La soldadura oxiacetilénica Enlaces patrocinadosOXICORTE C.N.C. 4755-9444 Cortes a Pantografo de 3 a 250 mm / Servicio, Tecnologia y Calidad www.hermesperez.com
Reciclaje del caudal de oxígeno: aumente el caudal de oxígeno, progresivamente, hasta que se forme un buen penacho blanco. Este reglaje debe realizarse con precisión. Un exceso de oxígeno perjudicaría la calidad de la soldadura. Si es necesario, disminuya el caudal de oxígeno y después vuelva a regular la llama.
Zona de calor: para que el calor se reparta lo mejor posible sobre los materiales a soldar, es importante utilizar la zona más caliente de la llama, denominada "zona reductora' (la punta del dardo).
Posición del soplete con botellas de gas: incline la boquilla 45° en relación a la línea de soldadura. El dardo, la parte más blanca de llama, aproximará las partes a soldar sin tocarlas. Empuje la boquilla hacia delante (sin tirar como en la soldadura por arco eléctrico). La temperatura elevada fundirá entre sí los bordes de las dos piezas. y
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Retroceso de la llama: un retroceso de la llama podría acarrear graves consecuencias. Si esto ocurriera, podría producirse una explosión en la boquilla, a nivel del reductor de presión o capuchón mismo la botella. Por tanto, es indispensable un dispositivo de seguridad.
Apagado del soplete con botellas de gas: en primer lugar, se cierra , a nivel de la boquilla, el grifo de acetileno, después el de acetileno, después el de oxígeno y, por último, la válvula de acetileno de la botella, antes de volver a abrir de nuevo el extremo de la boquilla: esto es indispensable para que el gas restante escape del reductor de presión, d e la boquilla y del quemador. A continuación, cierre el tornillo del caudal de la botella de acetileno, después la válvula y, finalmente, la válvula de la botella de oxígeno. Proceda según se ha descrito anteriormente: abra y después cierre el grifo de oxígeno a nivel de la boquilla, para dejar escapar todo el gas restante.
y
PRINCIPIOS:
El soldeo oxiacetilénico es un proceso de soldeo por fusión que utiliza el calor producido por una llama, obtenida por la combustión de un gas con oxígeno, para fundir el metal base y, si se emplea, el metal de aportación. Para conseguir la combustión se necesita: y
Gas combustible (acetileno, propano, gas natural...)
y
Gas comburente (oxígeno)
Cuando se suelda con metal de aportación, este se aplica mediante una varilla con independencia de la fuente de calor, lo que constituye una de las principales características del procedimiento. En cuanto a la protección del baño de fusión la realizan los propios gases de la llama, aunque en algún caso es necesario recurrir al empleo de desoxidantes.
VENTAJAS: y
y
El soldador tiene control sobre la fuente de calor y sobre la temperatura de forma independiente del control sobre el metal de aportación. El equipo de soldeo es de bajo coste, portatil y muy versátil ya que se puede utilizar para otras operaciones relacionadas con el soldeo, como oxicorte, enderezado, doblado, con solo añadir o cambiar algunos accesorios.
LIMITACIONES: y
y
Se producen grandes deformaciones y grandes tensiones internas causadas por el elevado aporte térmico debido a la baja velocidad del soldeo. El proceso es lento, de baja productividad y destinado a pequeños espesores.
