r métodos que no precisan dispositivos de sujeción= la soldadura de podemos reducir alas formas de fusión las cuales son:
· Fusión.
· Adherencia.
“LA SOLDADURA EN EL PASADO”
Dice la tradición que aproximadamente 2500 años un herrero griego de nombre ouctavius vivía en la ciudad de kbios, invento la forma de soldar el hierro.
La pieza de hierro en horno o forja basta que se ablandara el metal
Después valiéndose de martilleo, se les fundía hasta conformar una unidad
Anteriormente a se un tiempo, los metales se unían por remachado o por soldadura, mediante un procedimiento que no involucraba fusión y en el que a menudo se utilizaba soldadura
La práctica de soldadura por forjado continuaba casi sin sufrir cambio alguno hasta alrededor de 80 años, cuando la invención de los modernos procedimientos de soldadura dio pasos a medios de eficiencia creciente para unir placas o perfiles metálicos placas forjadas a piezas fundidas.
La primera en desarrollarse fue la soldadura de arco ala que siguió rápidamente la soldadura oxiacetilénico.
Estos primeros procesos de soldadura se utilizaban primordialmente par reparar partes metálicas dañadas o desgastadas.
La soldadura moderna al igual que la soldadura antigua por forjado logra la unión de los metales por fusión. Si embargo con en desarrollo de la tecnología de la soldadura y el mejoramiento de los métodos de prueba. Se observo que podía lograrse una fusión completa y permanente entre dos o mas metales y que el área soldada tenia mayor resistencia que cualquiera de las piezas que se habían unido. Utilizando las técnicas y materiales correctos, casi cualquiera, dos piezas de metal puedan fundirse para formarse una sola unidad. El solapado de lado piezas por unir no es necesario y el espesor de la soldadura no necesita ser mayor que el espesor de los miembros soldados.
Todos los metales son soldados siempre que se apliquen el procedimiento y la técnica adecuada.
En los procesos más comunes, hay varias fuentes diferentes de calor y diversos métodos para controlarlo y enfocarlo se han desarrollado de hecho más de 4 procedimientos diferentes de soldadura basados en calor.
Sin embargo estos distintos procesos pueden agruparse en tres categorías:
1. Los procesos de soldadura de arco que obtiene calor de un arco eléctrico y la mantiene entre dos electrodos o entre un electrodo y la pieza de trabajo.
2. El proceso de soldadura a gas que obtiene el calor en forma de llama, mediante la mescla de oxigeno y algunos otros gases combustibles como el acetileno, hidrogeno, gas natural compuesto de; metano, propano y butano.
3. Soldadura por resistencia que obtiene el calor de la resistencia que ofrece la pieza de trabajo al paso de la corriente eléctrica.
Dos de dos procedimientos usados para soldar metales, los métodos de arco y gas, pueden aplicarse también para cortar y ranurar metales.
DESARROLLO DE LA SOLDADURA
Las técnicas de la soldadura han llegado a ser tan varadas que resulta hoy día diferir con exactitud definir que es una “soldadura”. Antiguamente, la soldadura podría ser definida como la unión de metales por fusión, pero actualmente una definición no es correcta. Si bien los métodos en los que se utiliza la fusión son los mas comúnmente utilizados
Mas recientemente la soldadura se definió como la unión de metales sin que esta definición sea las mas correcta que la anterior, no solo los metales pueden ser soldados sino también una gran variedad de plásticos, además, hay procedimientos de soladura en los cuales no es preciso exporta calor.
En todos los mecanismos , es usual en la producción la soldadura sin calentamiento, o cuando pedazo de metal se desliza con presión sobre una herramienta de corte de un torno a menudo quedan pequeñas porciones soldadas en un borde de la herramienta este tipo de soldadura es conocido por soldadura fría bajo residuos es en si un método rutinario de soldadura. Además de este tipo de soldadura por presión, se utiliza la soldadura por sonido y con luz producida por la lamosa, en vista que la diversidad del procedimiento de soldadura aumenta de año en año.
SOLDADURA
Es la unión de metales y plásticos por métodos que no precisan dispositivos de sujeción.
El procedimiento más antiguo que se conoce y consiste en calentar las superficies a ser unidas en una forja y someterse enseguida
HERRAMIENTAS DE SOLDADURA
1. Maquina para soldar
2. Cables para soldar positivo y negativo
3. Equipo de gas argón completo
4. Equipo de oxiacetilénico completo
5. Pulidora grande y mediana
6. Rectificador neumático y eléctrico
7. Fresa de carbono tungsteno P(rectificador)
8. Llave perica No.12
9. conector P/Cilindro de gas argón
10. cilindros de oxigeno, acetileno y argón
11. tungsteno de % Y de 3/32” al 100% y 2% de Torio
12. boquillas cerámicas de l No.4.5 y 6
13. discos abrasivos para pulidora
14. aportes y electrodos varios
EQUIPO DE PROTECCION
1. careta para soldador
2. guantes largos y cortos
3. pelo, mangas, polainas
4. gafas y careta facial
5. vidrios claros y obscuros, No. 10, 11, 12, 14
6. casco protector
7. ropa de trabajo
8. zapatos de trabajo
9. mascarilla para gases de protección personal
10. martillo, cincel, cepillo de alambre
PROCESOS MAS USABLES EN PLANTAS TERMOELECTRICAS
CTAW → SOLDADURA DE ARCO DE TUNSGTENO Y GAS TIG
SMAW → SOLDADURA DE ARCO METALIO PROTEGIDO
SAW → SOLDADURA DE ARCO SUMERGIDO MIG
OAW→ SOLDADURA OXIACETILENICA
AAC → CORTE CON ARCO DE CARBON Y AIRE
MAC → CORTE CON ARCO METALICO
PAC → CORTE CON ARCO Y PLASMA
Proceso: CTAW
ARCO DE TUNSGTENO Y GAS
TIG
También es conocido como soldadura de argón su nombre correcto o estandarizado es:
Soldadura de arco de tungsteno protegida con gas inerte, es de gran aplicación en soldadura de calderas , en la juntas de tuberías sujetas a presión, normalmente se aplica este sistema para hacer el fundido de las juntas, entre el electrodo de tungsteno y el metal, la protección del arco se obtiene de un gas o conjunto de gases (Argón o argón y helio) con una mescla de 99.9 % este proceso es similar para el que se requiere para la soldadura con gas combustible, se usa una mano para manipular el soplete y la otra para manipular el material de aporte.
