la American Welding Society.

Certificaciones de AWS: CW/ELW CWE CWI/SCWI CWS CWR CWF CWSR CWEng

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Sistema proporciona soldadura por posición alrededor de la circunferencia del tubo

lador offset que ofrece al operador una vista del arco y la habilidad de depositar soldaduras automatizadas de filete (+45/–30 grados). El seguimiento del sistema de los parámetros de soldadura además permite al operador recuperar qué versiones fueron usadas para cada soldadura. La unidad puede adaptarse para soldar con electrodo con núcleo de fundente, Innershield®, fransferencia por tensión de superficie y GMAW con cambios mecánicos mínimos. Adicionalmente, el M-400 ofrece soldadura por posición alrededor de la circunferencia del tubo. CRCEvans Pipeline International, Inc. www.crcevans.com (800) 6649224

El M-400 —un sistema de soldadura de antorcha sencilla con alimentación de alambre incorporado, fuente multipoder, multiprocesos y de peso ligero— proporciona el mismo rango y funcionalidad de sistemas anteriores mientras al mismo tiempo reduce el peso total en un 25%. Incluye un osci-

Tubería de titanio resiste ambientes inhóspitos Los nuevos tubos de titanio de la empresa para intercambiadores de calor, condensadores y aplicaciones de procesamiento químico tienen la resistencia a la corrosión y proporción re-

sistencia/peso que los hacen adecuados para operaciones en ambientes inhóspitos, incluyendo agua marina. La empresa ofrece Titanio Grado 2 en grosores de pared de 0.020 a 0.083 pulgadas, con medidas de diámetro externo de 0.5 a 1.5 pulgadas. La tubería de pared ligera optimiza el intercambio de calor y reduce los costos generales de operación. Una delgada película de óxido sobre la superficie del tubo aumenta la resistencia a la corrosión. Todos los tubos tienen la certificación ASTM B338 y ASME SB338. RathGibson www.rathgibson.com (800) 3677284

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Sitio web permite acceso a documentos técnicos Un manufacturero de periféricos y pistolas para GMAW robótica y semiautomática ha lanzado un sitio Web rediseñado para proporcionar una navegación más sencilla y funcionalidad aumentada. Los visitantes al sitio pueden tener acceso a manuales del propietario y documentos técnicos, actualizaciones en noticias y productos, oportunidades de carrera y hojas de datos de seguridad. El sitio Web es amigable con los dispositivos móviles y se adapta a pantallas de cualquier medida.

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El punzón Sumner incluye un inclinómetro digital fijado en una base angular, útil para medir ángulos en las tuberías. El indicador, fácil de leer, despliega ángulos redondeados a la centésima más próxima y se puede retirar de la base magnética angular. La base angular contiene un martillo accionado por resorte, con botón, para marcar con claridad los tubos en el punto deseado. Usar la herramienta involucra colocar la base en el tubo, encender el inclinómetro y ajustarlo según sea necesario hasta que se logre el ángulo deseado, jalando el martillo accionado por resorte, y presionar el botón en la base angular para marcar el tubo. Sumner Manufacturing Co., Inc. www.sumner.com (281) 9996900

Pintura blanca resistente al calor no se pondrá amarilla a 1200°F La pintura blanca resistente al calor Thurmalox® 290-00 cuenta con una fórmula de patente para evitar que se torne amarilla a temperaturas de hasta 1200°F. La pintura permanece blanca y no se despostillará, ni se agrietará o 48 WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL / ENERO 2015

Dampney Co., Inc. www.dampney.com (617) 3892805

Video presenta nuevo sistema de planeación de carrera El presidente de AWS Dean Wilson habla, en un nuevo video, sobre un sistema gratuito y en línea de planeación y gestión de carrera que será lanzado en Enero de 2015. El Sistema está diseñado para ayudar a los estudiantes que ingresan la fuerza laboral a que combinen sus conocimientos y habilidades con las carreras y trabajos disponibles. El video puede verse en www.aws.org/innovation. American Welding Society www.aws.org (800) 4439353

Celda de trabajo desarrollada para prefabricación de tubo Para la Rotoweld 3.0, todos los aspectos de máquina, incluyendo diseño mecánico, servo controles, computa dora y software, pasaron por un proceso de reingeniería. Este modelo base está construido con un rotador sencillo y tabique modular. Debido a su manipulador robotizado, la misma pistola


Se ofrece sistema aditivo de manufactura

de soldadura, alimentador de alambre y fuente de energía pueden usarse para realizar el paso controlado por visión y todos los pasos subsecuentes de llenado. Usando controladores electrónicos de flujo másico, la unidad puede mezclar su propio gas. En caso de que se requirieran procesos extras tales como soldadura por arco con electrodo con núcleo de fundente o por arco sumergido, la actualización es posible. Las celdas de soldadura para tubo de la marca son desarrolladas para la prefabricación de tubería industrial, manufactura de contendores a presión, u otra soldadura similar 1G.

