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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD DE INGENIERADepartamento de Ingeniera MecnicaSANTIAGO

TITULO DE LA EXPERIENCIA

_____________________________________________SOLDADURA MIG___________________________________

EXPERIENCIA N __E134__Grupo N___3____Fecha de la Exp__24/06/2015__ Fecha de Entrega _____01/06/2015________

NOMBRE ASIGNATURA_______________ Procesos Mecnicos II___________________CDIGO__15113___

CARRERA________ Ingeniera de Ejecucin en Mecnica ___Modalidad (Diurna o Vespertina)______ Diurna ____

NOMBRES DE LOS ALUMNOS___ Caroca ________ Farias ________________ Adolfo _____________ ___ Pacheco ________ Bravo __________ Christian Daniel _____________ _____Soto _________Inostroza _________David Alejandro_____________ Apellido Paterno Apellido MaternoNombre

________________________ Firma del alumno

Fecha de Recepcin

Nota de Interrogacin ________________Nombre del Profesor _________Edwards, Maurizio_____

Nota de Participacin ________________

Nota de Informe ____________________ _________________________________Nota Final __________________ ______ ________________Firma del Profesor

SE RECOMIENDA AL ESTUDIANTE MEJORAR EN SU INFORME LA MATERIA MARCADA CON UNA X

________Presentacin________Clculos, resultados, grficos________Caractersticas Tcnicas________Discusin, conclusiones________Descripcin del Mtodo seguido_______ApndiceOBSERVACIONES_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Experiencia E134:

Soldadura MIG

Profesor: Maurizio Edwards. Alumnos: Adolfo Caroca. Christian Pacheco. David Soto. Asignatura: Procesos Mecnicos II. Cdigo: 15113. Grupo: 3.

NDICE

Resumen3Objetivos3Caractersticas Tcnicas de equipos4Metodologa experimental6Presentacin de datos y resultados8Comentarios y conclusiones10Apndice11a.Teora del experimento11b.Bibliografa14

RESUMEN

En el siguiente informe se expondr un ensayo de soldadura MIG (Metal Inerte Gas), en el cual, se explicar el proceso mencionado y adems se darn a conocer el procedimiento y los distintos componentes que puedan afectar para efectuar el proceso de manera efectiva. Finalmente, con los datos obtenidos de cada uno de los ensayos se realizar un grfico corriente v/s velocidad de salida del alambre para su posterior anlisis.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL: Que el alumno internalice y comprenda los conceptos tcnicos y parmetros de ajuste y control de las variables elctricas que gobiernan el proceso de soldadura al arco elctrico, manual MIG/MAG (Metal Inerte Gas/Metal Activo Gas), cuyo acrnimo en ingls ms conocido es GMAW (Gas Metal Arc Welding).

OBJETIVOS ESPECFICOS: Identificar las ventajas y desventajas de un proceso de Tensin o Voltaje constante (VC).

Que el alumno adquiera la capacidad de armar y ajustar variables claves de los proceso de soldeo, de modo de asegurar resultados adecuados.

CARACTERSTICAS TCNICAS DE EQUIPOS

Soldadora: - Marca: LINCOLN Electric. - Modelo: V350 PRO. - Capacidad de pinzas: 600 [A]. - Partes: Ampermetro de tenaza en CC/AC, voltmetro en CC/AC y fuente de poder.

Imagen 1: Especificaciones tcnicas.

Unidad alimentadora: - Marca: LINCOLN Electric. - Modelo: LN-25 PRO.

Imagen 2: Controles internos. Pistola de soldadura: - Material de la tobera: Cobre.

Alambre de soldadura: - Marca: Indura. - Modelo: AWS ER 70S-6. - Revestimiento: Cobre. Mascara para soldar: - Caractersticas visor: 4x10 vidrio grado 11.

Cilindro de gas: - Marca: Indura. - Contenido: Argn puro.

Placas de acero.

Escobilla. Tenaza: - Marca: Redline.

Martillo Picasal.

Flujometro: a) Flujo:- Rango: 0 - 28 [L/min]. - Resolucin: 1 [L/min]. b) Presin: - Rango: 0 - 4000 [psi]. 0 28.000 [Kpa]. - Resolucin: 100 [psi]. 400 [Kpa]. Rotmetro: - Rango: 0 - 50 [L/min]. - Resolucin: 10[L/min].

Imagen 3: Rotmetro (izquierda) y flujometro (derecha) utilizados en la experiencia.METODOLOGA EXPERIMENTAL

La experiencia comienza con una breve introduccin terica, en la cual se dan a conocer aspectos como el funcionamiento de la mquina de soldar y sus componentes, adems de los parmetros a modificar durante la experiencia (voltaje y velocidad de salida del alambre) y los datos a tomar en cada uno de los ensayos (corriente, sonido y cantidad de salpicadura).