Proceso: SMAW
SOLDADURA DE ARCO METALICO PROTEGIDO
Soldadura de área metálica protegida.
Este sistema de soldadura por arco mas conocido, se utiliza un electrodo recubierto y se logra la fusión por el área entre el electrodo y el metal base, el recubrimiento o fundente protege la fusión y la soldadura, mientras se enfría el material de aporte, es el mismo electrodo, sus aplicaciones son las mas variadas y es el sistema que mayor aplicación tiene por su versatilidad. Algunos de los metales y sus aleaciones que se pueden soldar por este proceso son: acero, hierro, aluminio, cobre, acero inoxidables, bronce, níquel, etc.
LAS MAQUINAS PARA SOLDAR SON:
Ø Transformador
Ø Generador
Ø Rectificador
Ø Auto generador
Ø Moto generador
Transformador: Este tipo de maquina tal como su nombre lo indica, nos transforma
la C.A. tomada de la red general reduciendo su voltaje y permitiendo aumentar y
seleccionar propias de la corriente alterna, esas máquinas tienen limitaciones en los
trabajos de soldadura ya que no sirven para depositar electrodos con base de cobre
y aluminio.
Generador: esta máquina consiste en un motor (ya que puede ser eléctrico o de
combustión interna) el cual pondrá en movimiento un “generador” de C.C.
permitiendo además la selección del amperaje y la polaridad (sentido C.C.)
adecuados para soldar siendo muy recomendable para su uso, para el
mantenimiento y reparación por soldadura.
TRANSFORMADOR CON RECTIFICADOR: Básicamente esta máquina es igual a
un transformador de C.A. siendo de su principal diferencia que posee rectificadora
o diodos o de silicio que impiden el cambio del sentido del flujo de los electrones de
C.A. convirtiéndolo por lo tanto a una corriente pulsante pero polarizada. Estas
maquinas nos permiten seleccionar el amperaje y la polaridad adecuada para soldar,
siendo muy recomendable para soldar todo tipo de metales soldables conocidos.
POLARIDADES:
POLARIDAD DIRECTA (C.D.): En este tipo de polaridad las 2/3 partes de color se concentran en la pieza de trabajo y 1/3 parte en el extremo del electrodo. Sobre calentamiento de la pieza de trabajo mayor dilución del metal base y menor velocidad de posición, recomendable para arco de carbón, proceso tic y electrodos, el polo negativo al porta electrodo y el polo positivo al metal base.
POLARIDAD INVERTIDA. (C.A C.D): En este tipo de polaridad las 2/3 partes de calor se concentran en el extremo del electrodo y 1/3 parte sobre la pieza de trabajo, prevención del sobre calentamiento, mayor control sobre dilución del metal base y mayor velocidad de posición. Recomendable para casi todos los electrodos que tienen que depositarse, el polo positivo al porta electrodo y el polo negativo al metal base.
PRINCIPAL FUNCION DEL REVESTIMIENTO
1.- Desoxidante y Nitrorizante
2.- Elimina impurezas
3.- Estabiliza y dirige la fuerza del arco
SEGURIDAD EN EL MANEJO DE EQUIPOS POR ARCO ELECTRICO
1.- Conectar debidamente las conexiones de la forma de corriente hacia la máquina de soldar.
2.- En caso de extensiones en los cables del porta electrodo y de la pieza de tierra, deberán conectarse y aislarse correctamente. Los falsos contactos producen caídas en la intensidad de la corriente.
3.- Procura no usar cables muy largos, provoca la reducción de la intensidad y cuando se necesario usarlo, compensar estas pérdidas aumentando el amperaje.
4.- Nunca debe usar la maquina con los cables enrollados a su alrededor, esto provoca pérdidas en la intensidad de corriente
5.- Manténgase siempre debidamente aislado el porta electrodo para evitar accidentes, siendo recomendable no maltratarlo.
6.-Conservar siempre bien conectadas las terminales o la pieza de tierra.
7.-Revisar periódicamente el equipo de arco eléctrico según la frecuencia con que este se use.
8.- Asegure que todos los cables eléctricos estén en buenas condiciones.
9.- Aislar la zona de trabajo de soldadura por arco eléctrico con biombos o cortinas obscuras para no perjudicar a personas cercanas y ajenas a este tipo de trabajo, se les puede ocasionar molestias graves, sobre todo en los ojos.