APLICACIONES: y
Pequeñas producciones
y
Pequeños espesores
y
Trabajos en campo
y
Soldaduras con cambios bruscos de dirección o posición
y
Reparaciones por soldeo
Por este proceso pueden soldarse la mayoría de los metales y aleaciones férreas o no férreas, con la excepción de los metales refractarios, que son los que pueden utilizarse a altas temperaturas (volframio, molibdeno y tantalio) y de los activos (titanio, circonio) y
GASES EMPLEADOS
Como gas comburente se emplea el oxígeno ya que si se utilizara aire las temperaturas alcanzadas serian del orden de 800 a 1000 ºC menores que las que se consiguen con oxígeno. Como gas combustible se podría emplear hidrogeno, gas natural, propano o cualquier otro gas combustible (butano, propileno...) y
EQUIPO DE SOLDEO OXIACETILÉNICO
La principal función de los equipos de soldeo es suministrar la mezcla de gases combustible y comburente a una velocidad, presión y proporción adecuadas. El equipo está formado por: OXÍGENO Y ACETILENO
El acetileno se almacena disuelto en acetona en cilindros rellenos de una sustancia esponjosa. Dado que al abrir la válvula y dejar salir el gas este puede arrastrar acetona, es conveniente no alcanzar nunca el consumo horario de un séptimo del contenido de la botella. Los generadores de acetileno son los encargados de producir este gas, a partir de la reacción química del carburo de calcio y del agua. A la salida del generador se procede al lavado y secado con el fin de obtener un acetileno libre de impurezas. MANORREDUCTORES Son los encargados de suministrar el gas comprimido de las botellas a la presión y velocidad de trabajo adecua. Además de permitir esto, deben permitir que la presión de trabajo sea constante e invariable durante su funcionamiento. Los manorreductores deben de tener dos manómetros, uno que indica la presión del cilindro8manómetro de alta presión y otro que indica la presión de trabajo. MANGUERAS Son tubos flexibles de goma por cuyo interior circula el gas, es decir, son las encargadas de transportar el gas desde las botellas al soplete. Los diámetros interiores son generalmente de 4 a 9 mm para el oxígeno y de 6 a 11 mm para el gas combustible. Es conveniente que la longitud de estas no sea inferior a 5 metros. SOPLETE Su misión principal es asegurar la correcta mezcla de los gases, de forma que exista un equilibrio entre la velocidad de salida y la de inflamación. La potencia de un soplete se mide en litros / hora y expresas el consumo de gas combustible. Las partes principales son: y
Válvulas de entrada de gas:
Estas válvulas permiten regular la presión, velocidad, caudal y proporción entre el gas combustible y el oxígeno. y
Cámara de mezcla:
En ella se realiza la mezcla intima de combustible y comburente. Existen dos tipos fundamentales de cámara de mezcla:
o
De sobrepresión:
En este tipo el oxígeno y el gas combustible están a la misma presión y van a la misma velocidad, mezclándose al juntarse las direcciones de ambos gases. o
De inyección o aspiración:
Aquí el gas combustible a baja presión es aspirado por la corriente de oxígeno de alta velocidad. Para esto se utiliza un sistema de tobera. Este tipo de cámara de mezcla se emplea cuando el gas combustible es suministrado a una presión demasiado baja para producir una combustión adecuada. Los sopletes de este tipo de cámara se denominan sopletes de baja presión y
Boquillas:
Son toberas intercambiables que se ajustan a la parte final o lanza del soplete. Controlan el flujo del gas por medio del diámetro del orificio de salida. Normalmente boquillas de determinado diámetro son aptas para un determinado tamaño de soplete. Pequeños diámetros de salida producen llamas pequeñas, aptas para soldar pequeñas secciones, sin embargo, para grandes diámetros se requieren grandes secciones. Las boquillas deben permitir una llama uniforme. VÁLVULAS ANTIRRETROCESO Cuando se produce un retroceso de llama, ésta se introduce dentro de las mangueras pudiendo llegar hasta las botellas, y hacer que estas explosionen. Las funciones de las válvulas previenen: y
La entrada de oxigeno o aire en el conducto y cilindro que suministre el acetileno.
y
Un retroceso de llama dentro del soplete, mangueras, tuberías y botellas.
y
y
El suministro durante y después de un retroceso de llama. Si el retroceso de llama ha sido muy leve en algunos casos no se corta el suministro de gas, solamente se corta si la temperatura si la temperatura ha aumentado hasta 90 ó 100 ºC.
VARILLAS DE APORTACIÓN Y FUNDENTES.
Generalmente se utilizan varillas de aportación de la misma composición que el material base. El diámetro de las varillas suele oscilar entre 1,6 y 6,4 mm. En el acero al carbono no es necesario el empleo de fundentes ya que los óxidos formados se funden con facilidad, sin embargo, en el soldeo de aceros inoxidables y aluminio es necesario utilizar fundentes para disolver los óxidos y proteger el metal de soldadura.
