Cuadernillo de Soldadura 2018

 

HERRERIA Y SOLDADURA

ESCUELA MISION MONOTECNICA N° 43

PROFESOR CRISTIAN LOBO

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

El curso de Herrería y Soldadura que dicta nuestra escuela se divide en tres trayectos formativos:  

SOLDADOR BASICO

 

HERRERO

 

SOLDADOR

Los alcances de estos trayectos son: Soldador Básico El Soldador Básico está capacitado, de acuerdo con las actividades que se desarrollan en el Perfil Profesional, para trabajar en soldaduras simples aplicadas a elementos de acero de bajo contenido de carbono, que no requieran cálculo estructural y que no pongan en riesgo a equipos o personas, mediante el proceso de soldadura eléctrica por arco voltaico, también realiza cortes de materiales por medio de dispositivos de equipos como amoladoras y sierras. Realiza tareas que le son indicadas por un supervisor, interpreta ordenes de trabajo y planos de fabricación, prepara las superficies a unir, calibra las máquinas y/o equipos para soldar, realiza las operaciones de soldadura y/o corte de materiales. Conoce las características característi cas básicas de los metales y los efectos que producen las soldaduras sobre ellos (deformación y cambio de dimensiones). Este profesional requiere supervisión sobre todo el proceso de trabajo. Herrero   Herrero El Herrero está capacitado, de acuerdo con las actividades que se desarrollan en el Perfil Profesional, para producir estructuras y/o elementos en metales (ferrosos y no ferrosos, utilizando barras, perfiles, chapas y alambre artístico, dándole formas apropiadas y uniéndolos por medio de remaches, tornillos o soldadura, tomando como referencia una muestra, un croquis o un plano de fabricación. Este profesional requiere supervisión sobre el trabajo terminado; durante el desarrollo del proceso de producción toma, con autonomía, decisiones sobre el proceso productivo como ser la calibración y regulación de los equipos de trabajo, preparación y terminación de los materiales, entre otros. o b

Soldador   o L n

El Soldador está capacitado, de acuerdo con las actividades que se desarrollan en el Perfil ia t si

Profesional, para trabajar en una línea de ensamble, construcción y reparación de r C r

maquinarias, estructuras y otros, realizando uniones y el rellenado de metales por medio de un proceso de soldadura ( MIG-MAG, soldadura eléctrica con electrodos revestidos,

o s fe o r P

1 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

procesos TIG) y el corte de materiales (ferrosos y no ferrosos) por medio de equipos oxicortes y plasma, tomando t omando como referencia una u na orden de trabajo, una muestra o un plano de fabricación. Establece las máquinas, selecciona el proceso y los equipos necesarios para soldar (MIG-MAG, soldadura eléctrica con electrodos revestidos, procesos TIG) y/o cortar (oxiacetilénico y/o plasma), selecciona los accesorios y los procesos previos para realizar las operaciones de trabajo y la secuencia necesaria para la unión y/o el rellenado de metales y el corte de materiales, determinando los factores intervinientes en la actividad, si es que correspondiere, material de aporte, electrodo, gases de protección, combustibles y comburentes, superficie en condiciones, corriente necesaria y todo lo referente a preparación de máquina y superficie para generar la unión, rellenado y/o corte de materiales, como así también aplicar el control dimensional y de forma sobre las operaciones que realiza. Realiza los procedimientos de encendido de equipos de soldadura y corte, resuelve posibles contingencias y/o fallas en el encendido. Aplica las normas de seguridad e higiene industrial. Este profesional requiere la supervisión establecida por las normativas de carácter internacional o internas de ámbito laboral sobre los procedimientos de soldadura en los que él actúa. Con respecto a su actuar profesional no requiere supervisión.

Por este motivo es que el egresado de nuestra institución está altamente capacitado para realizar las tareas que su puesto en la industria así lo requiera.

El método que se empleará para evaluar cada trayecto será:  

En relación con la preparación de superficies

Deberán presentarse prácticas diversas en la preparación de superficies a soldar. En la complejidad de las tareas se deben presentar situaciones donde deba emplear diferentes herramientas (cepillos, amoladoras, desengrasantes, etc.) para la preparación de superficies a soldar y cortar. En estas prácticas práctic as también deberán ser variados las posiciones y formas de unión y/o corte. Esto permitirá que los alumnos apliquen distintas herramientas y preparen flancos o superficies diversas para unirlas o cortarlas.  

o b

En relación con la preparación de la maquina o equipo de soldadura y/o corte o L n

Cuando los alumnos comiencen a realizar prácticas en la maquina o equipo de soldadura ai t si

y/o corte deberán comenzar las actividades verificando rápidamente el estado de estas, r C r

según correspondiere, cilindros de gas amarrados con cadena, mangueras en buen estado o s ef o r P

2 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

y otros. Para luego realizar la regulación correspondiente, ya sea de gases o corriente eléctrica. Se deberá desregular las máquinas y/o equipos frecuentemente para que puedan adquirir la práctica de regulación.  

En relación con las prácticas de Soldadura y/o Corte

Las diferentes prácticas de soldadura y/o corte deberán ir aumentando su grado de dificultad y exigencia. Las primeras prácticas deberán apuntar a conocer la máquina, regularla, montar los insumos y cumplir las normas de seguridad en todo momento, las propuestas de actividad deberán estar orientadas a la regulación de la máquina según el trabajo a realizar y a la técnica a aplicar. La segunda categoría de prácticas deberá encaminarse a lograr cordones de soldadura, costuras, con uniformidad, en el caso del corte, una buena terminación. Las prácticas finales deberán enfocarse a mantener la calidad de medidas, terminación superficial e incorporar el empleo de tiempos razonables de fabricación. En los distintos ejercicios deberá presentarse situaciones en las que se realicen diferentes operaciones y utilizar los diferentes accesorios de las maquina soldadora y equipos de corte. Deberán presentarse ejercicios de soldaduras de puntos, de cordones, de costura, en las cuales se deberán utilizar los elementos necesarios, como los electrodos correspondientes para la actividad. En el caso del corte se practicará cortes lineales, medio cilíndrico, cilíndrico, curvas, aplicando distintos gases y utilizando electrodos de corte. Es importante que las prácticas con las máquinas sean individuales, verificando que todos los alumnos tengan material suficiente, maquinaria, insumos, instrumentos de medición y/o verificación, elementos de sujeción, método de enfriamiento, etc. Si los recursos no alcanzan, programar tareas paralelas para armar dos grupos alternado sus actividades.

o b o L n ai t si r C r o s ef o r P

3 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Seguridad e Higiene en el Taller En la seguridad e higiene se debe tener en cuenta la claridad clari dad y simpleza de las instrucciones instrucc iones orientadas a mantener el orden y limpieza en el sector de trabajo y en la institución en general, como así también el manejo de equipos, herramientas manuales, riesgos de incendio, electricidad, escaleras de mano y qué hacer ante la eventualidad de accidentes. El Orden y la limpieza son fundamentales en la prevención de accidentes y optimización del ámbito de trabajo.

