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UNIVERSIDAD UNIVERSID AD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULT FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
PROCESOS DE MANOFACTURA MANOFACTURA MC216 SOLDADURA DOCENTE:
ING. PAREDES JARAMILLO SANTIAGO ALUMNO:
. ALVARADO SALAZAR, JHEYSSON ALEXANDER.
SECCIÓN:
A
LIMA – 2!"
SOLDADURA
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ÍNDICE I.
INTRODUCCI#N.......................................................................................2
II. OBJETIVOS...............................................................................................$ III.
FUNDAMENTO TE#RICO......................................................................$
IV.
MATERIALES Y PROCEDIMIENTO.........................................................."
V.
CUESTIONARIO.....................................................................................%
VI.
OBSERVACIONES................................................................................!2
VII. CONCLUSIONES..................................................................................!2 VIII.
BIBLIOGRAFÍA.................................................................................!2
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I.
INTRODUCCIÓN
La manufactura no solo es la transformación de materiales en artículos de mayor valor, sino también es la aplicación de procesos químicos y físicos que alteran la geometría, las propiedades, o el aspecto de un determinado material, como es el caso de la soldadura, para la elaboración de un producto. Soldadura, en ingeniería, procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen por aplicación de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin al aporte de otro metal, llamado metal de aportación, cuya temperatura de fusión es inferior a la de las piezas que han de soldarse. La mayor parte de procesos de soldadura se pueden separar en dos categorías soldadura por presión, que se realiza sin la aportación de otro material mediante la aplicación de la presión suficiente y normalmente ayudada con calor, y soldadura por fusión, realizada mediante la aplicación de calor a las superficies, que se funden en la zona de contacto, con o sin aportación de otro metal. !l tipo de soldadura más adecuado para unir dos piezas de metal depende de las propiedades físicas de los metales, de la utilización a la que está destinada la pieza y de las instalaciones disponibles. Los procesos de soldadura se clasifican seg"n las fuentes de presión y calor utilizadas.
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II.
OBJETIVOS
#emostrar la importancia del proceso de soldadura en la actualidad. $onocer los elementos de seguridad empleados en el proceso de soldadura. %dentificar y diferenciar, los distintos procesos de soldadura tales como soldadura &utógena, de arco eléctrico, '%( y soldadura de resistencia. $onocer los diferentes elementos y aplicaciones que componen estos procesos de soldadura. )ealizar una demostración de soladura eléctrica.
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III.
FUNDAMENTO TEÓRICO Soldadura por re!"e#$!a el%$"r!$a
!ste tipo de soldadura se basa en el efecto *oule el calentamiento se produce al pasar una corriente eléctrica a través de la unión de las piezas. !l calor desprendido viene dado por la e+presión - ,/0 + %/ + ) +. t Siendo - calor 1en calorías2. % - intensidad de corriente eléctrica 1en amperios2. ) - resistencia 1en ohms2 al paso de la corriente eléctrica. t - tiempo 1en segundos2. La soldadura por resistencia puede realizarse de las siguientes maneras
Por pu#"o. Las piezas 4generalmente chapas4 quedan soldadas por peque5as zonas circulares aisladas y regularmente espaciadas que, debido a su relativa peque5ez, se denominan puntos. Las chapas ob3eto de unión se su3etan por medio de los electrodos y, a través de ellos, se hace pasar la corriente eléctrica para que funda los puntos. $uando se solidifican, la pieza queda unida por estos puntos, cuyo n"mero dependerá de las aplicaciones y de las dimensiones de las chapas que se unen.
!ste tipo de soldadura por puntos tiene gran importancia en la industria moderna, sobre todo en chapa fina. Se emplea en la fabricación de carrocerías de automóviles, electrodomésticos 1por e3emplo, heladeras2, y en las industrias eléctrica y de 3uguetería. !+isten algunas variantes de la soladura por puntos por puntos individuales, por puntos m"ltiples, bilateral, unilateral, etc.
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Por $o"ura. La soldadura eléctrica por costura se basa en el mismo principio que la soldadura por puntos, pero en este caso las puntas de los electrodos se sustituyen por rodillos, entre los cuales y, presionadas por el borde de éstos, pasan las piezas a soldar.
