AÑO DE LA PROMOCION DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMÁTICO
RUBRICA PARA EL CURSO DE SOLDADURA
“
T E C N IC IC A S D E S O L D E O Y P R O C E S O S D E F A L L A ”
ESTUDIANTES Blas Gastanadui, Hector Paul Gomez Diaz, Katherin Patricia Pizango Vasquez, Erick Rodriguez Cruz, Jeyson Edgar
CARRERA Tecnologia Mecanica Electrica
TRUJILLO- PERU
2014
TECNICAS DE SOLDEO Y PROCESOS DE FALLA
INDICE Introduccion Definicion del problema Objetivos. Objetivo General. Objetivos Específicos. Consideraciones al Soldar. Velocidad de soldeo. Extension del electrodo. Extremo libre del electrodo. Longitud de arco. Posicion de soldeo. Preparacion de las piezas y parametros. Cordon de soldadura. Tecnicas de Soldeo. Fallas en el cordon durante los procesos de soldadura. Formas de prevencion de fallas. Descripcion del proyecto para combatir el problema. Costos de materiales. Conclusiones. Recomendaciones. Bibliografía. Anexo.
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TECNICAS DE SOLDEO Y PROCESOS DE FALLA
INTRODUCCION
En el presente trabajo se desea reflejar la manera mas efectiva de resolver un posible problema que se nos presentara a nosotros alumnos de Mecanica Electrica, cuando estemos en el campo laboral. Se desea plasmar nitidamente el problema y la alternativa de solucion encontrada y sustentada. Para ello se ha realizado un estudio muy minucioso de fallas, acontecimiento y/o eventualidad, tecnicas de soldeo y otros. La presente informacion a sido una recopilacion de datos obtenidos de varias fuentes y uniformemente organizados para presentarlos ante ud.
I.
DEFINICION DEL PROBLEMA:
II.
OBJETIVOS: a. Objetivo General:
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b. Objetivos Específicos:
III.
CONSIDERACIONES AL SOLDAR: Velocidad de soldeo: La velocidad de soldeo es la longitud del cordón depositado en la unidad de tiempo. Normalmente se mide en cm/min, en m/s o en pulgadas/min. Por tanto, es la velocidad con la que se avanza a lo largo de la unión. Extensión del electrodo: La extensión del electrodo es un parámetro importante en el sondeo MIG/MAG, FCAW y SAW. Se define como la longitud de electrodo no fundida a partir del extremo de la tobera de gas. En general, cuanto mayor es la extensión del electrodo para una intensidad dada mayor es la tasa de deposición y menor la penetración. Extremo libre del electrodo: Es la longitud de electrodo no fundida a partir del extremo del tubo de contacto. Longitud del arco: Distancia desde el extremo del electrodo a la superficie de la pieza.
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NOMENCLATURA DE LA PISTOLA PARA SOLDEO POR ARCO CON GAS
Posiciones de soldeo: La designación de las posiciones de soldeo están normalizadas. Las designaciones más utilizadas con las ASME y las EN. La designación ASME distingue entre soldaduras en ángulo, designándolas con una F, y soldaduras a tope, a las que se designa con la G. La normativa europea no hace esta distinción, por lo que habrá que indicarlo de alguna otra forma. En la tabla se representan las posiciones de soldeo y su designación; en la siguiente se ha representado la correlación entre la posición del consumible, o la fuente de calor, respecto a la unión a soldar y la designación de las posiciones según EN.
Posición de la unión
EN
PA
SOLDADURA
Designación ASME
1G
COMUN
Plana
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PA
Posición de la unión
EN
1F
Designación ASME
Plana Acunada
COMUN
PB
2F
En ángulo
PB
2 FR
En ángulo
Cornisa
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PC
2G
Horizontal – vertical
PD
4F
Bajo techo
PE
4G
Bajo techo
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Posición de la unión
Vertical ascendente o descendente
PF ascendente
3G ascendente
PG descendente
3 G descendente
PF ascendente
3F ascendente
PG descendente
3F descendente
PF ascendente
5G ascendente
PG descendente
5G descendente
Múltiples ascendente o descendente
ASME
COMUN
PF ascendente
5F ascendente
PG descendente
5F descendente
Múltiple ascendente o descendente
6G
Múltiple
6GR
Múltiples con anillo de restricción
Designación EN
Vertical ascendente o descendente
POSICIONES DE SOLDEO SOLDADURA
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CORRELACION ENTRE LA POSICION DEL CONSUMIBLE, O DE LA FUENTE DE CALOR, RESPECTO A LA UNIÓN A SOLDAR INDICADA POR LA DIRECCIÓN DE LAS FLECHAS Y LAS DESIGNACIONES DE LAS POSICIONES DE SOLDEO DE ACUERDO CON LA NORMATIVA EUROPEA (EN).