Los fundentes se suministran en polvo, pasta. Para aplicar el fundente se calienta el extremo de la varilla y se introduce ésta en el fundente. y
ZONAS CARACTERISTICAS DE LA LLAMA OXIACETILENICA. o
CONO O DARDO:
Es de color blanco deslumbrante y su contorno esta claramente delimitado. Es donde se produce la combustión del oxigeno con el acetileno y
ZONA DE SOLDEO O ZONA DE TRABAJO:
No puede reconocerse óptimamente. Es la zona de máxima temperatura y es aquí donde se realiza el soldeo de la pieza. y
PENACHO:
En él se produce la combustión con el oxigeno del aire de todos los productos que no se han quemado anteriormente. Constituye una capa protectora que permite que no se produzca oxidación. y
TÉCNICAS OPERATIVAS
Es importante que las piezas a soldar estén limpias y exentas de óxidos, aceites y grasas, ya que si no fuese así, se producirían poros. Cuando el espesor de las chapas es inferior a 7 mm no es necesario achaflanar las piezas. Para las chapas de menos de 5mm los bordes se pueden disponer juntos, sin separación. Las chapas de mas de 20 mm se les debe sacar chaflán doble, en ³v´ con un ángulo de 35 a 45 º. Este tipo de soldeo no es muy adecuado para espesores gruesos, es lento y produce deformaciones. UTILIZACIÓN DEL EQUIPO DE SOLDEO y
y
y
Limpiar e inspeccionar cada uno de los componentes del equipo, asegurarse de la no existencia de grasa o aceite en las conexiones de oxígeno. Realizar el purgado de las botellas. Montar el equipo con válvulas cerradas y verificar todas las conexiones antes de abrir una de ellas.
APERTURA DEL OXIGENO Y ACETILENO
(nunca hacerlo con el oxígeno o acetileno simultáneamente) y
y
Antes de abrir la válvula comprobar que el tornillo de regulación esta aflojado. Abrir el grifo de la botella lentamente. E las botellas de acetileno abrir el grifo solamente una vuelta, en las de oxígeno, abrirlo del todo.
y
Abrir la válvula de cierre en el manoreductor.
y
Abrir la válvula en el soplete.
y
Apretar el tornillo de regulación hasta que se obtiene la llama deseada.
y
Dejar salir el gas 5 segundos por cada 15 metros de manguera y cerrar la válvula del soplete.
ENCENDIDO Y APAGADO DEL SOPLETE (siempre apagar 1º el acetileno) y
Verificar siempre antes del empleo el estado del soplete, sobre todo las estanqueidad y limpieza de las boquillas.
y
Verificar conexiones de mangueras al soplete.
y
Comprobar presiones de trabajo.
y
y
Para apagar la llama del soplete siempre en primer lugar la válvula del combustible y luego la del comburente. Manejar el soplete con cuidado, evitando movimientos bruscos e incontrolados.
CIERRE DE BOTELLAS y
Cerrar las válvulas de los cilindros.
y
Aflojar el tornillo de regulación de los manorreductores.
y
Desalojar los gases de las mangueras.
y
Atornillar la válvula de cierre del manómetro.
y
Cerrar las válvulas del soplete.
y
Abrir la válvula de oxigeno del soplete para dejar salir todo el gas.
