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soldadura y tecnologías de unión revista de la Asociación Española de Soldadura y Tecnología Tecnología de Unión
Entrevista a: Francisco Completo, y Javier Triana, Air Liquide. ARTÍCULO TÉCNICO
DESARROLLO DE SOLUCIONES MEDIANTE SOLDADURA LÁSER Y SOLDADURA HÍBRIDA LÁSER-MAG PARA LA GENERACIÓN DE COMPONENTES MULTIMATERIAL TIPO TWB EN ACEROS PARA ESTAMPACIÓN EN CALIENTE PARA EL SECTOR DE AUTOMOCIÓN
1 soldadura y tecnologías de unión
Nº 152 Ene/Mar. 2018
CONTENIDO EDITORIAL
Objetivos, prioridades y necesidades. Francisco Santamaria de las Cuevas, Director General de CESOL
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NOTICIAS
TÜV SÜD colabora con Grupo Dizmar en la reforma del Puente Rande de Vigo
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ACTUALIDAD
Proyecto WOW (Work based learning Opportunities in Welding)
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Proyecto CARBOREP
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ARTÍCULOS TÉCNICOS
MODELIZACIÓN NUMÉRICA DE LAS CURVAS TTP EN LA SOLDADURA DE LA ALEACIÓN DE ALUMINIO 6063-T5, por J. L. Meseguer 1 , E. J. MartínezConesa2 , A. Portolés3 1. CENTRO UNIVERSITARIO DE LA DEFENSA, 2. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA, 3. ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID.
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Francisco Completo, Manufacturing Completo, Manufacturing & Process Marketing Offer Deployment Manager y Javier Triana, Manufacturing & Process Iberian Sales Director, Air Liquide.
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INTERNATIONAL TECHNICAL ARTICLES
NEW STEELS FULFIL REQUIREMENTS FOR NEW HIGH EFFICIENT POWER PLANTS – WELDING OF T24, P92 AND VM12-SHC por H. Heuser 1 , K-G K-G Tak 1 , J. M. Miguel2 1. BÖHLER SCHWEISSTECHNIK DEUTSCHLAND GMBH, 2. VOESTALPINE BÖHLER WELDING SPAIN, S.A.
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ARTÍCULOS TÉCNICOS
DESARROLLO DE SOLUCIONES MEDIANTE SOLDADURA LÁSER Y SOLDADURA HÍBRIDA LÁSER-MAG PARA LA GENERACIÓN DE COMPONENTES MULTIMATERIAL TIPO TWB EN ACEROS PARA ESTAMPACIÓN EN CALIENTE PARA EL SECTOR DE AUTOMOCIÓN por R. M. Arias1 , A. Prada1 , E. Vaamonde Vaamonde1 , X. González2 , M. 3 García 1. CENTRO TECNOLÓGICO AIMEN, 2. GESTAMP VIGO S.A., 3. AUTOTECH ENGINEERING
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LA NORMA UNE-EN ISO 15614-1:2018 por Ignacio López Palomo. Ingeniero Técnico Industrial. Ingeniero Internacional de Soldadura. Inspector de Construcciones Soldadas. Nivel 3. Departamento Tecnológico de CESOL
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TALLER DE SOLDADURA
IMPORTANCIA DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA EN LAS SOLDADURAS por Charles Vega Schmidt RIOS SUPPLY CHAIN S.L.
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INFORMACIÓN DE CESOL
22ª Jornadas Técnicas de Soldadura y Tecnologías de Unión, 2018. Participación e inscripción en las 22ª Jornadas 2018 Junta Directiva de Cesol. Miembros industriales de Cesol. Personal de soldadura. Programación Cursos año 2018.
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FOTOGRAFÍA TU TRABAJO
Fotografías relacionadas con el mundo de las tecnologías de unión.
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PUBLICACIONES
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de la Asociación Española de Soldadura y Tecnologías de Unión-CESOL
ENTREVISTA Director Francisco Santamaría de las Cuevas Edita SAF - Sistemas Avanzados de Formación, S.A.U. Redacción Asociación Española de Soldadura y Tecnologías de Unión C/ Condado de Treviño, 2 (entrada por C/ Serrano Galvache) 28033 Madrid Tfo.: 91 475 83 07 Fax: 91 500 53 Suscripciones SAF Tfo.: 91 475 83 07 Fax: 91 500 53 Consejo de Redacción CESOL Fernández Villaamil, Carmen Hernán León, Elena López Palomo, Ignacio Rosell González, Juan Vicente
DEPARTAMENTO TÉCNICO
Diseño, maquetación e impresión Celso. Publicidad y Marketing
[email protected] © Copyright Prohibida la reproducción total o parcial del contenido de la presente revista, por cualquier medio y soporte, sea mecánico, en papel o electrónico. Depósito Legal M-36488-2013
Fotografía de portada: Air Liquide
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BOLETÍN DE SUSCRIPCIÓN SUSCRIPCIÓN A LA REVISTA REVISTA
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BOLSA DE EMPLEO
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DIRECTORIO DE EMPRESAS
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Los conceptos y opiniones expresados en cada trabajo o artículo son de la exclusiva responsabilidad del autor y no reflejan necesariamente necesariamente el pensamiento de la editorial ni las conclusiones expresadas expresadas en los mismos.
/ Perfect Welding Welding / / Solar Energy / Perfect Charging
24 TRABAJOS DIFERENTES AL DÍA CON UNA ÚNICA FUENTE DE POTENCIA.
¿Cuál es tu reto de soldadura? Let’s get connected.
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EDITORIAL
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OBJETIVOS, PRIORIDADES Y NECESIDADES En el último número intenté trasmitiros mis sensaciones al aceptar el cargo de Director General. Las puedo resumir en cuatro palabras: agradecimiento, alegría, responsabilidad y ansiedad por hacer cosas. Hoy quiero plantearos lo que van a ser las directrices fundamentales de mi actividad y que no son otras que las que están descritas en el plan estratégico que tenemos aprobado para el período 20172020 y que quizá no hemos divulgado para presentaros: Mejorar nuestra imagen la oferta de productos y servicios y fortalecer nuestra posición. Por supuesto, estas frases grandilocuentes, llevan apare jadas una gran cantidad de acciones, que ya empezamos a desarrollar el año pasado y que continuaremos desarrollando durante los próximos años hasta lograr el llar una Asociación que sea capaz de dar respuesta a todos los problemas y necesidades que la sociedad tenga sobre las diferentes tecnologías de unión. Mejorar la competitividad de las empresas, impulsar el conocimiento de las personas, ayudar a desarrollar y fomentar la innovación e investigación, estar presente en cuantos foros internacionales relacionados con las tecnologías de unión vayan apareciendo a ser posible con mayor peso cada vez como País, son actividades que hemos venido desarrollando y que lo vamos a seguir haciendo pues están en nuestro ADN. Pero no nos vamos a quedar ahí. Creemos que nuestro compromiso debe ser un poco mayor y aunque somos fundamentalmente una Asociación ligada a una tecnología, y por tanto muy horizontal, podemos colaborar en el desarrollo empresarial de las empresas y ayudar gracias al apoyo de una red de colaboradores cada vez más amplia. Apoyar a las empresas
Francisco Santamaría de las Cuevas, Director General de CESOL.
adaptados a sus posibilidades, búsqueda meter necesidades de I+D, apoyo a startup y empresas innovadoras, evaluación de patentes e inventos, reestructuración empresarial, ayudar a solventar los compromisos medioambientales implantando soluciones de ahorro energético o promocionar el desarrollo de servicios que desde el punto de visto de Seguridad e Higiene, son algunas de las nuevas líneas de actividad en las que ya podemos aportar soluciones con una amplia red de colabo-
radores que hemos estado desarrollando. Con este editorial, solo pretendo trasmitiros que estamos abiertos a conocer todas vuestras necesidades y que creemos que podemos daros solución a cualquiera de ellas. Atención al cliente ofreciéndole no solo nuestras capacidades sino las capacidades de todos nuestros asociados y no solo las tecnológicas, será una de nuestras prioridades. Vuestra satisfacción nuestro objetivo y la rentabilidad una necesidad pero sin perder en absoluto nuestra identidad.
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NOTICIAS
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TÜV SÜD colabora con Grupo Dizmar en la reforma del puente Rande de Vigo TÜV SÜD ha colaborado en el proyecto de reforma del viaducto Rande, considerado un hito en la ingeniería mundial de puentes atirantados con casi 1.604 metros de longitud (puente sobre pilares y puente atirantado), un vano central de 400 metros y 120 metros de altura. Uno de los iconos del Eje Atlántico que se inauguró el año 1981.
producto estructural y la ordenación de la gestión de calidad. En el área de control de calidad, inspección y END (Ensayos No Destructivos) en obra y talleres, TÜV SÜD se encargó de comprobar la correcta aplicación del P.P.I, realizando las inspecciones y controles según los requisitos de calidad establecidos, asegu
La reforma realizada en 2017 consistió en la construcción de dos carriles nuevos, uno en cada sentido de circulación, aumen un 40%. Para la obra de remodelación se han requerido un total de 8.000 toneladas métricas de acero.
En los casos de fabricación en taller, TÜV SÜD aseguró la emisión de las correspondientes autorizaciones de envío de los materiales inspeccionados y aceptados, antes de su envío a obra.
Grupo Dizmar, nacido en el municipio de Porriño provincia de Pontevedra, ha sido la empresa encargada de la construcción de los elementos estructurales y del montaje en obra, encargo por el que ha solicitado los servicios de asistencia técnica de TÜV SÜD. El proyecto ha requerido la unión de chapas en los cabeceros de pilas de hasta 150 mm de espesor mediante procesos de soldeo MAG. Los aceros empleados son de calidad S469ML para elementos de anclaje y elementos de espesores mayores de 60 mm, siendo el resto de los aceros de calidad S355J2+N. En el caso de las orejetas de unión de la viga de borde del tablero existente con las nuevas calzadas, se ha utilizado un acero de calidad S690Q+T (templado y revenido) constituyendo una unión embullonada entre ambos. TÜV SÜD, compañía internacional de soluciones técnicas de alta calidad, ha prestado su apoyo tanto al Departamento de Calidad todo el ciclo de fabricación del sistema de control de producción y montaje. Los servicios prestados por TÜV SÜD han per mitido garantizar la armonización de todos los elementos que componen el proyecto (desde el diseño y los planos, hasta los procedimientos de ac
En cuanto a los ensayos, se realizaron todas las técnicas indicadas dentro del programa de puntos de inspección, respetando los niveles, periodicidad y porcentajes de inspección exigidos e indicados por la dirección facultativa. La división de Ensayos No Destructivos de TÜV SÜD, nacida hace más de 50 años, garantiza la amplia experiencia adquirida y cuenta con personal altamente especializado en las distintas actividades que desarrolla. Para el proyecto Rande, los inspectores de END estaban acreditados como Nivel II en Técnicas de END LP, PM, UT e IV. Tras el éxito alcanzado en la gestión y el control del proyec SÜD para otro gran proyecto internacional: el nuevo puente de Champlain en Montreal, Canadá. El puente, con 3,4 km, se ha puesto en marcha ya y está aportando unos niveles de producción similares al viaducto Rande, alcanzando las 1.200 horas de inspección mensuales. Para poder llevar a cabo el trabajo, TÜV SÜD obtuvo en 2017 norma canadiense W 178.1 -14. La credencial obtenida proyecta unas grandes expectativas y oportunidades de negocio de cara el futuro en el sector de las grandes construcciones metálicas. Tras la colaboración con el Grupo Dizmar ha quedado demostrado que TÜV SÜD tiene la experiencia técnica y la capacidad global para ofrecer prestaciones de servicio de alta calidad, seguridad y sostenibilidad, con gran valor añadido.
NOTICIAS
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La nueva serie RENEGADE™ de INVERSORES MMA/TIG de ESAB ofrece más potencia en un paquete muy portátil ESAB Welding and Cutting Products ha anunciado el lanzamiento de los inversores de la serie Renegade™ para la soldadura avanzada TIG con CC y MMA/electrodo. Combinando potencia con ligereza y flexibilidad en la ubicación, la serie Renegade posee tres modelos: Renegade ES 300i para MMA y Live TIG, Renegade ET 300i para MMA y TIG con alta frecuencia (HF) o cebados del arco Lift TIG, y Renegade ET 300iP, que añade controles para la soldadura de TIG pulsado. Portabilidad y potencia El Renegade ES 300i tan solo pesa 15,5 kg y los modelos Renegade ET pesan 17 kg. Todos los modelos miden solo 460 mm por 200 mm por 320 mm, ocupando el menor espacio entre sus El exclusivo diseño de la empuñadura de Renegade ofrece un espacio de almacenamiento integrado y seguridad para los cables de soldadura, de modo que los usuarios puedan recoger y moverse rápidamente con solo enrollar los cables alrededor de las empuñaduras y sujetarlos con una cor rea diseñada para ello. El diseño con tres empuñaduras de su estructura con ruedas
permite levantarlo con una mano, con ambas manos, con una correa o mediante una grúa. La robusta carcasa de material compuesto del equipo ha sido diseñada para resistir a los entornos más adversos y a un mayor impacto mecánico que ninguna otra máquina del mercado. Con una potencia y un alcance excelentes, Renegade funciona con una alimentación de 300 A con un ciclo de trabajo del 40 % y cables de soldadura de hasta 100 m, y posee excelentes capacidades a varias tensiones. El ET 300i y el ET 300iP se conectan a una fuente monofásica de 230 V y a una fuente trifásica de entre 230 V y 480 V (ambos con un margen de ±10 %) con una función do. El ES 300i se conecta a una alimentación trifásica de 230 V a 480 V ±10 por ciento con la función de detección automática. “Renegade es un equipo de soldadura en taller o en campo de última generación que ofrece más potencia y un diseño que facilita el traslado por cualquier área de trabajo” , comenta Martin
Freibergs, Business Product Manager Industrial/Light Industrial Product Systems, ESAB. “Cuando Renegade no pueda ubicarse al lado de la pieza de trabajo, su gran potencia permite el uso de cables de soldadura largos y cables de masa más largos” .
XVII EDICIÓN DE LA ENTREGA DE LOS PREMIOS “EMILIO DOMINGO” AL SOLDADOR DE ARAGON 2017, ORGANIZADO POR OERLIKON SOLDADURA, S.A. Oerlikon Soldadura,S.A. entregó los Premios “Emilio Domingo” al Soldador de Aragón 2017, en el salón de actos de la Cámara de Zaragoza. El objetivo de estos premios es fomentar la profesionalidad, la creatividad, el talento, la maestría y la precisión de profesionales en el sector de la soldadura, haciendo llegar a todos los puntos de España la importancia de esta profesión. Siguen siendo los únicos premios existentes en España dirigidos a trabajadores tanto en activo como aquellos profesionales que circunstancialmente se encuentren en paro. 17 ediciones a las que se han presentado ya 4.100 soldadores. Cada Premiado ha recibido además de una estatuilla, un premio
económico de 2000-€. Las categorías que se han premiado son: inoxidable, aluminio y acero al carbono. En esta edición se han presentado 150 concursantes de diferentes empresas. Los ganadores han sido: - PREMIO AL ACERO CARBONO. D. JOSE CARLOS BARON MARTÍN de la empresa SOGECAL - PREMIO INOXIDABLE. D. JORGE PAUL ANDRÉS SÁNCHEZ, de la empresa SOGECAL - PREMIO ALUMINIO. D. ALEJANDRO GÓMEZ BUIL de la empresa SHARKSILVER
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ACTUALIDAD
Antecedentes La fabricación y la aplicación de las tecnologías de unión, dentro de las cuales el soldeo juega un papel fundamental, es un sector clave en Europa que, en 2010, generó cerca de 65 billones de euros y 1,2 millones de empleo. Sin embargo, según un estudio sobre la importancia económica de la soldadura y las tecnologías de unión en Europa (2013), la salida y la entrada de profesionales en este sector no está sucediendo al ritmo necesario para cubrir las necesidades actuales. La entrada de nuevos soldadores o profesionales en el sector de la soldadura no cubre el número de profesionales que se retira, lo que nos lleva a suponer que la soldadura es una profesión POCO atractiva. Este es un serio problema, ya que combinando esto con las cifras de desempleo juvenil (Eurostat, 2015) de los países involucrados en el proyecto WOW, que alcanzan niveles alarmantes (España 48.3%, Italia 40.3%, Portugal 32%, Rumania 21.7%, Hungría 17.3% y Reino Unido 14.6%), hace evidente la necesidad de mejorar y modernizar el sistema de formación que existe hoy en día, atrayéndolo a los jóvenes y acercando los mundos de la educación y de la industria. Buscando, por tanto, establecer y desarrollar una colaboración entre los proveedores de Formación Profesional (EFP) y las empresas del sector, se permitirá mantener la competitividad de la industria y captar generaciones de jóvenes. La Federación Europea de Soldadura (EWF), quien ha tenido el sector de la fabricación con casi 300 000 diplomas concedidos, es más que adecuada para liderar los esfuerzos para afrontar los mencionados cuellos de botella en e l sector de la soldadura e innovar la formación. Desde 1992, la EWF ha sido pionera en la implementación de un sistema armonizado de formación y desarrollando nuevas tecnologías de unión a nivel Europeo. Recientemente y, basado en los requisitos de la industria y también de los estudiantes, un aspecto emergente es la necesidad de introducir las estrategias de aprendizaje con la coordinación de soldeo no sólo dado a los requisitos de la industria, sino también dado a su naturaleza orientada a la profesión. Se reclama que el WBL sea necesario por parte de todas las partes interesadas (empresas y estudiantes), y sea referenciado en la estrategia de la EWF que está también alineada con las prioridades de la Comité Europeo, aunque todavía no se pone en práctica en el sistema de la EWF ya que se establecieron aprendizajes no formales entre empresas y centros de EFP (ATBs). Uno de los mayores desafíos en la implementación de la EWF, es asegurar que los resultados del aprendizaje (Learning Outcomes, LOs) obtenidos en WBL sean reconocidos y estén en tratando de obtener. Esto será el desafío clave que el proyecto tratará de conseguir.
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Fig 1. Reunión de apertura del proyecto WOW organizada en las instalaciones de la EWF en Lisboa, Portugal.
¿Qué es el WBL? El aprendizaje basado en el trabajo hace posible que los estudiantes apliquen el conocimiento adquirido en las aulas en lugares de trabajo reales, experimentando y resolviendo problemas reales en primera persona, lo que provocan que adquieran experiencia laboral real al mismo tiempo. Este tipo de educación acerca los dos mundos, el de educación y el de empresa, mejorando la formación del estudiante, aumentando sus capacidades y habilidades para triunfar en el sector gracias a las colaboraciones que se forjan entre el aprendiz y la empresa. Del mismo modo, aumenta el interés de la propia empresa, así como la del estudiante, por formar y mejorar la metodología de trabajo. El proyecto El objetivo del proyecto WOW es subsanar el agujero entre los mundos de la educación y de la empresa mediante el desarrollo de un sistema de aprendizaje basado en el trabajo para el sector de la fabricación, apoyado por una estructura cooperativa Europea envuelta en la EWF, ANBs, proveedores de EFP (ATBs), compañías y aprendices, para establecer los requisitos para el aprendizaje y la formación en la empresa para ser reconocida en Europa, a nivel regional y nacional. El proyecto intentará introducir modelos de aprendizaje basado en el trabajo, a saber: 1) Sistemas alternativos/ “sistemas dual” 2) Períodos de formación en el lugar de trabajo en empresas y/o entornos industriales lista (EWS) Europeo de Soldadura, de acuerdo con las herramientas Europeas, tales como, los niveles de marco europeo Garantía de la Calidad en la Educación y Formación Profesionales (EQAVET) y el Sistema Europeo de Transferencia de Créditos para la Educación y la Formación de Profesionales (ECVET).
El proyecto desarrollará - Una estructura de Garantía de Calidad sostenida por las nor-
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ACTUALIDAD
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mas de calidad de la EWF para cumplir con las actividades de aprendizajes y de formación en el lugar de trabajo, para garantizar la posibilidad de que los estudiantes adquieran habilidades prácticas que se ajusten a las ne cesidades del mercado laboral (sustentadas por una estructura efectiva de cooperación entre proveedores de Formación Profesional y formadores de estudiantes en empresa). - Una Guía para integrar el aprendizaje basado en el trabajo Europeo de Soldadura (EWP y EWS), asegurando que la Formación Profesional y los empleados/empresas cumplen los requisitos (capacidad para albergar aprendices así como un lugar de trabajo saludable y seguro). - Una plataforma/aplicación online para interactuar, evaluar el aprendizaje, realizar un seguimiento del progreso de aprendizaje del estudiante y acceder a la calidad de la asociación. Además de ser una herramienta de calidad que mide el “poder/fuerza” de la asociación (evalúa las expectativas generales de los participantes involucrados), funcionará como una herramienta de aprendizaje que permite crear planes personalizados de aprendizaje así como una evaluación formativa del aprendiz.
- Mayor posibilidad de encontrar un trabajo. Empresas: necesidades; - Obtendrán fuerza de trabajo joven, motivada e innovadora.
Los grupos a los que el proyecto está destinado, (estudiantes/ aprendices y empresas manufactureras) participarán desde el principio en el proyecto. Se les alcanzará en el desarrollo de una estructura triangular para el aprendizaje basado en el trabajo en el sector de la fabricación, el cual está compuesto por estudiantes, proveedores de Formación Profesional y empresas. Los instructores tomarán parte en el proceso de toma de decisión sobre cómo el aprendizaje basado en el trabajo debe llevarse a cabo. Las compañías se responsabilizarán de la impartición práctica de la formación y establecerán j unto con los proveedores de la formación profesional, las reglas de funcionamiento o plan de aprendizaje individual de acuerdo a sus necesidades.
Impacto a nivel Europeo - Crear una estructura de control de calidad sólida para el WBL directrices. - Ampliar los resultados obtenidos a otras ATB y ANB en Europa. - Crear y ampliar una red Europea consolidada para el WBL en el sector manufacturero. - Reconocimiento por parte del mercado y su empleo. - Ampliar los resultados obtenidos a otros países europeos (empresas, proveedores de FP). - Aumentar la movilidad de los trabajadores jóvenes en toda Europa. - Posibilidad de que los resultados del proyecto sean utilizados como modelo positivo por otras “mejores prácticas de la aplicación WBL a nivel europeo” del sector industrial;
El impacto de WOW alcanzará a 33 países Europeos y más de 1000 escuelas de Formación Profesional (ATBs) que asegurarán la difusión de los resultados del proyecto. De forma anual, se otorgarán más de 20 000 diplomas para Especialistas y Encargados Europeos de Soldadura a través de esta red y, se espera que este proyecto conduzca al aumento del número de estu años venideros. La red de la EWF es una garantía del impacto de los resulta proyecto. Impacto esperado Los resultados logrados por el proyecto tendrán un impacto potencial en los grupos destinatarios relevantes y entre los socios participantes, permitiendo así el establecimiento de asociaciones entre las empresas y los proveedores de EFP más sistemáticas, dirigidas y sostenibles para establecer o mejorar el aprendizaje basado en el trabajo y el aprendizaje en el ámbito local y a nivel regional. Impacto en los estudiantes y las empresas Estudiantes: (habilidades prácticas) para enfrentar los desafíos del mercado, de acuerdo con sus intereses.