Preparación de las piezas y parámetros a utilizar en función de la posición: La preparación de las piezas antes del soldeo es una tarea de gran importacia. Para conseguir uniones sanas se deberá elegir la preparación en función, entre otras cosas, de la posición de soldeo. Así cuando se suelda en cornisa el ángulo de ambos biseles deberá ser diferente para reducir el descuelgue del material de soldadura. En el soldeo bajo techo se deberá reducir un poco el ángulo del chaflán y reducir, o incluso eliminar, el talón de la raíz para facilitar una penetración adecuada. Sin embargo, en el soldeo en posición plana el talón no deberá ser muy pequeño, impidiendo de esta forma que la penetración en la raíz sea excesiva. También los parámetros de soldeo deberán ser función de la posición y tipo de unión; en general, se utilizará un 10% menos de intensidad (o voltaje) en la posición bajo techo y un 5% menos en vertical ascendente, respecto a la intensidad (o voltaje) utilizada en plano. También se deberán utilizar SOLDADURA
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TECNICAS DE SOLDEO Y PROCESOS DE FALLA intensidades (o voltajes) mayores en las soldaduras en ángulo frente a las soldaduras a tope.
PREPARACION DE PIEZAS PARA SOLDEO EN CORNISA
Cordon de Soldadura: El aspecto y el nombre de un cordón de soldadura depende de la técnica utilizada por el soldador durante su ejecución. Si el soldador progresa a lo largo de la unión sin oscilar el electrodo de dirección transversal, el cordón de soldadura obtenido se denomina CORDON RECTO. Se obtendrá un cordón con balanceo, u oscilante, si el soldador mueve el electrodo lateralmente. lateralmente.
NOTA: Las flechas adyacentes a los cordones d e soldadura indican el m ovimiento relativo del haz, estrodo o llama respecto a la pieza
El cordón con balanceo será mayor que el recto y, por tanto, la velocidad de soldeo será menor cuando se realicen cordones con balanceo que con cordones rectos; por esta razón el calor aportado a las piezas es mayor cuando se realizan cordones oscilantes, pudiéndose impedir esta técnica en el soldeo de algunos materiales en los que no resulte beneficioso un aporte de calor excesivo. SOLDADURA
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Los movimientos que más normalmente se dan al electrodo son: Movimientos circulares, que suelen utilizar en las pasadas de raíz cuando la separación es excesiva, o cuando no se pretende una penetración elevada.
Movimientos en forma de zig-zag, normalmente utilizados donde se desee depositar cordones anchos que permitan el relleno rápido de las uniones.
CORDON OSCILANTE
El espacio que se avanza en cada movimiento lateral para obtener un cordón de soldadura se denomina paso de avance. Para utilizar un paso adecuado se tendrá que tener en cuenta que: Un paso de avance largo, produce: - mayor velocidad de avance. - menor calor aportado. - aguas muy espaciadas y cordón poco vistoso.
Un paso de avance corto, produce: - menor velocidad de avance. - mayor calor aportado. - aguas juntas y vistosas.
La elección del paso, conveniente a la unión a soldar, se tendrá que determinar en función del calor que se pueda aporta a las piezas. El paso de avance adecuado está en relación con la velocidad de movimientos lateral: Un movimiento lateral lento, requiere un paso de avance mayor. Un movimientos lateral rápido, requiere un paso de avance menor.
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IV.