Equipos de protección y herramientas herramientas manuales Es muy importante que el trabajador profesional utilice con eficacia los equipos de protección individual. Estos equipos están diseñados para proteger la integridad física del trabajador y optimizar su seguridad en la actividad. Entre otros elementos de uso común se deben destacar los destinados a proteger las vías respiratorias y oídos, utilizar gafas de seguridad en los trabajos con salpicaduras, chispas y deslumbramientos; utilizar calzado de seguridad si existe riesgo de lesión en los pies y cinturón de seguridad en los trabajos de altura. Además de la correcta utilización de los elementos y equipos de protección se debe tener en cuenta utilizar ajustada la ropa de trabajo, sin llevar partes rotas, o elementos colgantes. Cuando el equipo se deteriora o se observan fallas, se debe comunicar inmediatamente al profesor. Las Herramientas manuales deben ser utilizadas solo para sus fines específicos. Se deben dejar en lugares que no produzcan accidentes cuando no son utilizadas, y se deben retirar del uso cotidiano cuando sufren imperfecciones, defectos o desgastes por la utilización.

Uno de los aspectos más importante de la seguridad en el taller es la protección personal. El trabajo con máquinas que incorporan elementos de rotación o vaivén a gran velocidad provoca desprendimientos de piezas mecánicas. Esto resulta proyectado a mucha velocidad en diversas direcciones, pudiendo causar accidentes de diferente índole. Como medida de precaución, conviene protegerse de cualquier proyección derivada del o b o

uso de máquinas en trabajo de amolados, ya sea de cortes mecánicos o bien de los L n ai

producidos por la fusión del metal. t si r C r

En general, es conveniente usar un delantal de cuero que evite el contacto del cuerpo con o s ef

posibles proyecciones, ya sean virutas derivadas de acciones de corte o pulido, o partículas o r P

4 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

incandescentes derivadas de operaciones de soldadura o de desbarbado. También es necesario usar sistemáticamente guantes de cuero en acción de soldeo, desbarbado, corte con radial y oxicorte para evitar quemaduras quemadu ras por contacto con las proyecciones o con piezas recién tratadas.  Además, hay hay que resguardar resguardar la cara y los ojos ojos de las proyecciones proyecciones por medio medio de pantallas pantallas transparentes y gafas de protección. Por último, se recomienda usar casco o tapones de espuma contra el ruido que producen las máquinas y las herramientas sobre las piezas metálicas.

Protección ante operaciones de soldadura El trabajo con equipos de soldadura implica riesgo de accidentes derivados del uso de la corriente eléctrica, quemaduras, incendios y explosiones. También existen riesgos de carácter higiénico como la exposición a radiaciones ultravioletas o a humos y gases tóxicos. Hay que prevenir los riesgos ri esgos usando equipos que se encuentren en buen estado, con pinzas porta-electrodo que sujeten firmemente el electrodo y cables en prefectas condiciones de uso y mantengan buen contacto. También es necesario proteger los cables de soldeo contras las proyecciones incandescentes derivadas de los procesos de soldadura. Así mismos, es recomendable o

eludir el soldeo de metales que hayan estado en contacto con productos inflamables para b o L

evitar riesgos de incendio. n ai t is r

Las radiaciones ultravioletas ultraviol etas son producidas por el arco voltaico y pueden provocar lesiones C r o s ef

en los ojos por una exposición prolongada. Es preciso emplear pantallas de protección y o r P

5 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

ocular con filtros de vidrios inactínico, cuyas características varían en función de la intensidad de corriente utilizada. Las operaciones de soldeo se deben realizar con una óptima ventilación para evitar la inhalación de gases derivados del arco eléctrico. La retirada de la escoria en el soldeo con electrodo revestido se lleva a cabo con gafas para impedir el contacto con la misma. Nunca hay que sustituir los electrodos con la mano sin guante ya que existe el riesgo de contacto eléctrico. El equipo protección está constituido por elementos confeccionados confecci onados en cuero que son usados por el soldador para protegerse del calor y de las irradiaciones producidas por el arco eléctrico.

Este equipo está compuesto por: Guantes de cuero de manga larga, Polainas de apertura rápida (pantalones por encima), Delantal de cuero con fibras de amianto, Pantalla de protección, mascara y calzado de seguridad.

Guantes: Son de cuero y su forma varía según seg ún puede verse en las figuras. Los guantes de cuero justifican su uso solamente en trabajos de gran temperatura. Debe evitarse tomar piezas muy calientes con los guantes ya que estos se deforman y pierden su flexibilidad. o b o L n ia t si r C r o s fe o r P

6 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Delantal: Es de forma común o con protector para

piernas.

Su

objetivo

es

proteger la parte anterior del cuerpo y las piernas hasta las rodillas.

Mascara: La máscara de protección está hecha de fibra de vidrio o fibra prensada, y tiene una mirilla en la cual se coloca un vidrio neutralizador, y los vidrios protectores de este. Se usa para resguardar los ojos y para evitar quemaduras en la cara.

Calzado de seguridad: Otro elemento de uso individual imprescindible es el calzado de seguridad; este evita golpes fortuitos gracias a su puntera de hierro. o b o L n ai t si r C r o s fe o r P

7 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Gafas de seguridad o Mascara Facial Uno de los equipos de protección personal de mayor uso lo constituyen sin duda alguna los lentes de seguridad o máscaras, los cuales protegen los ojos al frente y los lados de una gran variedad de peligros o riesgos, como objetos o partículas sólidas voladores, e incluso de salpicaduras químicas.  

Protectores auditivos Los protectores auditivos son equipos de protección individual que, debido a sus propiedades para la atenuación de sonido, reducen los efectos del ruido en la audición, para evitar así un daño en el oído.

Recomendaciones: - No se realizarán trabajos de soldadura utilizando lentes de contacto. - Se comprobará que las caretas no estén deterioradas puesto que si así fuera no cumplirían su función. - Verificar que el cristal de las caretas sea el adecuado para la tarea que se va a realizar. - Para picar la escoria o cepillar la soldadura se protegerán los ojos. - Los ayudantes y aquellos que se encuentren a corta distancia de las soldaduras deberán usar gafas con cristales especiales. - Cuando sea posible se utilizarán pantallas o mamparas alrededor del puesto de soldadura o

- Para colocar los electrodos se utilizarán siempre guantes, y se desconectará la máquina. b o L

- La pinza deberá estar lo suficientemente aislada y cuando este bajo tensión deberá n ai t si

tomarse con guantes. r C r

- Las pinzas no se depositarán sobre materiales conductores. o s ef o r P

8 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

-Es muy importante que se respeten todas las Normas de Seguridad, para evitar posibles accidentes de los alumnos y para la mayor efectividad de los trabajos.

Normas de Seguridad Son numerosas las normas de seguridad que deben respetarse en el ambiente de trabajo. Entre las más importantes se debe observar: 1. El orden y la limpieza son imprescindibles para mantener los estándares de seguridad, se debe colaborar en conseguirlo. 2.

Corregir o dar aviso de las condiciones peligrosas e inseguras.

3. No usar máquinas sin estar autorizado para ello. 4.

Usar las herramientas apropiadas y cuidar su conservación. Al terminar el trabajo dejarlas en el sitio adecuado.

5.

Utilizar en cada tarea los elementos de Protección Personal. Mantenerlos en buen estado.

6.

No quitar sin autorización ninguna protección o resguardo de seguridad o señal de peligro.

7. Todas las heridas requieren atención. Acudir al servicio médico o botiquín. 8. No hacer bromas con riesgo físico en el trabajo. 9.

No improvisar, seguir las instrucciones instruccio nes y cumplir las normas.