Impacto a nivel local, regional y nacional - El desarrollo de la capacidad y los proyectos piloto consolidarán las estructuras de cooperación nacional entre la EFP y las empresas, impulsando la economía local. - Evaluar la calidad de las asociaciones establecidas. - Sofocar y mejorar la transición al mercado laboral. - Mejora de la empleabilidad y la inclusión social de los jóvenes en países con altos derechos de desempleo juvenil. cialista y profesional adjudicados en cada país socio puede aumentar en un 10% en los próximos 5 años. Los datos del pasado (2010-2015) revelan el siguiente número de certi Rumania (73), Hungría (384) y el Reino Unido (270).
Impacto a nivel internacional - Aumentar la competitividad de la industria de la UE en el mercado global y garantizar que siga funcionando para etapas más altas y crecimiento sostenible. El Consorcio El proyecto WOW está liderado por la Federación Europea de Soldadura, Unión y Corte (EWF), y está compuesto por miembros de 6 países diferentes: Reino Unido - The Welding Institute Limited (TWI). Portugal - Instituto de Soldadura e Qualidade (ISQ). Hungría - Magyar Hegesztestechnik ai Es Anyagvizsgalati Egyesules (MHtE). España - Asociación Española de Soldadura y Tecnologías de Unión (CESOL). Rumanía - Institutul National de Cercetare Dezvoltare in Sudura si Incer (ISIM). Italia - Istituto Italiano della Saldatura Ente Morale (IIS). El proyecto WOW responde plenamente al objetivo de la acción KA3 del programa ERASMUS +, es decir, Asociaciones de EFP — Empresa sobre el aprendizaje en el puesto de trabajo y la formación de aprendices.
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ACTUALIDAD
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European Harmonized Training for Personnel working with Car Body Repair Technology Antecedentes La industria del automóvil es crucial para la prosperidad de Europa. La UE es uno de los mayores productores mundiales de vehículos de motor y el sector representa el mayor inversor privado en investigación y desarrollo (I + D). Da trabajo a 12 millones de personas y representa el 4% del PIB de la UE. La industria europea de reparación de carrocería es una rama económica importante en Europa, con más de 200 000 profesionales en activo y 50 000 empresas, principalmente PYME. Con las continuas innovaciones en los automóviles, el sector de reparación de carrocerías necesita constantemente currículos para nuevas habilidades y con experiencia. En la última década en particular, uno de los principales cambios en los automóviles ha sido el reemplazo de la técnica de unión de la soldadura por adhesión adhesiva de las partes del cuerpo del automóvil. Esta nueva técnica en automóviles exige nuevas competencias y nueva formación para el personal de reparación de carrocería. La idea de este proyecto, presentado a la Agencia Nacional Erasmus + del Reino Unido, surge del hecho de que faltan cua que trabaja en la industria de reparación y de mantenimiento de vehículos, particularmente en la reparación de carrocerías de automóviles. Tener un plan de estudios de alta calidad, que incluya las tecnologías de vanguardia y los procesos de fabricación utilizados en la reparación de carrocerías de automóviles, es de suma importancia para garantizar la seguridad de los vehículos de motor. A medida que las técnicas de fabricación automotriz avanzan y mejoran, los talleres locales y otros operadores independientes deben poder garantizar que las rutinas de reparación y mantenimiento del vehículo se realicen correctamente. Esto requiere una solución de formación armonizada para todo el personal que trabaja en este sector. Proyecto El proyecto Erasmus + CARBOREP se centra en la necesidad de Carrocerías (ECBRT), que cubra las necesidades reales del mercado de las empresas Europeas que trabajan en el sector de la reparación de carrocerías, impulsando la creación de un trabajo de alta calidad basado en la Formación Profesional. Los objetivos del proyecto son: cionados con la industria del automóvil, con respecto a los contenidos (orientación de alta necesidad), los métodos y en términos de transparencia y reconocimiento entre los países europeos (utilizando herramientas comunes de la UE).
tor de reparación de carrocería, alineado con los requisitos de la industria, para promover la movilidad de especialistas en Europa. involucrado y mejorar la integración y explotación de estas ofertas también a los países con menor compromiso y acceso a estas ofertas. - Promover el aprendizaje de idiomas y la diversidad lingüística a través de la provisión de materiales multinacionales y un piloto multinacional formación. - Aumentar la transparencia de las competencias y cualificaciones para el sector de la automoción. El plan de estudios europeo que se desarrollará promueve la transparencia y la confianza mutua entre los sistemas de Formación Profesional. del mercado laboral mediante la participación de diferentes partes interesadas (PYMEs y Grandes Empresas, asociaciones europeas, organizaciones de EFP), yendo en línea con los de competencia, para hacer que la Formación Profesional sea más receptiva a los nuevos desafíos y necesidades del sector. - Promover la promoción de nuevas oportunidades de apren orientado a la carrera.
Para garantizar que los resultados del proyecto alcancen los ob de otros proyectos por parte de este consorcio experimentado, teriales. Los socios del consorcio han creado en el pasado una nes: currículos, ejercicios, guías, manuales, hojas de evaluación, etc. Todos estos han sido utilizados con considerable éxito en sus Organizaciones de Formación. El proyecto, por lo tanto, utilizará los resultados anteriores para (EQF y ECVET) en 3 países: Reino Unido, Portugal y España. Los contenidos y herramientas serán probados y desarrollados en cada país miembro del consorcio. Consorcio El proyecto está compuesto por cuatro países:
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Reino Unido TWI - The Welding Institute: Organización Líder Bélgica EWF - European Welding Federation Portugal ISQ – Instituto de Soldadura e Qualidade España CESOL – Asociación Española de Soldadura y Tecnologías de Unión
Fig 1. Reunión del proyecto CARBOREP en Septiembre de 2017 en las instalaciones de la EWF en Oeiras, Portugal.
Situación del proyecto El proyecto CARBOREP, iniciado en septiembre del año 2016, se compone de cinco partes o productos intelectuales (IO) distribuidos entre los tres años de duración del proyecto. IO1 [REALIZADO]: Preparación de un informe de análisis sobre las necesidades industriales. IO2 [EN PROCESO]: y de una guía de formación armonizada. Los socios están aprendizaje (LOs). Este IO se cerrará en la próxima reunión que se realizará el próximo mes de Marzo. IO3 [PENDIENTE]: Traducción del Currículo del ECBRT al idioma de cada socio desde el inglés y desarrollo de los materiales de formación para el curso.
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IO4 [PENDIENTE]: Preparación de una base de datos armonizada para los exámenes que garantizará que el personal formado sea examinado de manera uniforme.
Fig 2. Folleto del proyecto CARBOREP
IO5 [PENDIENTE]: Preparación de un documento de recomendaciones para la posterior implementación en el resto de países El proyecto CARBOREP responde plenamente al objetivo de la acción KA2 del programa ERASMUS +, es decir, Cooperación para la innovación y el intercambio de buenas prácticas, que contribuye al diseño y ejecución de un programa conjunto de formación profesional, desarrollando metodologías de enseñanza y formación y centrándose en un sector económico importante para la comunidad de la UE.
Para más información, por favor visite: http://carborep.eu/ This project has been funded with support from the European Commission. This publication reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein.
Certificación | Formación | Difusión ASOCIACIÓN PROFESIONAL SIN ÁNIMO DE LUCRO CONSTITUIDA EN EL AÑO 1988
Miembro de pleno derecho de la Federación Europea de END (EFNDT) y del Comité Internacional de END (ICNDT). PRINCIPALES ACTIVIDADES:
Certificación del personal de END, a través de su organismo independiente CERTIAEND (acreditado por ENAC según EN ISO/IEC 17024 y UNE EN ISO 9712). Cualificación del personal de Niveles 1, 2 y 3 que realiza END en el sector Aeroespacial, de acuerdo con UNE EN 4179, a través del centro de examen de la AEND, CECAEND. Formación en END. Publicación de manuales y textos de estudio. Difusión mediante su revista “END”. Organización de eventos nacionales e internacionales.
www.aend.org C/ Bocángel, 28 - 2º Izda. | 28028 Madrid
Tfno.: 91 361 25 85 | Fax: 91 361 47 61 E-mail:
[email protected]
Participación en proyectos internacionales. Normalización, participando en los Comités Técnicos CTN 130 de AENOR, TC 138 del CEN y TC 135 de ISO.
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ARTÍCULO TÉCNICO
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MODELIZACIÓN NUMÉRICA DE LAS CURVAS TTP EN LA SOLDADURA DE LA ALEACIÓN DE ALUMINIO 6063-T5 por J. L. Meseguer 1, E. J. Martínez-Conesa 2, A. Portolés3 1. CENTRO UNIVERSITARIO DE LA DEFENSA, 2. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA, 3. ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID.
RESUMEN Este trabajo de investigación presenta un estudio numérico que modela la curva de Temperaturaura- Tiempoie - Propiedaades (TTP).. Esta sta curva permite aproximar a las propiedades obtenidas en en una una unión soldada en soldada en la intersección con la curva de enfriamiento. Las propiedades de post-soldeo que aparecen en una aleación de aluminio dependen del tiempo que tarde en enfriar la unión entre 410 y 300 ºC y de la pendiente de la curva de enfriamiento. En función de
de enfriamiento de enf riamiento y de de la la curva TTP aumentará o disminuirá laa aparición de precipitados en la unión. La presencia de precipitados repercute negativamente en las propiedades mecánicas de la unión.
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página ambas curvas mediante el diseño74. de experimentos de Ta-
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ARTÍCULO TÉCNICO
guchi. uc . Las as modelizaciones se realizan utilizando el progra-ma comercial ANSYS,, donde se aplican an los os par parámetros me ros dee un proceso dee soldeo so eo MIG.. Las as modelizaciones mo e zaciones propuesro ue tas conforme al método de Taguchi guc se rea realizan zan so sobre re una la potencia aportada por la fuente de alimentación en el proceso y la separación la separación entre chapas y se obtiene como resultado resu a o el e ttiempo empo dee enfriamiento enfriamiento en los dif los diferentes erentes puntos situados en el metal base (MB), en la zona de fusión (ZF) y en la zona afectada ec a a térmicamente rm camente (ZAT).. La a curva curva de enfriamiento se caracteriza mediante su pendiente máxienfriamiento se que aparece en la intersección de la curva de la curva de enfriamiento con la curva TTP. mayor presencia de precipitados, se optimiza cada una compuesto por un valor máximo y un valor mínimo en mización realizada se determina que parámetro de soldeo tiene más influencia en el proceso en cuanto a pre una de las regiones.
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forma dee CuAl2. u . Existen x s en dos o tipos de envejecimientos,, el envejecimiento enve ecimiento natural que es aquel donde aparecen pre- produce debido a debido a un tratamiento térmico induci inducido a tem-peraturas inferiores a la curva de transformación. tran . Tanto en una microestructura formada por granos de fase “alfa” fase “alfa” con microscopio m croscop o óptico pt co [3].. Por or lo tanto lo tanto las aleaciones se pue resistencia mecánica, diferenciándose en aleaciones no tratables térmicamente [4,5] [4,5] y tratables térmicamente y tratables térmicamente [6,7]. El primer tipo se asocia con aquellas aleaciones que presentan una dispersión de de segundas segundas fases o elementos en soluciones sólidas y trabajadas en frío, el segundo tipo de aleaciones se obtienen mediante la disolución de aleantes en forma de solución sólida y posterior precipitación de estos en pequeños precipitados. La aleación de aluminio que se estudia en este trabajo, pertenece a la serie seis mil (6XXX) por lo tanto es una aleación que contiene Mg y silicio en su interior. El magnesio acelera las reacciones de precipitación en la aleación por lo que aumenta la resistencia y dureza de la aleación. El silicio combinado con el magnesio produce una aleación tratable térmicamente y aumenta la resistencia a la corrosión [8]. 8.
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El análisis de los precipitados permite tener un análisis de la resistencia de la unión para ello se realiza un estudio mediante modelizaciones numéricas que permite conocer el mínimo valor de precipitados que pueden aparecer en soldeo dados. Esto va a influir positivamente en mejorar las solicitaciones de este tipo de aleaciones no férreas. 1. INTRODUCCIÓN Las aleaciones de aluminio tienen su origen a comienzos del siglo pasado, cuando se consiguieron disoluciones sólidas con otros elementos, lo que aumentó las propiedades mecánicas del aluminio. El mayor desarrollo en aleaciones de aluminio lo tiene el duro-aluminio, siendo esto una denominación genérica que reciben los aluminios que son endurecibles por envejecimiento. Los principales constituyentes de las aleaciones de aluminio son, cobre, manganeso, magnesio, silicio, cobre [1]. La primera aleación endurecida por envejecimiento por Guinier-Preston [2] fue una aleación de aluminio y cobre que se le puso el nombre de duro-aluminio. Esta alea aleación envejece a temperaturas inferiores a la temperatura ambiente, el exceso de cobre existente en su interior en
La calidad del metal de soldadura en las uniones soldadas de las aleaciones de aluminio está condicionada por la su que se caracteriza por una mayor resistencia mecánica y una menor tendencia al agrietamiento en caliente [9]. La térmico de soldeo de la unión, lo que determina su calidad estructural [10], siendo crítico el tiempo de enfriamiento entre 410 y 300 ºC (t4/3), lo que condiciona el ratio de cordón en su enfriamiento [11,12]. 11,12 . La La interacción entre entre la la curva de enfriamiento y la curva TPT determinará tanto el volumen como la clase de precipitados que aparecen en la unión [11]. El ancho de la zona afectada térmicamente depende del aporte térmico y de la disipación del calor a través de las piezas que se estén soldando [13].
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2.. DISEÑO EXPERIMENTAL DE TAGUCHI Un diseño de Taguchi,, o arreglo ortogonal, ogona , es un m método o o para diseñar experimentos exper men os que ue usualmente usua mente requieren re uieren sólo só una fracción de las combinaciones ones factoriales ac or a es completas. comp etas. -brado, de manera que brado, de que los los niveles de niveles de factores se ponderan equitativamente. Por ello, cada factor puede ser equitativamente. Por puede ser evaluado dee manera independiente n epen ente de todos de todos los demás f factores, actores, de de manera que el efecto de un factor no ejerce e jerce influencia en influencia en la la estimación de otro factor ac or [14].. Los os experimentos exper mentos se llevan a cabo de acuerdo con los principios del del método experimental de Taguchi para determinar para determinar los ef efectos ectos de los prin principales parámetros del proceso de soldeo. En este trabajo, los parámetros del proceso que se mantienen constantes en cada experimento son, el caudal del gas de protección con 12 l/min, un stick-out del hilo de 1 mm de longitud y un diámetro del hilo de 1 mm. Los parámetros del proceso que varían en cada experimento son, la velocidad de soldeo, potencia de la fuente y la separación separación experimental.
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propiedades a es dee laa unión. un n.. Mediante el método de Taguchi se ooptimizan timizan los o resultados obtenidos en la simulación.. Utilizando el criterio ““el más pequeño es el mejor”” detere ermina que que parámetros parámetros tienen tienen una una mayor mayor influencia influencia sobre la calidad de la unión. 3.. ANÁLISIS TÉRMICO EN LAS UNIONES SOLDADAS OLDADAS nitos en la soldadura, se fundamenta en la ecuación de transferencia del calor en un cuerpo [15]. cuerpo [15].
calor generado por unidad de volumen, Kx(T), Ky(T), Kz(T) direcciones (en materiales isotrópicos este valor es el mis mismo en cualquier dirección), T es la temperatura y tt es es el el tiempo. El problema térmico se rige por una ecuación diferencial no lineal, debido a que las propiedades físicas del material son dependientes de la temperatura [15,16].
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página 74. Las pérdidas de calor por radiación y convección se tienen en cuenta mediante las siguientes relaciones [15].
Tabla Ta la 1. Niveles del proceso MIG
método de Taguchi a la matriz formada por cuatro colum
cuerpo y s la constante de Stefan-Boltzmann.
Tabla Ta la 3.
Tablaa 4. Ta
Tabla Ta la 2. Matriz de experimentos
Ell estudio experimental computacional se ha desarrollado siones 50 x 150 x 2 mm3. Las variables de salida del proceso son, el tiempo de enfriamiento t4/3, tiempo que se perjudiciales para las propiedades mecánicas de la unión y el área de la curva TTP que corta a la curva de enfriamiento, conforme el área sea más pequeña mejores serán las las
3.1. Modelización del ciclo térmico aprecian dos chapas de longitud constante y una separa
Figura 1. Disposición isposición de las chapas y geometría de la unión en mm
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Como omo se puede comprobar,, se trata de un modelo simé-trico por lo que se puede analizar la mitad m a del e modelo, mo e o, es decir una solaa chapa. c apa. Dee esta es a forma orma se reduce el coste cos computacional y se obtienen resultados esu a os simétricos s m r cos a am
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Estos va valores ores re representan resen an las dimensiones de los se-mi-ejes mi-e es del dobl doble elipsoide que se representa el tamaño de
3.1.1. Mallado de d e la la cha chapa pa
ANSYS R14.5. El elemento empleado para realizar la mala malla es ‘SOLI70’, ‘ ’, elemento men o dee 8 nodos no os [18,19]. , . See realiza realiza un mallado dinámico dinámico donde va donde va variando el variando el tamaño desde una
Figura 3. Dimensiones de elipse de Goldak
4. RESULTADOS la simulación 1 en el segundo 10, con una temperatura de fusión de 646 ºC.
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Figura 2.
La región 1 contiene 4499 elementos; la región 2 contiene 11249 elementos; la región 3 contiene 22499 elementos y la región 4 contiene 33749 elementos, se puede comprobar el aumento de la densidad de la malla conforme se aproxima a la región de la soldadura. Por último el cordón tiene 1350 elementos.
FFigura gura 4. Mo Modelización e zac ón por ANSYS dee laa unión un ón
Como el cordón es función del tamaño de los parámetros de la fuente, desde el punto de vista geométrico geométrico,, el tamaño de la fuente se determina mediante los parámetros de la elipse de Goldak [22]. Conforme aumenta el tamaño de la fuente, aumenta la temperatura y por lo tanto aumenta el dos para el modelado de la unión son los que aparecen en la tabla 5. Figura 5. Curva TTP – curva dee enfriamiento
Tabla Ta la 5.
experimento 1. Se muestran la curva de enfriamiento y la curva TTP. La curva de enfriamiento del aluminio, tiene un tiempo de enfriamiento característico entre 410 y 300 ºC, conocido como t4/3 y aparece representado mediante por
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una línea nea punteada entre ambos valores,, obteniéndose un tiempo de 33.5 . s.. Por otro lado el áreaa interceptada n ercep a a en entre re la a curva de enfriamiento am en o y laa curva Ctt representa re resenta la cantidad cantid de precipitados que aparecen en laa unión. un n. El tamaño ama o del e área rea es un valor representativo de la calidad de la unión, siendo inversamente proporcional proporcional el el tamaño del área respecto a la cantidad de precipitados que aparecen, siendo -dos. El tamaño del área es de 1079.2 ºC·s. El tamaño del área intersecada por or ambas am as curvas, se calcula ca cu a integrando ambas curvas por curvas por el método del del trapecio trapecio entre los puntos de corte y se calcula la diferencia dif erencia entre ambas áreas [24]. 4.1. Curvas de enfriamiento enfriamiento para cada una de las 9 simulaciones, donde en el eje de abscisas se refleja el tiempo de enfriamiento en segundos y en el eje de ordenadas la temperatura en grados Celsius.
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la unión. n. El tiempo em o dee en enfriamiento r t4/3/3 alcanza una valor máximoo para máxi ara el experimento 5.. Esto se debe al tamaño de la zona fundida de 1.4 . mm.. La zona fundida presentaa un tamaño reducido y por lo tanto hay una tamaño reducido lo tanto hay una ma mayor or concentración de calor en la zona. Este comportamiento com ort aparece re-
F gura 7. Variación del tiempo de enfriamiento Figura en riamiento entre entre 410 410 y 300 ºC con el tamaño dee la zona fundida fun i a
ño de la zona fundida, la primera región presenta un tamaño de comprendido entre 1.7 y 2.4 mm, la segunda región presenta un tamaño comprendido entre 2 y 1.4 mm y la última región presenta un tamaño comprendido entre 2.7 y 1.8 mm. Se comprueba que el tiempo de enfriamiento crítico (t4/33) se presenta para un tamaño de zona fundida de 1.4 mm.
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Figura 6. Curvas de enfriamiento para la aleación 6063-T5
continuación se muestra una tabla con el t4/3, valor de de la la pendiente de cada una de las curvas y la expresión analítica para cada una de las curvas de enfriamiento.
Ta la 6. Tiempo de enfriamiento Tabla en riamiento t 4/3, pendiente de enfriamiento en riamiento y expresión analítica de cada una de las curvas de enfriamiento.
Conforme aumenta la potencia aumenta la pendiente de la curva de enfriamiento por lo que enfría más rápidamente
Experimentalmente se ha comprobado que hay un mayor descuelgue del material de aportación para los experimentos 7, 8 y 9 donde la potencia es mayor. Esto implica que conforme aumenta la potencia aumenta la penetración y la cantidad de material que se que se aporta y al superar las dimensiones de la chapa, termina descolgándose por lo que de esta forma una aproximación del tiempo de enfriamien enfriamiento entre los experimentos 7, 8 y 9 con los experimentos 1, 2 y 3. Por el contrario en los experimentos 4, 5 y 6 se aprecia una disminución de la zona fundida, pero un aumento del tiempo de enfriamiento, esto implica un aumento de la potencia efectiva siendo más reducida la zona fundida. En los experimentos 1, 2 y 3 el tamaño de la zona fundida es mayor, pero la penetración es parcial, como puede verse en 4.2. Curvas TTP función de sus propiedades químico-físicas y quedan refle jadas en la ecuación (4). (4)
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K1, logaritmo o ar t natural de la fracción no transformada durante el enfriamiento K2, constante proporcional proporc ona a laa nuc nucleación, eac n (ss--1 ) mo --1 ) K3, energía necesaria para la nucleación, uc eac n, 1/(J . mol K4, constante de la temperatura solvus, (K --1 ) K5, constante de la energí energía a de activación de activación por difusión,
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guras 8d)-8f) - se oobserva serva un aumento de precipitados.. Esto experimentos.. La presencia de este tipo de precipitadoss inndica que la unión no es de buena calidad y por or lo lo tanto va a presentar malas propiedades ro iedades mecánicas. mecánic .
.
(1/(J mol-1 )
R,, cons constante ante dee los os gases, J . mol-1 . K -1 T,, temperatura, temperatura, K Los parámetros para parámetros para la aleación la aleación de aluminio de aluminio 6063-T5 han en la tabla 7. Tabla 8. Relación de áreas, t 4/3/3 y pendientes para cada uno de los experimentos
Tabla Ta a 7.
entre la curva TTP y las curvas de enfriamiento, donde en el eje de abscisas se representa el tiempo (s) y en el de ordenadas la temperatura (ºC).
El área que se obtiene entre ambas curvas, refleja la cantidad y el tipo de precipitados que hay presentes en la unión. guras 8d)-8f) se observa un aumento de precipitados. Esto experimentos. La presencia de este tipo de precipitados indica que la unión no es de buena calidad y por lo tanto va a presentar malas propiedades mecánicas.
