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UNIONES SOLDADAS

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Page 2: UNIONES SOLDADAS

• Económica. Grandes ahorros en peso del aceroutilizado

• Zona de aplicación. Es mucho mayor que en tornillos yremaches

• Rigidez. Las estructuras son soldadas directamente unacon otra

• Proceso de fusión. Hace estructuras continuas• Cambios de diseño. Trabajo de campo• Ruido. Proceso silencioso• Cantidad. Ahorro tiempo de detalles, fabricación y

montaje

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Soldadura es un procedimiento por el cual doso más piezas de metal se unen por aplicaciónde calor, presión, o una combinación deambos, con o sin al aporte de otro metal,llamado metal de aportación, cuyatemperatura de fusión es inferior a la de laspiezas que han de soldarse.

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La soldadura constituye una unión fija entre dos o más piezas metálicas, por lo general de igual material, las cuales por medio de calor entregado a las mismas, y casi siempre a un material adicional de aporte, se funden y se combinan resultando una unión.

Soldaduras Fuertes: Unión por Cohesión.

Oxiacetilénica (autógena), soldadura eléctrica por arco voltaico, soldadura aluminotérmica y por resistencia eléctrica y presión.

Soldaduras Blandas: Unión por Adhesión.

Aleaciones de estaño y plomo, el material aportado es de menor resistencia y dureza que los que se unen

Soldaduras con aporte de material: Unión por fusión de los materiales o del material de aporte

Soldaduras sin aporte de material: Además de la fusión necesitan presión para la soldadura.

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La resistencia de la soldadura depende de:

- Calidad del metal de aportación

- Espesor de la junta

- Tersura de las superficies

- Tipos de materiales a soldar

- Temperatura del soldado

- Duración del contacto entre la soldadura y la parte a la temperatura de soldado.

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Incluye:

- Línea de referencia.

- Flecha.

- Símbolos básicos.

- Dimensiones y otros datos

- Símbolos complementarios.

- Símbolos de acabado.

- Cola de la flecha.

- Especificación o proceso.

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a. Soldadura en planta horizontal: El material de aporte se deposita, luego de fundido, por gravedad.

b. Soldadura horizontal sobre pared: El material fundido tiende a escurrirse hacia abajo

c. Soldadura vertical: presenta un grado de dificultad similar al anterior.

d. Soldadura sobre cabeza: Mayor dificultad. El metal fundido tiende a desprenderse.

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Page 14: UNIONES SOLDADAS

No considero el esfuerzo normal

Garganta

Potencio el esfuerzo cortante

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Se funden las piezas a soldar y el aporte.

Se usa el calor del arco voltaico producido al circular una corriente eléctrica, a través del aire, entre los electrodos positivo y negativo, constituidos por la pieza a soldar que actúa de ánodo y la pinza con la varilla del material de aporte que es el cátodo.

Se alcanzan temperaturas de hasta 3600 C

Electrodo: Es la pinza con la varilla de aporte de material

Pieza: Es el material a soldar.

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• ELEMENTOS AUXILIARES DE LA MAQUINA DE SOLDAR

– A- Pinza Portaelectrodo

– B- Grapa para puesta a tierra

– C- Pinza de masa

– D- Electrodos

• Electrodo de carbón

• Electrodo metálico

• Electrodo recubierto

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Está constituido por una varilla de acero o aleación, las que actualmente vienen todas revestidas o recubiertas con un material especial

Recubrimientos:

Revestimiento de rutilo óxido de titanio.

Revestimiento ácido: Ferro manganeso

Revestimiento básico: Carbonato cálcico

Revestimiento orgánico: Celulosa

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EXX1X - toda posición

EXX2X -posición plana y horizontal

EXX3 – posición plana solamente

EXX4X - toda posición, vertical

descendente

ESPECIFICACIÓN PARA

ACEROS AL CARBONO DE

ELECTRODOS REVESTIDOS

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AWS REVESTIMIENTO CORRIENTE POLARIDAD