10.- Usar el equipo de seguridad adecuado para prevenir quemaduras en distintas partes del cuerpo y lesiones serias en los ojos. Él arco eléctrico genera radiaciones de rayos infrarrojos y ultravioleta.
CLASIFICACION E IDENTIFICACION DE LA SOLDADURA
NORMA AWS:
La norma que se describe para la identificación y sus especificaciones de la soldadura es la norma (AWS) (American Weldina Socidy). Estas especificaciones tienen el propósito basándose en las propiedades mecánicas y la composición química de cada material de aporte estas especificaciones bajo las cuales el material deberá ser aprobado.
Este sistema provee los medios de identificación de todos los electrodos, materiales de aporte, varillas, etc. Dentro de este sistema la clave de identidad del de cualquier producto puede encontrarse en la letra prefijo o en el número de clasificación. E.R.B.R y RG letras de prefijo.
E: Significa electrodo para soldar con aire
R: Significa varilla de aporte para distinguir la de los electrodos y materiales de aporte para soldadura fuerte falsa.
RG: Varilla alta de aporte para ser usada en soldadura con gas el número de clasificación para aceros de bajo carbón consta de 4 a 5 dígitos.
Los dos primeros dígitos no indican la resistencia a la tensión expresado en libras sobre pulgada cuadrada el tercer digito nos indica la posición en que se puede soldar el metal de aporte, existen dos números claves que nos indican la posición de soldar.
1.- Todas las posiciones
2.- Únicamente posición plana
El cuarto digito nos indica el tipo de resistencia.
IDENTIFICAR EL SIGUIENTE ELECTRODO AWS E7018
E: ELECTRODO
70: Resistencia a la tensión 70.00 Libras x pulgada cuadrada.
1: Posición de soldar. (Todas)
8: Tipo de revestimiento polvo de hierro bajo hidrogeno penetración-media
Corriente, polaridad-CA.CC. Polaridad Invertida.
POSICIONES PARA SOLDAR
Se conocen cuatro posiciones fundamentales para soldar:
PLANA, HORIZONTAL VERTICAL, CON SUS VARIANTES, ASCENDENTE, DESCENTENTE Y SOBRE CABEZA.
En placa se le identifica de esta forma:
a) 1G PLANA
b) 2G HORIZONTAL
c) 3G VERTICAL
d) 4G SOBRE CABEZA
En tubo se le identifica de acuerdo al código ASME sección IX.
a) 1G SOBRE MEZA
b) 2G HORIZONTAL
c) 5G VERTICAL
d) 6G 45°
SIMBOLO DE SOLDADURA
El símbolo de la soldadura completo está formado por los siguientes elementos, o por el número de estos que resulte necesario: línea de referencia con flecha, símbolos básicos de soldaduras, las dimensiones y otros datos, símbolos suplementarios, símbolos de acabados, y a la cola, la cual contiene las especificaciones, el proceso y otras referencias, la línea de referencia de un símbolo de soldadura, esta línea representa en un plano horizontal y unida a una está una flecha. La línea de referencia es la base de cada símbolo básico de la soldadura y proporciona la orientación y la localización estándar de los elementos de un símbolo de soldadura. Las posiciones de la cola y la flecha pueden intercambiarse, pero los elementos del símbolo están siempre en la misma posición en la línea de referencia.
Para indicar la localización de una soldadura, se traza una flecha con la cabeza apuntando directamente a la junta en la cual ha de hacerse la soldadura, pero marcando claramente que miembro en que debe ranurarse para indicar el lado de la flecha, el otro lado de la flecha ambos lados de la junta.
EJEMPLOS:
Para la ejecución de la soldadura de recubrimiento superficial y la de filete (que se hace sobre ángulo entrante) no se necesita preparación de junta por corte, rebanado ni esmerilado.
Los símbolos para los siete tipos de soldaduras son:
NOTA: Para metales ¼ a ¾ se usa una sola preparación para la soldadura; para metales gruesos, lo mejor es tener una doble preparación.
El ángulo común para preparación V es de 60°, en tubo 37.5°
TIPOS DE DESGASTES EN LOS MATERIALES
Desgaste por abrasión
Desgaste por corrosión
Desgaste por fricción
Desgaste impacto
Desgaste por calor
Desgaste por cavilación
Desgaste por erosión
INSPECCION DURANTE LA APLICACIÓN DE LA SOLDADURA
1.- Proceso de la soldadura
2.- Limpieza
3.- Procedimiento y temperatura entre pasos
4.- Preparación de la unión
5.- Metal de aportación
6.- Presiones de gases protectores
7.- Picado esmerilado y preparación de la superficie
8.- Control de la distorsión
9.- Precalentamiento y poscalentamiento si lo necesita
10.- Amperaje y temperatura en el electrodo
GRUPOS DE SOLDADURA MÁS USUALES P. A PRESIÓN
E APORTE
P1= ACEROS AL CARBON 7018 OSWEL 65 705
P3= ACEROS AL Cr.mo 8018 515 R805
P5= ACEROS AL Cr.mo 9018 521 GR905
P8= ACEROS INOXIDABLES 321 H347
Para soldar un P1 con P8 el aporte seria un inconel.