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curva TTP y la curva de enfriamiento para cada uno de los 9 experimentos.
Figura 8. Intersección entre las curvas de enfriamiento y las curvas TTP..
El área entre la elipse y la curva de enfriamiento se obtiene integrando utilizando el método del trapecio.
Figura 9. Variación del área entre la curva de enfriamiento en riamiento y la curva TTP
de enfriamiento t4/3, aumenta el área interceptada entre la curva de enfriamiento y la curva TTP, lo que hace que -minuyendo las propiedades de esta.
El área que se obtiene entre ambas curvas, refleja la cantidad y el tipo de precipitados que hay presentes en la unión. 5. OPTIMIZACIÓN DE TAGUCHI - La optimización de Taguchi determina la influencia de cada
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más pequeño es el mejor‘.‘. Se observa va que laa variable var a e que ue tiene una mayor or influencia n uenc a es laa potencia, otenc a laa siguiente si uiente es la les. es. El método de optimización optimización empleado empleado es es ‘Optimización ‘Optimización de dos pasos’, donde primero se de dos primero se reduce la reduce la variación y luego se ajusta la ajusta la media que se desea se desea como objetivo, siendo eel objetivo o e vo el e cero. cero. Laa ecuación ajustada a justada se muestra en la ecuación (5).
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bordes.. Enn laa tabla a a 11,, aparecen a ar las diferentes relaciones de ruido..
(5) Siendo esta la expresión empleada para calcular el factor de ruido S/N [14]. 14 . Donde S/N, es la relación de ruido, Y2 son los los valores valores de la muestra elevadas al cuadrado y n, el tamaño de la muestra.
Figura 11. Media de relaciones de ruido SN sobre t 4/3, respecto respecto de P, vs y Sp.
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página 74. Tablaa 10. Ta Ta Tabla a dee respuestas para re relaciones ac ones dee señal seña a ruido ru o
Figura 10. Me Media ia dee valores medios me ios del el t 4/3, respecto respecto de de P, P, v s yy Spp
El valor óptimo de los parámetros son aquellos que tienen una menor relación de ruido es decir, Parámetros óptimos del proceso de soldeo Potencia = 1744 W ; velocidad de soldeo = 11.5 mm/s ; Separación = 1.2 mm Estos parámetros se corresponden con el experimento 7. La ecuación de regresión obtenida es la ecuación (6): (6)
En la tabla 9 aparecen los valores para cada uno de los diferentes valores medios para cada una de las variables.
El error entre la curva experimental y la curva teórica se
Tabla Ta la 9. Tabla de respuestas para medias. t 4/3(s (s)
ruido (S/N) para cada una de las variables, es decir la variabilidad del t4/3 respecto de cada una de las variables, donde la potencia la menor señal de ruido ruido sobre sobre t4/3, le le sisigue la velocidad de soldeo y por último la separación entre
Figura 12. Representación entre los resultados experimentales y los os resultados resu ta os ajustados austa os
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Donde on e laa curva experimental se representa por la línea roja y la curva ajustada se representa porr laa línea nea azu azul.. 6.. CONCLUSIONES - Para ara valores de potencia de potencia bajos y altos se obtienen tiemtiempos de de enfriamiento enfriamiento entre 410 y 300 ºC bajos y medios. - Para valores de enfriamiento intermedios se obtienen valores va ores dee en enfriamiento r am ento entre 410 y 300 ºC altos. ºC altos. - El tiempo de enfriamiento entre 410 410 y 300 300 ºC varía proºC varía proporcionalmente con eel área rea interceptada n ercepta a entre la curva la curva TTP y la curva de curva de enfriamiento. - Cuanto uanto mayor ayor es el área peor son las propiedades obte obtenidas en la unión. - La variable ariable que tiene una mayor influencia para obtener un menor t4/3 es es la la potencia, le sigue la le sigue la velocidad y por último la separación de bordes. - Este estudio se puede realizar en otras aleaciones de aluminio. 7. REFERENCIAS
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ENTREVISTA
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Entrevista a:
Francisco Completo, Manufacturing & Process Marketing Offer Deployment Manager y Javier Triana, Manufacturing & Process Iberian Sales Director, Air Liquide.
El consumo de gases en los procesos de soldadura puede ser un buen indicador de la recuperación de distintos sectores industriales. ¿En cuáles de estos sectores industriales se está produciendo un incremento considerable en los últimos tiempos? La industria en España vive en la actualidad un momento de crecimiento en los sectores relacionados con
el transporte, la energía, el medio ambiente y las nuevas tecnologías. Si bien el consumo de gases de soldadura refleja la recuperación económica de los sectores industriales implicados en la transformación y trabajo del metal, la evolución de Air Liquide España también se debe al desarrollo de nuevas soluciones que responden a las necesidades de estos mercados y otros más novedosos.
Air Liquide innova en el desarrollo de soluciones que aportan valor al cliente en términos de seguridad, de respeto medioambiental y de mayor tivos. Más allá del suministro de gas, nuestras nuevas ofertas tienen como concepto el compromiso de Air Liquide con su cliente en la me apoyándose en nuestras tecnologías y las competencias de nuestros ex-
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ENTREVISTA
pertos en aplicaciones de gases. Un ejemplo concreto es la oferta Láser, diseñada para las aplicaciones de soldadura láser, con la que el cliente puede bajar hasta un 30% sus costes de producción en las piezas. ¿Qué está haciendo AL en el campo de la fabricación aditiva? Estamos fuertemente involucrados en el desarrollo de nuevas tecnologías. Rumbo a la revolución Industry 4.0, la fabricación aditiva, conocida como impresión 3D, con la digitalización de los procesos permite una mayor y más rápida flexibilidad de respuesta a las necesidades intrínsecas de cada cliente. Air Liquide aporta soluciones tecnológicas que permiten al fabricante de piezas garantizar en cada fase del proceso
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la correcta aplicación de los gases reproductibilidad de los resultados. En la fabricación aditiva Air Liquide juega un doble papel: por un lado somos utilizador de esta tecnología dustrial y por otro lado colaboramos con nuestros clientes de este sector en la puesta en marcha e industrialización de sus procesos, observando todos los requisitos que cumplen con la mayor exigencia en cuanto a normas de seguridad y garantía de calidad de sus productos. Nuestros expertos en aplicaciones proporcionan a los clientes el expertise y soporte tecnológico en todo el recorrido de su proyecto, desde la evaluación de las necesidades de su
equipo, hasta el diseño de su red de distribución e instalaciones de seguridad hechas a medida, así como formación y asistencia técnica, auditorías y soluciones especializadas de suministro de gas, garantizando su uso en seguridad, de modo continuo y con el modo de suministro más competitivo. Los gases se encuentran en toda la cadena del proceso, desde la fabricación de la materia prima, su transporte y reciclaje, hasta la fabricación y el tratamiento posterior de piezas. ¿Cuál es vuestro punto de vista sobre la evolución de esta tecnología en los próximos años? La fabricación aditiva es una tecnología disruptiva que responde a los
ENTREVISTA
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nuevos retos de la economía a nivel cia en la utilización de los recursos al minimizar los desechos en la producción, y entre sus ventajas se encuentran también la flexibilidad y agilidad. Se prevé un crecimiento exponencial en la utilización de esta tecnología en la fabricación de piezas cuyos costes de materia prima y complejidad de ejecución con medios tradicionales implican un fuerte impacto en los con la fabricación aditiva es posible conseguir crear diseños y personalizaciones imposibles de realizar con los procesos de producción que derivan de la 3ª revolución industrial. Conviene recordar que esta tecnología, uno de los pilares de las estrategias de implementación de la Industry 4.0, está dando sus primeros pasos, habiendo mucho espacio de evolución en la caracterización de las variables fundamentales del proceso y en el incremento de su productividad. Se están implementando diversas soluciones tecnológicas que dan lugar a nuevos equipos que responden a retos de incremento de productividad y de capacidad de fabricación de piezas de mayores dimensiones. Además, estudios y proyectos coordinados por centros de I+D nos van a permitir mejorar el conocimiento sobre el comportamiento metalúrgico de diferentes tipos de aleaciones metálicas y una parametrización del proceso que seguirán mejorando los resultados. En el campo de las energías renovables, y más concretamente en los vehículos, ¿Cuál cree que va a ser el futuro, coches híbridos o 100% eléctricos?
En este sentido, ya existen múltiples alternativas tecnológicas para hacer uso de combustibles que generen un menor impacto ambiental. Una de estas soluciones pasa por utilizar el hidrógeno como energía limpia. Unido a otros tipos de energía que ya empleamos, la solución consiste en un mix de las distintas fuentes energéticas, donde el hidrógeno, el petróleo, el gas natural o las energías renovables convivan. Air liquide apuesta por los vehículos eléctricos de pila de combustible, una alternativa tecnológica que permite disponer de vehículos de cero emisiones, con una autonomía superior a la de los vehículos eléctricos de batería, por encima de los 550 km, y con un tiempo de recarga mínimo de tan solo tres a cinco minutos. En este sentido el Grupo mantiene un compromiso con el despliegue del hidrógeno como energía alternativa. Para ello invierte y fomenta desde sus inicios tanto la innovación tecnológica de este combustible y continúa trabajando para ofrecer nuevas soluciones medioambientales sostenibles. ¿Qué está desarrollando AL en este campo? Aunque parezca una tecnología muy reciente, Air Liquide cuenta con más de 40 años de experiencia en la producción, distribución y desarrollo de aplicaciones relacionadas con el hidrógeno como energía. La apuesta de Air Liquide por el desarrollo de nuevas formas de energía alternativa tiene su representación en la pila de combustible de hidrógeno. Esta tecnología permite transformar la molécula de hidrógeno en electricidad sin emisión de
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residuos contaminantes. Además, el Grupo Air Liquide tiene un com y fomento del uso del hidrógeno impulsando y presidiendo el grupo de desarrollo mundial “Hydrogen Council”. Un consejo cuyo objetivo es poner en valor las tecnologías del hidrógeno para que desempeñen un papel esencial en la transición energética mundial. ¿Qué factores de innovación marcan la diferencia de AL con respecto a otras compañías del sector gasístico? Nuestro objetivo como empresa del sector gasístico no es únicamente suministrar gases industriales sino también desarrollar, junto con nuestros clientes, soluciones tecnológicas innovadoras que les permitan adelantarse a los retos de sus áreas de actividad. Por este motivo, en concreto para el sector de soldadura, Air Liquide tiene una preocupación constante en innovar. No sólo ofrecemos una completa gama de mezclas de gases para procesos de soldadura sino también una amplia propuesta de alternativas con distintos formatos de envases. Por citar un ejemplo, hemos desarrollado una botella de 13 litros a 300 bar en Argón y Mezclas, muy ligera, con un alto grado de autonomía, que incluye válvula MINITOP™ con palanca on/off, volante para regular el caudal, indicador del contenido de gas, y conexión rápida para facilitar el manejo al Nuestro objetivo es ofrecer a nuestros clientes las alternativas más adecuadas para que desarrollen su actividad con un crecimiento sostenible.
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NEW STEELS FULFIL REQUIREMENTS FOR NEW HIGH EFFICIENT POWER PLANTS – WELDING OF T24, P92 AND VM12-SHC to o H.. Heuser euser1, K-G K-G Tak Ta 1, J. J. M. Miguel M gue 2 1. BÖHLER SCHWEISSTECHNIK DEUTSCHLAND GMBH, 2. VOESTALPINE BÖHLER WELDING SPAIN, S.A.
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista ABSTRACT rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página 74. This his article describes the experience of Böhler Welding in bainitic tube steel T24 and the martensitic steels P92 and VM12SHC. HC. Based Base on the t e metallurgical meta urg ca properties propert es the t e peculiarities pecu ar t es inn welding and heat treatment for each of the mentioned steels will be discussed. Conclusions for proper handling of these steels will bee drawn. w rawn. The T e mentioned ment one steels stee s are used use inn new modern mo ern Prerequisites for acceptance of new steels are the evidence of
INTR D TI INTRODUCTION The he increased energy demand results in a global boom of steam parameters. The increased economic demands and the protection of the climate give reasons for a more cost and heat consumption for or the the generation of o one one kilowatt/hour, kilowatt/hour, stations. New construction and procedural solutions are only are a further increase of the steam parameters “pressure” and parameters have become an important factor for the issue of a building and operating license. The new evaluation of the creep
currently limited the further urther increase increase of o the the steam steam temperature temperature In addition to the requirement requirement of o high creep creep strength, strength, the the use use of available martensitic 9-12 % Cr steels is limited by their high temperature corros corrosion on resistance. res stance. T Thee new steel stee VM12-SHC will w also be included since it helps to close the gap to the austenitic steels when being used as a boiler tube. During uring the implementation of new steels, there will also be the Thus, it is important that, at the same time of the development It will normally be assumed that the chemical composition of T24 as well as for the martensitic steels P92 and VM12-SHC are presented for or the common practical practical processes gas gas tungsten
MA HI MATCHING FILLER META METALS FFOR THE BAINITIC BAINITI STEEL EEL T24 (7CRMOVTIB10-10; 7CRMOVTIB10-10; 1.7378; ASME SA 213 213) are summarised in table 1 in comparison to the base metal. Due or less ess visible v s e Ti T burn urn out occurs during ur ng the t e welding we ng process
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compared to the initial values of the wire. This applies both by inert gas, and especially for welding with the slag forming welding processes SMAW and SAW. This fact led to the result of titanium. Both, niobium and titanium are carbide-forming elements and contribute to the creep strength like of the martensitic martens t c stee steelss P91 P 1 and an P92. P 2. The he CCT-diagram of the all weld metal shows hardness level aalso so that t at the t e weld we metal meta has as a bainitic/martensitic a n t c martens t c structure. structure. weld metal.
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shows test results of a girth weld. The unannealed weld weld metalis metalis the he base metal. the root. This can be avoided by training of the welders and optimising the welding parameter. The down slope amperage order to avoid too fast cooling in the critical area of the root. Purging gas is highly recommended on welding the root and the
FFigg 2. GTA root welding of o T24 tubes
3.2 SMA-welding of T24
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir laotherwise revista This electrode should PWH-treated the deformability toughness properties are very low. low. In particular particular for or welding welding rellene y envíenos el boletín que and encontrará en la página 74. WW).. The all weld metal WW metal of this electrode electrode shows also also low CVN highly recommended and the Interpass temperature should be Fig 1. CCT-Diagram all weld metal Union I P24
3.1 .1 GTA-welding of T24
welding of thin-walled tubes of T24 do not require PWHT after thin hin beads, narrow scatter band of current on welding speed). all weld metal specimen every layer has an annealing effect. Nearly the same situation is given on welding welding tubes of o wall wall welderis not trained. Multiple layer technique is also required for welding we ng tthin n tubes. tu es. Thewelding T ewe ng parameter has as to bee optimised opt m se
F g 3. SMA-welding of Fig o T24 T24 without without PWHT; PWHT; different di erent C-content C-content of o all all weld metal (Böhler Böhler Fox P24-WW P24-WW // Thermanit Thermanit P24 P24 WW) WW
3.3 .3 SA-welding of T24 waterwalls
important to guarantee the creep properties for pressure parts. weld. eld.
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tthee creep-relevant creep-re evant alloying a oy ng elements e ements C, C, V, V, Nb, N , N, N, B and an W, W, what w at requires particularly close attention, is the heat control during welding. we ng. The martensitic steel P92 is welded in the martensitic of the martensitic microstructure, temperature control during welding we ng and an during ur ng the t e PWHT must bee carried carr e out with w t the t e utmost u mos care.
FFigg 4.
That hat means there is a high risk for or hydrogen induced induced cracks. ItIt is is absolutely necessary to eliminate hydrogen sources during SA all weld metal properties of the wire/flux-combination because and high welding speed only. Using multiple layer technique with this flux means that due to the high O2-level a burn out of some consequence. All weld metal test has nothing to do with the real application oof single bead welds.
tthee welding we ng process. Due to this relatively low hardness hardness level, the risk of o cold cracking in the welded condition is reduced, so components with low residual stresses may be cooled down to room temperature after a ter welding. welding. However, they must be stored dry and free from external loads also during transport. Under this condition there is no time limit between welding and PWHT from the metallurgical point of view.
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condition. No cracks have been detected. This test shows that the deformability of these high strength weldments is satisfying.
with the martensitic grades for raising the impact energy of The toughness of o these weld metals can be influenced in luenced to a certain extent via the selection of the welding and heat treatment before be ore the heat treatment so as as to to ensure ensure complete complete tempering tempering additional safeguard against hydrogen-induced cold cracking, This is not necessary at thin wall thickness and welding with the
Fig 5. no cracks; crac s; mandrel-Ø: man re -Ø: 50 mm
MATCHING ATCHING FILLER METALS FOR THE MARTENSITICSTEELS P92 P9 Almost parallel to the the development of o the base base material material P92 P92
Fig 6. P92; Heat control during welding and PWHT-condition
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and PWHT. Keeping the welding passes thin will improve the the tempering effect. This must be taken into account account especially especially in n submerged-arc su merge -arc welding. we ng. Figure 7 shows the dependency of the notched bar impact value on the conditions of the PWHT for the weld metal matching the base material P92.
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A PWHT with an exten extended e hold hol time time of o at least 4 hours at a welding. elding. welding elding procedure. However, it could be determined that a to restrict the required hold time to an economically reasonable temperatures can bee selected, se ecte , but ut they t ey reduce re uce the t e toughness toug ness inn the weld metal or they require substantially longer hold times, respectively, to reach the required level again. Temperatures temperature to bee exceeded. excee e . However, itt iss not critical cr t ca to exceed excee a short time. are under un er discussion. scuss on. It iss well we known nown tthat at increasing ncreas ng N Ni-content -content lowers the creep strength. But this test has been carried out on base metal, not on weldments.
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista cracking). If the weld metal creep strength is inside the scatter of the base metal, always the creep fracture occur in the rellene y envíenos el boletín que band encontrará en la página 74. FFigg 7. P92; Heat Heat control contro during urng welding we ng and an PWHT-condition PWHT-con t on
from other CrMo-steels and should take into consideration at the pressure test after repair welds of used pipes.
more detrimental for toughness than a low Ni-content. Figure igure 9 shows the influence in luence of o the the PWHT-temperature PWHT-temperature to the the
F g 8. Toughness oof the all weld Fig weld metal metal for or P92 P92after a ter aging agingAging Aging treatment at 600 °C; SMAW-all weld metal for P92.
F g 9. Influence of PWHT-Temperature to the Hardness of P92 weld Fig metal Thermanit meta T erman t MTS 616; Mn+Ni Mn+N = 1.43 1.43 %%
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hardness increase, which means the PWHT at temperature to untempered martensite after a ter the PWHT. On-going creep tests shows that there is no negative effect to the creep strength if important mportant that the PWHT-temperature is measured exactly at the pipe and the scatter band of the temperature range is small. were within the scatter band of o the base material. At higher temperatures, however, some of the rupture points were located outsidee the outs t e scatter band, an , and an at high g stresses and an test periods per o s
MATCHING FILLER METALS FOR A NEW MARTENSITICMATE-RIAL IAL WITH 12 % CHROME –VM12-SHC –VM12-SH According Accor ng to the t e latest atest knowledge, now e ge, the t e previously prev ous y described escr e base material P92 is only used for temperatures up to a Here, materials with higher chromium content have to be used.