Luego se enuncian los pasos a seguir para una realizacin correcta de la experiencia, los cuales son:

1. Instalar flujometro en el cilindro que contiene argn puro y enseguida conectar este a la caera para de esta manera poder trasladar el gas hasta el lugar donde se desarrollar la experiencia.

2. Luego girar la vlvula del cilindro para dar paso del argn. Cabe mencionar, que de acuerdo a las caractersticas del tipo de instrumentos a manejar se debe utilizar un flujo de 15 litros por minuto. Como este flujo es necesario trasladar por caeras al lugar donde se desarrolla el soldeo existen prdidas, razn por la cual, se debe utilizar el instrumento rotmetro para verificar en el lugar de desarrollo de la experiencia que exista el flujo de 15 litros por minuto de argn puro.

3. Por lo tanto se debe abrir la vlvula del lugar donde se desarrolla la experiencia e instalar por donde sale el gas el instrumento rotmetro conjunto con girar la vlvula del cilindro hasta que en el rotmetro se visualice el flujo necesario. Una vez obtenido el flujo deseado se cierra la vlvula presente en el lugar donde se realiza el proceso de soldadura y la del cilindro que contiene el gas se deja abierta.

4. Asegurarse que la soldadora est apagada.

5. Conectar tenaza (negativa) de la fuente de poder LINCOLN Electric 350 PRO a la plancha sobre la cual se trabajara y conectar tenaza (positiva) al alimentador de alambre.

6. Dar la corriente, a travs, del interruptor automtico.

7. Conectar la soldadora a la corriente.

8. Prender la soldadora y asegurarse que inicie correctamente (realice prueba de luces).

9. Poner en funcionamiento la soldadora en modo VC (voltaje constante).

10. Regular la cantidad de voltaje a utilizar y la velocidad de salida del alambre (para este primer ensayo 15 [volt] y 175 [pulg/min]).

11. Colocarse el coleto, la mscara para soldar y guantes de soldador. Mantener arriba la placa termoplstica de la mscara.

12. Abrir vlvula presente en el lugar donde se desarrolla la experiencia para permitir el paso del gas argn puro.

13. Poner placa de acero en la plancha sobre la cual se trabajar y verificar que de la pistola de soldadura la varilla del electrodo sobresalga entre 10 y 12 mm. Si se observa que el electrodo es mayor a 12, entonces cortar con la tenaza hasta el largo requerido o por el contrario si es menor se debe oprimir el gatillo de la pistola hasta lograr un valor entre los mencionados anteriormente.

14. Fijar extremo del electrodo de la pistola de soldadura cerca de la placa a soldar y luego bajar la placa de la mscara. Luego acercar ms el electrodo para que se produzca el puente elctrico y enseguida oprimir y mantener el gatillo de la pistola de soldadura para iniciar el proceso.

15. Aumentar o disminuir la distancia del electrodo respecto a la placa dependiendo del sonido odo, hasta el momento de que este se pueda or como un sonido constante de soldeo (caso ideal).

16. Registrar la corriente que se visualiza en la soldadora, adems del tipo de sonido odo que se origina al soldar y la cantidad de salpicadura.

17. Una vez tomados los datos soltar y oprimir nuevamente el gatillo de la pistola de soldadura para finalizar el proceso y enseguida apoyar esta en un lugar seguro, ya que esta se encuentra a una alta temperatura. Luego limpiar la superficie de la placa con la escobilla y utilizar el martillo picasal en caso que se forme escoria (muy poco probable en este tipo de soldadura).

18. Repetir los pasos del 13 al 17 para realizar un nuevo proceso de soldadura. Cabe mencionar que para la realizacin de los ensayos se trabaja con 15 [volt], 17 [volt] y 18,5 [volt], y en cada uno de ellos se utilizan velocidades de salida de alambre distintas, partiendo desde 175 [pulg/min] y aumenta dicho valor de 25 en 25, hasta llegar a 275 [pulg/min], obteniendo de esta manera 5 ensayos para cada uno de los tres voltajes a utilizar.

19. Advertencia: a. No tocar la placa con la mano sin proteccin de guante para soldadura, ya que se encuentra caliente la placa y el electrodo sobresaliente de la pistola de soldadura. Esto puede producir quemaduras hasta cuarto nivel y llegar a provocar hasta la muerte.

b. No mirar directamente el arco elctrico ya que puede producir queratitis actnica.

20. Retirar los distintos componentes de la soldadora y guardar los elementos de seguridad utilizados en el proceso de soldar (coleto, mascara de soldar y guantes de soldador), adems de cerrar la vlvula presente en el lugar donde desarroll el proceso de soldadura, as como tambin cerrar la vlvula del cilindro que contiene el argn puro y posteriormente retirar el flujometro de este, as como tambin de limpiar los restos de electrodos utilizados y posibles escorias mientras se deja enfriar tanto la placa como la pistola de soldadura.