REGULACIÓN DE LA LLAMA OXIACETILENICA En función de la proporción de acetileno y gas que se mezclen se obtiene cuatro tipo de llamas: y
Llama de acetileno puro:
Se produce cuando se quema el acetileno en el aire. Produce una llama que varía su color de amarillo a rojo anaranjado. No tiene utilidad en la soldadura. y
Llama carburante:
Se produce cuando hay un exceso de acetileno. Una buena forma practica de determinar el exceso de acetileno, es comparar la longitud del dardo con la del penacho acetilénico ambos medidos desde la boquilla. Si la llama tiene doble cantidad de acetileno que de oxigeno la longitud del penacho acetilenico será el doble que la del dardo. y
Llama neutra:
Se produce cuando la cantidad de acetileno es prácticamente igual a la de oxigeno. y
Llama oxidante:
Se produce cuando hay un exceso de oxigeno, la llama tiende a estrecharse en la salida de la boquilla del soplete. No debe utilizarse en soldeo de aceros, y suele utilizarse para el soldeo de latones. Se alcanzan temperaturas de hasta 3100ºC. y
TECNICAS DE SOLDEO
Se utilizan técnicas de soldeo de izquierdas o hacia delante y atrás y hacia atrás. El soldeo hacia delante se utiliza en chapas de hacer de hasta 3.. Y en la mayoría de los metales no férreos. El soldeo hacia atrás se emplearía fundamentalmente en chapas de mas de 3mm, ya que se puede aumentar la velocidad de soldeo y facilita la penetración. La técnica de soldeo hacia delante implica movimientos repetitivos de la llama desde un lado del chaflán al otro. La varilla se sitúa al lado opuesto al de la llama. Normas de seguridad
INTRODUCCIÓN Los gases en estado comprimido son indispensables para la mayoría de los procesos de soldadura. La base de la soldadura oxiacetilénica es la mezcla del oxígeno con acetileno.
A pesar de que los recipientes que contienen estos gases comprimidos son seguros, se siguen dando muchos accidentes por no respetar les normas dadas al manejo de estos. En este trabajo se verán los distintos riesgos y factores de riesgo asociados a este tipo de soldadura, normas para el almacenamiento y manipulación de las botellas de gases inflamables y elementos que componen los equipos de soldadura oxiacetilénica.
CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS DE LA SOLDADURA OXIACETILÉNICA MANORR EDUCTOR ES Pueden ser de uno o dos grados de reducción en función al tipo de palanca o membrana. La función que desarrolla es la transformación de la presión de la botella de gas (150 atm) a la presión de trabajo (de 0,1 a 10 atm) de forma constante.
SOPLETE Efectúa la mezcla de gases. Puede ser de alta presión en la que la presión de ambos gases es la misma, o de baja presión en la que el oxigeno tiene una presión mayor que la del acetileno. Las partes de un soplete son: VÁLVULAS ANTIR ETROCESO
Sólo permiten el paso del gas en un solo sentido, impidiendo que la llama pueda retroceder
CONDUCCIONES Son las mangueras, y pueden ser rígidas o flexibles.
RIESGOS Y FACTOR ES DE RIESGO Soldadura: o
o
Incendio y/o explosión durante el encendido y apagado, por utilizar mal el soplete o estar mal montado. Exposiciones a radiaciones peligrosas para los ojos y procedentes de la llama o del metal incandescente.
o
Quemaduras por salpicaduras del metal incandescente.
o
Exposiciones a humos y gases de soldadura.
Almacenamiento y manipulación de botellas:
y
Incendios o explosiones por fugas o sobrecalentamientos incontrolados.
y
Atrapamientos diversos en la manipulación de botellas.
NORMAS DE SEGURIDAD FR ENTE A INCENDIOS / EXPLOSIONES EN TRABAJOS DE SOLDADURA Normas de seguridad generales: y
y
y
y
y
y
Prohibido soldar en zonas donde halla materiales inflamables o donde exista un riesgo de explosión. Limpiar con agua caliente y desgasificar con vapor los recipientes que hubiesen contenido material inflamable. Controlar que las chispas producidas por el soplete no caigan sobre botellas, mangueras o líquidos inflamables. No utilizar el oxigeno para limpiar o soplar piezas. Si una botella de acetileno se calienta puede explosionar, por lo que habrá que cerrar bien el grifo de esta y enfriarla con agua. Después de un retroceso de llama o un incendio del grifo de la botella habrá que comprobar que la botella no se calienta sola.