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SUMMARY bainitic materials which will allow steam temperatures of up to progress almost simultaneously with the development of the respective respect ve base ase materials. mater a s. Design Des gn engineers eng neers need nee the t e strength strengt high-temperature steels which fully meet the strength and corrosion requirements of the base materials while at the same will remain w rema n a real rea challenge. c a enge. The strict observation of stringent welding parameters is by VdTÜV VdT V and are thus suitable for use in pressure-bearing components. The developments were conducted in close
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Due to the existing alloying concept, the weld metal is characterized by high mechanical strength properties. At the same time, t me, however, owever, tthere ere is s a toughness toug ness level eve inn the t e welding we ng base metal. However, it is necessary to exercise reasonable care tthee electrode e ectro e diameter, ameter, compliance comp ance with w t the t e admissible a m ss e pass size etc.). etc. . The PWHT should should be be performed performed at at aa temperature temperature Compared to P92, this alloy has a higher higher content content of o chromium. chromium. Since ince this causes a formation of ferrite, this must be balanced with an austenite-forming element. For this, the chemical
Creep rupture tests are being conducted at present on the show cracks in the weld. The Ac1-temperature of the all weld the PWHT-temperature. VM12-SHC has as been een use used in n Europe in n near nearlyy all a new coal coa an and
Fig 10. Quality of weldments depends on optimization of welding parameter in relation to the complexity of the base metals
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Contenido exclusivo para suscriptores. Si W.;desea recibir revista [9] 9 Bendick, Hahn, B.; Heuser, H.:la Neubewertung The T23/T24 Book; New Grades Grades for Waterwalls and derZeitstandfestigkeit der Stähle E911 und T/ relleneVallourec envíenos el boletín en la página 74. Superheaters;1998; Super eaters;1998; Vayourec && Mannesmann Mannesmann Tubes Tu es que encontrará P92 – Grundwerkstoffeund Schweißverbindung;
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ARTÍCULO TÉCNICO
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DESARROLLO DE SOLUCIONES MEDIANTE SOLDADURA LÁSER Y SOLDADURA HÍBRIDA LÁSER-MAG PARA LA GENERACIÓN DE COMPONENTES MULTIMATERIAL TIPO TWB EN ACEROS PARA ESTAMPACIÓN EN CALIENTE PARA EL SECTOR DE AUTOMOCIÓN por R.. M.. Arias1, A.. Prada1, E.. Vaamonde1, X.. González 2, M.. García3 1.. CENTRO TECNOLÓGICO AIMEN,, 2.. GESTAMP VIGO S.A., . . 3.. AUTOTECH ENGINEERING
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RESUMEN Enn los os últimos años,, los exigentes requisitos concernientes a la mejora me ora de la sseguridad de los vehículos y el cumplimiento de las normativas normat vas medioambientales, relativas medioambientales, relativas a la reducción de emisiones de CO2 a laa atmósfera, m s e , son los o que están marcando las pautas au as para ara el e desarrollo esarro o de los nuevos diseños de componen-tes para ara el el sector de automoció automoción.. Para cumplir estos objetivos,, laa ten tendencia enc a en en el e sector sector va encam encaminada na a a la a re reducción ucc ón del e peso peso de los vehículos, u os, pero sin s n penalizar pena zar características resistentes de sus subcomponentes. Como consecuencia de esta doble de necesidad, necesi a , en n loo re relativo a iv a materiales, er a , el sector de automoción está apostando por una mayor implementación está apostando por mayor implementación de componencomponen tes fabricados con aceros de alta ó ultra-alta resistencia (conoconocidos como aceros AHSS, Advanced High Strength Steels), los cuales cua es permiten perm ten implementar mp ementar soluciones so uc ones dee pieza p eza con menores espesores sin merma ni penalización en las propiedades espesores propiedades mecámecánicas y de resistencia a impacto impacto de los componentes. Dentro componentes. Dentro de esta familia amilia de aceros, se encuentran los aceros aceros para estampaestampa ción en caliente, con resistencia a tracción de hasta 1500MPa, muy superior a la de los aceros de trabajo trabajo en en frío frío empleados empleados habitualmente en el sector. sector. Con Con el objetivo ob etivo de de sacar sacar el el máximo máximo partido a la implementación de este tipo de materiales, los formatos multipropiedad soldados en plano mediante tecnología láser, tipo Tailor Welded Blanks (TWB), son una de las alterna alternattivas vas más emp empleadas ea as en en laa industria n ustr a del e automóvil automóv en en los os últiútmos años. Estos formatos, permiten implementar conceptos de pieza con materiales de di diferentes erentes propiedades y/o espesores, para mejorar el rendimiento funcional de los componentes en función de las solicitaciones requeridas en cada zona de la pieza. Sin S n em embargo, argo, el e desarrollo esarro o dee componentes multipropiedad mu t prop e a tipo TWB con presencia de aceros para estampación en caliente mediante soldeo láser a nivel industrial, se ve limitada por los problemas metalúrgicos problemas metalúrgicos que que origina origina la la inclusión inclusión de su recubr recubrimiento Al-Si (empleado (empleado para para proteger proteger las las chapas chapas frente frente a fe fenómenos de corrosión), corrosión , en la zona fundida de de los los cordones cordones de de soldadura. Así, procesos de soldeo láser “estándar” soldadura. “estándar” sobre estos aceros para estampación estampac ón en caliente ca ente en estado esta o dee suministro, sum n stro, provocan que el recubrimiento se introduzca en la zona fundida de la unión soldada durante el proceso. Esta inclusión de recubrimiento, genera fases ases intermetálicas intermetálicas FeAl que provocan provocan la formación de áreas frágiles de ferrita en el cordón y reduce sus propiedades funcionales, lo que obliga al sector a buscar nue
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microestructura ura de e la a zona de fusión us n mediante el aporte de hilo y mejorar me orar sus propiedades pro e a es metalúrgicas metalúr icas y de resistencia re me-cánica.. INTRODUCCIÓN El consumo energético o en automoción au omoc n y transporte ransporte por por carretera supone del orden del 70% del total del sec sector or del e transporte. ranspor e. A su vez, el su vez, el sector sector del transporte transporte es es el responsable del el responsable del 20% 20% de las emisiones totales con efecto invernadero a nivel nivel mundial. mundial. La minimización de estos efectos ef ectos nocivos, sumado a la necesidad del cumplimiento de las cada vez máss res restrictivas r c vas norma normativas vas medioambientales, relativas relativas a la reducción de emisiones de CO2 a la atmósfera, la atmósfera, están obligando al sector de automoción a aafrontar rontar soluciones de producto que permitan la sostenibilidad de los nuevos modelos de de vehículos, vehículos, mediante el desarrollo de desarrollo de diseños seños dee componentes innovadores nnova ores que permitan perm tan una una re reducuc ción del consumo del consumo energético y de las emisiones de CO2 para el vehículo. A este factor medioambiental, hay que sumar los cada vez más exigentes requisitos concernientes concernientes aa la mejora de la seguridad de los vehículos. Por lo tanto, ambos factores están condicionando con c onan o las as estrateg estrategias as dee diseño seño y el e desarrollo esarro o dee las as nuevas piezas para el sector de automoción [1]. Para cumplir con estos requerimientos requer m entos dee producto, pro ucto, laa tendencia ten enc a en el e sector sector va encam encaminada na a a laa re reducción ucc ón del e peso peso dee los os vehículos, ve ícu os, con con laa consiguiente reducción directa en los consumos de combustiblee y dee emisiones em s ones dee gases gases contaminantes, contam nantes, pero sin s n penalizar pena zar características resistentes. Por este motivo, mot vo, y a mayores dee laa actuación actuac ón sobre so re el e propio prop o diseño de las piezas, la industria del automóvil ha adoptado una tendencia creciente a incluir en sus productos un mayor número dee elementos fabricados fa rica os con aceros dee alta alta ó ultra-alta ultra-alta rere sistencia (AHSS), sistencia AHSS , los cuales permiten desarrollar soluciones soluciones de de pieza de chasis y carrocería con menores espesores y menor peso, sin que se produzca una disminución en el rendimiento funcional uncional de los componentes, principalmente exigidos a reque requerimientos mecánicos rimientos mecánicos y de resistencia a impacto [2]. Entre esta familia de aceros, se encuentran los aceros para estampación en caliente, que presentan niveles de resistencia a tracción de hasta asta 1500MPa, los cuales permiten suplementar suplementar a los compocomponentes estructurales del vehículo unas propiedades mecánicas y a impacto muy superiores a las que ofrecen los aceros de con conformado en frío, empleados habitualmente habitualmente en el sector.
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Enn este trabajo, traba o, se presentan resultados resultados de 2 estrategias estrategias de de procesado diferentes, di erentes, que tienen como como objetivo objetivo solucionar solucionar los los problemas de soldabilidad presentados por el recubrimiento de las as chapas: c apas: - Por un lado, a o, laa eva evaluación uac ón del e proceso dee so soldeo eo láser áser autóge autógeno sobre formatos de chapa en los que se se elimina elimina previamente previamente mediante me ante tecnología tecno ogía láser áser el e recubrimiento recu r m ento Al-Si A -S sobre so re los os boror des es a soldar. sol ar. - Como segunda estrategia de procesado, el desarrollo de un
La utilización de este tipo de aceros al boro permite reducir del orden or en dee un 50% eel espesor necesario necesar o para alcanzar a canzar un pico p co dee esfuerzo similar al que se obtiene con aceros convencionales de fácil ácil embutición y del orden de un un 15%-20% 15%-20% de de menor menor eses pesor respecto a aceros de alta resistencia de tipo medio: Dual Phase (DP), Complex Phase (CP) ó aceros TRIP [3]. El empleo de estos aceros de ultra-alta resistencia, ha aumentado exponencialmente durante los últimos años, principalmente para su uso en elementos antiintrusión antiintrusión (vigas vigas de de parachoques, parachoques, travesaños travesaños delantero y trasero, refuerzos de puertas, pilar A ó pilar B central), por su elevado nivel de aptitud a solicitaciones de impacto y su óptimo ópt mo ratio rat o pesoresistencia, pesores stenc a, loo que haa permitido perm t o aumentar
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la seguridad de los vehículos a solicitaciones de choque en caso de accidente,, aumentando al mismo tiempo la ligereza ereza dee los os componentes..
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En este sentido,, el sector c or dee au automoción omoc está actuando en diferentes ere líneas estratégicas de investigación para implementar ar estos materiales de forma masiva en el sector,, y de esta forma sacar eel m máximo x mo partido ar y rendimiento a las nuevas posibilidades constructivas y de reducción e ucc n dee peso en los os componentes que abren a ren estos materiales. De este De este modo, como solución a la búsqueda sque a dee estas nuevas sistemáticas que permitan reducir el reducir el peso del e ve vehículo cu o respecto respecto a las soluciones a las soluciones monolíticas, los monolíticas, los foror matos multipropiedad multi ro iedad soldados en e plano mediante tecnología láser, áser, tipo Tailor Welded Tailor Welded Blanks (TWB), son una de las alternaalterna ttivas vas más eva evaluadas ua as y ut utilizadas za as por laa industria n ustr a del e automóvil automóv en los os últimos años. Estos f formatos ormatos que presentan uniones uniones a tope dismilares, permiten implementar conceptos de tope dismilares, de pieza pieza con materiales de diferentes propiedades materiales propiedades y/o espesores y/o espesores en un mis mismo componente, en función de las solicitaciones solicitaciones en servicio a las que vaya a estar sometida cada zona de la pieza, es decir, permite perm te disponer sponer dee laa “calidad “ca a dee material mater a y espesor adecuado a ecua o en el lugar preciso de la pieza”. El El empleo empleo del proceso de de soldeo soldeo permite que esta implementación se pueda aplicar en líneas con altas cadencias de fabricación, dado que para el tipo de espesores habituales en estas estas soluciones (generalmente generalmente entre 0,8mm y 2,5mm), se alcanzan velocidades de soldeo habituales de 6m/ min-8m/min, con lo que no se penaliza el tiempo ciclo total del
Fig 1. Aplicaciones en el sector de automoción de aceros para para estampación en caliente [4]
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista Así, estos aceros microaleados con boro, que responden al tipo rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página 74. 22MnB5, 2MnB5, presentan una excelente conformabilidad con ormabilidad durante el proceso de estampación de caliente, sin presencia de retorno elástico ó efecto spring-back, a diferencia de los aceros de alto límite ímite elástico para estampación estampación en frio. Al mismo tiempo, tiempo, pre presentan una adecuada homogeneidad estructural tras su paso por el proceso termo-mecánico de estampación en caliente, lo nes mecánicas y a la la resistencia a fatiga. atiga. Durante este proceso proceso de estampación en caliente, lo formatos planos sufren un tratamiento térmico de temple, en el cual se llevan a temperaturas dee austenización austen zac ón dee unos 900-950ºC durante urante rangos dee 5 a 10 minutos en función de la pieza y posteriormente se enfrían, martensítica. La generación de esta microestructura permite la obtención de loo que hace ace que laa implementación mp ementac ón dee este tipo t po dee aceros perper mita reducir el peso de un componente pilar B monolítico en niveles de un 40% respecto a un acero convencional de fácil estampación estampac ón ó dee un 15% respecto a un acero dee aalta ta resistenres sten cia de estampación en frio, sin pérdida de propiedades estructurales [5-6].
F g 2. Esquema de los formatos de unión tipo TWB y ejemplo Fig e emplo de macrografía [7]
Sinn em embargo, argo, laa implementación mp ementac ón industrial n ustr a dee los os aceros aceros al a boro oro actualmente condicionada actualmente condicionada por por las limitaciones limitaciones y problemáticas que genera laa inclusión nc us ón del e recubrimiento recu r m ento Al-Si A -S que poseen poseen estos aceros aceros en la zona fun fundida i a dee los cor cordones ones dee sol soldadura. a ura. Así, para su empleo en componentes de automoción, este tipo de aceros, presentan un recubrimiento funcional de entre 25 y ccio, o, el e cua cual es resistente res stente a altas a tas temperaturas temperaturas y protege protege al a metal meta base contra la oxidación y la descarburación durante la estampación pac ón en caliente, ca ente, pero pero también tam én asegura una una adecuada a ecua a resisres s y así evita la necesidad de un post-tratamiento de protección punto de fusión, formada por compuestos FeAl3 y Fe2Al5.
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De esta forma, procesos de soldeo láser “estándar” sobre estos materiales en estado de suministro,, provocan que ue el e recubrirecu r miento se introduzca en el baño fundido un o durante uran e eel proceso roceso de e soldeo láser,, generando fases intermetálicas FeAl e que or originan g nan laa formación ormac n dee áreas reas blancas ancas dee ferrita,, las cuales fragilizan el cordón y reducen sus propiedades mecánicas,, siendo zonas cr crí-ticas de inicio de las roturas en ensayos de tracción racc n ó dee impacto. mpac o.
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empleado probetas planas as dee aceros al a boro or para estampación en ccaliente de calidades comerciales USIBOR 1500P de 2mm de espesor es esor y DUCTIBOR 500P de 1,6mm , de espesor.. A continua-cción, n, se muestra mues ra laa com composición química y propiedades mecá
Ta a 1. Compos Tabla Composición c ón química quím ca del e acero para estampación estampac ón en en caliente USIBOR 1500P [4] 4
Fig 3. Detalle de zonas blancas por dilución de restos de aluminio en la unión soldada e imagen de rotura por zona fundida [8]
Para solucionar estas problemáticas en el proceso de soldadura láser de formatos TWB con presencia de aceros al boro para estampación en caliente, en el proyecto EVOLUCIÓN “DESA “DESARROLLO RR LL DE NUEVOS NUEV CONCEPTOS N EPT DE COMPONENTES MP NENTE MULTIMULT PROPIEDAD PARA AUTOMOCIÓN”, impulsado por el consorcio EVOLUCION, VOLUCION, formado por las empresas GESTAMP VIGO, HERHER GOME OME y SIMAUPRO en colaboración co a orac ón con con el e Centro Centro Tecnológico Tecno óg co AIMEN y AUTOTECH ENGINEERING, se plantean varias líneas de actuación alternativas para el soldeo mediante tecnología láser, enfocadas a la obtención de los componentes más ligeros po posibles sin penalización de cualidades resistentes, mediante los posibles, entre ellos: [1] Desarrollo de procesos de soldadura autógena sobre formatos de pieza sobre los que se ha efectuado e ectuado la eliminación previa del recubrimiento Al-Si en la zona de soldadura tam también con tecnología laser. ciones TWB con aporte de material en hilo, que permitan la adición de elementos aleantes en el baño de fusión e implementar soluciones de proceso que no necesiten una eliminación nac ón previa prev a del e recu recubrimiento r m ento Al-Si. A -S .
Tabla 2. Propiedades mecánicas de los aceros para estampación en caliente empleados [4]
Laa com combinación inaci n dee ambos am os aceros aceros en soluciones soluciones TWB soldadas sol a as con láser permite implementar en distintas zonas de una misma pieza distintos niveles de resistencia, y por tanto, de comportamiento. Así, en los componentes habrá zonas con resistencia resistencia a impacto que desarrollen el papel de antiintrusión (acero acero Usibor1500) y áreas de la pieza con mayores demandas de absorción de energía por deformación plástica en caso de impacto (acero acero Ductibor500). Ductibor500 .
Para ara realizar rea zar laa ablación a ac ón láser áser dee los os bordes or es dee las as chapas c apas en en Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista ambos materiales, se ha empleado una fuente láser pulsada en la página 74. rellene y envíenos el boletín que encontrará raciones rac ones dee unión un ón láser áser autógena autógena con con distintas st ntas estrategias estrateg as dee ablación previa de los formatos. Desde formatos con los 4 bor bordes de chapa en la zona de la junta ablacionados (con con diferentes diferentes anchos de ablación), pasando por soluciones intermedias en las
F g 4. Esquema dee laa secuencia Fig secuenc a productiva pro uct va dee línea ínea dee investigación nvest gac ón aablación ac ón láser áser + soldadura so a ura láser áser autógena autógena en en aceros aceros para para estampación en caliente.
PROCEDIMIENTO ROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Material empleado Para ara la realización de las pruebas de soldadura soldadura autógena autógenase se han han
Fig 5. con presencia de aceros para estampación en caliente c aliente
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que los formatos presentan aablación solo en los 2 bordes de la o formatos con ablación solo de los os 2 bordes or es dee laa chapa c a a dee acero para estampación en caliente con menor resistencia, s enc a, hasas ta formatos ormatos sin s n limpieza m eza dee ninguno n n uno de sus bordes en la junta de unión,, para efectuar la comparativa global.. un las posteriores pruebas de soldadura láser de soldadura láser autógena se detallan detallan a continuación.
Tabla 3. para el proceso de soldadura láser autógeno
Dee la misma forma, orma, hay que que mencionar mencionar que que las las probetas probetas emem pleadas han sufrido un proceso mecánico de cepillado en los cantos, para eliminar posibles posibles acumulaciones acumulaciones de recubrimiento recubrimiento provenientes del proceso de corte previo mediante troquel ó de salpicaduras sap ca uras generadas genera as en en el e proceso proceso dee ablación a ac ón láser. áser.
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pueden llegar a evitarr laa aparición a ar c n dee fases ferríticas indeseables. es. Hay que mencionar que es indispensable alcanzar una na estructura totalmente austenítica en la unión soldada durante estruct eel calentamiento, ca en am en o, para ara que durante el proceso de temple poste-rior,, ésta se transforme totalmente o a men e en martens martensita, ta, garant garantizando zando las as propiedades prop e a es requeridas en la unión, la unión, en concordancia concordancia con con las las propiedades prop e a es del e resto dee laa pieza. p eza. Así Así,, es esenc esencial a buscar uscar proce procesos dee so soldadura a ura que eviten la presencia de la presencia de fases ferríticas en el baño fundido, ya a que ue son fases que no se transforman en mar-tensita durante la etapa de la etapa de temple y temple y que por tanto, dan lugar lugar a microestructuras heterogéneas, formadas ormadas por por mezclas mezclas de de zo zonas ferríticas erríticas y martensíticas. Laa utilización ut zac ón dee estos hilos os dee soldadura so a ura permite perm te obtener o tener mim croestructuras austeníticas con contenidos de aluminio (proce (procedente del recubrimiento de AlSi) AlSi en el baño fundido de hasta un 3%, %, frente rente al habitual 1% de aluminio en soldadura láser autógeautóge na, a partir del cual se generan estructuras ferríticas. Por tan tanto, destacar que la utilización de estos hilos de de estos hilos de aporte permite, permite, a priori, multiplicar por 3 el nivel de solubilidad del aluminio en laa unión un ón soldada so a a con respecto al a proceso láser áser autógeno. autógeno. En En laa siguiente tabla se indican las propiedades mecánicas de estos materiales de aportación.
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Tabla a la 4. Propiedades de los hilos de acero inoxidable austenítico empleados emp ea os para las as pruebas prue as soldadura so a ura láser áser híbrida í r a
F g 6. Macrografía e imagen con presencia de restos de recubrimiento Fig Al-Si l-Si en el canto de las chapas, antes de cepillado [7] y aspecto del canto tras cepillado cep a o mecánico mecánco
dee soldadura híbrida láser-MAG se han empleado chapas de acero al a boro oro comerc comercial a para estampación estampac ón en caliente ca ente USIBOR USIBOR 1500P de espesores 1,9mm y 1,3mm, en estado de suministro. Los hilos de aporte evaluados son de acero inoxidable austenítico, nít co, y se incluyen nc uyen calidades ca a es tales ta es como como 308L 308L T0-4, ER308LER308 Si, ER309LSi, ER316LSi ó ER307L. La elección de estos hilos de aporte se debe a que durante el proceso de soldeo aportan elementos de aleación al baño fundido undido que que retrasan retrasan ee incluso incluso
Equipamiento empleado Para ara el e desarrollo esarro o dee las as pruebas prue as dee soldadura so a ura láser áser autógena, autógena, se ha empleado una fuente láser de disco de la marca TRUMPF, modelo mo e o TruDisk TruD s 5302 dee 5,3kW 5,3 W dee potencia potenc a máxima máx ma yy calidad ca a dee haz az 8mm*mrad, 8mm*mra , instalada nstaa a en una línea ínea dee soldadura so a ura láser áser dee las que dispone la planta de GESTAMP VIGO. Para el procesado óptico ptico del cabezal de soldeo BEO D70 de TRUMPF empleado permite mantener el diámetro de haz sobre la pieza en 0,6mm.
Fig 7. Fuente láser TruDisk 5302 y cabezal de soldadura láser BEO D70 dee GESTAMP VIGO
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En este caso, y para el cumplimiento cu de los requerimientos de de ablación de los bordes es y del e ancho anc o dee cordón c generado con seguridad láser,, es el propio cabezal el que posee un cerram cerramienen cadaa combinación de parámetros: potencia láser,, velocidad de ca soldadur soldadura,, posición focal y posición del haz láser respecto a la El sistema de posicionamiento de las chapas empleado mp ea o cons consta a junta un a dee un unión. n. En n es estee ssentido,, lo habitual en soldadura láser dee una una mesa magnética ma n t ca con canales cana en los que se posicionan autógena es posicionar el haz az ligeramente geramen e desviado esv a o hacia ac a laa las uniones a soldar.. cchapa apa dee mayor mayor espesor con el objetivo de objetivo de fundir fundir mayor mayor cantidad a dee material material para generar el cordón cordón de de soldadura. El soldadura. El ob jetivo objetivo Para el desarrollo de las pruebas de soldadura híbridaa lá- es aalcanzar canzar una solución so uc ón de compromiso compromiso entre, entre, la consecución la consecución ser-MAG se han se han empleado 2 tipos de f fuentes uentes láser láser presentes en en las instalaciones del Centro Tecnológico AIMEN. Tecnológico AIMEN. los criterios de de calidad aceptables calidad aceptables por el el sector sector de automoción de automoción - Por or un un lado, lado, una una fuente fuente láser láser DY044 DY044 de de ROFIN ROFIN de de Nd:YAG Nd:YAG (es es decir, rotura a tracción por tracción por metal base), empleando para ello bombeado por diodos de 4,4kW , de potencia nc a m máxima, x ma, longitud ong u de onda 1064nm y una calidad de haz de de 12mmxmrad. 12mmxmrad. El haz dad y minimización de minimización de tiempos del proceso de ablación previo. En n este sentido, sent o, los os parámetros que han an permitido perm t o obtener o tener los os micras m cras dee diámetro, ámetro, y se condujo con u o por eellaa a una celda ce a dee pro pro- cor cordones ones con aspecto más homogéneo omogéneo a nivel n ve visual, v sua , conjugancon ugan do ambos criterios criterios técnico-productivos, técnico-productivos, han sido los indicados guiar gu ar laa luz uz del e láser áser hasta asta eel ca cabezal eza dee so soldadura a ura colocado co oca o en laa Tabla Ta a 5. en la muñeca de un robot IRB 6600 175/2.8. Se empleó un cabezal comercial de soldadura híbrida láser-arco de la marca FRONIUS. Este ca cabezal eza posee una ópt óptica ca dee co colimación mac ón dee 200mm 00mm de focal y de una óptica de focalización de 250mm de focal, lo que supone que la potencia del haz láser se enfoca en Tabla abla 5. Parámetros de soldadura láser autógena sobre un punto de 0,5mm. Como fuente de arco MAG se ha emplea do una fuente FRONIUS TPS 5000 sinérgica que emplea unas curvas sinérgicas s nérg cas desarrolladas esarro a as para el e proceso proceso dee soldadura so a ura híbrida. A las as pro probetas etas so soldadas a as con estos parámetros parámetros para para todas to as las as - Por or otro lado, también se empleó una fuente uente láser de disco de alto brillo TruDisk16002 de TRUMPF de 16kW de poten- to térmico de temple (calentamiento durante unos 5 minutos a cia máxima, longitud de onda de 1030nm, calidad de haz de 930ºC y enfriamiento en agua) agua correspondiente para simular el - estado del material en servicio en componentes estructurales bras ras ópticas se acoplaron a un cabezal RFO300, que presenta de automoción. Una vez tratadas las probetas y con el objetiuna longitud de focalización de 300mm 300mm y genera un diámetro diámetro vo de determinar la calidad funcional de las uniones, se desa desade spot sobre la pieza con una relación 1:1,5 respecto al diá diá- rrollaron ensayos de tracción, doblado, de conformabilidad tipo Erichsen y se efectuaron los correspondientes ensayos metalose le acopló una antorcha de proceso arco, empleando como fuente de arco la ya mencionada anteriormente.
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los os bordes or es limpios mp os y ssin n limpieza mp eza dee bordes, or es, respect respectivamente. vamente.