TECNICAS DE SOLDEO: El término soldadura lo podemos definir como unión mecánicamente resistente de dos o más piezas metálicas diferentes. Los trozos de hierro por unir eran calentados hasta alcanzar un estado plástico. Mediante un continuo golpeteo se hacía penetrar parte de una pieza en la otra. Con repetidos calentamientos y martilleo intenso, se lograba una unión satisfactoria. Este método se denominó “FORJA”.El calor
necesario para unir dos piezas metálicas puede obtenerse a través de distintos medios. Podemos definir: calentamiento por combustión, calentamiento mediante energía eléctrica. Las uniones se realizan mediante una fuente de calor (una llama, inducción, arco eléctrico). Para realizar estas uniones se utilizan materiales de aportación.Los dos materiales (base y aportación), son calentados a una temperatura correcta y se funden conjuntamente. Formando una unión de similares características, mecánicas y químicas, del metal base.La evolución ha sido constante, determinando mejoras en la calidad de las uniones soldadasLos numerosos procesos de soldadura existentes son debidos a que los requerimientos en las construcciones soldadas, cada vez son más exigentes. Técnicas para soldar acero: La soldadura de acero requiere de ciertas técnicas y procedimientos para producir una junta fuerte y de buena apariencia. Crear una buena soldadura sobre el acero tiene que ver con la composición del material, el espesor del mismo y el tipo de procesos que ha atravesado. El acero de bajo carbono en general es muy soldable, pero otros tipos de aceros pueden no ser soldables en absoluto. El tipo de material que intentes soldar determinará las técnicas que debes utilizar para producir la unión más fuerte y eficiente respecto del costo para la función de la pieza.
Soldadura de sobre acero:
oxi-acetileno
La soldadura de oxi-acetileno es una de las técnicas más fáciles de aprender y se usa sobre la mayoría de los tipos de acero. El proceso requiere de limpiar las piezas que se van a unir, fijarlas en su SOLDADURA
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TECNICAS DE SOLDEO Y PROCESOS DE FALLA posición y seleccionar la boquilla correcta para el trabajo. Las boquillas más pequeñas se usan en materiales delgados, mientras que las grandes se usan en materiales más gruesos. La boquilla se debe mantener limpia durante todo el proceso, para que no cause explosiones y una llama de mala calidad. El tanque regulador de acetileno se abre ligeramente, y se usa un chispero para encender la punta de la boquilla. El soldador sostiene la llama sobre los bordes del metal hasta que éstos se ponen incandescentes y se forma un pequeño baño. El baño de metal derretido se debe formar en ambos bordes para que los metales se suelden.
Soldadura MIG sobre acero:
La soldadura MIG, o metal-gas inerte, usa gases para proteger el área de soldadura, de forma tal de remover impurezas y logrando una junta firme con una buena apariencia. El dióxido de carbono se usa como gas en el acero grueso, mientras que las mezclas de dióxido de carbono y argón son aptas para aceros más delgados. El operador sostiene el alambre de soldadura hacia el baño líquido para controlar la soldadura. Un pequeño movimiento hacia atrás y adelante ayuda a llenar espacios grandes entre dos piezas en una junta plana.
Soldadura TIG sobre acero:
La soldadura TIG, o tungsteno-gas inerte, usa de tungsteno para producir una soldadura más prolija que otras técnicas. A menudo se usa para unir láminas metálicas que deben tener una superficie pareja y una apariencia limpia. La soldadura TIG se puede usar virtualmente sobre cualquier metal, y a menudo se usa para unir dos materiales disímiles. Esta técnica requiere de una gran habilidad para producir soldaduras de buen aspecto.
Soldadura de resistencia sobre acero:
soldadura de resistencia, a menudo llamada soldadura de puntos, es una técnica usada sobre láminas metálicas delgadas, de hasta 1/8 de pulgada (0,3 cm) de espesor. Es más aplicable a los aceros de bajo carbono, ya que los aceros de aleación y de alto carbono forman soldaduras frágiles que se rajan con facilidad. Materiales de distintos tipos no se pueden soldar entre sí, debido a las diferencias en su punto de fusión y las propiedades de conductividad térmica. Las superficies planas son más fáciles de acceder para el proceso de soldadura por puntos. Los espesores de las partes que se van a unir deben ser iguales o de una relación menor a 3:1. DIFERENCIAS ENTRE TECNICAS DE SOLDEO: SOLDADURA
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TECNICAS DE SOLDEO Y PROCESOS DE FALLA Soldadura de Oxi acetileno
V.