10. Prestar atención al trabajo que se está realizando.

Orden y limpieza a) Mantener limpio y ordenado el puesto de trabajo. b) No dejar materiales alrededor de las máquinas. Colocarlos en lugar seguro y donde no estorben el paso. o

c) Recoger todo material que se encuentre “tirado” en el piso que pueda causar un  un   accidente. b o L n ai t si

d) Guardar ordenadamente los materiales y herramientas. herramienta s. No dejarlos en lugares inseguros. r C r o s ef

e) No obstruir los pasillos, escaleras, puertas o salidas de emergencia. o r P

9 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Equipos de protección personal (EPP) a) Utilizar el equipo de protección personal tanto en los trabajos en la escuela como fuera de ella. b) Si se observa alguna deficiencia en el EPP, ponerlo enseguida en conocimiento del profesor. c) Mantener el equipo de seguridad en perfecto estado estado de conservación y cuando esté deteriorado pedir que sea cambiado por otro. d) Llevar ajustadas las ropas de trabajo; es peligroso llevar partes desgarradas, sueltas o que cuelguen. e) En trabajos con riesgos de lesiones en la cabeza, utilizar el casco. f)

Si

se

ejecuta

o

presencia

trabajos

con

proyecciones,

salpicaduras,

deslumbramientos, etc. utilizar gafas o máscaras de seguridad. g) Si hay riesgos de lesiones para los pies, no dejar de usar calzado de seguridad. h) Cuando se trabaja en alturas colocarse el arnés de seguridad. i)

Ante la posibilidad de inhalar productos químicos, nieblas, humos o gases debemos proteger las vías respiratorias.

 j)

Cuando no pueda mantener una conversación conversación sin alzar a la voz a un metro de distancia significa q los niveles de ruidos pueden perjudicar los oídos.

k) Utilice protección Auditiva.

Herramientas manuales 1. Utilizar las herramientas manuales sólo para sus fines específicos. 2. Inspeccionar las herramientas periódicamente repare las anomalías presentadas. 2. Retirar de uso las herramientas defectuosas. 3. No llevar herramientas en los bolsillos, salvo que estén adaptados para ello. 4. Dejar las herramientas en lugares que no puedan producir accidentes cuando no se utilicen. 5. Verifique el estado de las bocas de las herramientas llamadas fijas o estriadas. o b

6. Las herramientas de golpe son para personas que ya hayan tenido experiencias en el o L n

Uso: Antes de usarlas pregunte ai t is r C r o s e f o r P

10 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Emergencias 1. Preocuparse por conocer el plan de emergencia. Conocer las instrucciones de la escuela, al respecto. 2. Seguir las instrucciones que se indiquen, y en particular, de quien tenga la responsabilidad en esos momentos. 3. No correr ni empujar a los demás; si se está en un lugar cerrado buscar la salida más cercana sin atropellamientos. 4. Prestar atención a la señalización, ayudará a localizar las salidas de emergencia.

Accidentes 1. Mantener la calma y actuar con rapidez. 2. La tranquilidad dará confianza al lesionado y a los demás. 3. Pensar antes de actuar. 4. Asegurarse de que no hay más peligros. 5. Asegurarse de quien necesita más la ayuda y atender al herido o heridos con cuidado y precaución. 6. No hacer más de lo indispensable; recordar no reemplazar al médico. 7. No dar jamás de beber a una persona sin conocimiento; puede ser ahogada con el líquido. 8. Avisar inmediatamente por los medios posibles al médico o servicio de primeros auxilios. Normas Generales de la Sección de Soldadura y el desempeño de los alumnos en dicha sección: 1- Asistir al taller con el uniforme uniform e correspondiente, (camisa y pantalón de grafa, cinto, zapato de seguridad y/o con puntera de acero). 2- No usar anillos pulseras ni colgantes (aros) de ningún material que pudieran causar accidentes. 3- Usar el uniforme adecuadamente con la camisa dentro del pantalón, con las mangas de la camisa abotonada o en su defecto dobladas arriba de la altura de los codos. o b o

4- En caso de tener cabellos largos deberán hacerse un rodete en el mismo. L n ai

5- No está permitido encender maquinas sin la supervisión del profesor. t si r C

6- No está permitido jugar en el taller ni poner en riesgo su integridad física ni la de los r o s e

demás alumnos. f o r P

11 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

7- En caso de usar lentes de contacto avisar al profesor para tomar recaudos.

Generalidades sobre soldadura

Soldadura es la unión de piezas metálicas, con o sin material de aporte, utilizando cualquiera de los siguientes procedimientos generales: a) Aplicando presión exclusivamente. b) Calentando los materiales a una temperatura determinada, con o sin aplicación de presión. Se denomina "material base" a las piezas por unir y "material de aporte" al material con que se suelda. La soldadura está relacionada con casi todas las actividades industriales, además de ser una importante industria en sí misma. Gracias al desarrollo de nuevas técnicas durante la primera mitad del siglo XX, la soldadura sustituyó al atornillado y al remachado en la construcción de muchas estructuras, como puentes, edificios y barcos. Es una técnica fundamental en la industria automotriz, en la fabricación de maquinaria y en la de cualquier tipo de producto hecho con metales. El tipo de soldadura más adecuado para unir dos piezas de metal depende de las propiedades físicas de los metales, de la utilización a la que está destinada la pieza y de las instalaciones disponibles. Existen diversos procesos de soldadura, los que difieren en el modo en que se aplica la energía para la unión. Así hay métodos en los que se calientan las piezas de metal hasta que se funden y se unen entre sí o que se calientan a una temperatura inferior a su punto de fusión y se unen o ligan con un metal fundido como relleno. Otro método es calentarlas hasta que se ablanden lo suficiente para poder unirlas por martilleo; algunos procesos requieren sólo presión para la unión, otros requieren de un metal de aporte y energía térmica que derrita a dicho metal; etcétera. La tecnología y la ciencia de la soldadura sol dadura han avanzado con tal rapidez en los últ últimos imos años, que sería casi imposible enumerar todos los métodos diferentes de soldadura que actualmente están en uso.  A continuación continuación se presenta presenta una manera manera general de agrupar agrupar los métodos métodos más utilizados: utilizados: o

- Soldadura blanda. b o L

- Soldadura por forja. n ia t si

- Soldadura por arco eléctrico. r C r

- Soldadura por arco con gas protector. o s e f o r P

12 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Cada uno de los diferentes procesos de soldadura tiene sus características de ingeniería particulares y sus costos específicos. A continuación presentamos un resumen de los mismos:

Soldadura blanda Es la unión de dos piezas de metal por medio de otro metal llamado de aporte, éste se aplica entre ellas en estado líquido. La temperatura de fusión de estos metales no es superior a los 430 ºC. En este proceso se produce una aleación entre los metales y con ello se logra una adherencia que genera la unión. En los metales de aporte por lo general se utilizan aleaciones de plomo y estaño los que funden entre los 180 y 370ºC. Este tipo de soldadura es utilizado para la unión de piezas que no estarán sometidas a grandes cargas o fuerzas. Una de sus principales aplicaciones es la unión de elementos a circuitos eléctricos. Uno de los métodos más utilizado en el área domestica para reparar tuberías, grifos, o instalar algún tipo de arreglo es la soldadura. Estos trabajos a diferencias de las demás reparaciones que suelen realizarse por mano propia del dueño obligatoriamente necesitan se realizado por un profesional en el área. Existe una gran gama de soldaduras las cuales se pueden dividir en dos tipos, que son:   Soldaduras duras.



  Soldaduras blancas.