P1 =A210A1
P3=A213+11 Y +12
P5=A213+22
P8=312H347
ANÁLISIS QUIMICOS
P1=C.0.09.MN. 1.60, SI. 0.85
P3= C.0.08, MN 1.00, SI. 0.6, Cr. 1.2 MO. 45
P5= C.07 MN 0.80 SI. 0.45 Cr. 2.30, MO. 1.10
C= CARBON
MN= MANGANESO
SI= SILICIO
CR= CROMO
Mo= NOLIBDENO
COLORES DE IDENTIFICACIÓN
A213 +11 Y +12 COLOR AMARILLO
A213 +22 COLOR ROJO
A210 A1 COLOR VERDE
+P 304 COLOR BLANCO CON NEGRO
+P 347 COLOR AZUL CON ROJO
+2 COLOR BLANCO
+9 COLOR ANARANJADO
TUNGSTENO ELECTRODO (casi no consumible) A1 100 Y 2% torio
ELECTRODO RECUBIERTO (consumible)
APORTE DESNUDO (consumible)
ELECTRODOS RECUBIERTOS P/ ACEROS BLANDOS, PLATA, BRONCE (consumible)
hay tres tipos de aceros inoxidables
FERRETICOS GPO.500 P8 ACEROS AL CROMO 5%
AUSTENICOS GPO.300 P8 ACEROS AL CROMO NIQUEL
MARTENCITICOS GPO.400 P8 ACEROS AL CROMO 11 AL 27%
PROCESOS PARA INSPECCION DE SOLDADURAS
1.- RAYOS X
2.- PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
3.- ULTRASONIDO
4.- LÍQUIDOS PENETRANTES
DISPOSITIVOS PARA SUJECION DE ENSAMBLE PRECISO
Dispositivos de sujeción para trabajos de soldaduras rápidos y justos para piezas de fierro colado maleable, inoxidable, flechas, dispositivos que disminuye o compensa la formación
Dispositivos para compensar de formaciones curvando la pieza antes de soldarla para que posteriormente a la operación recobre su forma original progrese a su estado normal.
RELEVADOS DE ESFUERZOS
El relevado de esfuerzos se lleva a cabo a temperaturas comprendidas en un rango de 550 a 650°C el tiempo de relevado de esfuerzos debe ser de una hora por pulgada de espesor de la pieza.
Seguido de un enfriamiento dentro del horno hasta temperatura ambiente, en piezas chicas, en tuberías es igual.
El seguimiento de enfriamiento es como sigue, se basa lana mineral asbesto, se envuelven las tuberías o piezas hasta que tengan la temperatura ambiente. El fin por el cual se efectúa el relavado de esfuerzos el de eliminar los esfuerzos residuales producidos por el cambio no uniforme de volumen, a causa de los efectos térmicos.
En muchos casos como en la soldadura por fusión puede actuar simultáneamente varios factores térmicos, que producen finalmente un sistema complicado de tensiones o esfuerzos residuales, estos factores comprenden
1).- La dilatación térmica en el calentamiento
2).- El contenido de una fase sólida a otra con la correspondiente variación de volumen
3).- El cambio de estado liquido a sólido.
PROCESO PARA DESIMANTAR
También conocido como soplo magnético se debe a la influencia de los campos electromagnéticos que se forman y se desplazan en dirección de la corriente moviéndose circular y verticalmente, alrededor de la pieza de trabajo y del electrodo, desviando al arco, dentro de las zonas de mayor intensidad; tal fenómeno se debe a:
a) La forma y disposición de la pieza de trabajo
b) La clase de material empleado
c) Equipo de soldar
Al soldar con electrodos desnudos o recubiertos, si se inclina el arco en el sentido del trabajo se obtiene un precalentamiento muy favorable, siempre que el soplo no sea muy intenso, si el efecto del soplo es en sentido opuesto al de la soldadura, esta retiene la escoria liquida, evitando con ello la formación de impurezas, (inclusiones y sopladores) inconvenientes. Los efectos indeseados del soplo se pueden reducir:
a) Modificando el ángulo de incidencia del electrodo
b) Cambiando el sentido de la soldadura
c) Cambiando el lugar de la conexión de la corriente
d) Soldando por tramos (paso de peregrina)
e) Utilizando electrodos recubiertos
f) Soldando ligeramente con puntos
NOTA: cuando estas soluciones no remedian el problema con los cables del electrodo y tierra se enreden en ambos costados de la soldadura haciendo una resistencia de diez vueltas en cada lado
DEFECTOLOGIA
DEFECTO DE RAÍZ
FP= FALTA DE PENETRACIÓN
EP= EXCESO DE PENETRACIÓN
C= CONCAVIDAD
FF= FALTA DE FUSIÓN
F-R= FRACTURA DE RAÍZ
P-R= PORO EN LA RAÍZ
PC.1= PRIMER CORDÓN IRREGULAR
Q= QUEMADA EN LA RAÍZ
DEFECTOS RELLENO
P= POROS
B.G.= BOLSA DE AIRE
1. T= INCRUSTACIÓN DE TUNGSTENO
P.C= PORO CILÍNDRICO
I.E= INCRUSTACIÓN DE ESCORIA
DEFECTOS DE ACABADO
C.D. = CORDÓN DESALINEADO
C.B. = CORONA BAJA
P.S. = POROS SUPERFICIALES
Los electrodos más usuales en una planta Térmica son:
7018,8018, 9018, de bajo hidrógeno grupos básicos
6010, 6011, 6012, de bajo carbono grupos celulósicos.