21. Finalmente se procede a apagar la soldadora, desconectar las tenazas de esta, retirar la placa de la plancha donde se trabaj y apagar el interruptor automtico.

PRESENTACIN DE DATOS Y RESULTADOS

Tabla 1: Voltaje, velocidad de salida del alambre, corriente, sonido y salpicadura de cada uno de los ensayos realizados.EnsayoVoltaje [volt]velocidad de salida del alambre [pulg/min]corriente[amper]SonidoSalpicadura

115175120Poco constantePoca

2200131ErrticoMucha

3225128Poco constantePoca

4250154Constante Poca

5275147ErrticoMucha

617175130Poco constante Poca

7200138Poco constante Regular

8225150Constante regular

9250161ConstantePoca

10275177ConstantePoca

1118,5175135ConstantePoca

12200148ConstantePoca

13225153ConstantePoca

14250165ConstantePoca

15275177ConstantePoca

Grfico 1:

COMENTARIOS Y CONCLUSIONES

Durante la experiencia se utiliz un rotmetro que se emplea para argn ms dixido de carbono, razn por la cual, el flujo en el lugar donde se desarroll la experiencia pudo haber sido distinto al necesario, por lo tanto, puede haber provocado ciertos errores.

El sistema utilizado es altamente robotizado (comparacin al proceso SMAW), por lo cual se necesita una menor habilidad del soldador para que el proceso de soldar sea realizado de manera correcta, pero aun as es posible notar una mayor dificultad respecto a la movilidad de instrumentos como la pistola de soldadura, unidad alimentadora de alambre y gas necesarios para el procedimiento MIG en relacin al proceso SMAW.

Se puede observar en el grfico 1 que a medida que se utiliz un mayor voltaje con una misma velocidad de salida de alambre se requiere una mayor corriente para efectuar la soldadura.

Al realizar un anlisis de los datos obtenidos en la tabla 1 se puede observar que en la mayora de los casos se logr ver una misma tendencia al analizar cualquiera de los voltajes, de modo que a medida que aumenta la velocidad de salida del alambre, tambin aumenta la corriente necesaria para soldar.

Se constata que al realizar una comparacin del proceso de soldadura MIG con el proceso de soldadura SMAW, este proceso es de manera mucho ms continua ya que el electrodo es suministrado de manera constante y no es necesario detener el proceso para realizar el cambio de electrodo como en el otro.

Al momento de realizar la experiencia se pudo apreciar que hubo un gran depsito de material, mnima presencia de escoria y se produjo en la mayora de los casos poca salpicadura, lo cual tiene gran coherencia ya que a diferencia del proceso SMAW, en el MIG se utiliza una bobina de induccin ajustable que atena las variaciones no deseadas de corriente, reduciendo as la tendencia a producir salpicaduras de soldadura.

En definitiva, se puede concluir que el proceso de soldadura MIG es un proceso ms continuo, ms fcil de realizar, presenta menor prdida de electrodo, exige un menor tiempo para un mismo requerimiento, genera menos discontinuidades en el cordn de soldadura, puede ser utilizado para soldar en cualquier posicin, razones por las cuales lo hace un proceso altamente eficiente en comparacin con el proceso de soldadura SMAW.

APNDICE

A) Teora del experimento:

Soldadura MIG/MAG:Es un proceso de soldadura por arco bajo gas protector con electrodo consumible, el arco se produce mediante un electrodo formado por un hilo continuo y las piezas a unir, quedando este protegido de la atmsfera circundante por un gas inerte (soldadura MIG) o por un gas activo (soldadura MAG).La soldadura MIG/MAG es intrnsecamente ms productiva que la soldadura MMA donde se pierde productividad cada vez que se produce una parada para reponer el electrodo consumido. El uso de hilos slidos y tubulares ha aumentado la eficiencia de este tipo de soldadura hasta el 80%-95%.LasoldaduraMIG/MAG es un proceso verstil, pudiendo depositar el metal a una gran velocidad y en todas las posiciones, este procedimiento es muy utilizado en espesores pequeos y medios en estructuras de acero y aleaciones de aluminio, especialmente donde se requiere un gran trabajo manual.La introduccin de hilos tubulares es particularmente favorable para la produccin de estructuras pesadas donde se necesita de una gran resistencia de soldadura.La soldadura por gas inerte de metal (MIG) utiliza un electrodo de metal que sirve como material de relleno para la soldadura y se consume durante la soldadura.El argn es tambin el gas primario utilizado en la soldadura MIG, a menudo mezclado con dixido de carbono.La soldadura MIG fue desarrollada para metales no ferrosos, pero se puede aplicar al acero.