Soldadura MIG
Soldadura TIG
Soldadura de resistencia
FALLAS EN EL CORDON DURANTE LOS PROCESOS DE SOLDADURA: a. ENTALLADURAS ENTALLADURAS DE PENETRACION: Son ocasionadas por incorrecta conducción del electrodo o por un amperaje demasiado elevado. Deben evitarse de todas maneras, ya que debilitan cualquier unión soldada. b. CORDONES DEFECTUOSO: La forma en que el soldador conduce el electrodo, así como el correcto ajuste de la corriente para el diámetro empleado, son decisivos para el aspecto y la calidad de la costura terminada. En los catálogos de electrodos está indicado el amperaje máximo que de ninguna manera debe excederse. Los amperajes normales son inferiores a estos valores en aproximadamente 20%. c. CONSUMO DIAGONAL DE LOS ELECTRODOS: Se produce en caso de corriente continua, por efecto del soplo del arco. Para remediar este defecto se puede conectar un segundo cable de tierra entre la fuente de poder y la pieza de trabajo, teniendo en este caso que aplicar los dos cables en puntos lo más alejados en la pieza base. d. POROSIDAD EN EL CORDON: CORDON: Puede tener origen muy diferente: a ) Poros en los primeros centímetros de la costura: Son frecuentemente producidos por electrodos húmedos que debido al calentamiento del electrodo durante la operación del soldeo, la humedad en el revestimiento se vaporiza, produciéndose la formación de poros. Los electrodos básicos tienen tendencia a la formación de poros iniciales, en caso de soldar con arco demasiado largo. También pueden presentarse poros al haber contacto con un electrodo de revestimiento básico en una base completamente fría. Es bastante fácil evitarlo. El soldador debe encender el electrodo aproximadamente 1 cm. detrás del cráter final del cordón anterior, esperando hasta que adquiera buena fluidez para avanzar sobre el cráter final y continuar el cordón. Otra alternativa consiste en demorar un poco sobre el punto de partida, antes de iniciar el avance del electrodo.
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TECNICAS DE SOLDEO Y PROCESOS DE FALLA b) Poros al final del cordón: Se presentan, cuando se suelda el electrodo con sobrecarga de corriente, calentándose por esta razón hasta la temperatura de ebullición del alambre Puede evitarse reduciendo el amperaje. c) Poros que se presentan en forma regular sobre toda la longitud del cordón: La causa reside generalmente en el material base. Por ejemplo, aceros con alto contenido de azufre o fósforos no pueden soldarse libres de poros cuando se usan electrodos con revestimiento ácido. En muchos casos el remedio es usar electrodos básicos. d) Nidos de poros no visibles en la superficie: Se deben, por lo general, a un manejo incorrecto del electrodo. Por una oscilación demasiado pronunciada o una separación excesiva entre los bordes de las planchas a soldar, el metal de aporte se solidifica por acceso del aire e insuficiente protección de la escoria, volviéndose poroso. e. QUEMON: Es definida como una porción del cordón de raíz donde una excesiva penetración ha causado que el metal de soldadura sea soplado hacia el interior, o puede que se descuelgue un excesivo metal fundido. Suele presentarse como una depresión no alargada, en forma de cráter, en la raíz. f. SOLAPE: Es la porción que sobresale del metal de soldadura más allá del límite de la soldadura o de su raíz. Se produce un falso borde de la soldadura, estando el metal de soldadura apoyado sobre el metal base sin haberlo fundido (como que se derramó el metal fundido sobre el metal base). Puede resultar por un deficiente control del proceso de soldadura, errónea selección de los materiales, o preparación del metal base inapropiados. Si hay óxidos fuertemente adheridos al metal base, provocarán seguramente esta discontinuidad. Este metal de soldadura, que ha sido derramado sobre el metal base, es una discontinuidad superficial que forma un concentrador de tensiones similar a una fisura y, por consiguiente, casi siempre es considerada inadmisible (defecto).
VI.
FORMAS DE PREVENCION DE FALLAS:
VII.
DESCRIPCION DEL PROYECTO PARA COMBATIR EL PROBLEMA: Que fue lo que ocurrio?? Que tecnica se aplicara para solucionar el problema?? Porque?? Que procedimientos se llevaran a cabo? Diagrama de Flujo del proyecto. Que normas tecnicas debo de tener en cuenta?
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VIII. IX. X. XI.
COSTOS DE MATERIALES: CONCLUSIONES: RECOMENDACIONES: BIBLIOGRAFÍA: http://www.aga.com.ec/international/web/lg/ec/likelgagaec.nsf/docb yalias/info_welding_defects http://www.ipen.org.br/downloads/simposio_lima/adan_vega_01.pdf http://www.indura.net/_file/file_2097_seis%20maneras%20de%20pr evenir%20fallas.pdf http://es.slideshare.net/MariaGpeRdzMarthell/proyecto-desoldadura http://www.metalactual.com/revista/14/Soldadura_TIG.pdf https://es.scribd.com/doc/131924763/TEMA-2-Uniones-Soldadas-yTecnicas-de-Soldeo http://www.aws.org/certification/docs/QC1-2007-Spanish.pdf
XII.
ANEXO: http://www.metalactual.com/revista/14/Soldadura_TIG.pdf
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