La soldadura más sencilla y la más utilizada es la soldadura blanca. Su función es unir dos fragmentos de metal a través de un metal de aportación para obtener una continuidad eléctrica en los dos trozos que se pretenden unir. Para garantizar la efectividad de los dos metales la calidad del estaño deberá de estar compuesto por: 40% de plomo y 60% de estaño. Cuando se vaya a realizar el trabajo de soldadura, los trozos de metal deben de o b o

estar totalmente limpio de oxido o grasas, de lo contrario el trabajo no se realizará L n ai

correctamente. Para la limpieza de estas partes la persona puede utilizar estaño en t si r C

carretes. Está compuesto por papel de resina que al fundirse eliminará el óxido y la grasa r o s e

del trozo que se soldará. f o r P

13 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Uno de los principales puntos que la persona debe de tener en cuenta que garantizará la perfecta sol dación son:   Comprobar que el soldador este a la temperatura correcta.



  Nunca trate de separar la pieza inmediatamente después de haberse soldado.



  El aspecto que debe tener la pieza soldada al final de trabajo es: cóncava, sin poros



y brillante. Soldadura por forja Es el proceso de soldadura más antiguo. El mismo consiste en el calentamiento de las piezas a unir en una fragua hasta su estado plástico y posteriormente por medio de presión o martilleo (forjado) se logra la unión de las piezas. En este procedimiento no se utiliza metal de aporte y la limitación del proceso es que sólo se puede aplicar en piezas pequeñas y en forma de lámina. La unión se hace del centro de las piezas hacia afuera y debe evitarse a toda costa la oxidación, para esto se utilizan aceites gruesos con un fundente, por lo general se utiliza bórax combinado con sal de amonio. Los procesos de soldadura se dividen en dos categorías principales: Soldadura por fusión, fusión, en la cual se obtiene una fusión derritiendo las dos superficies que se van a unir, y en algunos casos añadiendo un metal de aporte a la unión; y Soldadura de estado sólido, sólido, en la cual se usa calor o presión o ambas para obtener la fusión, pero los metales base no se funden ni se agrega un metal de aporte. La soldadura por fusión es la categoría más importante e incluye: La soldadura con arco eléctrico, La soldadura por resistencia, La soldadura con oxígeno y gas combustible; y; Otros procesos de soldadura por fusión (los que no pueden clasificarse en alguno de los o b o

primeros tres tipos). L n ai t si r C r o es f o r P

14 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Soldadura por arco eléctrico En estos procesos de soldadura, la fuente de calor que funde el metal de aportación y el de base es el arco voltaico. Consiste en el paso de la electricidad a través de un gas entre dos conductores algo separados. Uno de ellos es el electrodo, constituido, por lo general, por el metal de aportación en diversos tipos de soldeo por arco, y el otro la masa, que lo forma el metal base de las piezas que hay que unir. La zona gaseosa atravesada por la corriente eléctrica, llamada columna de plasma, pueden ser el aire que se ioniza al saltar la chispa y que rodea la zona que se debe soldar, los vapores desprendidos por el revestimiento de los electrodos o un gas de protección aportado en algunos procesos de soldeo. En esta zona se genera una temperatura muy elevada que funde los metales en aquel punto. El arco voltaico es la consecuencia de la transformación de la energía eléctrica en calor y luz, y alcanza temperaturas de 6000°C. También puede decirse que el arco eléctrico es el fenómeno producido por el paso de una corriente eléctrica a través de una masa gaseosa, generándose en esta zona alta temperatura, la cual es aprovechada como fuente de calor en todos los procesos de soldadura por arco eléctrico. La soldadura por arco eléctrico puede diferenciarse como un método para unir metales, fundiendo los bordes o superficie sin aplicación de presión alguna. Es uno de los procesos clasificados como soldadura por fusión. El arco eléctrico llamado también arco voltaico, desarrolla una elevada energía en forma de luz y calor, alcanzando una temperatura de 4.000° C, aproximadamente. Se forma por contacto eléctrico y posterior separación a una determinada distancia fija del electrodo y la masa.

o b o L n ai t si r C r o es f o r P

15 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Ventajas:   se aprovecha la fuente de calor en el proceso de soldadura por arco, con el fin Ventajas: de fundir los metales en los puntos que han de unirse, de manera que fluyan a la vez y formen luego una masa sólida y única. Desventajas:: provoca irradiaciones de rayos; luminosos, ultravioletas e infrarrojos los Desventajas cuales producen trastornos orgánicos. Precaución:: debe evitar exponerse sin equipo de seguridad, a los rayos, por la influencia Precaución de estos sobre el organismo, ya que los mismos causan las siguientes afecciones: a) Rayos luminosos: encandilamientos. encandilamientos . b) Rayos infrarrojos: infrarr ojos: quemaduras en la piel. c) Rayos ultravioletas: ultravioletas : quemaduras de piel y ojos.

Fuentes de energía para el soldeo por arco Las compañías suministran corriente alterna de intensidad baja y voltaje alto. Sin embargo, o b

para poder soldar se precisa corriente alta intensidad y bajo voltaje, con valores o L n

comprendidos entre entr e 50 y 1500 A de 20 a 80 V, adecuada para que se forme un arco voltaico voltai co ai t is

estable. Mediante las fuentes de energía se modifica la corriente de la red en una alterna o r C r o

continúa con las características antes indicadas. Las fuentes más usuales son los transformadores, los rectificadores y los inversores. Los transformadores modifican los

es f o r P

16 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

valores de voltaje y la intensidad de la red, es decir, de la corriente alterna. Y los rectificadores convierten la corriente alterna en continua. Los inversores transforman la corriente continua en alterna. Ventajas: El uso del transformador se ha caracterizado por:   Las máquinas de soldar que se fabrican para intensidades altas llevan un ventilador



cuya función es refrigerar el sistema.   Bajo costo de adquisición.



  Mayor duración y menor gasto de mantenimiento.



  Mayor rendimiento rendimient o y menor consumo en vacío.



Desventajas: Entre sus desventajas se pueden mencionar:   Limitación en el uso de algunos electrodos.



  Dificult Dificultad ad para establecer y mantener el arco.



Mantenimiento:   Debe conservarse libre de polvo y humedad.



Precaución:   Toda acción de limpieza debe realizarse con la maquina desconectada. Al ser



instalada debe elegirse un lugar seco fijando en la misma una conexión a tierra

o b o L n ia t si r C r o es f o r P

17 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Las Soldadoras Inverter Estos equipos cuentan con un sistema electrónico o chip

que

permite

ser

transformador/rectificador

las con

veces una

de

un

ventaja

en

muchos aspectos. Son máquinas soldadoras que también convierten la corriente alterna de la red en corriente continua, pero en lugar de emplear un transformador-rectificador, la conversión

se

electrónica.

Por

efectúa ello,

mediante muchos

una

conocen

placa esta

tecnología como “soldadura digital”.  digital”.  o

El principio de funcionamiento del inversor para soldadura es que la frecuencia de 50-60 Hz b o L

de la corriente alterna que proviene de la red eléctrica se incrementa considerablemente, n ai t si

entre 20.000 Hz y 50.000 Hz. Una mayor frecuencia implica el uso de un transformador de r C r

menor tamaño, lo cual permite la fabricación de fuentes de energía más pequeñas y o se f

livianas. o r P

18 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

¿Cómo funciona un inversor para soldadura?  Aunque se trata de de un proceso proceso sumamente sumamente complejo complejo que involucra varias varias etapas, etapas, ya que la corriente se rectifica y se invierte varias veces desde que sale de la fuente de energía hasta que llega a la antorcha de soldadura, podemos resumirlo en la figura y el detalle siguientes.