F g 8. Fotogra Fig Fotografías ías de la fuente uente láser láser de disco TruDisk16002 TruDisk16002 y cabezal cabezal dee soldadura híbrida y máquina de arco TPS5000 de FRONIUS empleados con la fuente uente láser láser de de Nd:YA
RESULTADOS ESULTADO Soldadura oldadura láser autógena de aceros para estampación en caliente En esta estrategia de procesado, se han desarrollado cordones dee soldadura mediante diferentes barridos de parámetros de soldeo so eo láser áser autógeno, evaluando eva uan o en cada ca a caso su comportacomporta
Fig 9. con limpieza mp eza dee los os 4 bordes or es y sin s n limpieza mp eza dee bordes, or es, respetivamente respet vamente
En las macrografías se puede observar el efecto que genera laa presenc presenciaa dee restos restos del e recu recubrimiento r m ento Al-Si A -S en en cuanto cuanto aa
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la formación de zonas frágiles e de ferrita en la unión soldada (formación de manchas blancas en la macrografía), a , de e forma orma rior e inferior del cordón y en las zonas de la líneaa dee fusión. us n. A mayores, tambiénn se oobserva mayores, tam serva una ma mayor mezcla de fases metalúrgicas al en el resto de zona fundida,, con respecto a las maa homogeneidad microestructural en todo el cordón,, en este caso caso con estructura martensítica. De martensítica. De la misma f la misma forma, orma, en en los los ensayos ensayos cada chapa ó solo en los bordes de una de las s cchapas), apas , aparece aparece un nivel de presencia presencia de zonas blancas intermedio de zonas blancas intermedio al mostrado en la Figura Figura 9, 9, y en los en los que que la la presencia de estas fases frágiles cies superior e inferior inferior de de la la zona zona fundida y en los límites de la línea de fusión. usión. La media de los anchos de de cordón que suma la zona fundida y la zona afectada térmicamente es de unos 2mm para velocidades de 5m/min. Por su parte, los ensayos de tracción, han provocado para todas Ductibor 500P, con un valor medio de los ensayos de 604MPa, validando va an o eel comportam comportamiento ento dee las as un uniones ones a este tipo t po dee soso licitación de esfuerzo uniaxial, por lo que se detecta como una solicitación menos sensible a la presencia de recubrimiento en laa un uniónn so soldada. a a.
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tes es del tratamiento térmico,, la dureza en el material base del e USIBOR 1500P presenta unos valores de dureza medios de 160HV0,3, mientras m en ras que ue en la zona del metal base de DUCTIBOR 500P la dureza media es del e orden or en dee 180H V0,3. , . Por or su parte, las as durezas urezas obtenidas o ten as en la zona zona f fundida undida yy en la ZAT ZAT alcanzan alcanzan picos dee 550HV0,3, 0HV0,3, debido debido a la transformación la transformación a estructura martensí martensí-tica ca que se produce pro uce por el e el efecto ecto del calor aportado por aportado por el proce proceso de soldadura láser. ser. Tras ras eel trata tratamiento térmico en las uniones soldadas TWB, se observa como soldadas TWB, observa como la la dureza dureza en en el el metal base base del del acero DUCTIBOR 500P es de unos unos 195HV0,3, aumentando 195HV0,3, aumentando estos valores va ores de forma de forma gradual gradual en en la zona la zona del cordón, hasta llegar llegar a un nivel de dureza media de 450HV0,3 que se presenta en el metal base ase del e acero USIBOR 1500P dee 1,9mm dee espesor.
F g 12. Fig la zona fundida del cordón
Estos stos resultados se corresponden con la morfología microes microestructural presente en cada tructura ca a una dee las as zonas dee la a unión un ón soldada. so a a. Así, el metal base del acero Ductibor 500 presenta una estructura ferrítica con colonias de martensita. En la zona afectada afectada térmicamente (ZAT) térmicamente ZAT más próxima al Ductibor 500 se produce una reaustenización y transformación parcial a martensita, por loo que laa estructura estructura resultante resu tante está está constituida const tu a por por martensita, martens ta, bainita y ferrita. En la Zona Fundida (ZF), ZF , la estructura resultante presenta una distribución columnar, constituida por martensita y fases ases aciculares de bainita yy ferrita. errita. Por Por último, último, la la ZAT ZAT más más próxima al USIBOR 1500 presenta una microestructura consti constituida casi en su su totalidad por martensita (con con presencia de pepequeñas fases aciculares) aciculares y el metal base base del del acero acero USIBOR USIBOR 1500 1500 presenta una estructura completamente martensítica.
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Fig 10. Aspecto de las probetas de tracción tras los los ensayos de es ración con los 4 bordes limpios de recubrimiento Al-Si y sin limpieza limpieza)
nes soldadas a 5m/min han soportado el esfuerzo es uerzo de doblado doblado del mandril, tanto en cara como en raíz del cordón TWB. A medida que la velocidad de soldadura soldadura aumenta aumenta yy el ancho de cordón es menor, el comportamiento a con conformabilidad ormabilidad de la unión Al-Si previa disminuye y aparecen probetas con rotura por la uniónn sol uni soldada. a a.
Fig 11. Fotografías de algunas de las probetas tratadas térmicamente soldadas a 5m/min, tras los ensayos de doblado.
Soldadura híbrida láser-MAG de aceros para estampación en caliente ca ente La otra alternativa de procesado a presentar es la evaluación de las uniones TWB en aceros para estampación en caliente en estado de suministro (sin sin limpieza previa del recubrimiento), recubrimiento , mediante proceso de soldadura híbrido láser-MAG con aportación de hilo. La optimización de esta estrategia de procesado, permitiría mejorar me orar la aptitud funcional de los los cordones cordones soldasolda dos, respecto a los cordones láser autógenos sin limpieza pre previa, actuando sobre la estabilidad y mejora de su su composición composición microestructural, tanto por el propio efecto de homogeneiza homogeneizacción ón metalúrgica meta úrg ca del e proceso dee soldadura so a ura híbrido, í r o, como por la acción de los elementos aleantes del hilo de soldadura en el baño de fusión. Por lo tanto, la viabilidad de esta alternativa de
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procesado, posibilitaría implementar m una sistemática de fabri estampación en caliente en un solo so o paso, el e dee soldadura, so a ura sin sn necesidad de eliminar previamente el recubrimiento en o Al-Si. - . Esto so ceso de transformación.. De la misma forma, a, y en comparac comparación n con el proceso de soldeo láser autógeno,, la validez de esta s a ala ternativa de procesado, de procesado, también facultaría para facultaría para reducir las las exiexigencias en cuanto a tolerancias de posicionamiento de posicionamiento y precisión dee los procesos de de corte previos de corte previos de los formatos planos, pasan pasando de tolerancias admisibles en el gap dee laa junta un a dee 0,1mm, mm0,15mm a tolerancias tolerancias del orden del del orden del diámetro de hilo empleado. empleado.
Fig 13. Fotografía del proceso de soldadura híbrida láser-MAG yy P=3,5kW, =3,5kW, v=65mm/s, velocidad hilo= 3,5m/min) 3,5m/min
Enn las pruebas a presentar, se ha evaluado el efecto del proceso de soldeo híbrido sobre el baño fundido, en función del tipo de hilo que se aporta. Tal y como se comentó con anterioridad, la utilización de hilos de aporte estabilizadores de la fase austeníaustení ttica ca es una dee la a claves c aves para optimizar opt m zar este tipo t po dee soldaduras, so a uras, ya que permiten conseguir estructuras totalmente o mayoritariamente austeníticas, que se transforman trans orman en martensita dudu rante la etapa de temple posterior.
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Fig 14. P=2,8kW, velocidad de soldeo=3,9m/min, velocidad de hilo=5,5m/min hilo ilo ER308LSi, P=3,5kW, velocidad de soldeo=3,9m/min, velocidad de hilo= o= 7m/min 7m/m n y gas dee proceso Ar-CO2-N2 Ar-CO2-N2
En la Figura 15, se muestra el el corte corte transversal transversal de algunas algunas de de las pruebas llevadas llevadas a cabo, en las que se observa una clara metalúrgica de la unión. Así, en las pruebas realizadas con la metalúrgica muy homogénea omogénea desde es e el e punto dee vvista sta m croestructura , sin sn microestructural, apenas presencia de fases ferríticas (se observan como fases blancas lancas en las macrografías). macrografías . Por el contrario, cuando se utiliza se observa una considerable cantidad de ferrita, en especial en la línea de fusión usión de la parte superior de la unión unión y a lo largo de de toda la zona inferior del propio cordón. Mencionar que que dentro dentro de la zona fundida se aprecian, en función de las tonalidades
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Para ara ca cadaa ttipo po dee hiloo estu estudiado, a o, en este proceso dee optimizaopt m za ción se han llevado a cabo una serie de pruebas en las que se ha variado: la potencia láser, la velocidad de soldeo, la posición focal, ocal, la velocidad de aportación de hilo, los niveles de intens intensidad ad y volta voltajee de la máquina de arco, la distancia hilo-haz láser, delante ó proceso de soldeo arco delante) y el gas de proceso (Ar-O2 Ar-O2 y Ar-CO2-N2), Ar-CO2-N2 , evaluando evaluando la la influencia influencia de de cada cada factor factor en en A emás dee laa eva Además evaluación uac ón metalúrgica meta úrg ca dee los os cordones, cor ones, se se haa necesitan estos formatos antes del proceso de estampación en caliente. Para ello, se han evaluado diámetros de hilo des diferentes. diferentes.
Fig 15. delante e hilo de aportación aportación ER316LSi ER316LSi (c) c (d), d , respectivamente respectivamente
A la vista vista de estos estos resultados, resultados, se seleccionó la la condición condición (c) c para llevar a cabo un estudio microestructural más detallado. Para ara eello, o, se utilizó ut zó microscopía m croscopía electrónica e ectrón ca dee barrido arr o yy análianá sis EDS, para determinar el contenido en aluminio en cada una muestra un detalle eta e dee las as zonas analizadas, ana za as, siendo s en o las as zonas zonas 1, 1,
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2 y 3 correspondientes al bañoo fundido,, mientras que las zonas 4,, 5 y 6 están situadas en la línea de fusión..
Fig 16. Macrografía de la unión soldada (c). (c . Detalle de las las zonas zonas analizadas ana za as me mediante ante Microscopía M croscopía Electrónica E ectrónca dee Barrido Barr o
Los análisis EDS realizados en el baño fundido muestran un contenido de Al entorno a un 1,3%. En los análisis llevados a cabo en la zona de de las las líneas líneas de de fusión, fusión, se se puede puede relacionar relacionar la la presencia de fases blancas (ferrita) ferrita con zonas de mayor mayor conteconte nido en aluminio. Por or ejemplo, e emplo, en la Figura 17, 17, se observa claramente como disdis minuye el contenido en aluminio en el material base, mientras que en la zona fundida undida hay presencia de aluminio uniformeuni orme mente distribuido por toda la zona analizada. Sin embargo, al analizar la zona 5 (Figura Figura 18) 18 en la que ya se observan algunas algunas zonas blancas en la macrografía general general (ver Figura Figura 15), se detecta una zona de de transición entre el metal metal fundido undido y el material base ase con un muy muy alto a to contenido conten o en en aluminio, a um n o, zona que que se se coco dee micrografía microgra ía óptica.
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ma para alcanzar cordones láser TWB autógenos en aceros m os al boro bor para estampaciónen caliente es aquella en la que se eelimina m na eel recubrimiento recu r m e Al-Si - en los 4 bordes de la junta de unión,, para evitar la presencia resenc a dee fases ases frágiles r g es tanto en la zona fundida un a como en la zona de la línea de fusión de las uniones un ones láser que puedan puedan debilitar la debilitar la unión. Todos los unión. Todos los ensa nes con soldadura so a ura láser ser autógena, aut e , han provocado la rotura de de las uniones obtenidas a este tipo de solicitación, solicitación, incluso ssinn limpieza mp eza previa prev a del e recubrimiento recu r m ento Al-Si A - S y demostrando emostran o laa menor sensibilidad de este tipo de solicitación a la la presencia presencia de fases ases frágiles rágiles de ferrita errita en en la unión soldada. la unión soldada. Por su parte, el comportamiento a conformabilidad comportamiento conformabilidad evaluado evaluado en los ensayos de doblado, se muestra más sensible a la presencia de recubrimiento r m ento en laa unión un ón soldada so a a y aal aancho nc o dee cor cordón ón genera generado, o, presentando peor comportamiento a este tipo de de solicitación tuadas a mayores velocidades (cordones más estrechos). con soldadura híbrida láser-MAG, se observa la influencia de la con láser áser por delante, e ante, permite perm te obtener o tener una mayor homogeomoge neidad estructural de la unión soldada. Al mismo tiempo, el análisis microestructural ha permitido detectar que cuando aparecen fases ferríticas, tienden a acumularse en la zona de la línea de fusión y en la zona de la raíz de los cordones.
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista l proyecto EVOLUCION está en pleno desarrollo, por lo que en rellene y envíenos el boletín que Elpróx encontrará página próximas mas pruebas prue asen quela también tam én serán74. presentadas, presenta as, se se evaluará eva uará
Fig 17. Análisis EDS de la zona 4 de la Figura 16
Fig 18. Análisis EDS de la zona 5 de la Figura 16
CONCLUSIONE CONCLUSIONES Las principales conclusiones generadas tras el estudio analítico dee los resultados se pueden concretar en las siguientes: - Del De aná análisis s s dee los os resultados de los ensayos efectuados e ectuados se
de forma más detallada: la influencia en el comportamiento a con ormabilidad tipo Erichsen de uniones uniones láser autógenas autógenas con con conformabilidad cordón en el comportamiento de las uniones a diferentes soliccitaciones, tac ones, laa parametrización parametr zac ón del e proceso dee soldadura so a ura híbrido í r o láser-MAG áser-MAG más adecuada para alcanzar una adecuada calidad geométrica en el cordón en función del diámetro de hilo empleado ó las diferencias microestructurales generadas en la unión soldada en función de la calidad de hilo empleado. AGRADECIMIENTO AGRADECIMIENTOS Los resultados presentados forman parte del ámbito del pro proyecto EVOLUCIÓN “DESARROLLO DE NUEVOS CONCEPTOS DE COMPONENTES MULTIPROPIEDAD PARA AUTOMOCIÓN (ITC20133035)”,”, liderado 20133035 liderado por por la la empresa empresa GESTAMP VIGO VIGO y cuyo consorcio se completa con las empresas HERGOME y SIMAUconsorcio SIMAU RO, y con la a co a orac ón del e Centro Tecnológico Tecno óg co AIMEN. PRO, colaboración Este proyecto EVOLUCIÓN ha sido subvencionado por el CDTI (Centro Centro para el Desarrollo Tecnológico Tecnológico Industrial) Industrial yy el el Fondo Fondo Tecnológico, siendo apoyado así por el Ministerio Ministerio de Economía y Compet Competitividad, t v a , y laa Consejería Conse ería dee Economía Economía e Industria In ustr a dee laa
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Xunta de Galicia a través de la Axencia Galega de Innovación (GAIN)..
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[6] “Advanced high strength steels for automotive industry”,, J.. Galán,, L.Samek, . , P.. Verleysen,, K.. Verbeken and Y.. Houbaert, ou aer , Revista de Metalurgia,48 e a ur a, (2),, Marzo-Abril, , 118-131, - , 2012,, ISSN:: 0034-8570, , eeISSN:: 1988-4222. . [7] “La “ soldadura en grados a os no convenc convencionales”, ona es”, AmbroiseAmbroiseVandewynckèle, an , Centro Tecnológico AIMEN,, Jornadaa so sobre re acerosavanzados de alta resistencia, 19 de noviembre de a r . 2009,, CENIM,, Madrid.
Fig 19. Logo y entidades que participan en el consorcio EVOLUCIÓN
[8] “Laser we welding ng app applied e to aadvanced vance high g strengt strength stee steelss forautomotive applications”, Rosa Arias, Álvaro lvaro Prada, Eva Vaamonde yAmbroise Vandewynckèle, Centro Tecnológico AIMEN, IMEN, Michel M c e García,GESTAMP García,GESTAMP R && D – AUTOTECH AUTOTECH EnEn gineering, Toni Lara y David Gutierrez,Centro Tecnológico CTM, ICALEO 2010, Anaheim, California California (EEUU). EEUU . Fig 19. Logo y entidades que participan en el consorcio EVOLUCIÓN
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] “Design Design for sustainability in automotive industry: AcomAcom prehensive pre ens ve review”, rev ew”, Ahmad A ma Mayyas, Ala A a Qattawi, Qattaw, MohamMo am med Omar,Automotive Engineering Department, Clemson University InternationalCenter for Automotive Research CU-ICAR, Greenville (United United States States),Dongri ,Dongri Shana, Shana, School of Mechanical Engineering, Shandong Institute ofLight Industry, Jinan (China), China , Renewable and and Sustainable Energy Reviews,Vol. eviews,Vol. 16, Issue 4, Págs. 1845–1862, Mayo 2012.
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CONSIDERACIONES SOBRE EL COMPORTAMIENTO DE UNIONES SOLDADAS A TOPE, EN BUQUES, SOMETIDAS A ESFUERZOS DE ARRUFO Y QUEBRANTO por José García Díaz. Miembro de CESOL
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página 74. INTRODUCCIÓN Para los no familiarizados con los términos utilizados en en conscons Es bien en conoc conocidaa laa complejidad comp e a dee las as estructuras estructuras navales nava es yy ooffshore, shore, pues no sólo están diseñadas diseñadas como como “recipientes “recipientes de de carga” de todo tipo de materiales y productos, sino que lo han de hacer en un medio tan hostil, como es es el el mar mar oo la la mar, mar, por por elel que trasladarlos. Las condiciones de oleaje en las que a veces se han de enfrentar estas estructuras, conduce a que durante el período de dise diseñoo y su cá cálculo cu o poster posterior, or, se cons consideren eren las as circunstancias c rcunstanc as más más severas por las que han de hacer hacer la navegación: aguas tranquilas, as, aguas turbulentas, cauces fluviales luviales u océanos, incluso en condiciones con iciones árticas. rticas. Eso si el producto fabricado abricado ha de de navegar navegar –– en en el el caso caso de de todo todo tipo de buques-, con posibilidad de regresar a tierra para su re reparación y/o revisión. Pero en el caso de artefactos offshore, muchos de ellos con forma orma de buque, pero que en realidad son
flotantes lotantes –FPSO- Floating Production Storage Offloading-, etc. que no navegan a ninguna parte, pues colocadas encima de un campo de pozos de crudo, se pasarán años en el mismo sitio,, salvo sa vo cortos desplazamientos esp azam entos dentro entro del e campo, en este este caso caso rales que el océano mande, con lo que los requisitos estructurales son altamente exigentes.
Una vez más, las uniones soldadas, -la soldadura-, como elemento integrador de todo este tipo de estructuras, ha de cumplir con los os requ requisitos s tos ex exigidos g os a los os mater materiales/productos a es/pro uctos diseñaseña dos y sus condiciones de servicio. CONSIDERACIONES N IDERA I NE Como objetivo de este breve trabajo, es oportuno poner poner de ma tope, de la cubierta principal y fondo ondo de los buques, cuando eses tán sometidas a esfuerzos de tracción, por efecto de determinadas situaciones en que puede encontrarse el buque, ilustradas
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Como consecuencia en cada sección transversal del buque aparece un conjunto de solicitaciones, de las cuales el momento flector da lugar a unas tensiones en la cubierta y el fondo, que pueden ser de tracción o compresión.. Los pesos y empujes es varían var an con laa con condición c n de e ccarga del buque y el estado de la mar lo que repercute u e en una variabilidad var a a dee la distribución s r ución de cargas y por tanto de y por tanto de las tensiones citadas. En la condición cond c n dee “quebranto” “ ue r las chapas de cubierta se en-cuentran sometidas a tracción y las chapas del fondo a fondo a compresión.
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibirdela“arruf revista Por el contrario en la condición “arrufo” o” las chapas de cubierta ierta se encuentran sometidas a sometidas a compresión compresión yy las chapas del rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página 74. fondo on o a tracción. tracci n.
Tanto anto para la prefabricación pre abricación de un panel panel de cubierta cubierta principal principal como un panel del fondo de un buque, se sueldan las chapas mediante uniones a tope “transversales y longitudinales”, que una vez completadas con el resto del reforzado estructural co correspondiente, formarán un bloque o sección. Considerando, onsiderando, bajo ba o ciertas hipótesis, que el buque se comporta como una viga v ga sometida somet a a una distribución str uc ón dee pesos y dee emem pujes a lo largo de la eslora, la resultante da lugar a una distribución uc ón dee cargas por metro lineal nea dee eslora. es ora.
ssiste ste en suponer que el e buque uque se se encuentra encuentra sobre so re una una ola o a que que tenga la misma longitud que la eslora entre perpendiculares y considerar dos posiciones relativas: A).- Buque con carga en los extremos, con la cresta de la ola en laa mitad m ta dee laa eslora es ora y seno dee laa ola o a en en las as perpendiculares perpen cu ares dee proa y poa: Condición Condición de quebranto. En esta condición las chapas de cubierta están sometidas a tracción y las del fondo a compresión. compresión. B).- Buque con carga en la zona central, con el seno de la ola en laa mitad m ta dee laa eslora es ora y cresta dee laa ola o a en en las as perpendiculares perpen cu ares dee proa y popa: Condición de arrufo.
En esta condición con c ón las as chapas c apas dee cubierta cu erta están están sometidas somet as aa compresión y las del fondo a tracción”. Por tanto, como consecuencia de las condiciones de quebranto y arrufo, arru o, las uniones uniones transversales transversales de la cubierta cubierta o el el fondo ondo se verán sometidas a tensiones de tracción (flechas flechas rojas en el Esquema A) que son realmente preocupantes y que comentare comentaremos a continuación. continuaci n.
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aalto o coste..
2.. ENSAYOS MECÁNICOS DE REFERENCIA Las uniones en solitario se prueban prue an durante urante laa homologación omo ogación del e procedimiento proce m ento de e soldadura, soldadura, a través del del ensayo de traccciónn transversal plana (transverse tensil test –Fig.11-), como una dee las as barretas arretas (specimen) specimen necesarias necesarias para su aprobación.
1.. DEFECTOS DEFE T ADMISIBLES ADMI IBLE EN ESTAS E TA UNIONES NI NE Nos puede pue e parecer extraño que a laa hora ora dee ex exigir g r los os cr criterios ter os de aceptación sobre las uniones de la misma parte de la es dinales na es y uniones un ones transversales, transversa es, aún cuando, cuan o, se se elaboren e a oren en las as mismas instalaciones, el mismas instalaciones, el mismo mismo proceso de soldadura, soldadura, el mismo procedimiento proce m ento e incluso nc uso el e mismo m smo personal. persona . La diferencia está en, ¿qué solicitaciones tienen unas y otras?. dura por pequeña que ésta sea (incluso menor de 1 mm.) so sometida a un esfuerzo de tracción, será sin duda el origen de una Una falta de penetración o una una desalineación brusca brusca (efecto efecto enen talla), son asimismo inadmisibles ante una solicitación a tracción. tr acción. Debemos de estar muy atentos a las exigencias de este tipo tipo de uniones, pues cuando las estamos ejecutando es posible que no pensemos en el “arrufo” “arru o” y el “quebranto”, porque de produprodu cirse será muchos meses después después de la fabricación y montaje monta e del buque.
Ess un ensayo bien en conoc conocidoo y está pensa pensadoo para ver eel com comportamiento de la unión soldada ante una “tensión portamiento “tensión directa” de tracción pura. Al estar la soldadura fundida con el material base, cada uno aporta al ensayo su resistencia a la rotura, de ahí que no se obtenga o tenga un un límite ím te eelástico ást co puro, ssino no m mixto. xto. Las uniones referidas, en servicio real, trabajarían del mismo modoo que laa barreta mo arreta anterior. anter or. das unas a otras (uniones uniones transversales), transversales , sino sino todo todo el el reforzado reforzado ya mencionado.
