Soldadura

Capitulo IV

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4.3. PROCESOS DE SOLDADURA
Los procesos de soldadura se dividen en dos categorías principales:1) soldadura por 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 2) soldadura de estado sólido, en la cual se usa calor o presión o ambas para obtener la fusión, pero losmetales base no se funden ni se agrega un metal de aporte. La soldadura por fusión es la categoría más importante e incluye: 1) la soldadura con arco eléctrico, 2) la soldadura por resistencia, 3) la soldadura con oxígeno y gas combustible y 4) otros procesos de soldadura por fusión (los que no pueden clasificarse en alguno de los primeros tres tipos). Los procesos de soldadura por fusión se analizanen las cuatro secciones siguientes, que cubren las operaciones de soldadura de estado sólido. Y posteriormente, examinamos temas relacionados con todas las operaciones de soldadura: calidad de la soldadura, soldabilídad y diseño para soldadura.

4.3.1.

SOLDADURA CON ARCO ELÉCTRICO

La soldadura con arco eléctrico, SAC (arc welding en inglés, AW), es un proceso de soldadura en el cual launión de las partes se obtiene por fusión mediante el calor de un arco eléctrico entre un electrodo y el material de trabajo.

Figura 4.9 Configuración básica y Circuito eléctrico de un Proceso de soldadura Con arco eléctrico.

Un proceso de AW general se muestra en la figura 4.9 Un arco eléctrico es una descarga de corriente eléctrica a través de una separación en un circuito. Se sostiene por lapresencia de una columna de gas térmicamente ionizada (denominada plasma) a través de la cual fluye la corriente. En un proceso de AW, el arco eléctrico se inicia al acercar el electrodo a la pieza de trabajo, después del contacto el electrodo se separa rápidamente de la pieza a una distancia corta. La energía eléctrica del arco eléctrico así formado produce temperaturas de 5500 C o mayores, queson lo suficientemente calientes para
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Ing. Mecánica – Tecnología Mecánica II

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fundir cualquier metal. Se forma un pozo de metal fundido, que consiste en metal(es) base y metal de aporte (si se usa uno), cerca de la punta del electrodo. En la mayoría de los procesos de soldadura con arco eléctrico, se agrega un metal de aportedurante la operación para aumentar el volumen y fortalecer la unión soldada. Conforme el electrodo se mueve a lo largo de la unión, el pozo de metal fundido se solidifica de inmediato. El movimiento del electrodo se consigue ya sea mediante una persona que solda (soldadura manual) o por medios mecánicos (soldadura con máquina, soldadura automática o soldadura robótica). Un aspecto problemático dela soldadura manual con arco eléctrico es que la calidad de la unión fundida depende de la habilidad y ética de trabajo del soldador. La productividad también es un aspecto de la soldadura con arco eléctrico. Con frecuencia se mide la productividad como tiempo de arco eléctrico, que es la proporción de las horas trabajadas en las que se obtiene una soldadura con arco eléctrico. Esto es:Duracion del arco =

Tiempo en que el arco electrico esta encendido Horas trabajadas

4.7

Esta definición de productividad puede aplicarse a un soldador individual o a una estación de trabajo mecanizada. Para la soldadura manual, el tiempo de arco eléctrico es por lo general de un 20%. Se requieren periodos de descanso frecuentes para que el soldador supere la fatiga en la soldadura manual conarco eléctrico, la cual establece condiciones de tensión en la coordinación manual-visual. La duración del arco eléctrico aumenta al rededor del 50% (mas o menos, dependiendo de la operación) para la soldadura con maquina, automática y robótica.

4.3.1.1. Tecnología general de la soldadura con arco eléctrico Antes de describir los procesos individuales de soldadura con arco eléctrico, es...