Equipamiento: Para llevar a cabo la soldadura mediante el procedimiento MIG-MAG es necesario algunos equipos, como los siguientes:

a- Transformador: La fuente de potencia elctrica que se encarga de suministrar la suficiente energa para poder fundir el electrodo en la pieza de trabajo. Son de tipo DC (corriente directa) con caracterstica de salida de Voltaje Constante (CV). Tiene la funcin de reducir la tensin alterna de la red de consumo a otra apta para la soldadura. Principalmente un transformador est formado de un ncleo constituido porchapas magnticas apiladas en cuyas columnas se devanan dos bobinas. En la primera de ellas consta del circuito primario formado por un nmero de espiras superior a la segunda y con una seccin inferior a esta. En la segunda se forma el circuito secundario, formado por lo cual con un menor nmero de espiras y mayor seccin.

b- Rectificador: Este elemento convierte la tensin alterna en continua, la cual es muy necesaria para poder realizar la soldadura MIG/MAG.

El rectificador est constituido de semiconductores de potencia (diodos de silicio), normalmente colocados sobre aletas con el objetivo de aumentar su refrigeracin.

c- Inductancia: La misin de la inductancia es el aislamiento de la corriente de soldadura, lo que produce una mayor estabilidad de la soldadura. Si la mquina est equipada por una inductancia de valor inductivo elevado, esta tambin estar dotada de un sistema que elimine este efecto durante el cebado del arco, ya que si al efectuar el cebado se tiene una gran inductancia el arco no se llegara a producir. Este elemento est formado por un ncleo en el que estn arrolladas algunas espiras por las que circula la corriente continua de la soldadura.

d- Unidad alimentadora de hilo: Esta unidad hace el avance a velocidad constante del hilo necesario para realizar la soldadura mediante un motor, generalmente de corriente continua.

La velocidad se puede regular entre unos valores que van de 0 a 25 m/min. Esta regulacin se puede conseguir normalmente mediante un control elctrico que acta sobre un motor de alimentacin.

El sistema de arrastre est constituido por uno o dos rodillos de arrastre que trabajan contra otros rodillos de presin. El rodillo de presin debe estar ajustado correctamente, ya que una presin excesiva puede producir aplastamientos en el hilo, haciendo que no se deslice bien. Por lo contrario, cuando no hay suficiente presin sobre el hilo se puede producir una alimentacin a velocidades irregulares.e- Pistola de soldadura: Mediante este elemento se conduce el hilo, se acciona la corriente elctrica y se acciona el gas protector a la zona del arco de soldadura.Todos los conductos van recubiertos por una tubera de goma y todo el conjunto forma la manguera que conecta la mquina con la pistola. En la punta de la pistola de la soldadura va montada una buza exterior que canaliza el gas hasta la zona de soldadura, en el interior se encuentra un tubo de contacto que proporciona al hilo la corriente necesaria para realizar el arco de soldadura. Este tubo de contacto tiene su orificio interior calibrado para cada dimetro de hilo.La distancia entre la punta del tubo de contacto hasta el arco es controlada por el operario, pero la longitud del arco es controlada automticamente por los parmetros regulados en la mquina.

Desplazamiento y movimiento de la pistola:

En lasoldadura MIG/MAGexisten dos modos dedesplazamientode la pistola: Hacia la izquierda:el movimiento de la pistola va de derecha a izquierda

Hacia la derecha:el movimiento de la pistola va de izquierda a derechaEstas variables dependen del material y del espesor de la pieza a soldar. Para soldar acero o metales similares, la direccin de soldadura no es relevante, pero para soldar aluminio debe emplearse el mtodo a izquierda.En siguiente tabla se exponen las caractersticas y principales aplicaciones de cada desplazamientoymovimientode la pistola. Parmetros de soldadura:

a- Intensidad de corriente:controla el aporte de calor, el tamao de la soldadura y la profundidad de penetracin.

b- Voltaje del arco:controla el perfil de la soldadura.

c- Velocidad de alimentacin del alambre:controla la intensidad de la soldadura.

d- Dimetro del alambre:depende de su velocidad de alimentacin, de la intensidad de corriente, del gas protector y del material a soldar.Tambin debemos tener en cuenta elflujo o caudal de gas protector(depende del material y del alambre utilizado), lalongitud del extremo libre del alambrey lavelocidad de soldeo.B) Bibliografa:

1) Gua E134, procesos de soldadura industrial manual, GMAW (MIG/MAG).2) http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn53.html3) http://www.lincolnelectric.com/assets/servicenavigator-public/lincoln3/ims679.pdf 4) http://www.lincolnelectric.com/assets/servicenavigator-public/lincoln3/ims10031.pdf5) http://www.indura.cl/_file/file_1774_mig_mag.pdf