Guia de Ejercicios de Soldadura

CUESTIONARIO DE SOLDADURA

1.

Agrupe los siguientes códigos de acuerdo a :

a) Códigos de diseño; b) Código de fabricación; c) Código de calificación de procedimientos y soldadores: y Código ASME IX y Código API 1104 y Structural Welding Code  AWS D 1.1 2.

3. 4.

5.

6.

Cuál es la diferencia entre : una Especificación de Procedimiento de Soldadura (EPS o WPS) y un Registro de calificación de procedimiento (PQR o RCP) a) Uno se usa en producción, y el otro para calificación; b) Uno necesita ensayos mecánicos y otro no; n o; c) ambos a y b ¿Cuáles

mismas.

son las cuatro posiciones básicas de soldadura?  para que sirve determinar las

¿En que posición esta el tubo que rueda horizontalmente durante la soldadura? . a] 2G. b] 1G. c] 6G. d] 5G. e] 5F La posición de soldadura de tubos 6G es una combinación de: a) Las posiciones planas y horizontales . b) Las posiciones horizontal y vertical. c) Todas las posiciones de soldadura .

a) Realizar la simbología correspondiente a los siguientes croquis de soldaduras, según la Norma ANSI/AWS A2 .4-93:

1


7.

8.

9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

16. 17. 18.

19.

20. 21.

¿Qué

función cumple el recubrimiento de los electrodos en la soldadura? . Indique la función del polvo de Fe . De ejemplos de electrodos . ¿Cuáles de las siguientes características dependen del tipo de recubrimiento del electrodo? a] Penetración. b] Diseño de junta . c] Forma del cordón obtenido. d] Posición de soldadura para la que es apta . e] Tipo de corriente en que opera correctamente . ¿Cuál

es el motivo de resecar los electrodos revestidos? De ejemplos en los cuales se realiza y especifique temperatura y tiempo recomendado . Describir el papel del revestimiento del electrodo o del fundente en la soldadura protegida por escoria y mencionar algunos procesos de e stas características . De ejemplos de electrodos revestidos que posean alta penetración y sus respectivas especificaciones según AWS . Seleccionar posibles electrodos revestidos para soldar una chapa de 3 mm de espesor de acero de bajo carbono . Seleccionar un electrodo revestido para soldar un acero ASTM A 36 (acero al carbono para usos estructurales). Seleccionar un electrodo revestido para soldar un acero SAE 4140. Seleccionar un electrodo revestido para soldar un acero al C-Mn. El metal depositado deberá poseer una tensión de fluencia de aproximadamente 52 0 N/mm2 y sea resistente a la fisuración en frío. Será utilizado con una intensidad de corriente (CC) de 150 amp. Seleccionar un electrodo revestido para soldar un acero resistente al calor utilizado en las industrias químicas (Cr/Mo) . ¿Qué es el soplo o desviación del arco? . ¿Cómo podría evitarlo? . a] ¿Qué parámetros y condiciones de soldadura modificaría para aumentar el calor aportado?. b] En la mayoría de los procesos de soldadura por fusión, la velocidad de soldadura es independiente de la energía de aportación . ¿Cuál de los procesos es una excepción a lo anterior? . Explique porque . Se ha indicado que la velocidad de enfriamiento es mayor en el proceso GMAW que en el SMAW y que es mayor la probabilidad de que ocurra fisuras en la ZAC en los aceros templables. ¿Cuál es la razón principal por lo que la velocidad de enfriamiento del metal de soldadura es mayor en GMAW que en SMAW? . a] ¿Por qué no se recomienda CO2 como gas de protección en la soldadura de aceros inoxidables? b] Dar las condiciones y características de los distintos tipos de transferencias en el proceso GMAW? En el proceso GMAW la corriente de soldadura se regula mediante: a) El diámetro del alambre . b) La fuente de poder c) La velocidad del alambre . d) Caudal de gas .

22. De acuerdo con la Norma AWS A5 .20 que especifica los requerimientos que deben cumplir los electrodos tubulares para soldadura de aceros al C, estos se clasifican según (cual o cuales de los siguientes ítem): a] Se usan con protección gaseosa o sin ella . b] Se usan en una o multipasadas . c] Las posiciones de soldadura para las que son aptas . d] Las propiedades mecánicas del metal de aporte puro . e] Se usan en CC (+) o CC ( -). 23. ¿Qué es la corriente de transición en el proceso GMAW? . 24. ¿Por qué se usa la corriente alterna para soldar Aluminio y sus aleaciones? . 25. ¿Por qué se usa Tungsteno en el proceso GTAW? . 26. ¿Cuándo utilizaría el proceso GTAW con aporte y cuando sin aporte? .