Normas de seguridad específicas:
Botellas: y
y
y
y
y
y
Deben estar perfectamente identificadas. Las botellas de acetileno deben estar en posición vertical al menos doce horas antes de su utilización Las botellas de acetileno deben situarse de forma que sus bocas de salida apunten a direcciones opuestas. Las botellas en servicio deben de estar a una distancia de al menos 5 o 10 m de la zona de trabajo. Antes de empezar el trabajo comprobar que el manómetro marca cero con el grifo cerrado. Si el grifo se atasca no se debe forzar sino devolver al proveedor.
y
Antes de colocar el manorreductor hay que purgar el grifo de la botella.
y
Las botellas no deben consumirse totalmente pues podría entrar aire en esta.
y
y
Cerrar siempre las botellas después de cada sesión de trabajo, así como descargar el manorreductor, soplete y mangueras. No sustituir las gomas de junta por otras de plástico o cuero.
Mangueras: y
y
y
y
y
y
Deben estar siempre en buenas condiciones y bien sujetas a las tuercas de empalme. Las mangueras azules deben estar sujetas al oxigeno, y las rojas o negras al acetileno (de mayor diámetro que las de oxigeno) No deben estar en vías de circulación de vehículos si estas no están protegidas. Antes de iniciar la soldadura comprobar que estas no tienen fugas con agua jabonosa. No se debe trabajar con las mangueras apoyadas sobre los hombros o entre las piernas. Después del retroceso de una llama se debe comprobar que las mangueras no tengan daños.
Soplete: y
En ningún caso se golpeará con él.
y
En la operación de encendido:
y
Abrir lentamente y ligeramente la válvula del soplete correspondiente al oxigeno.
y
Abrir lentamente la válvula del acetileno alrededor de ¾ de vuelta.
y
Encender la mezcla.
y
Aumentar la entrada del combustible hasta que la llama no despida humo.
y
Acabar de abrir oxigeno según necesidades.
y
Verificar el manorreductor. o
o
Al apagar, debe cerrarse primero el acetileno y luego el oxigeno. No debe apoyarse nunca el soplete sobre las botellas.
o
o
o
La reparación de los sopletes deben hacerlas técnicos especializados. Limpiar periódicamente las toberas porque la suciedad facilita el retroceso de la llama. Si el soplete tiene fugas no utilizarlo.
Retorno de la llama: o
o
o
y
En este caso: cerrar la llave de paso del oxigeno para interrumpir la alimentación de la llama interna. Cerrar la llave de alimentación del acetileno y después las válvulas de ambas botellas.
En ningún caso doblar las mangueras para interrumpir el paso del gas. NORMAS DE SEGURIDAD FR ENTE A OTROS RIESGOS EN TRABAJOS DE SOLDADURA Exposición a radiaciones:
Para proteger adecuadamente los ojos se utilizan filtros y placas filtrantes que deben reunir una serie de características dadas en unas tablas: o
o
Los valores y tolerancias de transmisión de los distintos tipos de filtros y capas filtrantes de protección ocular frente a la luz de intensidad elevada. Para elegir el filtro adecuado en función del grado de protección se utilizan unas tablas que relacionan el tipo de trabajo de soldadura realizado con los caudales de oxígeno (operaciones de corte) o los caudales de acetileno (soldaduras)
Será muy conveniente el uso de placas filtrantes fabricadas de cristal soldadas que se oscurecen y aumentan la capacidad de protección en cuanto se enciende el arco. Exposición a humos:
Se trabajará a ser posible en zonas preparadas con un sistema de ventilación o extracción de humos. Es recomendable que los trabajos de soldadura se realicen en lugares fijos El caudal de aspiración de una mesa de trabajo es recomendado que sea de 2000m3/h por metro de longitud de la mesa.
Cuando es preciso desplazarse para soldar piezas de gran magnitud se debe utilizar sistemas de respiración desplazables. NORMAS DE SEGURIDAD EN EL ALMACENAMIENTO Y LA MANIPULACIÓN DE BOTELLAS Normas reglamentarias de manipulación y almacenamiento:
Emplazamiento: o
o
No deben ubicarse en locales subterráneos o en lugares con comunicación directa con los sótanos, huecos de escaleras, pasillos... Los suelos deben ser planos, de material difícilmente combustible y con características tales que mantengan el recipiente en perfecta estabilidad.