Cómo funciona un inversor para soldadura

  El suministro de la red se rectifica y se filtra, filtr a, convirtiéndolo de corriente alterna a



corriente continua (etapas 1-2)   Luego, el interruptor de potencia del inversor convierte nuevamente la corriente



continua filtrada en corriente corri ente alterna a una frecuencia de unos 30 Khz. Es Esto to posibilita el control de la corriente y brinda protección contra sobrecargas mediante el uso de dispositivos magnéticos mucho más pequeños que los transformadores y las tecnologías tradicionales (etapa 3)   Después, el transformador convierte la corriente alterna de alta frecuencia frecuenc ia a la



requerida para la soldadura. Debido a la alta frecuencia en el primario, el tamaño del transformador no sólo es pequeño, sino también de baja absorción. El o

transformador también funciona como separador eléctrico entre la alimentación

b

eléctrica y el circuito de soldadura.

n

o L ai t si

  Luego, el rectificador/filtro rectificado r/filtro convierte la corriente alterna nuevamente en corriente corrient e r



C r o

continua al valor requerido para soldar y la dirige hacia el arco de soldadura (etapa 4).

se f o r P

19 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

  El sistema de control monitorea los valores de entrada, salida y del operador para



asegurar características estables de soldadura (etapa 5).   En los procesos de soldadura que usan corriente alterna (por ejemplo, TIG para



soldar aluminio) se requiere una inversión más, ya que después del transformador la corriente continua se convierte nuevamente en corriente alterna. Ventajas de las Soldadoras Inverter Para aclararlo mejor, revisemos las ventajas de las Soldadoras Inverter.  Algunos beneficios beneficios son: son:   Equipos fáciles de transportar (los hay desde 3 Kg).



  Una gran cantidad de posibilidades a la hora de soldar (TIG, MIG/MAG, MIG/MAG, MMA), es



decir son polivalentes o multifuncionales, no hay necesidad de cambiar una soldadora para realizar otras soldaduras.   Menor consumo eléctrico.



  Soldadura con mayor precisión, y presentable estéticamente.



  Ciclos de trabajo más eficientes. Esto significa que podemos soldar más tiempo de



manera precisa y no hay que esperar. Algunos equipos pueden soldar a 160 A con el 100% de trabajo.   El arranque o inicio del arco se hace de manera inmediata.



  El precio es muy razonable comparado con viejos equipos.



Contras de las Soldadoras Inverter Una de las contras o grandes diferencias como todo lo que existe hoy es:   Costo de reparación o mantenimiento, ya que al ser digital es más costoso en sus



piezas. Por eso hay que escoger muy bien la marca a comprar, la calidad.

Normas previas a la soldadura   Antes de comenzar a soldar, soldar, observe observe todas las reglas reglas de seguridad seguridad y limpieza limpieza del metal metal por por soldar. o b o

Reglas de seguridad básicas: L n ai t si

1. compruebe que el área de soldar tenga un piso de cemento o de r C r

mampostería. o es f o r P

20 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

2. Guarde todo material combustible a una distancia prudente. 3. No use guantes ni otra ropa que contenga aceite o grasa. 4. Esta seguro que toda instalación eléctrica este instalado y mantenido correctamente. 5. Siempre compruebe que su máquina este correctamente conectada a tierra. Nunca trabaje en un área húmeda. 6. Apague la máquina de soldar antes de hacer reparaciones o ajustes, para evitar choques eléctricos. 7. Sigas las reglas del fabricante sobre operación de interruptores interruptor es y para hacer otros ajustes. 8. Proteja a otros otros con una pantalla y a usted mismo con un escudo protector. Las chispas volantes representan un peligro para sus ojos. Los rayos del arco también pueden causar quemaduras dolorosas. 9. Siempre procure tener equipo extinguidor de fuego a fácil alcance en todo momento. 10. Compruebe que q ue el área ár ea de soldar tenga un piso pis o de cemento cem ento o de mampostería. 11. Guarde todo material combustible a una distancia prudente. 12. No use guantes ni otra ropa que contenga aceite o grasa. 13. Esta seguro que q ue toda instalación instalac ión eléctri eléctrica ca este instalado instal ado y mantenido correctamente. 14. Siempre compruebe que su máquina este correctamente conectada a tierra. Nunca trabaje en un área húmeda. o b o L

15. Apague la máquina de soldar antes de hacer reparaciones o ajustes, para n ai t is

evitar choques eléctricos. r C r o es f o r P

21 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

16. Sigas las reglas del fabricante sobre operación de interruptores interrupt ores y para hacer otros ajustes. 17. Proteja a otros con una pantalla y a usted mismo con un escudo protector. Las chispas volantes representan un peligro para sus ojos. Los rayos del arco también pueden causar quemaduras dolorosas. 18. Siempre procure tener equipo extinguidor de fuego a fácil alcance en todo momento.

Seguridad en soldadura eléctrica: Las operaciones de soldadura por arco eléctrico presentan una serie de peligros que es necesario tener en cuenta para evitar accidentes personales. Entre los mismos encontramos los de origen netamente eléctrico y los del tipo térmico, como los originados por soldar sin caretas o máscaras debidas a la gran emisión de radiación ultravioleta que dan lugar a quemaduras en la piel, queratosis de córneas, esterilidad, etcétera. Un detalle que hay que considerar es que los trabajadores que sueldan usando lentes de contacto se exponen a que la radiación seque la capa de lágrimas entre el ojo y la lente, produciendo una succión que puede dañar el ojo cuando se retiran las lentes. A continuación, presentamos algunas recomendaciones generales de seguridad: - Controlar el estado de los cables antes de usarlos. - Verificar si los terminales o enchufes están en buen estado. - Tomar los recaudos necesarios para la conexión del neutro y la tierra (especial cuidado puesto que los errores en esta toma de tierra pueden ser graves). - Revisar los aislamientos de los cables eléctricos al comenzar cada tarea desechando todos aquellos que no están en perfecto estado. - Evitar que los cables descansen sobre objetos calientes, charcos, bordes afilados o cualquier otro elemento que pudiera dañarlos. - Evitar que pasen vehículos por encima, que sean golpeados o que las chispas de o

soldadura caigan sobre los cables. b o L

- El cable de masa se conectará sobre la pieza a soldar o lo más cerca que sea posible. n ia t

- Antes de realizar cualquier modificación en la máquina de soldar se cortará la corriente, si r C

incluso cuando se mueve. r o es f o r P

22 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

- No dejar conectadas las máquinas de soldar en los momentos de suspender momentáneamente las tareas. - No trabajar en recintos que hayan contenido gases o líquidos inflamables, sin que previamente hayan sido debidamente ventilados. - En caso de utilizar electrodos que generen humos, poner en funcionamiento los aspiradores correspondientes, o en caso contrario, emplear equipos de protección respiratoria.

