Soldadura

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1. INTRODUCCIÓN AL DISEÑO POR SOLDADURA
1.1. Soldadura y procesos
La soldadura de arco es la de uso más común en la fabricación del acero estructural. Esta consiste en la fusión conjunta de metales al utilizar el calor generado por un arco eléctrico. La figura 1 muestra el proceso.

Figura1.1. Proceso de soldadura de arco metálico protegido (SMAW).

Las temperaturas en los elementos quesueldan pueden alcanzar los 1700 oC, (dentro del arco esta temperatura puede llegar a 5500oC). El campo electromagnético generado arrastra los glóbulos de metal fundido, y al enfriarse, se mezclan los elementos a unir; la soldadura será entonces una mezcla del material base y el material del electrodo.

El electrodo se debe mover a lo largo de una trayectoria y a una velocidad conveniente para queel proceso de soldadura sea completo. Este movimiento

puede ser ejecutado manualmente (por un soldador), o por una máquina en forma automática.

Se debe proveer la energía adecuada para mantener el arco eléctrico, esto significa suministrar el voltaje y el amperaje adecuado. La fuente de potencia puede ser tanto C.A, como C.D. En general los altos voltajes poseen altas velocidades desoldado.

El arco de soldadura se puede lograr mediante dos procesos. El proceso de arco metálico protegido o el proceso de arco sumergido. Cada uno de éstos procesos se describen a continuación.

1.2. Proceso de soldadura de arco metálico (SMAW)
Este proceso utiliza un electrodo metálico (varilla), con un recubrimiento especial. Este se consume durante el proceso.

Este recubrimiento consiste enuna mezcla arcillosa de aglutinantes de silicato y materiales en polvo, como carbonatos, fluoruros, óxidos, aleaciones metálicas y celulosa. Ver figura 1.

La cubierta se convierte en forma parcial en gases de protección y en escoria, mientras que el metal de aportación absorbe al metal remanente. La cubierta tiene varios propósitos:

1) Ayuda a canalizar y dirigir la corriente del arco.

2)La caliza y celulosa del recubrimiento, forman gases que protegen la soldadura. Estos gases son monóxido de carbono, bióxido de carbono, hidrógeno y vapor de agua. Estos gases protegen a la soldadura de reaccionar con el oxígeno y el hidrógeno de aire evitando la formación de óxidos y nitruros, asociados con pérdida de ductilidad, baja resistencia y pobre resistencia a la corrosión.

3)Alumina y magnesio, el óxido de manganeso y sílice, forma escoria. La escoria atrae y retira las impurezas (al retirar la escoria). Además protege la soldadura del aire mientras se enfría.

La escoria es más ligera que el material base fundido, y sube a la superficie, además las velocidades de enfriamiento entre la escoria y el metal base son diferentes, lo que ayuda a la escoria a liberarse. Estadebe retirarse mediante cepillado, antes de pintar o colocar capas adicionales de soldadura.

La SMAW se considera un método manual, muy utilizado en soldadura en campo. El equipo que se utiliza es pequeño y portátil, útil para soldaduras de filete intermitentes.

1.3. Proceso de soldadura arco sumergido (SAW)
El proceso de soldadura de arco sumergido utiliza un electrodo de alambre desnudocontinuo y un material granular denominado fundente. Ver figura 3 y 4.

Figura 1.3. Proceso de soldadura de arco metálico sumergido (SMA).

Figura 1.3. Proceso de soldadura de arco metálico sumergido (SMA).

Figura 1.4. Proceso de soldadura de arco metálico sumergido (SMA).

El electrodo de alambre desnudo se alimenta en forma automática desde un carrete del cabezal de soldado, a unavelocidad constante que permite mantener el arco. El fundente se deposita en forma automática por gravedad desde una tolva sobre el área de trabajo.

Este proceso se utiliza en taller y es aplicado mediante equipo automático o semiautomático. El proceso SAW es aplicable en cordones de soldadura largos (hasta 9m o más), aplicables a soldadura de filete, penetración parcial, total o de ranura.

En...
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