680, U+P 65, R92, para rellenar piezas y flechas.
222, 223, 224, UT8, para soldar hierros colados.
Estelite para resanar asientos de válvulas
EA14043, X54 para soldar aluminio
1020, para soldar con plata
Para soldar con bronce
Para soldar con cobre
304, 308, 309, 310, 316, 316L, 321H, 347, para aceros inoxidables
AlSi Sl740 O ASME SA 564(630)=17-4PH para reparación de alabes (turbina)
AISI 304 Y ESTELITE 68=304 para reparación de amortiguadores (RBP turbina)
ASME SFA 5.8= APORTE BAS-1 para reparación de estile con el alabe (RBP turbina)
Para reparación de tetones (RBP turbina)
Reparación de tuberías (turbina)
2222 inconel para soldar candados elemtos SH y RH.
APORTES 521-905 P/ A213T22
APORTES 515-805 P / A213T11 Y T12
APORTES OSWEL 65 705, P / A210-A1
APORTES 347 P/ 347
APORTES 321 H P/ 321H
COLORES DE IDENTIFICACIÓN
A213 T11 y T12 COLOR AMARILLO
A213 T22 COLOR ROJO
A210 A1 COLOR VERDE
TP 304 COLOR BLANCO CON NEGRO
TP 347 COLOR AZUL CON ROJO
T2 COLOR BLANCO
T9 COLOR ANARANJADO
TUNGSTENO ELECTRODO (casi no consumible) A1 100 y 2% torio
ELECTRODO RECUBIERTO (consumible)
APORTE DESNUDO (consumible)
ELECTRODOS RECUBIERTO P/ ACEROS BLANDOS, PLATA, BRONCE, (consumible)
Hay tres tipos de aceros inoxidables
FERRITICOS GPO 500 P8 ACEROS AL CROMO 5%
AUSTENITICOS GPO 300 P8 ACEROS AL CROMO NIQUEL
MARTENCITICOS GPO 400 P8 ACEROS AL CROMO 11 AL 27%
RELEVADOS DE ESFUERZOS
El relevado de esfuerzos d se lleva acabo a temperaturas comprendidas en un rango de 550 a 650º C, el tiempo de relevado de esfuerzos debe ser de una hora por pulgada de espesor de la pieza.
Seguida de un enfriamiento dentro del horno hasta temperatura ambiente, en piezas chicas, en tuberías es igual.
El seguimiento de enfriamiento es como sigue, se basa lana, mineral, asbesto, se envuelven las tuberías o piezas hasta que tenga la temperatura ambiente. El fin por el cual se efectúa el relavado de esfuerzos es el de eliminar los esfuerzos residuales producidos por el cambio no uniforme de volumen, a causa de los efectos térmicos.
En muchos casos como en la soldadura por fusión puede actuar simultáneamente varios factores térmicos, que producen finalmente un sistema complicado de tensiones o esfuerzos residuales, estos factores comprenden
1).- La dilatación térmica en el calentamiento
2).- El contenido de una fase sólida a otra con la correspondiente variación de volumen
3).- El cambio de estado líquido a sólido
Todo esto con el fin que las moléculas o partículas queden totalmente unificadas evitando así fracturas.
De la junta, sé p haciendo 4 arcos de varilla de ½ dividiendo en 4 partes de acuerdo al diámetro quedando dentro de las resistencias. Colocar pequeñas piezas metálicas, se soldán un tornillo por lados de la junta para colocar los cables, usar máquina de 500 amperes, hacer pulsaciones de 45 segundos 2 veces como máximo, si no funciona cambiar los cables de la máquina y repetir la operación.
PROCESOS DE SOLDADURA PARA REPARAR ALBES ROTOR BAJA PRESION
TURBINA
El proceso de la soldadura será manual de arco con tungsteno y gas inerte (argón) proceso (GTAW) utilizando un electrodo no consumible de 2% torio. NO se debe precalentar el metal base, el gas empleado será argón con una pureza de 99.9 % un flujo de 10/1 minutos. Se utilizara un torch flexible con una cerámica de 11 mm de diámetro exterior.
Las juntas preparadas para la soldadura, deben tener superficies lizas y libres de muescas o fuertes irregularidades. Después de haber aplicado una cama de soldadura se eliminaran los poros o fracturas que aparecen sobre la superficie por medio del limado, esmerilado o descastillado, el material de los laves es un acero inoxidable, AISI SI 7400 “o” ASME SA 564 (630) también conocido como 7-4 PH que tiene una composición química de:
C, 0.07, Cd 015-0.45, Cr 15.5-17.5, Cu 3.0-5.0, Mn 1.0, Ni 3.0-5.0, P 0.04, S 0.03 y Si 1.0
C= CARBONO
Cd= CADMIO
Cr= CROMO
Cu= COBRE
Mn= MANGANESO
Ni= NIQUEL
P= FOSFORO
S= AZUFRE
Si= SILICIO
NOTA: El aporte utilizado será 17-4 PH DE 1/16º
SOLDADURA OXIACETILENICA
PROCESO OAW
GENERALIDADES:
Existen varios sistemas para soldar por medio de calor, en este tipo de soldadura se utiliza la energía de combustión de un gas combustible, ardiendo en el aire y en oxígeno puro, los gases combustibles usados más comúnmente son:
Acetileno (C2 H2), Hidrógeno, Gas natural compuesto en su mayor parte por metano (CH4); Propano (C3 H8), Butano (C4 H10).