Ventilación: En las áreas de almacenamiento cerradas la ventilación será suficiente y permanente, para lo que deberán disponer de aberturas y huecos en comunicación directa con el exterior y distribuidas convenientemente en las zonas altas y bajas. La superficie total de las aberturas será de al menos 1/18 de la superficie total del área de almacenamiento.
Medidas complementarias: o
Utilazar códigos de colores normalizados para identificar y diferenciar el contenido de las botellas.
o
Proteger las botellas contra temperaturas extremas.
o
Evitar choques y golpes en las botellas.
o
Las botellas con caperuza fija no deben asirse por esta
o
o
o
o
No deben arrastrarse, deslizarse o hacer rodar en posición horizontal. Lo mas seguro es moverlas con carretillas especiales para ellas. En caso de no disponer de esta, las botellas deben desplazarse haciéndolas rodar en posición vertical y sobre su propia base. No manejar las botellas con manos o guantes grasientos. Almacenar siempre en posición vertical. No almacenar botellas que presenten cualquier tipo de fuga. Las botellas llenas o vacías se almacenarán por separado.
o
o
o
Manipular todas las botellas como si estuviesen llenas. Si una botella de acetileno permanece accidentadamente en posición horizontal, se debe poner en vertical, al menos doce horas antes de ser utilizada. Cuando existan materiales peligrosos, inflamables... estas deben almacenarse al menos a 6 metros de distancia.
Normas reglamentarias sobre separación entre botellas de gases inflamables y otros gases: o
o
Las botellas de oxígeno y de acetileno deben almacenarse por separado con una distancia mínima de 6 metros, siempre que no exista un muro de separación. Si el muro existiese:
Muro aislado: La altura del muro debe ser de 2 metros como mínimo y 0,5 por encima de la parte superior de las botellas. Además la distancia desde el extremo de la zona de almacenamiento en sentido horizontal y la resistencia al fuego del muro es función de la clase de almacén. Muro adosado a la pared: Se debe cumplir lo mismo que en el anteriormente mencionado con la excepción que las botellas se pueden almacenar junto a la pared y la distancia en sentido horizontal solo se debe respetar entre el final de la zona de almacenamiento de botellas y el muro de separación. 11 o
Conexiones a las mangueras
o
Dos llaves de regulación
o
Inyector
o
Cámara de mezcla
o
Boquilla
SOLDEO OXIACETILÉNICO (OAW) 1. GENERALIDADES DEL PROCESO. El soldeo oxiacetilénico es un proceso de soldeo por fusión que utiliza el calor producido por una llama, obtenida por la combustión del gas acetileno con el oxígeno, para fundir bien sea el metal base y el de aportación si se emplea. Para conseguir la combustión es necesario el empleo de dos gases. Uno de ellos tiene la calidad de consumirse durante la combustión. Gases combustibles son el propano, metano, butano« aunque en el proceso del que estamos tratando empleamos el acetileno. El otro es un gas comburente, que es un gas que aviva o acelera la combustión. Uno de los principales comburentes es el aire formado por una mezcla de gases (Nitrógeno 78%, Oxigeno 21% y el restante 1% de gases nobles). El gas comburente que se emplea en este procedimiento de soldeo es el oxígeno puro.