Noo sólo está el ensayo de tracción, antes referido, sino también los resultados de los plegados de cara y raíz, sometidos a flexión pura, que aportan una seguridad añadida a la unión.
Contenido exclusivo para suscriptores. Siguna,desea recibir laencrevista Sinn duda u a aalguna, el e ensayo dee res resiliencia a tipo t po Charpy C arpy V2, que que demuestra el nivel de ductilidad de la unión, es otra muestra rellene y envíenos el boletín que nos encontrará en la página 74. más dee su garantía. Hemos querido mostrar el ensayo de tracción, porque visualiza como trabajan estas uniones en la realidad. Es decir, es que como si hubiésemos cortado un trozo de la cubierta y lo hubi hubiésemos ensaya ensayado. o. Cuanto más grande es la “buque-viga” (grandes esloras), más proclive será a los efectos del arrufo-quebranto. Grandes petro petroleros, portacontenedores, etc. Similares m ares consideraciones cons erac ones se pueden pue en aplicar ap car aa otras partes del e buque: forro de costado, incluyendo el trancanil y el pantoque, además van cargadas interiormente, como se dijo di o al principio. principio.
Faltas altas de fusión, usión, poros alineados, etc., se deben de considerar no aceptables también, con independencia del proceso de sol soldadura que se utilice. Cuando uan o se mencionan las solicitaciones dee tracción tracci n sobre so re es estas uniones transversales, transversales, se ha omitido a propósito que estos paneles van con su reforzado longitudinal longitudinal y transversal, transversal, es decir no forman solamente la estructura “las chapas”. Bien pues aún
3.. OBSERVACIONES B ERVA I NE FINALE FINALES la necesidad de estar en contacto permanente con la Ingeniería de los proyectos (diseño diseño y cálculo cálculo),, para que que asesoren asesoren aa Producción (taller) de aquellas zonas críticas a tener en cuenta para que durante urante su ejecución e ecuc ón se esté pensando pensan o en en el e servicio serv c o que que han de prestar en la realidad, pues la mayoría de las veces, al
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“prefabricar” por partes es este tipo de estructuras,, no se tiene la idea ““del conjunto”.. El departamento o sección de Calidad,, igualmente e debe e e dee es estar ar aal corr corriente, en e pues ues el e nivel n ve dee exigencias ex en ha de estar claro.. Ingeniería+Producción+Calidad deben de tener ener un único n co cr criteerio e información,, pues si ha de ocurrir un accidente,, que sea ea por causas aajenas jenas al diseño y fabricación del producto. producto. Fundamental undamental que Mandos Intermedios y Operarios (caldereros, caldereros, operadores de soldadura y soldadores) tengan ngan una una información n ormac n los os conjuntos con untos en los que están trabajando traba ando forman parte parte de un un “todo” (buque) buque que ha de estar sometido a situaciones severas. severas. 4.ALGÚN EJEMPLO La rotura de los buques buques tipo Liberty americanos americanos -ver -ver nota 11- (IIII Guerra Mundial) muestra claramente los efectos del quebranto, se deba e a su rotura a una única nica causa. El portacontenedores MOL Confort se partió en dos el el lunes 17 de junio de 2013, cuando navegaba de Singapur con destino a Jeddah (Arabia Saudita). El gran gran Portacontenedores Portacontenedores se rompió después de sufrir un fallo de su estructura en un punto situado a 200 millas de la costa de Yemen y a 840 millas del oeste de Mumbai. umbai. Tenía un registro bruto de 86.692 toneladas y medía 316 16 m dee eslora es ora total, tota , 46 m dee manga.
Foto1. oto . Nota : Ver [Soldadura de aceros al carbono-manganeso y de aalto to límite ím te elástico e ást co Capítulo Capítu o 11, Figura F gura 1 / Soldadura So a ura dee los os aceros aceros << << Manuel Reina Gómez>>]
resistente acorde con las condiciones que impone la naturale naturaleza, estas condiciones de diseño pueden pueden verse verse afectadas a ectadas en en la la realidad por una combinación de factores negativos que hay que tener en cuenta a través de los márgenes de seguridad del proyecto y la a ejecución e ecuc ón dee los os trabajos, tra a os, en este caso dee las as solso daduras transversales de cubierta y fondo.
Puede ue e darse arse el e caso que que un un buque uque navegue navegue bajo a o unas condicon ciones en que la frecuencia de encuentro con las olas provoque Agradecimientos: A José María de Juan-García Aguado, por sus colaboraen el casco unas vibraciones verticales que agraven las las tenten- comentarios constructivos. A Laura Sardiña, por su colabora siones producidas por la condición de arrufo arru o –quebranto exisexis tentes previamente, y aunque las reglas de las Sociedades de Es Referencias: “Construcción Naval I” Capítulo II. Resistencia Es chapas y refuerzos) de la cuaderna maestra posean un módulo tructural del casco, por Manuel Afonso de Amorin Domíngues.
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LA NORMA UNE-EN ISO 15614-1:2018 por Ignacio López pez Palomo a omo Ingeniero Técnico Industrial a Ingeniero Internacional Ingeniero Internac ona dee Soldadura So a ura Inspector dee Construcc Construcciones ones So Soldadas. a as. Nivel N ve 3. 3. Departamento amen o Tecnológico ecno g co dee C CESOL ESOL
Ell pasado pasado mes de de enero de enero de 2018, AENOR, AENOR, publicó publicó la nueva edi cciónn dee laa Norma Norma teriales metálicos. metálicos. Ensayo Ensayo de de procedimiento procedimiento de de soldeo. soldeo. Parte Parte 1: Soldeo por arco y con gas de aceros y soldeo por arco de níquel y sus aleaciones”. níque a eac ones”.
hemos dicho anteriormente diferencia entre los en ensayos aplica- al nivel 11 yy al nivel 2. al nivel
Sii bien es cierto que esta versión actualizada de la Norma UNEEN N ISO 15614-1 mant mantiene ene el em mismo smo espír espíritu tu que su antecesora, ha introducido cambios importantes que requieren se preste una especial espec a atención. atenc ón.
Tabla1. Paranivel 1: Exámenes y ensayos de los cupones cupones de prueba prueba
Laa intención del presente artículo no es tanto el describir de for cir al lector en esta nueva versión versi n dee la la norma. de cual sea el nivel seleccionado, se aplicarán distintos tipos de
Los os ensayos a realizar de acuerdo con el nivel 1, así como su
Cupón Cup n dee prueba prue a
Tipo T po dee ensayo
Alcance cance del e ensayo
Unión a tope con penetración penetrac ón completa. FFiguras guras 1 y 2.
Visual Tracción Tracc n transversal transversa Doblado Do a o transversal transversa
2 probetas 4 pro probetas etas
Soldado en ángulo. ngulo. FFigura gura 3.
Visua Visual Examen macroscópico macroscóp co
2 pro probetas etas
Fig 2. Extracto de la Tabla 1 de la Norma UNE-EN ISO 15614-1:2018
En lo relativo a los ensayos a realizar de acuerdo con el sistema 2,, estos vienen indicados en la Tabla 2 y no han sufrido modi modi ISO 115614-1:2004. 14-1: 4.
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Enn relación a la extracción de las probetas de ensayo del cupón de prueba, hay dos cambios remarcables: beta eta para el ensayo de dureza en las uniones a tope de cha chapas. De acuerdo con UNIE-EN ISO 15614-1:2018 la probeta del ensayo de dureza se debe extraer del tramo inicial de la soldadura, lo cual está en línea con el el objeto ob eto de la norma, de manera que así se evalúa la dureza del cupón soldado en la zona más desfavorable para dicha propiedad metalúrgica. - En las as un uniones ones dee tu tubos os a tope, a laa hora ora dee extraer las as pro probee tas de ensayo, se tiene en cuenta la dirección de soldeo, con objeto de evaluar las distintas propiedades metalúrgicas en las as condiciones con iciones más m s desfavorables. es avora les. Fig 1. Portada de la Norma UNE-EN ISO 15614-1:2018
El nivel n ve 1 se basa asa en en los os requisitos requ s tos establecidos esta ec os en en ASME ASME IX, mientras que el nivel 2 mantiene las bases de anteriores edicioedicio nes de la propia norma. ENSAYOS NSAYOS La nueva edición de la Norma UNE-EN ISO 15614-1, como ya
Otro detalle, que en una primera lectura de la norma nos puede llevar levar a considerarlo como una diferencia diferencia respecto respecto de de la versión 2004 es que en el ensayo de doblado no hace referencia ni al ángulo de doblado ni al diámetro de mandril, indicando únicamente que la realización de dicho ensayo se debe desarrollar de acuerdoo con laa Norma UNE-EN ISO 5173. Pues acuer Pues bien, en, si s consulconsu tamos dicha norma de ensayo, veremos que indica las mismas condiciones de de ensayo (diámetro diámetro de de mandril mandril yy ángulo ángulo de de dobladobla
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de UNE-EN - ISO 15614-1. - .
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Además de agrupar ru ar los os materiales ma er a base de acuerdo con el Informe Técnico ISO/TR 15608,, introduce los Informes es Técnicos ISO/TR 20172 (Soldeo.. Sistemas de agrupación dee ma materiales. er a es. Materiales americanos),, ISO/TR 20173 (Soldeo.. Sistemas dee agrupación agrupac n dee materiales. mater ales. MateMate rriales a es americanos), amer canos , ISO/TR 20174 (Soldeo. Sistemas de agrupación de materiales. Materiales japoneses Materiales japoneses),, dándoles, es, además, a em s, preponderancia prepon eranc a so sobre re ISO/TR 15608. cación de los grupos y subgrupos de subgrupos de los aceros, ní níquel quel yy sus aleaciones y combinaciones combinaciones de de estos materiales.
FFigg 3. Extracto dee la a Figura F gura 6 dee laa Norma UNE-EN ISO 15614-1:2018
CRITERIO DE ACEPTACIÓN ACEPTACI N UNE-EN NE-EN ISO 15614-1:2018 establece esta ece dos os niveles n ve es dee calidad ca a di-ferentes, en función de que trabajemos con el el nivel de ensayos 1 o 2. Dichos criterios de aceptación se representan representanen en la la Tabla Tabla 4 – – Niveles de aceptación para imperfecciones.
Fig 5. Informes Técnicos ISO/TR 20172, ISO/TR 20173, ISO/TR 20174
- Aspectos relacionados con el espesor del metal base. A la hora tener en cuenta que para el nivel 1 únicamente se consideran las uniones un ones a tope, ya que cualquier cua qu er soldadura so a ura tanto a tope tope como comoen en ño, es decir, en las soldaduras en ángulo el espesor de material base ase y dee garganta no son variables var a es esenciales. esenc a es. do para las uniones a tope (nivel 1 yy 2) 2) yy de de las las uniones uniones en en án ángulo (nivel 2), se determina en base a las tablas 7 y 8 de UNE-EN el apartado 8.3.2.2.
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir la revista rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página 74. FFig g 4. Extracto dee laa Tabla Ta a 4 dee la a Norma Norma UNE-EN ISO ISO 15614-1:2018
CONTRAENSAYOS ONTRAENSAYOS En lo referente a las condiciones de contraensayo, UNE-EN ISO 15614-1:2018 se diferencia de su predecesora en dos aspectos fundamentales, undamentales, ya que por un lado diferencia di erencia las condiciones condiciones del resultado aceptable o no, y por otro lado, en el contraensayo a impacto, mpacto, solicita que el juego uego correspondiente al contraensayo contraensayo cumpla con los requisitos requeridos para el e l ensayo original, concon dición que no aparecía en las versiones anteriores de la norma. FFigg 6. Extracto dee la a Tabla Ta a 7 dee la a Norma Norma UNE-EN ISO 15614-1:2018
RANGO DE LA CUALIFICACIÓN Debido a que la parte de la norma relativa a los rangos de cuali - Aspectos relacionados relacionados con con el tipo de material material base. base. En En lo relativo a los materiales base, debemos tener en cuenta lo siguiente:
- Aspectos relacionados re ac ona os con el e diámetro ámetro del e metal meta base. ase. MienM en respecto a laa Norma UNE-EN UNE-EN ISO 15614-1:2 15614-1:2004, 004, para el e nivel n ve 1 el e diámetro no es variable esencial (esto mismo es aplicable a los
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- Aspectos relacionados ccon los procesos de soldeo: El grado de mecanización no es variable esencial enca para ara el e nivel 1,, mientras que para el e nnivel ve 2 se se es establecen a ecen los os ran versión vers n dee laa norma.. - Tipos T pos dee un unión/soldaduras. ón/so a uras. Para aquellas aque as variables var a es relacionare ac onadas con el el tipo tipo de de unión unión y/o soldadura UNE-EN soldadura UNE-EN ISO 15614-1:2018 15614-1:2018 - Material de aporte. En En el el caso del material caso del material de aporte, aporte, UNE-EN cada nivel de ensayo, si bien es importante remarcar que para el nación de los números A y F del material de aporte, de forma análoga aná oga a lo o que se se hace ace cuando cuan o se se trabaja tra a a bajo a o los os requisitos requ s tos de la sección IX del código ASME.
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eelectrodo-fundente. ect . protección pro ecc n yy eelectrodo ectro o consumible, destacan consumible, destacan las las siguientes siguientes vavarriaciones ac ones con respecto a UNE-EN respecto a UNE-EN ISO 15614-1:2004: ce en función de la composición com osició nominal del gas emplea- soldadura so a ura dee acuer acuerdoo con laa Norma UNE-EN NE-EN ISO I 1417 14175.. material de aporte complementario. ción para la fuente uente de energía energía en en función unción de de que que esta esta eses tuviese equipada con control de onda y/o modo pulsado. los procesos de soldeo por arco con gas de protección de protección y electrodo consumible, en los procesos de soldeo por arco con gas de del gas de protección se establece en función de la composición ción de los gases de soldadura soldadura de de acuerdo acuerdo con con la la Norma Norma UNEUNEEN ISO 14175.
- Gas de respaldo. respaldo. Material de aporte. Para todos aquellos as aspectos relacionados re ac ona os con con ele gas gas dee respaldo, respa o,UNE-EN UNE-ENISO 1561415614 ensayos. nsayos.
Contenido exclusivo para suscriptores. Si desea recibir revistase aplican de Aquellas variables que no han sidolanombradas laa misma m sma manera tanto para para ele nivel n ve 11 como como para para ele nivel n ve 22 yy rellene y envíenos el boletín que encontrará en la página 74. además, no han cambiado con respecto a UNE-EN ISO 15614-
Fig 7. Extracto del Anexo A de la Norma UNE-EN UNE-EN ISO ISO 15614-1:2018
- Calor generado por el arco. En las anteriores versiones de la norma, este calor ca or era sinónimo s nón mo dee aporte térmico, térm co, que era el e parámetro que manejábamos. En esta nueva edición, la norma permite perm te substituir su st tu r el e aporte térmico térm co por laa denominada enom na a “energía del el arco”. El cálculo, tanto del aporte térmico como de la energía del arco, se debe llevar a cabo según lo indicado en el Informe Técnico écn co ISO/TR 18491.
¿QUÉ PASA CON LOS WPQR GENERADOS CON ANTERIORIDAD A LA PUBLICACIÓN PUBLICACI N DE LA PRESENTE EDICIÓN EDICI N DE LA NORMA NORMA UNE-EN NE-EN ISO I 15614-1? 1 14-1 Las pruebas de procedimientos de soldeo realizadas conforme con orme a ediciones previas de esta norma mantienen su validez, validez, siendo de
ción, en cuanto al calor generado por el arco, para cada nivel dee ensayo.
UNE-EN ISO 15614-1:2018 permite establecer nuevos ran ran técnica de los requisitos de ensayo.
- Postcalentamiento para la eliminación de hidrógeno. Para aquellas variables relacionadas relacionadas con el postcalentamiento postcalentamiento para
CONCLUSI N CONCLUSIÓN La mayoría dee los os cambios cam os surgidos surg os como resultado resu ta o del e cambio cam o de norma son de carácter técnico, no afectando a la metodología seguida en el proceso de homologación de soldadores.
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IMPORTANCIA DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA EN LAS SOLDADURAS por Charles Vega Schmidt RIOS SUPPLY CHAIN S.L.
Este es un tema muy trillado en la metalurgia, la composición química de los materiales metálicos y de sus aleaciones. No obstante, en los talleres de soldadura, suele no respetarse este aspecto, especialmente por los soldadores novatos o los soldadores sin la formación adecuada. Por otra parte también está la presión de la producción, las prisas de cada día porque se debe cumplir con los plazos. Los compromisos con los clientes, con tiempos de suministro muy ajustados, porque suele suceder que en el fondo no se está cubriendo una necesidad, sino que es está solucionando una urgencia del cliente. Obviamente en los acuerdos comerciales no se contemplan los aspectos técnicos a fondo, entre ellos, los medios para producir y la preparación dores, los errores en el corte o en los dibujos, acarrean más retrasos por las reclamaciones y las reparaciones a realizar con urgencia, no siempre con el debido cuidado. Otro problema ocurre con el material suministrado por algunos proveedores, piezas de corte térmico cuya reparación es imposible, porque las estrías de oxicorte y los bordes cargados de escoria, hacen más laboriosa la preparación de las chapas para soldar. A veces hay restos de óxidos en las estrías profundas, que no se pueden eliminar sino mediante mecanizado. La esco desgaste de las herramientas de mecanizado, tanto, que a los fresadores y a los torneros se les hace más difícil el desbaste de estas zonas duras. Aparte quedan las piezas que no pueden entrar en las máquinas de mecanizado, ya sea por el volumen o por el peso, nos queda la opción de la preparación manual con esmeriles angulares, o si es factible, con herramientas para biselar, no siempre disponibles en todo taller. En ambos casos, ya sea con amoladoras o con biseladores, es necesaria la intervención de personal hábil en el uso de estas herramientas, porque un inexperto puede hacer una avería gorda en lugar de una preparación adecuada. El soldador novato, tiene la falsa idea de que se puede soldar todo con el arco eléctrico, con el falso concepto de que la energía del arco limpia el metal, suponiendo que a tal temperatura se queman todas las impurezas, así como se queman las almas pecadoras en el purgatorio, eso es una creencia y no conocimiento. Pero, ¡Ay amigo! Eso no pasa de ser una tentación
promovida por el diablillo de la comodidad, no pensarían igual si se tratase de su propio organismo expuesto a los peligros de sustancias contaminantes y de malas condiciones de higiene. Vuelvo a recordaros la famosa frase: “La soldadura es la cirugía del metal” Imaginad entonces, que el soldador profesional, es un cirujano del metal, en consecuencia, si la higiene del paciente es vital para un caso clínico, de igual modo, la limpieza del material a soldar es un factor preponderante en el resultado de las soldaduras. Con frecuencia me preguntan algunos: - ¿Por qué esmerilar tanto? En otros talleres se suelda así sin más, con el aceite, y la grasa, con óxidos y no pasa nada. ción es propia de personas que no tienen la más mínima idea de lo que es “tecnología”. El hecho de que ahora se vean avances tremendos en la informática y en las comunicaciones, haciendo que todo sea más sencillo y más fácil, aumenta el desdén del hombre común, ignorando que para llegar a ese nivel de comodidad en nuestras vidas, se tuvo que estudiar y experimentar durante siglos, es evidente que la calidad de muchos aparatos electrónicos y electrodomésticos, depende en gran manera de la metalurgia y de la pureza de los metales que componen tales aparatos.
Igualmente se ignora que la calidad de las soldaduras, depende también de la preparación de las juntas, no solo de su geometría, sino también de la limpieza de las mismas. tales documentos, se tiene la evidencia de la composición química y de las propiedades mecánicas del material, ya sea cha aportación, también se tienen evidencias de estas características de las soldaduras depositadas en condiciones ideales. En la tabla siguiente, se ven algunos ejemplos de la composición química de cuatro productos de cuatro fabricantes, uno de acero S355J2, otro de varilla TIG W3Si1, otro de acero inoxidable
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y el trabajo pierde calidad. Un factor que será observado por el cliente que con toda razón podrá hacer una reclamación, o si el caso es una auditoría, será una no conformidad.
Estas composiciones químicas se pueden ir al garete cuando no se realiza una buena preparación ni una limpieza adecuada del material. ¿Cómo puede ser? Pues es muy fácil, imaginemos un segmento de cordón de soldadura, de unos 100mm de longitud, de una unión en ángulo con una garganta de 3mm (a3). El volumen de material es: (a2) x L = 32 x 100 = 900mm 3 = 0,9cm3
tos e inclusiones de escoria, las hendiduras son más profundas que las estrías, habrá que eliminar los óxidos de las mismas escoria en una chapa de acero inoxidable, es una escoria dura y difícil de eliminar, si se intenta taladrar, puede romper brocas.
peso de 100mm de una unión en ángulo de garganta a3 = 7,8 x 0,9 = 7,02g
contaminar estos siete gramos de soldadura? Los que sabemos de metalurgia de los aceros, sabemos que un porcentaje mayor a 0,025% de azufre ya es negativo, igualmente sucede con el fósforo, en el caso de acero inoxidable, un porcentaje mayor a 0,02% de carbono es igualmente negativo.
Fig 1. Hendiduras de oxicorte con inclusión de escoria.
Luego, para el caso del azufre y del fósforo tenemos: 7,02g x (0,025/100) = 0,0017g = 1,7mg Y para el carbono en el acero inoxidable sería: 7,02g x (0,02/100) = 0,0014g = 1,4mg. Estamos viendo que son pocos miligramos de sustancias nocivas, las mismas unidades que podemos ver en cápsulas, comprimidos y jarabes de los medicamentos. Si las sustancias nocivas son mayores a estos valores, tenemos un grave problema de contaminación, las soldaduras no tendrán las mismas propiedades mecánicas y metalúrgicas, como la resistencia a las cargas ya sean estáticas o dinámicas, también perderán la resistencia a la corrosión en el caso de los inoxidables. La metalurgia moderna para la fabricación de varios aceros, ya no mide la composición química en porcentajes, sino en partes por millón (ppm). Una razón de mucho peso para controlar la limpieza de estos materiales antes de soldar. Otro factor importante, es que con el material contaminado, no se puede soldar bien, especialmente con los procesos con protección gaseosa, el material contaminado forma un baño de fusión que parece un cosido de varios ingredientes, donde el metal mezclado con las impurezas, hierve formando una espuma, aspecto de las soldaduras es horrible, el soldador se fatiga más
Fig 2. Restos de escoria en corte plasma de chapa de acero inoxidable.
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cada día, es básicamente una aleación de hierro y carbono, se agregan otros elementos como manganeso, silicio y otros para mejorar sus propiedades. No obstante, tiene elementos residuales como el azufre y el fósforo. Todos los aceros son aleaciones. Los elementos de aleación está disueltos en el metal, formando una solución sólida o pueden formar otra fase en el metal. Se usan aleaciones para mejorar las propiedades, por ejemplo el incremento de la resistencia a la tracción en los aceros de alto límite elástico.
Fig 3. Errores de oxicorte
ras aceptables. Es necesario eliminar la cascarilla y los restos de escoria. La cascarilla de oxicorte está compuesta por óxidos que se incluyen fácilmente en las soldaduras. Esto es obvio para los profesionales, pero en diversos talleres no se eliminan soldadores, grietas y soldaduras de mal aspecto.