POSICIÓN

E-6010 Celulósico Sódico CC EP P V SC H

E-6011 Celulósico Potásico CA CC EP P V SC H

E-6012 Rutilio Sódico CA CC EP P V SC H

E-6013 Rutilio Potásico CA CC AP P V SC H

E-7014 Rutilico HP CA CC AP P V SC H

E-7015 Rutilio Sódico BH CC EP P V SC H

E-7016 Rutilio Potásico BH CA CC EP P V SC H

E-6020 Oxido de hierro CA CC AP P H Filete

E-7027 Oxido de hierro HP CA CC AP P H Filete

NOMENCLATURA:HP: Hierro en polvo, BH: bajo Hidrógeno, CA: Corriente Alterna, AP: Ambas

Polaridades, EP: Electrodo Positivo, EN: Electrodo Negativo, SC: Sobre Cabeza, P: Plana, V: Vertical, H: Horizontal

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Clasificación Penetración Aplicación Básica

E6010 Profunda Buenas propiedades mecánicas,

Especialmente en pases múltiples,

como en edificios, puentes,

recipientes a presión y tuberíasE6011

E6012Media

Bueno para filetes horizontales de

alta velocidad y un solo pase. Fácil

de manejar. Especialmente para

casos de pobre ajuste.

E6013Media Para obtener soldaduras de buena

calidad dentro del metal

E6020 Profunda mediaPara soldaduras de filete horizontal

en secciones pesadas.

E6027 MediaElectrodo de polvo de hierro.

Rápido y fácil de manejar.

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Número de electrodo

AWS

Resistencia a la

tensión

MPa (kpsi)

Límite Elástico

MPa

Elongación (%)

E60xx 427 (60) 345 17- 25

E70xx 482 (70) 393 22

E80xx 551 (80) 462 19

E90xx 620 (90) 531 14 – 17

E100xx 689 (100) 600 13 – 16

E110xx 760 (110) 670

AWS: American Welding Society.

2 o 3 primeros dígitos: Resistencia a la tensión (kpsi – ksi)

Penúltimo dígito: Posición del soldado: 1. Plana, horizontal, vertical y elevada

2. Filetes planos y horizontales

3. Solo en posición plana

Último dígito: Variables de la técnica de soldado como fuente de corriente.

Los diámetros varían entre 1/16 y 5/16 in o 2 a 8 mm

Page 23: UNIONES SOLDADAS

Espesor de la

Chapa. mm

Diámetro del

electrodo. mm

Intensidad de la

corriente A

Energía

absorbida kwh

Consumo de

electrodos. kg

2 2 40 – 60 0,8 0,1

4 3 a 4 80 – 120 1,2 0,2

6 3 a 5 130 – 180 2 0,4

8 3 a 5 130 – 200 3 0,6

10 4 a 6 140 –210 4 0,8

12 4 a 6 150 – 220 5 1,0

14 4 a 6 160 – 230 6 1,2

16 4 a 6 170 – 240 7 1,4

18 4 a 6 175 – 250 8 1,6

20 4 a 6 175 – 260 9 1,8

22 4 a 6 180 – 260 10 2,1

24 4 a 6 185 – 260 11 2,4

26 4 a 8 190 – 260 12 2,7

30 4 a 8 200 – 260 14 3,3

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El revestimiento se funde y forma una envoltura gaseosa que impide la penetración del nitrógeno y del oxígeno del aire, que causarían, el primero la fragilidad del material y, el segundo, inclusiones de óxidos, que debilitan la soldadura.

Además el revestimiento contiene elementos que suplen las materias eliminadas por la combustión, como por ejemplo el manganeso y el carbono.

Al ionizar el aire, estabiliza el arco eléctrico.

Forma escorias que cubren el cordón de soldadura, disminuyendo la velocidad de enfriamiento con lo que se reducen las tensiones en el material además de absorber las impurezas del baño de fusión.

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Diagrama esquemático del equipo

MIG

1. Una máquina soldadora

2. Un alimentador que controla el avance del alambre a

la velocidad requerida.

3. Una pistola de soldar para dirigir directamente el

alambre al área de soldadura.

4. Un gas protector, para evitar la contaminación del

baño de soldadura.

5. Un carrete de alambre de tipo y diámetro específico.

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Se usa el calor de la llama producida por la combustión del acetileno (C2H2) al reaccionar con Oxígeno, después de que se mezclan en el soplete (boquilla y tubo mezclador)

El acetileno entra a 0,3 y 0,6 kg/cm2 máximo 1,5 kg/cm2.