SOLDADURA POR ARCO
La idea de la soldadura por arco eléctrico, a veces llamada soldadura electrógena, fue propuesta a principios del siglo 6%6 por el científico inglés H()*+ D/0, pero ya en 7889 dos investigadores rusos consiguieron soldar con electrodos de carbono. $uatro a5os más tarde fue patentado un proceso de soldadura con varilla metálica. Sin embargo, este procedimiento no tomó importancia en el ámbito industrial hasta que
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el (34 O3/ 567789 inventó, en 7:0, el electrodo recubierto. Su uso masivo comenzó alrededor de los a5os 7:9.
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P7/)/ está compuesto por 73;4< que transportan la corriente y que van del polo negativo al positivo, de =4< metálicos que van del polo positivo al negativo, de >;4)4 gaseosos que se van ionizando y estabilizándose conforme pierden o ganan electrones, y de productos de la fusión tales como vapores que ayudarán a la formación de una atmósfera protectora. !sta misma alcanza la mayor temperatura del proceso.
L7/)/ es la zona que envuelve al plasma y presenta menor temperatura que éste, formada por átomos que se disocian y recombinan desprendiendo calor por la combustión del revestimiento del electrodo. ;torga al arco eléctrico su forma cónica.
E73;4?4 son varillas metálicas preparadas para servir como polo del circuito= en su e+tremo se genera el /34 7@3;=34. !n algunos casos, sirven también como material fundente. La varilla metálica va recubierta por una combinación de
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materiales que varían de un electrodo a otro. !l recubrimiento en los electrodos tiene diversas funciones, que pueden resumirse en las siguientes
>unción eléctrica del recubrimiento
>unción física de la escoria
>unción metal"rgica del recubrimiento
SOLDADURA A GAS La soldadura a gas fue uno de los primeros procesos de soldadura de fusión desarrollados que demostraron ser aplicables a una e+tensa variedad de materiales y aleaciones. #urante muchos a5os fue el método más "til para soldar metales no ferrosos. Sigue siendo un proceso versátil e importante pero su uso se ha restringido ampliamente a soldadura de chapa metálica, cobre y aluminio. !l equipo de soldadura a gas puede emplearse también para la soldadura fuerte, blanda y corte de acero. ?anto el o+ígeno como el gas combustible son alimentados desde cilindros, o alg"n suministro principal, a través de reductores de presión y a lo largo de una tubería de goma hacia un soplete. !n este, el flu3o de los dos gases es regulado por medio de válvulas de control, pasa a una cámara de mezcla y de ahí a una boquilla. !l caudal má+imo de flu3o de gas es controlado por el orificio de la boquilla. Se inicia la combustión de dicha mezcla por medio de un mecanismo de ignición 1como un encendedor por fricción2 y la llama resultante funde un material de aporte 1generalmente acero o aleaciones de zinc, esta5o, cobre o bronce2 el cual permite un enlace de aleación con la superficie a soldar y es suministrado por el operador del soplete. Las características térmicas de diversos gases combustibles se indican en la siguiente tabla
!l valor de una mezcla de gas combustible para el calentamiento depende de la temperatura de la llama y la intensidad de la combustión.
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!n la práctica, esta soldadura es com"nmente usada con acetileno y o+ígeno. !l aspecto de la llama resultado de esta combustión se muestra a continuación en el cono interno el acetileno, al ser o+idado, se transforma en hidrógeno y monó+ido de carbono seg"n la siguiente reacción
!n la parte e+terna de la flama estos gases se combinan con el o+ígeno de la atmósfera para formar dió+ido de carbono y vapor de agua. @ara obtener una flama neutra, las escalas del volumen del flu3o de acetileno y de o+ígeno son a3ustadas hasta que el cono interno alcanza su tama5o má+imo con una frontera claramente definida. La composición de la envoltura carece entonces de reacción a acero de ba3o contenido de carbono. Si se suministra o+ígeno en dosis e+cesivas, el cono interno se hace más peque5o y puntiagudo y la flama resultante descarburará el acero. @or otra parte, un e+ceso de acetileno hace que el cono desarrolle una envoltura e+terior en forma de pluma 1como la de las aves2 y la flama será carburante. @ara acero de alto contenido de carbono y en el tratamiento de superficies duras se utiliza flama carburante, esto con el fin de evitar la descarburización y producir un depósito de fundición de alto contenido de carbono en la superficie, que permitirá el enlace de la aleación de superficie sin dilución e+cesiva. !s especialmente importante no soldar aceros austeníticos ino+idables con una flama carburante ya que dará lugar a una subida de carbono, en consecuencia, corrosión integranular.