Igualmente, los restos de óxidos de las piezas de acero inoxidable, son perjudiciales para la soldadura de este material. Es inaceptable soldar sobre los óxidos, especialmente para la resistencia a corrosión de estos aceros de alta aleación. Es inaceptable soldar sobre restos de grasa, aceite, pintura, zinc de acero galvanizado, goma, plástico, pegatinas adhesivas, etc. Todo ello ocasiona contaminación de las soldaduras. Volviendo a los valores de la composición química de los aceros la composición química de las soldaduras realizadas sobre tales sadas y servir en platos igual de sucios. ¿Cuánto más cambiará la aleación, si además de estos restos, suele haber grasa, aceite, pintura, restos de adhesivos, tierra, goma, y otros materiales extraños?. Cuanto menor es el espesor de chapa o tubo, menor será la sección del cordón de soldadura, por lo tanto, mayores cuidados deberemos tener con la limpieza, para no alterar la composición química del metal en las soldaduras.
El cambio de las propiedades se logra con transformacion transformaciones es en la estructura cristalina, donde no siempre la cantidad total del elemento agregado se puede disolver en la solución sólida. Con los elementos de aleación se pueden formar nuevas fases, las que pueden actuar como partículas duras que mejoran las propiedades mecánicas, mecánicas, o como en el caso de los aceros de alta aleación mejoran la resistencia a la corrosión formando una su SOLUCIÓN SÓLIDA Cuando se diluye un elemento en un metal, se forma una solución sólida o cristal compuesto. Esta se constituye de una mezcla de diferentes tipos de átomos. Dependiendo del lugar donde se alojen los átomos del elemento de aleación se diferencian: - Solución sólida por sustitución. - Solución sólida por inclusión. Solución sólida por sustitución Los átomos del elemento de aleación se depositan en las vacan ción o de intercambio. Solución sólida por inclusión Los átomos del elemento de aleación se depositan en las va también elementos interatómico interatómicos. s.
COMPUESTO METÁLICO En un compuesto metálico se establecen dos tipos de cristales constituye a su vez una fase. Por ejemplo una aleación de plomo y zinc a temperatura ambiente presenta dos soluciones sólidas que conforman un compuesto metálico. Los elementos de aleación en los metales ferrosos, sirven para mejorar las propiedades mecánicas, la facilidad de mecanización y el comportamient comportamientoo magnético.
Estimo conveniente hacer un repaso del concepto de aleación y de los elementos que se emplean para mejorar las propiedades de los metales.
Un acero aleado se reconoce como tal, cuando cada uno de los elementos de aleación está en los rangos de los valores mínimos y máximos indicados por la norma UNE EN 10 020.
ALEACIÓN Se entiende por aleación a la mezcla de dos o más metales, o de un metal con otros elementos no metálicos. El acero nuestro de
Los elementos de aleación pueden actuar de distintas formas, tales como: - Desviación de los puntos de transformación o de cambio de fase.
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- Formación de fases intermetálicas. - Eliminación de elementos residuales no deseados en las aleaciones. Efecto de los principales elementos de aleación en las propiedades de los aceros. CARBONO (C) Es el principal elemento de acompañante de los metales ferrosos. Con incrementos de carbono se eleva la resistencia mecánica, la dureza y la templabilidad de los aceros. Sin embargo, la facilidad de mecanización, la maleabilidad, la soldabilidad y la deformación, disminuyen con mayor contenido de este elemento. MANGANESO (MN) Con una deformación casi permanente, el manganeso eleva la resistencia en casi 100N/mm2 por cada 1% de aleación. El manganeso favorece la forjabilidad y la soldabilidad. También mejora la resistencia a la fricción y a la abrasión. Incrementa la profundidad de temple y la zona austenítica (elemento alfágeno).
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Los aceros con aleación de molibdeno tienen mayor resistencia a la tracción y más resistencia a temperatura, con estas propiedades también se mejora la soldabilidad. No obstante, los aceros para calderas, aleados con molibdeno, deben ser precalentados antes de soldar, debiendo mantener un rango de temperatura entre pasadas y luego deben tener un recocido de recristalización. NÍQUEL (NI) Mediante la adición de níquel se eleva el límite elástico, la resistencia al impacto, la ductilidad y la profundidad de temple. En combinación con el cromo se incrementa la resistencia a temperatura. ALUMINIO (AL) Se aplica principalmente en los aceros para nitruración, debido a que con el nitrógeno forma nitruros de alta dureza. Por esta propiedad se suele usar también para desnitrurar y desoxidar
Además eleva la resistencia a corrosión frente a gases a alta temperatura, porque ayuda a formar una capa de óxido de aluEl manganeso mantiene al azufre residual en forma de sulfuro minio, que se conoce como alúmina, este compuesto es un rede manganeso (MnS), permitiendo que el acero se pueda forjar fractario. y laminar en caliente. SILICIO (SI) Con adición de silicio aumenta el límite elástico y la resistencia del acero en una proporción de 100N/mm2 por cada 1% de Si. Adicionalmente también se mejora la resistencia a los gases de combustión. Se emplea también como desoxidante en las coladas. CROMO (CR) La principal aplicación del cromo se encuentra en herramientas, rodamientos y rodillos de laminación. Mediante la formación de carburos de cromo se eleva enormemente la dureza del acero. Conservando casi la misma deformación, la resistencia se eleva entre 80 a 100 N/mm2 por cada 1% de Cr. Mejora la templabilidad. El cromo eleva la resistencia en caliente de los aceros para calderas llamada comúnmente, resistencia a la termofluencia (creep). Con adición de 12 a 18% se mejora ampliamente la resistencia a la corrosión siendo fundamental en los aceros inoxidables. inoxidables. Mediante pasivación para formar una capa de óxido de cromo, se obtiene mayor resistencia a la corrosión y a gases de combustión con alta temperatura. MOLIBDENO (MO) Se agrega especialmente para aceros rápidos de herramientas y aceros austeníticos. El molibdeno es un fuerte formador de carburos y disminuye la fragilidad para el temple. Aumenta la profundidad de temple y también la tenacidad, propiedad parti a la corrosión.
BORO (B) Mejora la cohesión intergranular y la profundidad de temple. Por COBALTO (CO) COBALTO (CO ) Se aplica principalmente en aceros refractarios resistentes a altas temperaturas, aceros para trabajo en caliente, y acero rápido para herramientas, debido a que el cobalto mejora la resistencia al calor y la insensibilidad al recocido. También aumenta las propiedades magnéticas de los aceros. COBRE (CU) Con adición de cobre se incrementa la resistencia del acero, consecuentemente se reduce la deformación. En proporción menor al 5% mejora la resistencia a la corrosión. TITANIO (TI) Se aplica especialmente en los aceros austeníticos resistentes a temperaturas altas, debido a que el Titanio es un fuerte formador de carburos que disminuyen la tendencia al deslizamiento mentos similares son Tantalio (Ta), y Niobio (Nb). VANADIO (V) Se aplica en los aceros rápidos para herramientas herramientas,, porque me jora la resistencia a temperatura, reduce la sensibilidad al sobre El vanadio es un fuerte formador de carburos e incrementa la resistencia y el límite elástico, también mejora la resistencia al impacto y a fatiga.
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TUNGSTENO (W) Se aplica especialmente en aceros resistentes a temperatura, porque con la formación de carburos se propicia el incremento de la resistencia, la dureza, la dureza en caliente y la conserva tas de corte.
AZUFRE (S) El azufre encuentra aplicación en los aceros de fácil mecanización. Propicia la fragilidad del acero, por eso se logra romper fácilmente virutas en forma de escamas en la mecanización. Disminuyee la soldabilidad porque forma eutécticos de bajo punDisminuy to de fusión, propiciando el agrietamiento en caliente.
PLOMO (PB) Se emplea especialmente en los aceros de fácil mecanización, mecanizadass de buen acabado. Es un buen lubricante de corte. mecanizada
HIDRÓGENO (H) Debido a la baja solubilidad del hidrógeno en el acero a baja reducción de la deformación y en grandes cantidades ocasiona agrietamiento en frío. Por ello es importante el secado de los electrodos revestidos y de los fundentes, porque la humedad aumenta el riesgo de la difusión de hidrógeno.
FÓSFORO (P) Debido a la baja velocidad de difusión que muestra, el fósforo es un fuerte formador de segregaciones y es un elemento residual desfavorable en los aceros. Es importante reducir el contenido de fósforo en la colada de los aceros, ya que no se puede reducir con tratamientos térmicos. Un efecto positivo del fósforo es la propiedad de elevar la fluidez de los metales durante la colada en moldes, a temperaturas los aceros de fácil mecanización, pero disminuye totalmente la soldabilidad. Por ello, estos acero de fácil mecanización no son soldables, porque forman grietas con suma facilidad. OXÍGENO (O) Es insoluble en la ferrita pero conduce a la fragilizaci fragilización ón del acero. En los aceros ricos en oxígeno se halla en forma inclusiones de óxido de hierro (FeO) denominada wustita. La wustita eleva el peligro de rotura por inclusión de óxidos. El oxígeno se disminuye en la colada, con adición de aluminio y/o silicio. NITRÓGENO (N) Mínimas cantidades de nitrógeno perjudican las propiedades mecánicas del acero. El límite elástico y la resistencia se incrementan, pero se disminuyen la resistencia al impacto y la ductilidad. Especialmente es peligroso el efecto de envejecimi envejecimiento ento que ejerce el nitrógeno sobre el acero. Antaño en lo convertidores Bessemer Bessemer y Thomas, era imposible eliminar el nitrógeno, porque se inyectaba aire para disminuir el carbono. Con la invención de los convertidores LD, se logró eliminar el nitrógeno, porque se inyecta oxígeno puro por una lanza. El nitrógeno residual se disminuye en la colada con adición de aluminio, titanio o niobio. Es muy importante saber que los átomos de nitrógeno del aire, se difunden fácilmente en las dislocaciones de las zonas deformadas en frío, la estructura pierde elasticidad y no es apta para seguir deformándose, con lo que el acero se fragiliza en esa zona. Esta es la razón por la que no se debe soldar en las zonas dobladas en frío, a menos que se respete el radio de doblado indicado por diversas normas de aceros y de diseño de construcciones soldadas.
Finalmente, podemos comprender que estos elementos, unos de aleación y otros residuales, deben ser agregados o disminuidos a los límites o cantidades necesarios para que los aceros conserven las propiedades y características que se esperan de ellos. Son como los ingredientes de una receta, o la composición de los medicamentos, toda alteración de estas cantidades sig en las soldaduras. Para cada tipo de acero, existen materiales de aportación adecuados, para la soldadura de los mismos, la selección de los materiales de aportación debe ser realizada por profesionales como los ingenieros de soldadura, los técnicos y los especialistas de soldadura. Por lo mismo, es muy importante la limpieza en la preparación de las juntas y el correcto almacenaje de los materiales de aportación. En algunos talleres, emplean los electrodos revestidos para mezclar pinturas, adhesivos, y otras sustancias. Luego, estos electrodos no deberían ser empleado en absoluto para soldar, porque ya no sabemos qué es lo que puede ocurrir en la aleación, además de dar problemas para soldar. igualmente. se ven varillas oxidadas, rollos de alambre expuestos a la intemperie. tades para soldar con estos materiales. Los alambres oxidados producirán atascos en los tubos de contacto y en la guía de alambre, contaminación en todo el sistema de alimentación, además de contaminar todo el baño de fusión. ¡Craso error!. En la figura 4 se aprecia el control del ángulo de l chaflán de una cartela. El chaflán ha sido mecanizado correctamente, además se ha eliminado los restos de virutas y lubricante de mecanizado. SER, los tubos con restos de corte y/o virutas de mecanizado, lubricantes, etc, deben ser escrupulosamente aseados para lograr buenas soldaduras. A veces esta labor no es tan fácil como parece, la viruta y el aceite se pueden eliminar con relativa facilidad, pero los restos de corte LASER como en este caso, solo
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se pueden eliminar mediante herramientas adecuadas, como fresas manuales, limas y lijas de tambor.
Fig 4. Control del ángulo del chaflán de una cartela
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a los soldadores, exigiendo el uso de herramientas exclusivas para cada metal. Si es posible, la separación de ambientes, el almacenamiento almacenami ento de los materiales en lugares o niveles separa en las estanterías, aluminio en la parte superior, inoxidable en la zona media y acero al carbono en la zona baja. Así se evita que las partículas de óxidos y contaminantes caigan sobre acero inoxidable y aluminio. Es un error garrafal, mezclar los materiales, como si fuesen las compras del supermercado en una cesta, porque la contaminación es un peligro constante. Lo sabemos los que conocemos este problema. No obstante, es difícil convencer al personal de muchos talleres, donde se tiene los materiales tirados en el suelo, en desorden y a merced de la intemperie o del tránsito de personas que con las botas impregnada impregnadass de suciedad, pisotean sin misericordia las chapas y los tubos, luego se tiene que trabajar con aquello, como si los soldadores fueran los encargados de la limpieza. En varias ocasiones, los responsables de los talleres, muestran orgullosamente el material comprado, acero inoxidable y aluminio, lo tienen tirado en el suelo. A modo de señalarlo, como lo hacen los futbolistas con un balón, lo pisan con las botas sucias, demostrando una tremenda ignorancia de la metalurgia y del daño que le hacen a la composición química de estos materiales.
suelen separar hasta los restos de chatarra en contenedores diferentes. Los proveedores que se comprometen con una política de calidad en el suministro de materiales, tienen inclusive ambientes diferentes para el almacenamiento y el procesamiento de los materiales, tales como corte y doblado. Las empresas de soldeo que se esfuerzan por alcanzar un alto nivel de calidad en los trabajos de soldadura, tienen ambientes separados para soldar materiales como inoxidable y aluminio, así como herramientas exclusivas para la preparación y la limpieza de los mismos. Fig 5. Restos de corte LASER en el interior de un tubo, deben ser Si no hay posibilidad de separar ambientes, como mínimo debe eliminados antes de soldar soldar.. haber herramientas separadas para cada material, de modo que las de acero al carbono no se empleen para acero inoxidable ni Aparte de los aceros, tenemos también los metales no ferrosos, para aluminio. Las mesas de trabajo deben tener una chapa de como las aleaciones de aluminio y de cobre. Tanto los materia- protección sobre la que se puede soldar inoxidable, estas chales de aluminio y bronces o latones, cobre electrolítico y titanio, pas se pueden quitar para soldar acero al carbono. Igualmente, deben ser preparados cuidadosamente cuidadosamente para evitar la contami- deben guardarse en un lugar donde no se contaminen. nación de las soldaduras. El soldador novato cree que no es importante, pero lo es. Un colega alemán me comentó de forma Es muy fácil que las proyecciones de esmeril se incrusten sobre otros materiales, especialmente con los discos de desbaste, las sencilla: - La soldadura de acero al carbono, es el equivalen equivalente te a la meda- proyecciones impactan sobre las chapas con tal velocidad, que lla de bronce. - La soldadura de acero inoxidable, es el equivalente a la meda- de acero al carbono o de acero inoxidable, porque ya estuvieron incandescentes y son partículas de metal oxidado y contaminalla de plata. - La soldadura de metales no ferrosos, como aluminio, es el do con los restos de abrasivo. Dejarán una huella permanente sobre otros metales, especialmente el acero inoxidable, quedaequivalente a la medalla de oro. rá expuesto a la corrosión, porque las proyecciones rompen la Esta comparación sencilla, también la podemos extrapolar a capa de óxido de cromo, igualmente perjudicial serán las prola preparación de las uniones. Por ello es necesario disciplinar yecciones con el aluminio.
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Un caso particular de contaminación está en el forro de plástico que sirve para proteger tanto a las chapas de acero inoxidable como a las de aluminio. El proceso de corte LASER de estos materiales, produce un borde con plástico quemado, es necesario eliminar estos restos, porque de otro modo se ocasionará la contaminación de las soldaduras, es fácil que este plástico quemado se mezcle con el metal fundido, las sustancias volátiles formarán poros y los restos quemados formarán inclusiones. biertas de plástico, es evidente que el calor de este proceso, ha quemado el plástico, aunque aparentemente no es una cosa considerable, desde el punto de vista de la metalurgia, en rangos de miligramos de elementos que entran en una reacción, se trata de una contaminación severa. El espesor de la chapa es 1,5mm, estos restos de plástico adherido podrían alterar totalmente la composición química de la soldadura. La limpieza mediante cepillos de alambre inoxidable, empleados exclusivamente para limpiar aluminio, elimina estos restos y permite soldar con mayor seguridad.
Fig 7. Restos de plástico quemado en el borde cortado
Cuanto menor es el espesor de chapa, mayor deberá ser la pulcritud de la limpieza, porque habrá mayor riesgo de que unos pocos miligramos contaminen el baño de fusión. No es raro entonces, que los talleres de soldadura para la tecnología aeronáutica y aeroespacial, sean tan estrictos con la limpieza y la pulcritud de los ambientes, porque en estos casos se trata de alta cirugía del metal. aluminio, el aspecto es aceptable, no se muestran restos de contaminantes que suelen aparecer como inclusiones extrañas en el cordón. Fig 8. Limpieza de la chapa antes de soldar
Fig 6. Restos de plástico quemado producto de corte LASER
Fig 9. Soldadura de la chapa de aluminio. El resultado es aceptable
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22 as JORNADAS TÉCNICAS DE SOLDADURA Y TECNOLOGÍAS DE UNIÓN A continuación le detallamos la relación de trabajos que se van a presentar durante las jornadas. Les recordamos que las 22as Jornadas de Soldadura y Tecnologías de Unión serán los próximos 12, 13 y 14 de junio de 2018 en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Madrid. RELACION DE TRABAJOS ANUNCIADOS PROCESOS DE SOLDEO
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“High quality 625 & 825 electroslag single and multiple layer solutions allowing productivity gains for the manufacture of chemical and petrochemical cald vessels”. Por J.-P. Van Nieuwenhoven - VOESTALPINE BÖHLER WELDING BELGIUM
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“Hilos tubulares metal cored y con escoria de rutilo para componentes soldados de turbinas hidroeléctricas”. Por J. Mª. Miguel1 y M. Staber2* - 1VOESTALPINE BÖHLER WELDING SPAIN 2VOESTALPINE BÖHLER WELDING AUSTRIA GMBH, AUSTRIA
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“Consumibles de soldadura para la fabricación en el sector nuclear”. Por V. Román y B. Cifrián - EQUIPOS NUCLEARES S.A., S.M.E. (ENSA).
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“Backing con gas en soldadura de aceros inoxidables austeníticos y dúplex: nuevas tendencias y selección de gases de protección”. Por D. De Vicente – PRAXAI R ESPAÑA S.L.U.
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“Influencia de los gases de protección en la soldadura de aleaciones base níquel”. Por C. Bosque y Ç. Kaya - AIR LIQUIDE ESPAÑA, AIR LIQUIDE DEUTSCHLAND GMBH
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“High strength steel consumables - current status”. Por V. Van Der Mee - LINCOLN ELECTRIC
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“Modern shielding gases for MAG welding of mild steels”. Por D. Kampffmeyer - MESSER GROUP MESSER IBÉRICA DE GASES S.A.
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“Soldadura por forja en caliente de dos aceros al carbono diferentes para fabricación de armas blancas españolas y japonesas”. Por A. Duarte, G. W. Queirós, L. García, J.M. Gómez de Salazar y A. J. Criado - DEPARTAMENTO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERÍA METALÚRGICA. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS. UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID.
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“La mejor solución en gases para la soldadura TIG de aceros austeníticos”. Por I. Torres - CARBUROS METÁLICOS
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“Mejoras en formulación de fluxes básicos. Compromiso entre productividad y requisitos mecánicos”. Por R. Gálvez - ESAB IBÉRICA “Minimización del aporte térmico con preservación de la estanqueidad en la soldadura DPTO. FÍSICA APLICADA E INGENIERÍA DE MATERIALES E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES CENTRO LÁSER UPM
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“Friction Stir Welding – Una tecnología ya aplicable que soluciona limitaciones de procesos convencionales”. Por R. Lozano Macías y A. Lázaro Martín - SOLYSOL
TEMAS AFINES -
“SOLDADURA 4.0: Cómo los fabricantes de equipos e instalaciones de soldadura están preparando su tecnología para afrontar un futuro inteligente”. Por J.M. González Leal y A. Bermejo Romero - DEPARTAMENTO DE FÍSICA DE LA MATERIA CONDENSADA. FACULTAD DE CIENCIAS. UNIVERSIDAD DE Cádiz
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“Un simulador de entrenamiento de operadores de robots en máscara de soldadura computarizada dotada en realidad”. Por R. Jastrzebski1, Z. Prusak2 R. Brozek3 y A. Jastrzebski4 - 1INSTITUTO DE UNIÓN DE METALES EN CRACOVIA, 2CENTRAL CONNECTICUT STATE UNIVERSITY, USA, 3REGEN-SPAW, CRACOVIA, POLONIA, 4SPAW-PROJEKT, CRACOVIA, POLONIA
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“Las posibilidades de construir una máscara de soldadura con procesamiento de imágenes espaciales por orde sidad De Ciencia Y Tecnología, Cracovia, 2Universidad De Ciencia Y Tecnología, Cracovia, 3Instituto De Unión De Metales En Cracovia
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“Cuestiones en la soldadura de aceros inoxidables austeníticos”. Por P. Verón - EQUIPOS NUCLEARES S.A.
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“Integración de los equipos de soldadura en los estándares industriales 4.0”. Por F. Mollrfs - ESAB IBERICA
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“Desarrollo del proceso “Wire Arc Additive Manufacturing” para fabricar piezas metálicas de gran tamaño y baja complejidad geométrica”. Por B. Arregi, X. Azpiroz, I. Agote, A. Suarez y G. Puertas FUNDACIÓN TECNALIA
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“Modelo numérico para la caracterización termo-fluídica del proceso de Fusión Selectiva por Láser”. Por F. Cordovilla, I. Angulo, Á. García-Beltrán y J. L. Ocaña - DPTO. FÍSICA APLICADA E INGENIERÍA DE MATERIALES E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES CENTRO LÁSER UPM
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“Tecnologías al arco para fabricación aditiva”. Por L. Vázquez, N. Rodríguez, P. Álvarez - IK4-LORTEK
ADHESIVOS -
“Seguridad en las uniones con adhesivos”. Por A. Sastre - SIKA
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“Análisis de la tenacidad y del comportamiento a fatiga de uniones adhesivas con cintas de espuma acrílica visco-elástica”. Por H. García1, A. Egiguren2 - 3M ESPAÑA, S.L.
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“Sobre los ensayos de tenacidad a fractura para evaluar la calidad de una unión encolada composite-composite”. Por J. Cañas, A. Estefani, L. Távara, A. Blázquez, M. Mar Castro - GRUPO DE ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES, ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA DE LA UNIVERSIDAD DE SEVILLA COMPORTAMIENTO DE MATERIALES
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“Pitting corrosion resistance properties of superduplex stainless steel weld metals and influencing factors”. Por Z. Zhang1, M. Golding1, J. Donate2, y A. Malioglou1- 1METRODE PRODUCTS LIMITED, UK 2LINCOLN ELECTRIC EUROPE
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“Estudio Microestructural de la Unión por soldadura fuerte de dos Aceros, AISI1012 y AISI1045”. Por J.Mª. Gómez de Salazar, A,J. Criado, G. Mugas y J. Pérez, Mª.I. Barrena - DPTO. CIENCIA DE LOS MATERIALES. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID.