El oxígeno entra a menos de 4 kg/cm2.

3200° c

C2H2 + O2 2OC + H2 + calor2OC2 + H2 +3/2O2 2CO2 + H2O + Calor

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En generadores de acetileno: El carburo de calcio (CaC2) se combina químicamente con el agua (H2O) produciendo acetileno (C2H2)

CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2 + calor

Caída de agua sobre carburoCaída de carburo sobre aguaContacto en balde volcador

Almacenado diluido en acetona en tubos de acero

Masa porosa de asbesto, tierra de diatomeas y carbón vegetal

P = 15 a 20 kg/cm2, Aproximadamente 6000 l a una presión absoluta de 19 kg/cm2

disueltos en 13 litros de acetona

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Almacenado en tubos a 125 kg/cm2 - 200 kg/cm2 un volumen de 10000 l O2

El regulador o reductor de presión reduce la presión de almacenamiento a la de trabajo.

Page 30: UNIONES SOLDADAS

Según la cantidad de O2 combinado.

a. Zona fría de gases no quemados

b. Cono luminoso de la llama

c. Zona de soldadura

d. Llama dispersa por acceso de oxígeno del aire

Combustión Neutra: Sin exceso de combustible o comburente en la llama. Proporción O2 – C2O2

= 1 : 1.1

Para soldar acero. Aporte hierro dulce

Con exceso de O2: Núcleo pequeño y quema de material.

Para aleaciones de CuZn.

Con exceso de C2O2: Núcleo grande, sopladuras y soldadura defectuosa.

Para Fundición gris. Aporte Bronce.

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Soldadura a izquierda: La varilla del aporte va delante de la llama, (ambas en zigzag). Esta por soplado empuja el material fundido hacia delante.

Para materiales de hasta 3 mm de espesor.

Inconvenientes de pérdida de calor, enfriamiento rápido y textura con defectos

Soldadura a derecha: La varilla del aporte va siguiendo a la llama. (ambas en forma circular)

Para espesores de más de 3 mm.

La llama calienta la zona de fusión y retiene el material fundido por efecto de soplado

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Al hacer circular una corriente eléctrica a través de dos piezas, la zona de contacto, al presentar mayor resistencia que el resto de las mismas, experimenta una elevación de temperatura por el paso de la corriente. Esto hace que las partes en contacto se fundan, y al presionarlas una contra otra se unan, soldándose al enfriarse y solidificarse nuevamente.

La soldadura se realiza utilizando dos electrodos con los cuales se aplica una tensión eléctrica a las piezas haciendo circular una corriente.

Con los mismos electrodos, se aplica una presión a ambas piezas con lo cual se logra que se suelden en las partes en contacto.

El contacto donde se produce la soldadura puede ser puntual, lineal o con características especiales, utilizándose distintos tipos de electrodos

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Los dos electrodos generalmente son cilíndricos y enfriados interiormente por agua, con un diámetro D en el cuerpo del electrodo y d en la punta de contacto.

Para materiales delgados: d = 0,25 + 2t

para materiales gruesos: d = (2.54.t)1/2

Longitud de solape: L = d +2e

emax = d

Se utilizan voltajes del 2V a 10V y corrientes de 3.000 A a 50.000 A, con fuerzas desde 10 N a los 100 N

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Es una serie de soldaduras por puntos en forma continua hechos por un electrodo circular que rueda sobre las piezas a unir al mismo tiempo que se aplica una tensión eléctrica y una fuerza mecánica.Las dimensiones son las mismas que para la soldadura por puntos.Los electrodos están constituidos por dos ruedas o rodillos de cobre de diámetros que varían, según el espesor del material a soldar, de 5 cm a 60 cm o más.

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Soldadura con resaltos

Para piezas fabricadas en serie

Soldadura a tope

En aceros de bajo carbono, metales no ferrosos como cobre, aluminio y

aleaciones de cobre y zinc

Soldadura por Chisporroteo

Igual a la anterior, excepto que se separan para producir el calor. La soldadura queda

sin impurezas

Para aceros de alto carbono.