La empresa estará ofreciendo a la venta sus sistemas aditivos de manufactura con oportunidades de entrega acelerada disponible a partir del 1 de septiembre. El proceso combina un diseño apoyado por computadora, tecnología de soldadura por haz de electrones y procesamiento aditivo por capas. Las tasas de deposición de su proceso de manufactura aditiva por haz de electrones van desde 7 a 20 libras/hora, dependiendo de la geometría de la parte y el material seleccionados. La envolvente puede alcanzar hasta 19 × 4 × 4 pies (L × W × H). Sciaky, Inc. www.sciaky.com/additive_manufacturing.html (877) 4502518

Pador Group Ltd. es el distribuidor de la empresa en Norte América Tecnar www.tecnar.com (450) 4611221

DVDs de entrenamiento incluyen soldadura por arco metálico protegido con gas La última revisión de la empresa de su material pedagógico avanzado para Soldadura por Arco Metálico Protegido con Gas incluye actualizaciones a varios temas relacionados con la soldadura de aluminio. Los temas incluyen una introducción al proceso; preparación, operación y desactivación del equipo; juntas a tope de ranura en V en posición plana y horizontal, con transferencia por rocío y transferencia por rocío pulsado; y la soldabilidad del aluminio, soldaduras de filete y soldaduras de ranura sencilla en V en varias configuraciones de junta y posiciones, tanto por rocío como por rocío pulsado. Se incluye una sección acerca de salud y seguridad del soldador. El paquete de entrenamiento incluye dos DVDs (15 temas) y el manual del instructor (1 cuaderno de trabajo del estudiante, 1 guía técnica, exámenes escritos y claves de respuestas). Hobart Institute of Welding Technology www.welding.org (800) 3329448

Balanzas de grúa portátiles manejan tubo Las balanzas de grúa de la Serie IE presentan un control remoto inalámbrico con un rango de 32 pies además de teclas de funciones para encendido, cero, tara y sostener. Se ofrecen en capacidades de 100 × 0.05, 200 × 0.1, 500 × 0.2, 1000 × 0.5 y 2000 × 1.0 libras, tienen una pantalla LCD de 5 dígitos y pueden operar hasta 5 horas con una batería totalmente cargada de 9V DC. Las balanzas de grúa tienen una carcasa de aluminio fundido, pantalla LCD de 1.1 pulgadas y se entregan con un gancho y grilleta para colgar. Las aplicaciones incluyen la manufactura y ensamble de tubería, tubos y otras tareas. Alliance Scale, Inc. www.alliancescale.com (800) 3436802 ENERO 2015 / WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL 49

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NOTICIAS INTERNACIONALES — Continuación de la página 8

Reece McIver, jefe de operaciones de la compañía, informó que la empresa planea contratar a los trabajadores en el norteño estado mexicano de Coahuila, gestionando para ellos una autorización para trabajar en Estados Unidos mediante una visa H2B. La visa permite a los empleadores estadunidenses poder contratar a trabajadores de otros países para cubrir puestos de trabajo temporales no agrícolas en Estados Unidos. El oficio de soldador es uno de los de mayor demanda en Texas actualmente debido al auge de la construcción de estructuras de perforación, generado por el “boom” de extracción de gas y petróleo que se registra en la entidad. De acuerdo con el reporte del Banco de la Reserva Federal de Dallas de octubre pasado, los salarios de los soldadores en Texas “están escalando rápidamente” y es “imposible encontrar” gente dedicada a este oficio que no esté ocupada. Los salarios para un soldador en Texas inician en unos US$40,000 dólares al año y pueden llegar a superar los US$70,000, dependiendo de la experiencia del trabajador. McIver comentó que la contratación de los trabajadores de México es “una solución temporal a un problema que ya tiene bastante tiempo para nosotros”. “Tenemos que encontrar una solución que no dependa de este programa (visa H2B) y nos permita tener trabajadores estables que tengan aquí a sus familias y sus hijos en la escuela”, señaló McIver. La visa H2B sólo autoriza al trabajador a laborar durante 10 meses en Estados Unidos.

Capacitación en soldadura en Astillero Río Santiago (Argentina) El presidente de Astillero Río Santiago Héctor Scavuzzo, junto al presidente de la Unión Industrial del Gran La Plata (UIGLP), Francisco Gliemmo, firmaron un acta con la intención de crear un centro de capacitación de excelencia en soldadura. La capacitación se realizará de acuerdo a los programas que establece el Instituto Internacional de Soldadura. Scavuzzo celebró la iniciativa y sostuvo que por indicación del gobernador Daniel Scioli, toda acción tendiente a la capacitación y a la generación de nuevos puestos de trabajo contará con el apoyo del Astillero Río Santiago y del ministerio de la Producción Ciencia y Tecnología que conduce Cristian Breitenstein. Ambos organismos se comprometieron a trabajar de manera conjunta en actividades relacionadas a la capacitación de mano de obra através de asesoramiento, asistencia técnica, e instalaciones e insumos, teniendo en cuenta la calificada mano de obra de los trabajadores del Astillero Río Santiago.

la línea de Transmisión Eléctrica Iquitos-Moyobamba (US$434 millones). Esto abrirá oportunidades laborales para los técnicos calificados: sólo el Gasoducto del Sur demandará más de dos mil técnicos en soldadura. El déficit de personal técnico bien calificado es mayor en algunas industrias, como la minera, que compite por mano de obra a nivel internacional. Así, por ejemplo, el Senati registra que el 91% de sus egresados se encuentra trabajando y Tecsup registra una tasa de 95%.