Material de aporte Soldadura con electrodo revestido Electrodos:: Electrodos Es una varilla metálica (ALMA), recubierta de un compuesto de distintas sustancias químicas, especialmente preparada para servir como material de aporte en los procesos de soldadura por arco. Electrodo revestido El electrodo revestido tiene un núcleo metálico, un revestimiento a base de sustancias químicas y un extremo no revestido para fijarlo en el porta-electrodo. Electrodo recubierto: Los electrodos metálicos con recubrimientos que mejoran las características de la soldadura son los más utilizados en la actualidad. Las funciones de los recubrimientos son las siguientes:  Algunos electrodos electrodos se pueden usar ya sea con corriente alterna o con corriente continua. Se han desarrollado ciertos revestimientos con el propósito de incrementar la cantidad de metal de aporte que se deposita por unidad de tiempo. Otros revestimientos contienen aditivos que aumentan la resistencia y mejoran la calidad de la soldadura.  A pesar de que la mayoría de los revestimientos revestimientos facilitan mucho el trabajo con los electrodos, otros requieren mayor habilidad del soldador.

o b o L n ai t si r C r o es f o r P

23 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

El núcleo: Está constituido por una varilla o alambre metálico que conduce la corriente eléctrica y permite establecer el arco eléctrico. El intenso calor del arco hace que progresivamente progresivament e se funda la punta del alambre y que se deposite en el cordón de soldadura en forma de pequeñas gotas, proporcionando así el material de aporte. El metal del núcleo depende del tipo de metal base que se requiere soldar. Si es acero generalmente se usará acero y si es aluminio el núcleo será de aluminio. El revestimiento: es un material que está compuesto por distintas sustancias químicas. Tiene las siguientes funciones: a) Dirige el arco, conduciendo a una fusión equilibrada y uniforme. b) Crea gases que actúan como protección evitando el acceso de oxí oxígeno geno y de nitrógeno del aire. c) Produce una escoria que cubre el cordón de soldadura, evitando el enfriamiento brusco y el contacto del oxígeno y el nitrógeno del aire, los cuales provocan grietas y crean poros en el interior, volviéndolo débil. d) Contiene determinados elementos para obtener una buena fusión con los distintos tipos de metales. e)

Estabiliza el arco. o b o L

f)

Proveen una atmósfera protectora

g)

Proporcionan escoria de características característi cas adecuadas para proteger al metal fundido

n ai t si r C r o

h) i)

Añaden elementos de aleación al metal de la soldadura Desarrollan operaciones de enfriamiento metalúrgico metalúrgic o

se f o r P

24 

 

Misión Monotecnica 43  

 j)

Reducen las salpicaduras salpicaduras del metal

k)

Aumentan la eficiencia de deposición

l)

Eliminan impurezas y óxidos

HERRERIA Y SOLDADURA

m) Influyen en la profundidad del arco n)

Disminuyen la velocidad de enfriamiento de la soldadura

Condiciones de uso:   Debe estar libre de humedad y su núcleo debe ser concéntrico.



  Debe conservarse conservars e en lugar seco.



Características Característic as del electrodo El diámetro del electrodo se mide en el núcleo y determina la intensidad de corriente promedio que debe utilizarse. Por ejemplo, para un diámetro de 4 mm puede emplearse una corriente de unos 150 a 200 A. En cuanto a la longitud de los electrodos la medida más usual es la de 356mm existiendo además electrodos de 229 mm y de 457mm. El diámetro del electrodo se elige en función del espesor de las piezas que hay que unir. Uno electrodo de diámetro excesivo aportaría demasiado calor y provocaría el o b

desfondamiento del metal en el punto de soldadura; en cambio, un diámetro pequeño o L n ai

implicaría gastar más electrodos y aportar más calor durante más tiempo a la pieza, lo cual t si r C r o se f o r P

25 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

provocaría deformaciones.

o b o L n ai t is r C r o se f o r P

26 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Tipos de Revestimiento

Numeración del electrodo Para asegurar la uniformidad de los electrodos de distintos fabricantes, establecieron una serie de normas para su clasificación y designaron un código de cifras y letras. Esta clasificación utiliza un sistema compuesto, por una letra mayúscula colocada en primer término, denominada prefijo, seguida de cuatro dígitos. Por ejemplo o b o L

E –  – 6  6 0 1 3 n ai t si r

El prefijo “E” significa, electrodo para soldadura eléctrica por arco.  arco.   C r o es f o r P

27 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Los dos primeros dígitos indican la resistencia a la tracción, en miles de libras por pulgadas cuadrada. En el ejemplo anterior, el 60 significa 60.000 libras por pulgadas cuadradas, lo que equivale a 42,2 kg por milímetro cuadrado. El tercer digito, indica la posición para soldar. El número (1) significa: soldar en todas las posiciones. Los dos últimos dígitos en conjunto, indican la clase de corriente a usar y la clase de revestimiento. revestimient o. El número (13) significa revestimiento con rutilo, corriente continua o alterna, polo negativo. Para el tercer digito: 1. Todas las posiciones. 2. Juntas en Angulo interior, en posición horizontal o plana. 3. Posición plana únicamente. Para el tercer y cuarto digito juntos: 10_ cc (+) revestimiento celulósico. 11_ cc (+) revestimiento celulósico. 12_ cc o ca (-) revestimiento con rutilo. 13_ ca o cc (+/-) revestimiento revestimi ento con rutilo y hierro en polvo (30% aprox.) 16_ cc (+) bajo tenor de hidrogeno (gas inflamable) 18_ cc o ca (+/-) revestimiento con bajo contenido de hidrogeno y con hierro en polvo. 20_ cc o ca (+/-) revestimiento con bajo contenido de hidrogeno y con hierro en polvo. o b o L n

24_ ca o cc (+/-) con rutilo y hierro en polvo. ia t si r C

Observaciones: r o es f

CC (corriente continua) o r P

28 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

CA (corriente alterna) + (Polo positivo) - 

(polo negativo)

Ejemplo: E- 9012, es un electrodo que tiene una resistencia al tracción de 90.000 libras por pulgada cuadrada, que equivale a 63,2 kg por milímetro cuadrado, se puede soldar con corriente continua, polo negativo, o con corriente alterna, su revestimiento es con rutilo, usándose en todas las posiciones.

Cebado del arco Cebar el arco es encender el electrodo provocando un corto circuito entre este y la pieza que tiene conectado la masa estableciendo así el arco voltaico para iniciar la soldadura.  A. El cebado consiste en golpear ligeramente ligeramente la punta del electrodo sobre el extremo de la pieza donde debe comenzar el soldeo y separarlo de inmediato hasta una distancia igual al diámetro del electrodo, iniciando el arco voltaico. B.

Otro modo de cebar el arco consiste en hacer un movimiento con el extremo del electrodo sobre la pieza similar al que se realiza al encender un fosforo.

Independientemente de la técnica usada para el cebado, en importante levantar en seguida el electrodo a la altura adecuada para par a establecer el arco; de lo contrario, se pega a la pieza y se pone rápidamente al rojo vivo a causa del paso de la corriente eléctrica de él. En este caso se produce con rapidez y se despega estirando de la pinza portaelectrodos o, si no resulta, se desengancha

de la pinza porta-electrodo. Ambas

operaciones se realizan sin retirar re tirar la pantalla de protección protecci ón delante de los ojos para evitar que la luz intensa los dañe. Una vez establecido el arco voltaico se produce con una velocidad de avance, una intensidad, una inclinación del electrodo y una longitud de arco adecuadas. Cuando todo o b

esto es correcto se produce un ruido característico del proceso de soldadura similar al o L n

chisporroteo del aceite caliente en un sartén. ai t si r C r o se f o r P

29 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

El cordón de la soldadura El cordón de la soldadura es el resultado de la aportación de metal durante el proceso de soldeo. En él se distinguen dos partes: la cara o lomo y la raíz. La presencia de la raíz en un cordón es una evidencia de que la soldadura ha penetrado suficientemente o b

entre las piezas, formando una buena unión. En la construcción del cordón influye o L n

también el movimiento que se aplica al electrodo a medida que se avanza en la ai t si r

soldadura. De esta forma, el cordón puede ser con balanceo. En este caso, se aplica un C r

movimiento de oscilación lateral a fin de asegurar una penetración en bordes de espesor mediano y grueso. Se distinguen cuatro movimientos de balanceo:

o se f o r P

30 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

a) Movimiento Circular, destinados a cordones que no requieren gran aporte aporte de metal ni elevada penetración. b) Movimiento semicircular: semicircular : este movimiento describe un arco o media luna y aseguran muy buena fusión de los bordes. c) Movimiento en zigzag: este movimiento se aplica en cordones anchos y para relleno rápido de uniones. d) Movimiento entrelazado: se utiliza para cordones de acabado que cubran los de relleno y dejar una soldadura de buena apariencia.