2


27. A qué tipo de electrodo de tungsteno corresponde un color naranja en la punta . ¿Cuál es la corriente y diámetro de boquilla recomendado para un electrodo de 3,2mm de diámetro utilizado en DCEN y DCEP? 28. ¿Por qué el proceso de soldadura SAW no se adapta a todas las posiciones de soldadura? 29. ¿Calcule el Indice de Basicidad IB de los siguientes tipos de F LUX?

30.

Complete la siguiente Tabla

31. 32. 33.

¿Por qué debe ser inerte el gas utilizado en un proceso GTAW? ¿En el proceso GTAW, es posible encender el arco sin el uso de la alta frecuencia? En un proceso GMAW, una extensión libre del alambre excesivamente larga, ¿Qué inconvenientes presentaría? ¿En qué se diferencia el proceso GMAW del FCAW? Un proceso semiautomático de soldadura, ¿requiere mayor habilidad del soldador? ¿Cuáles son las variables operativas que maneja el soldador en un proceso manual? ¿Cuáles son las variables operativas que maneja el soldador en un proceso semiautomático? ¿Es importante la altura o espesor de la capa de fundente en el proceso SAW? Un electrodo descentrado, ¿En qué puede afectar a la soldadura?

34. 35. 36. 37. 38. 39.

Dibuje la sección transversal de un cordón de soldadura de una pasada realizada sobre una chapa (bead-on-plate) e indique: a) El área metal base fundido ., b] El área zona afectada por calor ., c] El área del cordón de soldadura . 41. Calcular la energía de aportación o Heat Input y la Energía Neta Aportada de una soldadura realizada con los siguientes parámetros: V = 2 4 volts. , I = 150 amp. , v = 3 mm/seg. a) Con un proceso SMAW. b) Con un proceso SAW. c) Con un proceso GTAW . 42. Calcular el área transversal de un cordón de soldadura realizado en un acero con un proceso SMAW con los siguientes parámetros: V = 30 volts. I = 100 amp. v = 3 mm/seg . Q = 10 J/mm3. (Calor teórico necesario para fundir un material) L = 0,8 (Rendimiento del proceso) V2 = 0,3 (Rendimiento térmico) 43. Se desea conocer la composición química aproximada (Cr y Ni) del cordón de soldadura cuando se suelda una chapa de acero al 9% de Ni con un electrodo de composición 40.

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química según el fabricante de 8 0% Ni y 20

%

Cr. El porcentaje de dilución total es del

40%.

En soldadura con electrodo revestido las propiedades definitivas del aporte de soldadura se obtienen recién a partir de la: a) 2º p asada . b) 3º pasada. c) 4º pasada. d) 5º pasada . 45. Un metal de aporte de acero inoxidable AISI 3 08 es usado para soldar un acero inoxidable AISI 310. ¿Cuál es la fase primaria de solidificación, si la relación de dilución es de aproximadamente 6 0 %? 44.

http://engm01. ms . ornl.gov/FNP L ots .HTM L http://engm01. ms . ornl.gov/FNPL otsNeural. HTM L 46.

Determinar el porcentaje de DI LUCIÓN de las juntas soldadas de la siguiente Figura . http:/www.infosolda.com.br (Ver inf . técnica, metalurgia sold .)

47. ¿Qué 48. 49.

50.

se entiende por Soldabilidad? Analice los ejemplos de la pagina WEB:

http:/www.twi.co.uk/j32k/protected/band_3/ksrjp00 2.html

Definir la Zona Afectada por Calor (ZAC) de una soldadura . ¿Qué significa velocidad de enfriamiento de la pieza soldada y qué importancia tiene para la soldadura?. Es frecuente la unión entre aceros cuyas propiedades mecánicas difieren sensiblemente . En esos casos, refiriéndonos a la resistencia a tracción . ¿Cuál se requiere en la junta? a) Similar al más resistente . b) Promedio de ambas . c) Similar o superior al menos resistente . d) No tiene requerimientos .

51. Calcular el tiempo de enfriamiento entre 8 00 y 5 00 ºC (t8/5) en un proceso de soldadura realizado con SMAW en un acero con los siguientes parámetros de soldadura: V = 30 volts I = 180 amp v = 3 mm/seg T 0 = 20 ºC V= 7,85 gr/cm3 c = 0, 56 J/grºC Junta en V d = 1 cm P= 0,35 J/segºCcm 52. Idem Ejercicio 5 1, pero con d = 3 cm . 53. Idem Ejercicio 5 1, empleando precalentamiento T 0 = 300 ºC. 54. Idem Ejercicio 5 1, empleando precalentamiento T 0 = 300 ºC. 55. Determinar la temperatura de precalentamiento (Tp):