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IV.
E'UIPOS ( MATERIA)ES
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V.
PROCEDIMIENTO
$olocarse el equipo de protección 1@antalla de protección, guantes de cuero de manga larga, mandil de cuero, etc2. $onectar el primario de la máquina a una red con enchufe fi3o, en buen estado fases, neutro y tierra 1especial cuidado puesto que los errores en esta toma de tierra pueden ser graves2. )evisar los aislamientos de los cables eléctricos al comenzar cada tarea desechando todos aquellos que no están en perfecto estado. )ealizar la soldadura por puntos y cordón.
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PROCEDIMIENTO PARA SOLDADURA A GAS
C4743/ 7/ =
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VI.
CUESTIONARIO
@ara construir un silo, de planchas de acero, para almacenar granos de trigoCmaíz, arroz, etc. #etermine
1. El #*&ero de pla#$+a a u"!l!,ar -&a"er!a pr!&a pla#$+a de a$ero A/6 de 1.2 0 2. & por 16 && de epeor. $ódigo /7//D8% +,++ /E7./ - D./ m
B/ 7/;/7
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L/;/7 2$ *7/<3+/ C4<4 8/ 1 *7/<3+/
2. )o#3!"ud del $ord4# a oldar e# &e"ro Longitud para la parte lateral - 22 × 1.2 + 16 × 2.4 + 5=69.8 m Longitud para el cono base - 3 × 1.2 +4 × 2.4 + 1.56 =14.76 m Longitud para la unión base4lateral - π × 3.2=10.05 m
)o#3!"ud "o"al 5 .61 & /. Ca#"!dad de ele$"rodo a u"!l!,ar -e# 73
Se utilizara un electrodo ! F77 de D9mm de longitud, 7C8 de pulgada y densidad 7.8 gr / cm . 3
$onsiderando una sección transversal del cordón de soldadura triangular. L - :0.F7 m - 9.461 × 10 cm !spesor - 7Fmm - 7.F cm !l volumen del cordón será 3
1
2
1
2
3
V = × ( ancho ) × L= × ( 1.6 ) × 9.461 × 10 2
2
3
=12110.08 cm
Luego la cantidad de electrodos a soldar en Gg será SOLDADURA
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m V × 7.8 =
=
94458.624 gr =94.46 kg
Las pérdidas de material 1desperdicios y salpicaduras2 representan apro+imadamente un 8H adicional a la cantidad de metal depositado. Luego la cantidad de electrodo consumido será M ce=m× 1.8=170.03 kg
. T!e&po 8ue e u"!l!,ar9 para oldar el !lo -e# +ora
@ara determinar el tiempo de soldadura se tomara en consideración de que se deposita 7.9Ig de electrodo por hora. T =
Mce 170.03 = =113.35 horas tasa de deposición 1.5
:. El $o#u&o de e#er3;a el%$"r!$a< para oldar el !lo< !e#do /.: el =a$"or "!e&po.
@ara una operación de soldadura con arco eléctrico se utilizara una corriente de D & y volta3e de D/ voltios. consumo =
−3 300 × 32 × 10 × 113.35
3.5
VII.
=311 kw −h
OBSERVACIONES
Se deben proteger los o3os de posibles proyecciones mediante el uso de gafas de protección. Bo se deben de realizar traba3os de soldadura por punto sin los guantes de cuero
VIII.
CONC)USIONES
Las propiedades del material base 1punto de fusión, conductividad térmica2, afectan el rendimiento de la soldadura.
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!l material de aporte, es un factor importante para la soldadura, ya que debe ser compatible con el material a soldar. Las condiciones de la superficie de los metales base afectan a la soldadura.
IX.
BIBLIOGRAFÍA
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