Estos gases son quemados más corrientemente en oxígeno puro que en el aire. Como se sabe, el aire está compuesto por un 78% de nitrógeno y un 21% de oxígeno aproximadamente. La gran cantidad de nitrógeno existente en el aire no tiene influencia alguna en los procesos de soldadura y absorbe en cambio una gran parte del calor de combustión por lo que disminuye ostensiblemente la temperatura de la llama.
La llama más utilizada es la del acetileno, la combustión de oxígeno y acetileno da una llama con temperatura de alrededor de los 311º C, la cual es ligeramente superior a la temperatura de fusión de todos los metales excepto del tungsteno con ningún otro gas combustible se alcanza con facilidad los bordes de la unión a soldar y también la varilla del material de aportación que se deposita en la unión.
La soldadura con soplete tiene algunas desventajas, es lenta y en ocasiones ineficaz y con ella no se puede concentrar el calor en la estrecha franja de la soldadura.
OBTENCIÓN DEL ACETILENO
El acetileno puede producirse industrialmente por dos métodos principales:
a) Por formación endotérmica
b) Por la reacción que produce el carburo de calcio en el agua.
El primer proceso consiste en seleccionar dos materiales que contengan carbono e hidrógeno y hacerlos reaccionar a alta temperatura durante corto tiempo, después se enfría bruscamente y se separa el acetileno.
El segundo proceso es el más empleado industrialmente al calentar coque y piedra en un horno eléctrico, estas se funden produciendo una nueva sustancia. Esta sustancia se llama carburo de calcio. Cuando el carburo de calcio se pone en contacto con agua produce gas acetileno: Agregar el carburo al agua, o agregar el agua al carburo, cualquiera de estas dos formas produce lo que se llama acetileno generado. Después que el gas se genera, se seca, se purifica y se almacena en cilindros de acero así es llamado acetileno disuelto. El acetileno disuelto es el que se usa por razones de seguridad en tanques especiales, por no poderse guardar a presión por peligro de explosión cuando se comprime a más de 1.5 kg/cm2. Para eliminar este peligro se utilizan tanques llenos de material poroso, y como el acetileno es soluble en algunos líquidos, la porosidad de los tanques es llenada por acetonas que es el agente industrial disolvente de acetileno y que además es estable hasta la presión de 15kg/cm2 a 15º C.
TIPOS DE LLAMAS
La llama oxiacetilénica:
Es la llama producida por la combustión de una mezcla de oxígeno y acetileno en varias proporciones, la forma o manera en que las proporciones de estos gases se mezclan afectan directamente la temperatura de la llama. LE CHATELIER fue el descubridor de esta llama en 1895, con la cual se consiguen las temperatura más elevados desconocidos, que con cualquier otro tipo de combustión y además la más elevadas desconocidas, que con cualquier otro tipo de combustión y además la más fácil de regula.
Se pueden distinguir tres tipos de llamas:
| NOMBRE | CARACTERISTICAS | |
| Carburante o reductora | Exceso de acetileno, se usa para soldar metales blancos y blandos, plomo, zinc, aluminio, magnesio y plata. | |
| Neutra | Balance perfecto de ambos gases, se usa para soldar cobre, acero, hierro colado. | |
| Oxidante | Exceso de oxígeno, debe usarse solo para precalentar el hierro colado para cortar. | |
NOTA: El tipo de llama se identifica mejor viendo el tamaño del penacho ó sea la flama del centro.
PROCESO DE SOLDADURA PARA REPARAR ALBES ROTOR BAJA PRESION TURBIA
El proceso de la soldadura será manual de arco con fungsieno y gas inerte (argón) proceso (G+AW) utilizando un electrodo no consumible de 2% torio. No se debe precalentar el metal base, el gas empleado será argón con una pureza de 99.99% y un flujo de 1071 minutos. Se utilizara un torch flexible con una cerámica de 11 mm. De diámetro exterior.
Las juntas preparadas para la soldadura, deben tener superficies lizas y libres de muescas o fuertes irregularidades. Después de haber aplicado una cama de soldaduras se eliminaran los poros o fracturas que parezcan sobre la superficie por medio del laminado, esmerilado o descastillado, el material de los alabes es u acero inoxidable, ASI SI 7400 “o” ASME SA 564 (630) también conocido como 7-4PH que tiene una composición química de.
C. 0.07, Cd 0.15-0.45, Cr15.5-17.5, Cu 3.0-5.0, Mn 1.0, Ni 3.0-5.0, P0.04, S 0.03 y Si 1.0
C=CARBON
Cd= CADMIO
Cr=CROMO
Cu=COBRE
Mn= MAGNESO
Ni=NIEQUEL
P=FOSFORO
S=AZUFRE
Si=SILICIO
NOTA: el aporte utilizado será de 17-4 PH DE 1/16°
SOLDADURA OXIACETILENNICA PROCESO OAW
GENERALIDADES:
Existen varios sistemas para soldar por medio del calor, en este tipo de soldadura se utiliza la energía de combustible, ardiendo en el aire y en oxígeno puro. Los gases combustibles usados más comúnmente son:
Acetileno (C2 H2). Hidrogeno. Gas natural compuesto en su mayor parte por metano (CI14); propano (C3 H3); butano (C4H10).
Estos gases son quemados más comúnmente en oxígeno puro que en el aire.