4


56. Cuando se sueldan aceros de alto manganeso ( 12-14%) de estructura austenítica es aconsejable precalentar a una temperatura de: a) 100 ºC. b) 160 ºC. c) 300 ºC. d) 450 ºC. f) Ambiente. 57. Evaluar la susceptibilidad a fisuración en caliente de un acero con la siguiente composición química: C = 0,2% Mn = 0,8% Si = 0,27% S = 0,07% Nb = 0,06% Cr = 0,05% P = 0,014%. 58. Evaluar la susceptibilidad a fisuración por alivio de tensiones o revenido de los siguientes aceros: a] C = 0,15% Mn = 0,4% Si = 0,3% S = 0,010% Nb = 0,05% Cr = 1% P = 0,030% V = 0,1% Cu = 0,8% Mo = 1,8%. b] 21 /4 %Cr - 1 % Mo 59. Evaluar la susceptibilidad a la fisuración en frío de los siguientes aceros:

60. Indique en cada caso el tipo de defecto .

61. El Azufre es un elemento nocivo en los aceros que atenta contra la sanidad de las soldaduras. Si su valor es excesivo, ¿qué defecto provoca? . a) Fisuración en frío . b) Fisuración en caliente . c) Falta de fusión . d) Porosidad. e) Socavación . f) Desgarramiento laminar .

5


62.

Las

fisuras producidas por Hidrógeno (fisuración en frío o fisuras diferidas) se producen cuando se verifica cual o cuales de las siguientes condiciones: a] Hay cantidad suficiente de H difusible . b] Existe una microestructura susceptible . c] La pieza permanece por debajo de 100 ºC. d] Hay una concentración de tensiones residuales . 63. Describa las razones más importantes por las cuales un componente soldado está en general más expuesto a la fractura rápida que un componente similar construido sin emplear soldadura . 64. ¿Qué efecto tiene en general la presencia de una discontinuidad volumétrica (P .Ej. porosidad) sobre las propiedades mecánicas de una unión soldada 65. ¿Qué efecto produce en general sobre las propiedades mecánicas de una unión soldadaen un acero al carbono la presencia de una falta de fusión? 66. ¿Cuál de los dos diseños mostrados en la Figura es el más susceptible a desgarramiento laminar?. Indique la localización donde el desgarramiento laminar es el más factible de ocurrir. http://www.twi.co.uk/j32k/protected/band_3/jk47.html

67. Bajo qué condiciones de servicio es especialmente importante controlar la altura del refuerzo de la soldadura? 68. ¿Qué riesgo representan las salpicaduras? 69. ¿qué mecanismos provocan el fenómeno de fisuración en caliente? 70. ¿Por qué se generan tensiones residuales durante la soldadura? 71. ¿Por qué razón es frecuente emplear una junta en X asimétrica? 72. ¿Por qué razón en la soldadura de aleaciones de aluminio se hace particularmente importante el problema de la distorsión? 73. Calcular el porcentaje de los elementos de la composición química del metal de soldadura, cuando se unen un acero inoxidable AISI 3 16 y un acero aleado Cr-Mo con un metal de aporte ERNiCr-3. En la tabla siguiente se indican los porcentajes de los elementos de la composición química de los metales base y metal de aporte y la dilución .

74.

Obtener la estructura de un acero inoxidable con la siguiente composición: C = 0,02%, Cr = 18,5%, Ni = 12%, Mo = 2,6%, Mn = 1,8 %, Si = 0,8%, N = 0,04%, según los diagrama de Schaeffler, Delong y WRC .

5 Un acero inoxidable AISI 3 04 con la siguiente composición química: Cr = 18,1%, Ni = 8,49%, C = 0,06%, Si = 0,66%, Mn = 1,76%, Mo = 0,36%, S = El gas de 0,01 2%, P = 0,036% y N = 0,066%, es soldado con el proceso GTAW . protección es Ar - 2N2 y el contenido de N del metal de soldadura es aproximadamente

7 .

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0,13%.

El contenido de los otros elementos de aleación son esencialmente los del metal base. a] Calcular el número de Ferrita (FN) para el metal base y el metal de aporte b] El metal de soldadura exhibe una fase de solidificación primaria de K y el contenido de ferrita medido indica esencialmente FN = 0. ¿Es FN calculado para el metal de soldadura coincidente con el medido? . 6 Se desea soldar un acero inoxidable AISI 430 con otro AISI 3 04, utilizando el proceso 7 SMAW. Determinar: A) Electrodo a utilizar B) Estructura del cordón de soldadura con el aporte seleccionado . C) Estructura sin aporte, considerando proceso GTAW . 77.

Se desea realizar la soldadura de un material SAE 4140 con otro de acero inoxidable AISI 316 L empleando el proceso SMAW . Determinar: a. Estructura sin aporte . b. Electrodo que emplearía . c. Estructura del cordón de soldadura con el aporte seleccionado en b)

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