o b

Preparación de los bordes- Juntas (tipos) o L n

Se llama junta a las diversas formas que presentan las uniones en las piezas, y que están ai t si r

ligadas a la preparación de las mismas. Hay varias formas de unir piezas por medio del C r o se

cordón de soldadura. Estas dependen de variantes como el tipo de soldadura el metal base f o r P

31 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

que hay que soldar o de los elementos de trabajo que dispone. Generalmente se presentan los siguientes tipos: 1) Juntas a tope. Juntas a tope: son aquellas donde los bordes de las piezas a soldar, se tocan en toda su extensión, formando un ángulo de180° entre sí, este tipo de juntas se efectúan en todas las posiciones. Las juntas a tope a su vez se subdividen en: a) Juntas a tope en bordes rectos. b) Juntas a tope en bordes achaflanados en “V”.  “V”.   ACHAFLANADO:  ACHAFLA NADO: rebaje de unos 45 ° practicad practicados os a las dos piezas que deben unirse por soldadura para facilitar la deposición del cordón de soldadura. c) Juntas a tope en bordes achaflanados en “X”.  “X”.  Juntas a tope en bordes rectos Son juntas en donde las piezas a soldar no requieren preparación mecánica.

Juntas a tope en bordes achaflanados en “V”.  “V”.   Son juntas en las cuales los bordes de las piezas a soldar, requieren preparación mecánica, mecáni ca, de tal forma que al unirlos, formen una V entre sí.

o b

Juntas a tope en bordes achaflanados en “X”.  “X”.   o L n ai

Este tipo de juntas se refiere a la preparación mecánica que se efectúa por ambos lados de t is r C

la pieza a soldar, de tal forma que al unir dichos lados, formen una X entre sí. r o se f o r P

32 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

2) Juntas de solape. solape. Juntas de solape: en este tipo de juntas, los bordes de las piezas a soldar, no requieren preparación mecánica ya, que los mismos van superpuestos. El ancho de la solapa dependerá del espesor de la pieza a soldar.

3) Juntas en ángulo. ángulo. Juntas en ángulo y en ”T”.  ”T”.  Son juntas en donde las piezas debido a su configuración, forman ángulos interiores y exteriores, en el punto a soldar. Debido a esta particularidad, los bordes no requieren preparación mecánica.

o b o L n ia t si r C r o es f o r P

33 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Posiciones de soldeo Los cordones de soldadura se pueden realizar en distintas posiciones:  A. Plana.

B. En vertical ascendente. C. En vertical descendente. D. Horizontal. E. sobre cabeza o bajo techo.

Siempre que sea posible, es mejor poner las piezas que hay que unir en posición plana, ya que es la mejor para realizar un buen cordón de soldadura. Como norma general, en los procesos de soldeo bajo techo es preciso disminuir la intensidad un 10% respecto a la posición plana, para contrarrestar la fuerza de la gravedad sobre el metal de aportación cuando funde. En cuanto al soldeo den vertical, se usa la variedad de descendente en piezas de espesor fino, pues el escaso poder de penetración de la soldadura en esta posición evita que se perforen las piezas. Sin embargo, el soldeo vertical ascendente es adecuado para espesores superiores a 6 mm debido a su gran poder de penetración.

Deformaciones Deformaci ones de las piezas En todos los procesos de soldeo por fusión se producen dilataciones de los metales por efecto del calor. Al dilatarse, las piezas aumentan de volumen y luego, cuando se enfrían, o b o L

vuelven a su estado original. Esto ocurre siempre que el calentamiento y el enfriamiento se n ai t

realiza de manera uniforme en todas las piezas; pero cuando esto no es así se producen si r C

deformaciones de las mismas o en parte de ellas. r o s e f o r P

34 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

En general, se producen calentamiento localizados en la zona donde se depositan los cordones de soldadura. Estas zonas calentadas están rodeadas de otras frías que impiden una dilatación libre, lo que provoca deformaciones y tensión internas en las piezas.

Prevención de las deformaciones Existen varias maneras de contrarrestar las deformaciones producidas por las acciones de soldeo. En primer lugar, para reproducirlas al máximo no hay que depositar en la unión más metal de aportación del necesario, pues de este modo se evita un acceso de calor en las piezas. Después, diseño dis eño de los bordes, donde se busca la mayor sime simetría tría y el menor ángulo posible al realizar chaflanes en los bordes; luego, la forma de montar las piezas, por ejemplo, sujetando las piezas con sargentos o con algún objeto pesado que evite el movimiento que provocan las tensiones internas por

efecto de las dilataciones, o

deformando previamente las `piezas en sentido contrario a las que se prevé. También se debe cuidar el procedimiento de soldeo, por ejemplo realizando la soldadura de forma rápida para reducir el aporte de calor, o precalentado las piezas antes de soldar para que no se enfríen rápidamente y permitir permiti r que se adapten a los cambios de volumen, sobre todos en las muy gruesas, o realizando cordones de maneras simétricas, es decir, que cada cordón contrarreste las deformaciones provocadas por el anterior. Por último, el orden de los cordones, es decir, las secuencias que se utilizan para depositar los cordones. Así, en uniones largas se pueden usar el método conocido como el paso del peregrino, peregr ino, que consiste en compensar las deformaciones depositando pequeños codones de soldadura en sentido contrario al de avance del soldeo. También llamado al tresbolillo ayuda a reducir las deformaciones; consiste en ir alternado los cordones regularmente y de manera espaciada, y realizando la soldadura en sentido contrario al avance contrario del soldeo.  Aun tomando todas las precauciones precauciones para evitar las tensiones y las deformaciones deformaciones no siempre se impiden. Otros procedimientos para subsanar estas deformaciones se basan en tratamientos térmicos térmi cos posteriores al soldeo. Se trata de calentar uniforme o localizadament localizadamente e las

piezas

y

hacer

que

se

enfríen

de

manera

lenta. o b o L n ai t si r C r o s e f o r P

35 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

Soldadura por arco con gas protector

En este proceso la unión se logra por el calor generado por un arco eléctrico que se genera entre un electrodo y las piezas, pero el electrodo se encuentra protegido por una copa por la que se inyecta un gas inerte como argón, helio o dióxido de carbono CO2. Con lo anterior se genera un arco protegido contra la oxidación y además perfectamente controlado en cuanto a penetración, sobre espesor y ancho de la soldadura. Es ampliamente utilizado para soldar acero inoxidable, aluminio, cobre y magnesio. Existen dos tipos de soldadura por arco protegido: la TIG y la MIG. Con el sistema TIG el arco salta entre la pieza a soldar y un electrodo de tungsteno (este electrodo se fija a una pistola) que es refrigerado por una circulación de agua y argón. De la boca de la pistola emana el gas protector proveniente de una botella a través de un tubo conductor. Debido a que el electrodo es infusible, el metal de aportación procede de una varilla que se introduce en el baño de fusión con la misma técnica que en la soldadura oxiacetilénica. La mordaza de masa y el electrodo están unidos por unos cables eléctricos a un generador de corriente, que puede ser continua o alterna. El sistema TIG ofrece numerosas ventajas respecto a otros procedimientos que a continuación enumeramos. 1.