Suzuki incrementa sus inversions en Colombia Con un plan programado entre finales del 2014 y comienzos del 2015, la firma busca fortalecerse en tecnología y automatización. La compañía Suzuki tiene en marcha un plan de inversión hasta el año entrante que asciende a los US$11 millones. En general, los recursos están destinados a fortalecer su capacidad productiva con innovación y mayor tecnología en la planta que opera en Pereira. La primera parte de esos recursos, US$ 5.4 millones, se han invertido en el último año, explicó la compañía. Suzuki Motor de Colombia detectó las nuevas necesidades, preferencias y gustos del mercado, por lo que adaptó su planta de producción con una línea de inyección de plástico con capacidad para diseñar y producir nuevos moldes y accesorios. Esta planta también cuenta con el primer laboratorio del país con capacidad de simular el comportamiento de las emisiones de gases generadas durante la conducción real. Este espacio en la fábrica reafirma su compromiso con el medio ambiente, con el cumplimiento de la ley y con los usuarios. Otro paso por la mayor productividad fue dentro de su plan de automatización en el proceso de soldadura. En noviembre de 2013 puso en marcha, por primera vez, una celda automática de soldadura. En abril del año entrante se espera culminar una segunda etapa en la que se instalará la celda robótica de soldadura para tanques de combustible. WJ

¡Hablemos! En el Welding Journal En Español nos encantaría escuchar su opinión, ya sea para criticarnos, elogiarnos, o darnos ideas de artículos que podamos publicar. Estamos especialmente interesados en escuchar de empresas mexicanas que tengan nuevos productos o servicios que ofrecer, reseñas técnicas, o comunicados de prensa. En fin, cualquier información que usted quiera divulgar en la industria de soldaduras en todo México. Envíe un correo electrónico con cualquier inquietud a Carlos Guzmán, a la dirección:[email protected].

Gasoducto del Sur demandará más de dos mil soldadores (Perú)

O escríbanos por correo a:

Este año, el gobierno ha concesionado grandes proyectos de infraestructura por más de US$10 mil millones de dólares, los más importantes son la Línea 2 del Metro de Lima (US$5.168 millones), el Gasoducto del Sur (US$3.600 millones), el aeropuerto de Chinchero (US$658 millones) y

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CUADERNO DE TRABAJO — Continuación de la página 44

su ancho. Sin embargo, al contrario de la porosidad vermicular, la porosidad alargada yace aproximadamente paralela al eje de la soldadura. Causas. Las causas típicas de porosidad en el metal de soldadura están relacionadas con el proceso y el procedimiento de soldadura y, en algunos casos, con el tipo y química del metal base. El proceso de soldadura, procedimiento de soldadura y tipo de metal base (incluyendo el método de manufactura) afectan directamente las cantidades y tipos de gases presentes en el charco de soldadura fundida. El proceso de soldadura y el procedimiento de soldadura controlan la tasa de solidificación, la cual luego afecta la cantidad de porosidad del metal de soldadura. Los procedimientos de soldadura apropiados para una combinación dada de proceso de soldadura y metal base debería producir soldaduras que estén esencialmente libres de porosidad. Generalmente hay gases disueltos en el metal de soldadura fundido. La porosidad se forma cuando el metal de soldadura solidifica si los gases disueltos están presentes en cantidades mayores que sus límites de solubilidad sólida. Los gases que pudieran estar presentes en el charco de soldadura fundido incluyen hidrógeno, oxígeno, nitrógeno,

monóxido de carbono, dióxido de carbono, vapor de agua, sulfuro de hidrógeno, argón y helio. De estos, solamente el hidrógeno, oxígeno y el nitrógeno son solubles a un grado significativo en un charco de soldadura fundida, y la solubilidad de estos gases en metal solidificado es significativamente menor que en metal líquido. El hidrógeno es la causa principal de porosidad. Pudiera ingresar en el charco de soldadura fundida a partir de muchas fuentes como la atmósfera de gas que rodea a la zona del arco o en los constituyentes formadores de hidrógeno, la disociación del agua. El hidrógeno disuelto en el metal base en sí o en óxidos superficiales pudieran permanecer en el metal de soldadura. Los metales de aporte pudieran además contener hidrógeno disuelto. WJ

Extraído del Welding Handbook, Vol. 1, novena edición.



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