Como se sabe, el aire está compuesto por un 785 de nitrógeno y un 21%de oxígeno aproximadamente. La gran cantidad de nitrógeno existente en el aire no tiene influencia alguna en los procesos de soldadura y absorbe en cambio una gran parte de la llama.
La llama más utilizada es el de acetileno, la combustión de oxígeno y acetileno da una llama con temperatura de alrededor de los 3110°c, la cual es ligeramente superior a la temperatura de fusión de todos los metales excepto del tungsteno con ningún otro gas combustible se alcanza con facilidad los bordes de la unión a soldar y también la varilla del material de aportación que se deposita en la unión.
La soldadura con soplete tiene algunas desventajas, es lenta y a veces ineficaz y con ella no se puede concentrar el calor en la estrecha franja de la soldadura.
Este procedimiento produce además distorsión en el material a soldar que ningún otro método de soldadura, pese a todos estos inconvenientes de la soldadura con soplete no debería considerarse desechable, ya que tiene la estimable ventaja de requerir muy poco equipo. En la industria han aparecido métodos modernos para soldar por medio de energía eléctrica, el proceso oxiacetilénico es insustituible para algunos tipos de soldadura, por ejemplo en láminas delgadas, con soldaduras de plata, o en trabajos delicados de soldadura de hierro colado, por su indiscutible economía comparada con otros procedimientos.
Por su potencia calórica y mejores condiciones de soldadura en el futuro nos referimos al procedimiento oxiacetilénico que forma una flama producida por la combustión del gas acetileno en atmosfera de oxígeno, este proceso es quizá el más empleado en todos los campos de la industria.
A continuación veremos una tabla con diferentes temperaturas en la llama, obtenidas de acuerdo a la combustión de gases que desee.
a) OX1-acetileno-3100°C a 3500°c
b) AIRE- acetileno-2300°c a 2500°c
c) OX1-hidrogenno-2282°c a 2382°c
d) OX1- gas de carbón -1960°c a 2155°c
OBTENCION DEL OXIGENO
El oxígeno es un gas incoloro e inodoro que puede ser obtenido por dos métodos diferentes.
Por destilación fraccionado del aire
Por electrolisis del agua
En primer método el aire se licua cuando se somete a grandes presiones y bajas temperaturas los gases que componen al aire también pueden ser licuados. Cuando ya se han licuado se pueden separar los distintos gases usando diferentes temperaturas por un proceso llamado “destilación”.
En el segundo método, el oxígeno y el hidrogeno del agua se separan por medio de una corriente eléctrica, sin embargo su costo es muy elevado y solamente es redituable si el hidrogeno va a ser empleado también.
Consumo de los gases
A partir de la reacción entre oxígeno y el acetileno se puede saber que en proporción se combinan exactamente, para así poder calcular el consumo de cada uno en una llama neutra C2., 112., + 2.502., 2 Co2 +H2O. Esto quiere decir que una parte de acetileno se4 combina con 2.5 de oxígeno en una flama neutra, por el número de boquilla se sabe la cantidad de litros de acetileno que en una hora se consume, así pues un una hora se consumirá 2.5 beses más oxígeno. Ahora se conoce la cantidad de litros de cada uno de estos gases que contienen los cilindros se podrá calcular el tiempo que durara cada cilindro de oxígeno y acetileno. Ejemplo:
Se tiene un tanque de oxígeno que normalmente viene lleno a una presión de 150 kg/cm2 y tiene una capacidad de 40 litros el volumen total de oxígeno en litros que contiene el tanque será: v+=PC=150*40=6000litros de oxigeno por hora así pues los 6000 otros de oxigeno se agotaran en 16 horas por qué: capacidad 40 litros por presión de cilindro 150kg/cm2*2.5=375
Esto es = 150* 2.5 =375
También se va a calcular la duración de un tanque de acetileno sabiendo que el tanque de acetileno más común contiene 4.5 kg. Y que una molécula de acetileno pesa C2 H2 12(2) +1(2)= gramos, y el volumen que ocupa cualquier molécula de gas es de 22.4 litros, entonces:
Calificación e identificación de la soldadura
Norma AWS
La norma que se describe para la identificación y sus especificaciones de la soldadura es la norma AWS (AMERICAN WELDING SOCIETY)
Estas especificaciones tienen el propósito de clasificar los materiales de aporte, basándose en las propiedades mecánicas y/o la composición química de cada materia de aporte, estas especificaciones también establecen las condiciones bajo las cuales el material deberá ser aprobado.
Este sistema provee los medios de identificación de todos los electrodos, materiales de aporte, varillas, etc. Dentro de este sistema, la clave de identidad del de cualquier producto puede encontrarse en la letra prefijo o en el número de clasificación E, R, B Y RG: letras prefijo
E: significa electrodo de soldadura por arco
R: significa varilla de aporte, para distinguirla de los electrodos y materiales de aporte para soldadura fuerte falsa.
B: material de aporte para falsa soldadura fuerte.
RG: varilla de aporte para ser usada en soldadura con gas.
El número de clasificación para aceros de bajo carbón consta de 4 o 5 dígitos
X X X X
1 2 3 4
1ra y 2do dígitos.- nos indica la resistencia a la tención expresado en 1b/plg2. Cuando existen 5 dígitos los tres primeros dígitos nos indican: resistencia a la tensión.