La protección gaseosa impide la inclusión de la escoria.

2.

La pistola es ligera y maniobrable

3.

La técnica ejecutiva es relativamente fácil y se obtienen óptimos cordones soldando

en todas direcciones. 4.

El arco es tranquilo y se puede trabajar fácilmente.

5.

La introducción separada del metal de aportación facilita la ejecución de la primera

pasada, porque se puede controlar con facilidad la fusión de las caras. 6.

Se pueden soldar casi todos los materiales ferrosos y no ferrosos.

7.

No se forman escorias que eliminar.

La consecuencia es una ejecución de óptimos resultados. La utilización de este sistema TIG es preferentemente para el acero inoxidable, cobre y sus aleaciones, y sobre todo para.las aleaciones ligeras de aluminio y magnesio, para las cuales ha resultado ser el o

sistema de soldadura más eficaz y en ciertos casos el único posibie. La limitación de este

b

procedimiento es la velocidad de avance, baja, y el costo del gas, que es muy alto. Las

n

o L ai t si

características del gas son las siguientes: es del todo inerte, es decir no se combina con r C r

otros elementos, no es soluble en el baño de fusión, se ioniza fácilmente y es más pesado que el aire

 

o s e f o r P

36 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

En la figura se muestra esquemáticamente la instalación sistema TIG.

La soldadura MIG (metal inert gas) es la que el electrodo es de un metal consumible que va siendo utilizado como metal de aporte, por lo que este sistema es considerado como de soldadura continua. Un método derivado es el MAG (metal active gas) en el cual se usa como protector el anhídrido carbónico.  Algunas características características de la soldadura por arco eléctrico

con

electrodo

revestido: El factor principal que hace del proceso de soldadura con

electrodo

revestido

un

método tan útil es su simplicidad y su bajo costo. Otros procesos, como el de soldadura de arco con electrodo de tungsteno y gas inerte, el de soldadura de arco metálico y gas inerte y el de soldadura de arco con núcleo fundente,

no

han

podido

desplazar del mercado a la soldadura con electrodo revestido. Todo lo que se necesita un soldador para trabajar con este proceso es una fuente

de

poder,

cables,

un

portaelectrodo y electrodos; además de los

elementos

máscara,

de

casco

seguridad y

guantes

como de o b

protección. o L n

Las fuentes de poder se consiguen ai t is r

fácilmente, vienen en distintos tamaños C r

y formas, y su costo es relativamente bajo. Se conocen muy bien los factores fac tores que intervienen en el dis diseño eño de las fuentes de poder

o s e f o r P

37 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

que se utilizan en la soldadura con electrodo revestido, y por esa razón es fácil fabricarlas y no se tienen que hacer grandes inversiones en equipo. Sin embargo, el procedimiento de soldadura con electrodo revestido no se presta para su utilización con equipos automáticos o semiautomáticos; su aplicación es esencialmente manual. La longitud de los electrodos es relativamente corta, por lo que bastan unos cuantos minutos para consumir un electrodo, debido a que el electrodo se agota en muy poco tiempo, el soldador tiene que interrumpir el trabajo a intervalos regulares para cambiarlo, y además debe picar y limpiar el punto de inicio antes de empezar a usar electrodo nuevo. Normalmente, el arco funciona menos de la mitad del tiempo total. Sin embargo, aun con todo este tiempo muerto y de preparación, un soldador eficiente puede ser muy productivo. Con algunos electrodos se obtienen mejores resultados cuando se mantienen alejados del objeto a soldar, que cuando se aplica la técnica de arrastre. Hay que tratar de que la distancia entre la punta del electrodo y el objeto sea siempre la misma. La soldadura presenta un mejor aspecto cuando se avanza a una velocidad constante y se mantiene un arco de longitud uniforme. Cada vez que se hace una pausa en algún sitio, el cordón se hace más ancho. Cuando el metal depositado se solidifica, solidif ica, se notan con claridad los llugares ugares en que varió la velocidad de avance. La transferencia transfer encia de metal da como resultado un cordón bien formado cuando la velocidad de avance es constante. El ángulo que forma el electrodo electro do con la pieza también afecta la transferenci transferencia a de metal, pues este ángulo dirige la fuerza del arco. Al acercar el ángulo hacia la vertical, aumenta la penetración. A medida que se disminuye el ángulo, se reduce la penetración. Cuando se inclina el electrodo hacia la izquierda o hacia la derecha, que es lo que se conoce como ángulo de trabajo, el cordón se desplaza del centro. Hay que manejar el electrodo como si de su punta emergiera un chorro imaginario de aire. El aire puede empujar el metal fundido, en cualquier punto que se dirija el electrodo. Hay que tener cuidado al seleccionar los electrodos, pues resulta importante que su composición sea adecuada al metal que se desea soldar. Si el electrodo y el metal depositado no son compatibles, es muy probable que la soldadura obtenida no sea buena. o

No es posible esperar que una soldadura soporte la carga para la que se diseñó si no se

b

realiza con el electrodo correcto. Un electrodo inadecuado da origen a porosidad, poca

n

o L ia t si

resistencia a la corrosión, soldaduras débiles y otros defectos. r C r o s e f o r P

38 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

HERRAMIENTAS DE MEDICIÓN Y TRAZADO  UNIDADES Y EQUIVALENCIAS –

REGLA MILIMETRADA: Es un instrumento de medición de longitud que tiene un número limitado de divisiones, según el sistema de medida que se utilice, tienen generalmente dos escalas, una en milímetro y la otra en pulgada; su largo varía entre 0,15m y 2m, son de acero inoxidable.

CALIBRE DE CURSOR (PIE DE REY): El calibre pie de rey está formado por una regla de acero terminada en un extremo por un brazo y un pico; sobre la propia regla están trazadas dos escalas, una en milímetros y la o b o L

otra en pulgadas. n ai t si r C r o s e f o r P

39 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

MICROMETRO DE TORNILLO (PALMER): Es un instrumento en el cual la pieza fundamental es un tornillo de paso decimal, permite la medición de longitudes con mayor precisión que el pie del rey; (cada vuelta del tambor equivale a 0,5 Mm.; ósea que cada dos vueltas recorre un milímetro). El cuerpo tiene la forma de una u, en uno de cuyos brazos penetra el tornillo, sobre este brazo se han grabado divisiones en milímetros. La que sería la cabeza del tornillo tiene forma de manguito cuyo extremo extrem o presenta cincuenta divisiones. Cada una de estas divisiones (rayitas) 1/100 de Mm. (1cm de milímetro). Este instrumento se debe usar con cuidado y solamente cuando se desea una medición con mucha precisión y sobre piezas de superficies bien lisas; lisas ; se debe procurar colocarlo exactame exactamente nte a escuadra con la pieza. o b o L n ai t si r C r o s e f o r P

40 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

o b o L n ai t si r C r o s e f o r P

41 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

o b o L n ai t is r C r o s e f o r P

42 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

o b o L n ai t si r C r o s e f o r P

43 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

o b o L n ia t si r C r o s e f o r P

44 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

o b o L n ai t si r C r so e f o r P

45 

 

Misión Monotecnica 43  

HERRERIA Y SOLDADURA

o b o L n ai t si r C r so e f o r P

46