2. EQUIPO PARA EL SOLDEO OXIACETILÉNICO.
La principal función de los equipos de soldeo oxiacetilénico es suministrar la mezcla de gases combustible y
comburente a una veloci dad, presión y proporción correcta. El equipo oxiacetilénico está formado por: A)Las botellas o cilindros de oxígeno y acetileno. Entre ambas hay que destacar varias diferencias, pero la más representativa, aparte el tamaño, es el color. La botella de oxígeno tiene el cuerpo negro y la ojiva blanca, mientras que la de acetileno tiene el cuerpo rojo y ojiva marrón. Internamente la botella de oxígeno es hueca de una pieza, mientras que la de acetileno tiene una sustancia esponjosa en su interior, ya que para almacenarlo se disuelve en acetona debido a que si se comprime solo explota. B)Los manorreductores, su propósito o función principal es reducir la presión muy alta de una botella a una presión de trabajo más baja y segura y además de permitir una circulación continua y uniforme del gas. C)Las mangueras, que son tubos flexibles de goma por cuyo interior circula el gas, siendo por tanto las encargadas de transportarlo desde las botellas hasta el soplete. Los diámetros interiores son generalmente de 4 a 9 mm para el oxígeno y de 6 a 11 mm para el acetileno. La manguera por la que circula el oxígeno es de color azul y de color rojo por la que circula el acetileno. D)Las válvulas de seguridad o antirretroceso encargadas de prevenir un retroceso de la llama desde el soplete hacia las mangueras o de las mangueras a las botellas. También impiden la entrada de oxígeno o de aire en la manguera y
en la botella del acetileno. E)El soplete, cuya misión principal es asegurar la correcta mezcla de los gases, de forma que exista un equilibrio entre la velocidad de salida y la de inflamación. A continuación podemos ver un soplete con cámara de mezcla de inyección
3. PRODUCCIÓN DE LOS GASES USADOS EN EL SOLDEO.
y
ACETILENO (C2H2)
Es el más importante de los hidrocarburos gaseosos y como combustible es el elemento más valioso. Es una composición química de carbono e hidrogeno (2 partes de carbono por 2 de hidrógeno). El acetileno se produce al ocurrir la reacción del agua con carburo de calcio. El carburo de calcio se obtiene de hornos eléctricos mediante la reducción de la cal viva con carbono. El carburo de calcio y el agua se pone en contacto en recipientes adecuados llamados generadores; generalmente los generadores de acetileno se construyen con accesorios que los hacen funcionar automáticamente para producir acetileno en la misma cantidad que consume el soplete dejando de generar tan pronto se acaba la llama. Esto era utilizado anteriormente ya que hoy en día se pueden adquirir fácilmente los tanques con acetileno para poder utilizarlo directamente al soplete. El acetileno es un gas incoloro e insípido ³sin sabor´, pero de olor característico ³semejante al agua miel de la caña´.
y
OXÍGENO (O2)
Es un gas que se encuentra en la naturaleza mezclado o combinado con otros elementos químicos, y es el principal en toda combustión: La llama oxiacetilénica lo utiliza como gas comburente. En el aire existe mezclado con nitrógeno y con varios gases nobles. El oxígeno es un gas inodoro, incoloro e insípido. Son dos los principales procedimientos en la industria para la obtención del oxigeno: a) Proceso del aire líquido. b) Proceso electrolítico. El proceso del aire líquido se basa en el principio de separación de otros gases que existen mezclados en el aire, sometiéndolos a muy bajas temperaturas para lograr la licuefacción de estos. Ese a ire líquido se somete a la acción de secadores y purificadores para después comprimirlos a muy alta presión. Básicamente lo que se hace es separar él oxigeno del nitrógeno dejando evaporar este último mientras que el oxigeno permanece en estado liquido y se deposita en tanques de almacenamiento para comprimirlos. El oxígeno por procedimiento electrolítico se produce haciendo pasar una corriente eléctrica continua a través del agua. Se cierra provocando así la disociación de los elementos que la componen.
DIFER ENTES LLAMAS Y SUS CARACTERÍSTICAS.
Una de las características de la llama oxiacetilénica consiste en sus propiedades químicas, por lo que su acción sobre el metal fundido puede variar notablemente. Las diferentes características se obtienen variando las proporciones relativas de oxigeno y acetileno en la mezcla de gases que arde en la punta del soplete. Las válvulas del soplete además de cerrar y abrir los gases, permiten al operario el control de la graduación de la llama. Para hacer lo anterior, el operario debe estar familiarizado con la composición del metal base en que va a trabajar y conocer bien las diferentes llamas, características y modos de obtenerlas. La llama oxiacetilénica se produce por la combustión del acetileno en una atmósfera de oxígeno. Como consecuencia hay una combustión incompleta y la llama queda cargada de carbono cuyo color es amarillo y escape de humo negro. Si la cantidad de oxigeno se modifica hasta el punto de llegar a un ligero exceso de acetileno, la llama se denomina reductora, con tres zonas diferenciables: el dardo, la zona reductora y el penacho. En la punta del dardo de la llama nos encontramos con la zona más caliente (3100ºC), luego con la zona reductora que corresponde a la reducción primaria con una temperatura de 2000º C y por ultimo está el penacho que es la región de combustión secundaria en la que tiene influencia el aire del ambiente, cuya temperatura es de 1200ºC.