3er digito.- nos indica la posición en que se puede soldar el metal de aporte existen dos números claves que nos indican la posición de soldar:
1.- todas las posiciones
2.- únicamente posición plana.
4to Digito nos indica el tipo de revestimiento o fundente.
A continuación se dará una clasificación de acuerdo a un número:
Penetración
0.-Alta celulosa sodio profunda
1.-.Alta celulosa potasio v profunda
2.-Alta Titania sodio media
3.-Alta Titania potasio poca
4.-Polvo de hierro oxido de titanio media
5.-Bajo hidrogeno sodio media
6.-Bajo hidrogeno potasio media
8.-Polvo de hierro bajo hidrogeno media
Características,- indica el tipo de corriente y polaridad que debe utilizarse para soldar.
Preparación y técnicas
Posiciones de aplicación
Se conocen cuatro posiciones fundamentales para soldar, plana; horizontal; vertical con sus dos variantes ascendentes y descendentes y sobre causa.
La soldadura plana es la más fácil y barata, y por lo tanto la posición preferida,. Las otras posiciones de soldar se usan cuando lo hacen necesario las circunstancias, como por ejemplo en la soldadura de tubería. Los electrodos utilizados para soldar vertical y sobre cabeza deben ser necesariamente de solidificación rápida para que el metal depositado permanezca en la ranura donde se deposita el cordón.
Una vez que el metal soldado ha sido depositado en una posición que no sea la plana. La fuerza de la gravedad, tiende a hacer que el metal fundido salga del cordón. El efecto de la gravedad solamente puede ser contrarrestado por la tención superficial y la viscosidad del metal fundido, y eso contando con el metal solidifique rápidamente. Por esto, se debe procurar que la corriente del arco no sea excesiva y que el material de aporte no sobrepase mucho la temperatura de fusión. Por ello se suelen utilizar arcos cortos, con el fin de que el calor quede inducido a una zona tan pequeña como sea posible.
la siguiente manera.
Consiste en establecer, mantener el paso de una corriente eléctrica a través del espacio existente entre la pieza a soldarse y la aleación de aporte, en este caso particular, llamada “Electrodo” de tal manera que se produzca un “Arco eléctrico” el cual genera calor suficiente para fundir tanto la superficie del metal a soldar como el mismo electrodo. Lográndose de esta forma una unión de alta resistencia.
DIFERENTES TIPOS DE MÁQUINAS A SOLDAR:
Existen los siguientes equipos y procesos para soldar por arco eléctrico.
| EQUIPOS | PROCESOS |
| Transformador | Arco metálico |
| Generador | Arco inerte |
| Rectificador | Arco de carbón |
| Autogenerado |  Continuo Arco sumergido Desnudo Rollo de alambre Tubular |
| Motogenerador |
Transformador.- Este tipo de máquina, tal como su nombre lo indica, nos transforma la Ca tomada de la red general, reduciendo su voltaje y permitiendo aumentar y seleccionar el amperaje adecuado para soldar, debido a las variaciones propias de la corriente alterna, esas máquinas tienen limitaciones en los trabajos de soldadura, ya que no sirven para depositar electrodos con base de cobre y aluminio.
Generador.- Esta máquina consiste en un motor (ya que puede ser eléctrico o de combustión interna), el cual pondrá en movimiento un “ Generador” de CC permitiendo además la selección del amperaje y la polaridad (sentido de la CC) adecuados para soldar. Siendo muy recomendable su uso para el mantenimiento y reparación por soldadura.
Transformador con Rectificador.- básicamente esta máquina es igual a un transformador de CA, siendo su principal diferencia que poseen rectificadoras o diodos de selenio o de silicio que impiden el cambio del sentido del flujo de los electrones de la CA, convirtiéndola por lo tanto a una corriente constante pero polarizada. Estas máquinas nos permiten seleccionar el amperaje y la polaridad adecuada para soldar, siendo muy recomendable para soldar todo tipo de metales soldables conocidos.
En las ultimas maquinas hemos hablado sobre la selección de las polaridades (Sentido del flujo de los electrones), ya que esta selección tiene gran importancia sobre los resultados del trabajo de soldadura. Esta selección está en función del diseño por lo que el fabricante del mismo especificara con cuál de las dos polaridades se deberá trabajar el electrodo.
POLARIDADES
Polaridad directa.- En este tipo de polaridad las 2/3 partes del calor se concentran en la pieza de trabajo y 1/3 parte en el extremo del electrodo. Sobre calentamiento de la pieza de trabajo, mayor dilución del metal base y menor velocidad de deposición. Recomendable para arco de carbón, proceso TIG y electrodos.
Polaridad Invertida.- En este tipo de polaridad las 2/3 partes del calor se concentran en el extremo del electrodo y 1/3 parte, sobre la pieza de trabajo. Prevención sobre el calentamiento, mayor control sobre la dilución del metal base y mayor velocidad de deposición. Recomendable para casi todos los electrodos que tienen que depositarse.
Propósito del Revestimiento.
1.- Desoxidante y nitrurizante.
2.- Elimina impurezas.
3.- Estabiliza y dirige la fuerza del arco.
Los elementos químicos mantiene el arco ionizando el espacio entre la superficie a soldar y el electrodo. Además por esta característica permite mantener arcos más cortos a los amperajes más bajos.
REVESTIMIENTOS:
1.- Celulosa (pulpa de algodón o madera), sirve de protección gaseosa.
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