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“Recargue de estructuras mediante técnicas de proyección térmica”. Por S. Dosta1, K. Zomeño1, A. Martos1, P. Poza2 y IG. Cano1 - 1CPT - CENTRO DE PROYECCIÓN TÈRMICA, UNIVERSITAT DE BARCELONA. 2URJC DIMME, GRUPO DE DURABILIDAD E INTEGRIDAD MECÁNICA DE MATERIALES ESTRUCTURALES, UNIVERSIDAD REY JUAN CARLOS
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“Caracterización micromecánica de zat de acero de alta resistencia en condiciones agresivas de hidrógeno”. Por T.E. García1,2, G. Álvarez1,2, C. Rodríguez1,2, F.J. Belzunce1,2 - 1KNOW-HOW INNOVATIVE SOLUTIONS S.L. (KHISGROUP). 2SIMUMECAMAT RESEARCH GROUP, UNIVERSITY OF OVIEDO
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“Laser arc welding of quenched and tempered high strength steels”. Por E. Vaamonde, I. Troncoso, C. Muñoz y M. González - CENTRO TECNOLÓGICO AIMEN
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s o t n u p e d a e n í l
a l r o p r a t r o c e R
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FORMAS DE PARTICIPACIÓN 22 as JORNADAS TÉCNICAS DE SOLDADURA Y TECNOLOGÍAS DE UNIÓN MADRID, 12, 13 Y 14 DE JUNIO DE 2018 ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES C/ JOSÉ GUTIÉRREZ ABASCAL, 2 - MADRID
Precios sin IVA. Se aplicará el IVA vigente. (En estos momentos el 21%). menos un año de antigüedad en la Asociación y deberá estar al corriente de pago. colaboradoras y promotoras, información sobre los actos, etc….
www.cesol.es
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INFORMACION DE LA JUNTA DIRECTIVA DE CESOL Con fecha 11 de diciembre de 2017, se ha celebrado una reunión de la Junta Directiva de CESOL, en la que se trataron, entre otros, los siguientes asuntos: ALTAS MIEMBROS PROFESIONALES APELLIDOS Y NOMBRE
ZONA GEOGRÁFICA
ONDO MBA, Bonifacio
ANDALUCIA
ORVIZ THEODOSIUS, Manuel José
ASTURIAS
VARGAS VELASCO, Ana
ANDALUCIA
SITUACIÓN DE LOS MIEMBROS DE CESOL DESPUÉS DE LAS ALTAS Y BAJAS MIEMBROS a 4-10-17
ALTAS
BAJAS
MIEMBROS a 21-6-17
MIEMBROS PROFESIONALES
378
3
0
381
MIEMBROS INDUSTRIALES
98
0
0
98
Se aprueban, por unanimidad de los asistentes, las altas y bajas. VARIOS -
Se informa que el ejercicio 2017 va a terminar con pérdidas.
-
Se presentan una propuesta de tarifas para 2018 que suponen la congelación de las mismas, excepto alguna partida. Dichas tarifas son aprobadas por los asistentes.
-
Se informa que en breve se abrirá el plazo para la realización de propuestas de Miembros Profesionales Distinguidos y Miembros Industriales Destacados. En la próxima Asamblea General se presentarán para su aprobación, si procediera, la propuesta que realice la Junta Directiva.
-
Se ha contratado los servicios de una empresa para que realicen todo el estudio y puesta en marcha de la Fundación. Se presenta un informe sobre asuntos relacionados con la misma.
-
Se han recibido los títulos de las conferencias y resúmenes de las mismas para presentar durante la vigésimo segunda edición de las JORNADAS TÉCNICAS DE SOLDADURA Y TECNOLOGIAS DE UNIÓN que tendrán lugar en Madrid, los días 12, 13 y 14 de junio de 2018.
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MIEMBROS INDUSTRIALES DE CESOL
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AUGMENTED TRAINING SERVICES, S.L. CALDERERIA Y MONTAJES FERGON, S.L. CALENERGIA MANAGEMENT ESPAÑA, S.L CUALICONTROL-ACI, S.A.U. CURVASTUR, S.L. FUNDACION GOIERRIKO HERRIEN EKINTZA KELOX METALÚRGICA MARTINEZ, S.L. PUTZMEISTER IBERICA, S.A. SUFER, S.L.U. TALLERES DANIEL ALONSO RGUEZ, S.A. (TADARSA) URSSA S. COOP. VALDEPINTO, S.L.
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PERSONAL DE SOLDADURA
Soldadas y las que han obtenido Diplomas Internacionales de Soldadura y Adhesivos desde el 21 de Octubre de 2017 hasta el 1 de Febrero de 2018.
Inspectores de Construcciones Soldadas, mediante examen: Nivel 2: - D. José Luis GARCÍA SOLANO - D. Antonio Juan MOLERO GARCÍA
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Nivel 3: - D. Francisco ARJONA VALLADARES - D. Antonio Jesús CAÑO SORIA - D. Cristóbal REYES BERNAL - D. Diego Jesús SANTIAGO SERRANO
Nivel 3: - D. Joaquín BAYONA MARTÍN - D. Iván BELLARA CRESPO - D. Pablo BERNARDO COBERTERA - Dña. Esther CABALLO LÓPEZ - D. Alejandro DÍAZ YEPES - D. Ismael FERNÁNDEZ MIRALLES - D. Antonio GUERRA RUBIO - D. David HORTAS CASAS - D. Fernando LÁZARO OREJÓN - D. Ricardo LÓPEZ GUTIÉRREZ - D. Aldo Washington LORENZO PORTO - D. Fernando MONZÓN COLLADO - D. Pedro José NOGUERA HERNÁNDEZ - D. Rafael PARRILLA GARCÍA - D. Adán PÉREZ FERNÁNDEZ - D. Luis RUIZ ANGULO GARCÍA - D. Rafael SÁNCHEZ DELGADO
Construcciones Soldadas: Nivel 1: - Dña. Mª Isabel AGÜES NUÑO - D. David ESPIÑEIRA TORRADO - D. Antonio Carlos FERNÁNDEZ DE VEGA - D. Miguel FERNÁNDEZ GÓMEZ - D. Jesús Salvador RICO LÓPEZ - D. Alberto SANTIRSO CAMPO
Nivel 2: - D. Juan ALCÁZAR GARCÍA - D. José Urbano ARAUJO MORCUENDE - D. Carlos Jesús AUGUSTO NIEVARES - D. Alfonso BERNAL TURRIS - D. Carmelo CAIRÓN SÁNCHEZ - D. José Alfonso CASTELLANOS QUINTANA - D. Víctor CEBRIÁN IRANZO - D. Alejandro CHUECA URZAY - D. José Joaquín CILLA RUBIO - D. Miguel COCO MOSQUETE - D. Luis CRIADO GARCÍA - D. José Luis CUEVO ESTRADA - D. Juan Miguel DÍAZ MARCHÁN - D. José Javier FERNÁNDEZ LORENZO - Dña. Marta FERNÁNDEZ MILLAS - D. Diego FONTECHA ESPINOSA - D. José Luis FRANCO AGUERRI - D. José Luis GUERRA GALET - D. Luis GUTIÉRREZ PEÑARANDA - D. Miguel Ángel GIL OYAREGUI - Dña. María Luisa GONZÁLEZ IRIMIA - D. Jorge Ignacio HERNÁNDEZ MARTÍN - D. Juan Luis LÓPEZ ZAFRA - D. Patricio MANDIÁ CARBAJO - D. Javier Antonio MARCO LOZANO - D. Ángel MARTÍNEZ GARCÍA - D. Félix MOLINA FERNÁNDEZ - D. Juan Manuel MORELL DELGADO - D. Antonio MORILLAS PORTERO - D. Sergio MOSQUERA GONZÁLEZ - D. Iñaki MUÑOZ FRANCO - D. Gerson Esteban PEDRERA PRIETO - D. Emilio PITERA CUENCA - D. Ricardo RUBIO AVENDAÑO
D. Juan Enrique SANTALLA PITA D. Juan Carlos SANZ DE PABLOS D. Sebastián SEGOVIA SÁNCHEZ Dña. Yolanda SIN CASASNOVAS D. José Mª TORRES TEJEDOR D. Pedro Luis UGARTE LEJARZA
“Ingeniero Internacional de Soldadura” (IWE) mediante examen: - D. Jordi ALEU ROVIERA - D. Jorge ANDRÉS MUÑOZ - D. David CANEIRO MARTÍNEZ - D. José Antonio CARIÑO VÁZQUEZ - D. Antonio EIROA CALVO - D. Iván FERNÁNDEZ GIL - Dña. María GARCÍA FERNÁNDEZ - D. Álvaro GARCÍA MARTÍNEZ - D. Víctor GÓMEZ GARCÍA - Dña. Fátima GONZÁLEZ FERNÁNDEZ - D. Alberto Lucas LASEN MANZARBEITIA - D. Francisco Javier MOLLEDA SAIZ - D. Pedro NICOLAS BAGNAROLI - D. Pau ROCHO RIBAS - D. Fernando Javier RUEDA VALIÑO - D. Óscar SAMPERIO RODRÍGUEZ - D. Ángel SAUGAR FERNÁNDEZ - D. Carlos TOMÁS RUBIO “Técnico Internacional de Soldadura” (IWT) mediante examen: - D. Miguel DERUNGS CRIADO - D. Iván DÍAZ CEBALLOS - D. Juan Francisco GONZÁLEZ RODRÍGUEZ - D. Iker JAYO URQUÍA - D. Raúl del VALLE PÉREZ “Especialista Internacional de Soldadura” (IWS) mediante examen: - D. Jordi PUIGBARRACA SALA
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PROGRAMACIÓN DE CURSOS DEL AÑO 2018 TÍTULOS
FECHAS
CIUDAD
Diseño y Cálculo de Uniones Atornilladas y soldadas en Estructuras de Acero
12 al 16 de marzo de 2018
Madrid
Inspección Visual
18 de abril de 2018
Madrid
Interpretación de Planos de Soldadura
17 de mayo de 2018
Madrid
Especialización de Ingenieros en Soldaduras para el Sector Transporte
21 al 25 de mayo de 2018
Madrid
Mediante Normativa Europea y ASME IX
4 al 6 de julio de 2018
Madrid
Especialización de Ingenieros en soldadura para el Sector Bienes de Equipo
3 al 7 de septiembre de 2018
Madrid
Jornada: Empresas Termosolares, Problemática y soluciones
11 al 12 de septiembre de 2018
Madrid
Mediante Normativa Europea y ASME IX
8 al 10 de octubre de 2018
Madrid
Especialización de Ingenieros en soldaduras para el Sector Energético
19 al 23 de noviembre de 2018
Madrid
Inspección Visual
26 de noviembre de 2018
Madrid
Inspector de Construcciones Soldadas TÍTULOS
FECHAS
ICS: Inspector de construcciones soldadas N2 de acuerdo a la nueva norma EN 14618:2017
Del 19 al 21 de marzo de 2018
ICS: Inspector de construcciones soldadas N3 de acuerdo a la nueva norma EN 14618:2017
Del 21 al 23 de marzo de 2018
ICS: Inspector de construcciones soldadas N1 de acuerdo a la nueva norma EN 14618:2017
Del 17 al 21 de septiembre de 2018
ICS: Inspector de construcciones soldadas N2 de acuerdo a la nueva norma EN 14618:2017
Del 22 al 24 de octubre de 2018
ICS: Inspector de construcciones soldadas N3 de acuerdo a la nueva norma EN 14618:2017
Del 24 al 26 de octubre de 2018
Para más información consulte nuestra página web: http://cesol.es/wordpress/formacion/formacion-presencial/
CIUDAD
Madrid
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Nuestra oferta actual de cursos a distancia cubre todos los aspectos relacionados con el soldeo. La matriculación en estos cursos está abierta permanentemente. Toda la información detallada acerca de dicha formación, la podrá encontrar en http://www.cesol.es en la pestaña FORMACIÓN.
Para más información consulte nuestra página web: http://cesol.es/wordpress/formacion/on-line/
Cursos Semipresenciales con Reconocimiento Internacional TÍTULOS
FECHAS
CIUDAD
Módulo 3 – Del 9 al 13 de abril de 2018 24ª CONVOCATORIA Ingeniero/ Técnico/ Especialista Internacional de Soldadura Módulo 4 – Del 18 al 22 de junio de 2018
Módulo 1 – Del 2 al 6 de abril de 2018
Prácticas – Del 7 al 11 de mayo de 2018
25ª CONVOCATORIA Ingeniero/ Técnico/ Especialista Internacional de Soldadura
Módulo 2 – Del 16 al 20 de julio de 2018
Módulo 3 – Del 15 al 19 de octubre de 2018
Módulo 4 – Del 10 al 14 de diciembre de 2018
Para más información consulte nuestra página web: http://cesol.es/wordpress/formacion/cursos-semipresenciales/
Madrid
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INGENIERO INTERNACIONAL DE SOLDADURA IWE MÓDULOS
Horas eLearning / presenciales
Procesos de Soldeo y su Equipo
100 / 40
Materiales y su Comportamiento Durante el Soldeo
120 / 42
Cálculo y Diseño de Uniones Soldadas
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Fabricación y Aplicaciones por Soldeo
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Taller de Soldadura
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TÉCNICO INTERNACIONAL DE SOLDADURA IWT MÓDULOS
Horas eLearning / presenciales
Procesos de Soldeo y su Equipo
100 / 40
Materiales y su Comportamiento Durante el Soldeo
120 / 42
Cálculo y Diseño de Uniones Soldadas
85 / 36
Fabricación y Aplicaciones por Soldeo
100 / 41
Taller de Soldadura
- / 38
ESPECIALISTA INTERNACIONAL DE SOLDADURA IWS MÓDULOS
Horas eLearning / presenciales
Procesos de Soldeo y su Equipo
50 / 42
Materiales y su Comportamiento Durante el Soldeo
75 / 42
Cálculo y Diseño de Uniones Soldadas
75 / 36
Fabricación y Aplicaciones por Soldeo
50 / 41
Taller de Soldadura
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NOTA: convocatorias indicadas.
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Fotografía tu trabajo y envíanos las fotos.
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Fotografía enviada por JUAN ANTONIO DE PACO PARRADO. RAMEN.
Fotografía enviada por ANDREEA ASTRID HILMU. FRONIUS.
Fotografía enviada por HENKEL
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El objeto de esta sección es mostrar a través de imágenes todo aquello vinculado con las tecnologías de unión en los diferentes ámbitos y Y TECNOLOGÍAS DE UNIÓN, y serán susceptibles de publicación en la misma, en la se cción o en portada, a potestad del editor, y siempre haciendo mención al autor. La publicación, en sección o en portada, no dará derecho a ninguna remuneración. Los participantes en esta Refundido de la Ley de Propiedad Intelectual, garantizando, por la sola participación en esta sección dicha titularidad, así como el carácter original de la obra. El envío de fotografías para esta sección implica la aceptación de todas y cada una de las condiciones anteriores.
Fotografía enviada por JUAN ANTONIO DE PACO PARRADO. RAMEN.
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PUBLICACIONES
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Welding Journal Agosto 2017 Effect of Current on Metal Transfer in SAW Part 2: AC. Most detachments occur during the electrode positive cycle of alternating current; por V. SENGUPTA y P. F. MENDEZ (8 pags.). Ultrasonic Vibration Assisted Keyholing Plasma Arc Welding. The interaction of ultrasonic vibration with the plasma arc results in improved heatpressure features and the keyholing capability of the plasma arc; J. W. ELMER, J. VAJA, y H. D. CARLTON (8 pags.) Fatigue Crack Growth Assessment in Underwater Wet Welds. The characteristics of fatigue crack propagation of welds produced with underwater wet welding were evaluated por; A. R. ARIAS y A. Q. BRACARENSE (8 pags.) Design, Fabrication, and Characterization of Graded Transition Joints. The susceptibility of hot cracking in the graded transition region is evaluated; por N. SRIDHARAN, E. CAKMAK, B. JORDAN, D. LEONARD, W. H. PETER, R. R. DEHOFF, D. GANDY, y S. S. BABU (12 pags.)
Septiembre 2017 Welding Metallurgy of Duplex Stainless Steel during Resistance Spot Welding. Solidification and postsolidification solidstate phase transformation during resistance spot welding of 2304 duplex stainless steel were investigated por; S. H. ARABI, M. POURANVARI, y M. MOVAHEDI (12 pags.) Improved Formability of Fusion Welded AA5182-O Aluminum Tailor Welded Blanks. Methods are identified for improving the formability of fusion welded AA5182-O aluminum tailor welded blanks por; D. C. WECKMAN y J. A. MOULTON (15 pags.) Effect of Fluxes on Metal Transfer and Arc Length in SAW. Fluorine affects droplet detachment frequency, arc length, and anode fall voltage; por V. SENGUPTA y P. F. MENDEZ (20 pags.) Fall Voltages in Advanced Waveform Aluminum GMAW. Experiments determined the effects of freeflight waveforms on energy partition and fall voltage in aluminum GMAW; por C. MCINTOSH y P. F. MENDEZ (139 pags.)
Octubre 2017 Monitoring Weld Pool Surface and Penetration Using Reversed Electrode Images. A new method was developed to relate weld pool surface height to the reversed electrode image on the weld pool surface during GTAW; por Z. CHEN, J. CHEN, y Z. FENG (9 pags.) Microstructure and Mechanical Behavior of Induction-Assisted Laser Welded AHS Steels. The method combining laser welding and induction heating at high temperatures was performed; por M. S. F. LIMA, D. GONZALES, y S. LIU (13 pags.) A Simple Test for Solidification Cracking Susceptibility and Filler Metal Effect. While Varestraint testing has long been the most widely used test, a simple, lowcost alternative is available to provide similar and valuable additional information; por T. SOYSAL y S. KOU (13 pags.)
Noviembre 2017 Process Monitoring of Resistance Spot Welding Using the Dynamic Resistance Signature. A technique was developed that allows for complete monitoring of the spot welding process including weld strength and electrode tip wear; por C. D. E. SUMMERVILLE, D. ADAMS, P. COMPSTON, y M. DOOLAN (10 pags.) Failure Mode of Spot Welds Under Cross-Tension and Coach-Peel Loads. The failure mode transition
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of triplethin-sheet aluminum alloy resistance spot welds under cross-tension and coach-peel loads was investigated; por Y. LI, H. SHAN, Y. ZHANG, J. BI, y Z. LUO (8 pags.) Experimental Validation of Damage Zone Models for Lap-Shear Brazed Joints Using DIC. A method was developed for experimental evaluation of the critical damage zone and quantification of the strain distribution in lap shear brazed joints using digital image correlation; por B. RIGGS, A. BENATAR, B. T. ALEXANDROV, y R. XU (8 pags.)
Diciembre 2017 Repairing Ultrasonic Welded Carbon Fiber Reinforced Nylon 66 Composite . Application of a second Quantification of Residual Stresses in External Attachment Welding Applications. The need for postweld Tempering Behavior of the Fusion Boundary Region of an F22/625 Weld Overlay. The tempering effects
Enero 2018 Toward Process-Based Quality through a Fundamental Understanding of Weld Microstructural Evolution. Single-Sided Ultrasonic Welding of CF/Nylon 6 Composite without Energy Directors. An analytical model The Aging Effects of Aluminum Magnesium Alloy Welding Wires. The properties of welding wires from
Febrero 2018 Interface Reactions Responsible for Run-Out in Active Brazing: Part 1. This study aimed to understand the fundamental principles of run-out by examining the interface reaction between Ag-xAl filler metals Solidification Cracking Mechanism of Carbon Steel Weld Metal. The solidification cracking mechanism
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Sección dedicada a las ofertas y demandas de empleo en el sector de la
Ofertas de empleo: Nº REFERENCIA: 152/11 - Técnico/a de Soldadura. Lugar de Trabajo: Zaragoza. Requisitos: - Experiencia previa de más de dos años en según las Normas ISO/AWS. Formación en Soldadura y Calderería, Construcciones Metálicas Técnico Europeo de Soldadura. Se valorará el nivel de inglés y la disponibilidad para viajar. Nº REFERENCIA: 152/09 - Entidad precisa Ing. Industrial e IWE. Requisitos: - Con 5 años de experiencia en producción como jefe de turno en sector metalmecánico, preferiblemente en empresas de calderería pesada mecanizado). Formación Lean Manuf. y PRL. Manejo de sistemas de ERP. Inglés alto. Capacidad de organización y adaptación, dotes de mando (experiencia de mando directo de personal). Disponibilidad para trabajar a turnos 3T5 y para viajar/cambiar de residencia puntualmente. Localización: Asturias. Nº REFERENCIA: 152/08 - INGENIERO DE MANUFACTURAS – BRAZING. Multinacional automoción en Zaragoza. Misión: los métodos de fabricación de soldadura por horno continuo e inducción, así como de los procesos industriales anexos (inserción, calibrado, desengrase…). Requisitos: - Ingeniería industrial. - Nivel alto de inglés y/o alemán. - De 2 a 5 años de experiencia previa en procesos de soldadura de metales por horno continuo. Se ofrece: - Salario competitivo.
Nº REFERENCIA: 152/07 - Buscamos 20 Soldadores de FCAW, homologados o que estuviesen homologados, lugar de trabajo Galicia. También buscamos 15 Caldereros, lugar de trabajo Galicia. Incorporación en Febrero. Nº REFERENCIA: 152/06 - Empresa fabricante de maquinaria industrial precisa incorporar un Soldador con experiencia en Soldadura de Hilo y Electrodo a su equipo de trabajo. Requisitos: - Se buscan candidatos con experiencia demostrable en montaje de estructuras metálicas ligeras y pesadas mediante soldadura MIG/MAG y electrodo. Se ofrece: - Estabilidad laboral y remuneración económica acorde a la categoría profesional demostrada. Incorporación inmediata. Nº REFERENCIA: 152/02 - Entidad busca ESTIMADOR DE COSTES para un importante cliente del sector automoción ubicado en la provincia de Barcelona. Requisitos: - Se precisa seleccionar una persona que tenga 5 años de experiencia en funciones similares en el sector de la automoción, con conocimientos del proceso de soldadura y estampación, tecnologías de construcción de matrices progresivas-transfer, calculaciones y estimaciones, tecnologías de diseño y realización del análisis make/buy. Nº REFERENCIA: 152/01 - Entidad busca SITE INTERNATIONAL WELDING ENGINEER. - Población: Lasarte, Guipúzcoa. - Experiencia: no es necesaria. - Contrato: duración de un año, posibilidades de continuidad.
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DIRECTORIO DE EMPRESAS
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Espacio donde las empresas del sector de Soldadura y Tecnologías de Unión, ofrecen al lector sus servicios en cada número para una mayor facilidad de búsqueda.
LINCOLN ELECTRIC IBERIA S.L. Ctra. Laureà Miró 396-398 - 08980 S.Feliu de Llobregat ( Barcelona) Tlf. 93 685.96.00 - Fax 93 685.96.23 - Tlf. Atención Cliente 902.166.600
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