Diversas zonas caloríficas de la llama oxiacetilénica Si el exceso de acetileno se reduce, las zonas reductoras desaparecen lentamente y en un momento dado se confunde con el dardo, obteniendo así la llama neutra.
Si continuamos reducien do, las regiones de la llama se limitan a dos, el dardo y el penacho, obteniéndose así una llama oxidante. El dardo es puntiagudo y se escucha un sonido de ³zziceo´. Además se observa como si el dardo se desprendiera de la punta del soplete.
Aplicación de las llamas. En el cuadro que mostramos a continuación podemos observar el tipo de llama que debe aplicarse de acuerdo con el tipo de material base que vamos a soldar. y
. PR ESIÓN DE TRABAJO.
4
Para reducir el riesgo de un retroceso de llama es necesario utilizar siempre la presión de trabajo recomendada por el fabricante, según el tipo de boquilla utilizada. La presión de trabajo provoca que salga un determinado volumen de gas, a la velocidad adecuada, para que su combustión ocurra fuera de la boquilla. El volumen de gas proporciona el calor necesario para ejecutar el trabajo que se desea; a mayor espesor de la placa metálica mayor volumen de gas combustible y viceversa, a menor espesor, menor volumen. La temperatura de la llama es constante, ya sea esta muy pequeña o extremadamente grande. Con relación a la velocidad de salida del gas por la boquilla deberá ser igual de combustión del gas combustible utilizado.
E jemplos de velocidad de combustión;
Hidrogeno = 11.2 m/s Acetileno = 7.9 m/s Metano = 5.5 m/s Propano = 2.9 m/s Tomando la del acetileno, si la presión es excesiva para una determinada boquilla, la velocidad de salida del gas es mayor de 9.9 m/s y la llama se apaga; si es demasiado baja, la velocidad es menor de 9.9 m/s y la llama tiende a meterse en la boquilla lo que la calienta y provoca un retroceso de llama. Si la presión de trabajo es la indicada el gas sale a una velocidad igual a la velocidad de combustión, con lo cual nos encontramos con una operación segura y correcta.
5. AJUSTE DE LA LLAMA.
El ajuste de las llamas para soldar se efectúa de acuerdo al siguiente procedimiento: a) Ajustar la presión de trabajo correspondiente de acuerdo al calibre de la boquilla que se utilice. b) Colocarse las gafas en la frente. c) Abrir la válvula de acetileno en el soplete girándola ½ vuelta d) Encender el acetileno e) Ajustar la llama acetilénica hasta que deje de producir humo pero que no se separe de la boquilla f) Abrir la válvula de oxígeno del soplete hasta obtener la llama carburante, neutra u oxidante que se necesite para trabajar. g) Durante el trabajo la llama se desajusta constantemente, por lo que es necesario reajustarla moviendo exclusivamente la válvula de oxígeno. Las boquillas utilizadas en el equipo oxiacetilénico son fabricadas en una gran variedad de calibres y formas, por lo que se pueden clasificar de diversas maneras:
A) POR EL TIPO DE GAS
- Para oxi-gas; utilizan oxigeno puro y un gas combustible que puede ser: i. Acetileno ii. Butano iii. Propano iv. MAAP (Metil-acetileno-propadieno-propano)
v. Hidrógeno
B) POR EL TIPO DE TRABAJO QUE R EALIZAN: - Para soldar - Para calentar - Para cortar, que a su vez se califican en boquillas: - Para corte recto - Para ranurar - Para corte a ras - Para trabajos especiales - Para quemar pintura - Para calentar por ambos lados - Para soldar blanda o fuerte
C) POR EL TIPO DE MEZCLADOR: - Múltiple; un mezclador para distintos calibres Individual: un mezclador para cada boquilla
