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Proceso SMAW

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Folleto descriptivo del proceso SMAW

Text of Proceso SMAW

  • 1. Ing. Vinicio Acua 1 UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE SEDE LATACUNGA PROCESO DE SOLDADURA POR ARCO METALICO REVESTIDO (SMAW) INSTRUCTOR ING. VINICIO ACUA LOJA 25 AL 29 DE JUNIO DEL 2001

2. Ing. Vinicio Acua 2 IMPORTANCIA La soldadura es el mtodo ms eficaz para unir materiales metlicos, miremos a nuestro alrededor: los aparatos domsticos, carpintera metlica (puertas, ventanas, pasamanos, etc.), el edificio ms alto del mundo, la industria automotriz, frrea, naval, area, los cohetes lunares, los reactores nucleares y la electrnica son solo unos pocos ejemplos de las grandes avances debido a la soldadura auque no ocupen un lugar preponderante en los titulares de los medios informativos. 3. Ing. Vinicio Acua 3 Normas De Referencia. Para comprender la soldadura es necesario familiarizarse con algunos trminos utilizados en la industria. La American Welding Society (AWS), American Society of Mechanical Engineers (ASME), American Petroleum Institute (API), American Water Works Association (AWWA), American Society for Testing and Materials (ASTM), American Society for Nondestructive Testing (ASNT), Occupational Safety and Health Act (OSHA) entre otras emiten definiciones, especificaciones, codificaciones, procedimientos y leyes para ejecutar una soldadura segura y de calidad. Procesos de Soldadura. Hay muchas formas y tipos de hacer una soldadura. La AWS ha agrupado los procesos de soldadura (Fig. 1) de acuerdo a varios criterios como modo de transferencia de energa, atraccin capilar, etc. Fig. 1.- Procesos de Soldadura clasificados segn la AWS 4. Ing. Vinicio Acua 4 5. Ing. Vinicio Acua 5 El grupo de soldadura por arco AW es el ms popular e incluye distintos procesos y numerosas variantes como: CAW, SMAW, SAW, GMAW, GTAW, PAW, FCAW, SW, EGW, EW, siendo el proceso SMAW el ms utilizado para la construccin y el mantenimiento. SOLDADURA POR ARCO METALICO PROTEGIDO La soldadura por arco metlico protegido, Shielded Metal Arc Welding, (SMAW) es un proceso que incluye un arco entre un electrodo cubierto y el charco de soldadura. Este proceso se usa con proteccin de la descomposicin de la cobertura del electrodo, sin la aplicacin de presin y con el metal de aporte proveniente del electrodo. Figura 2 Fig 2.- Proceso SMAW PRINCIPIO DE OPERACIN El proceso de soldadura por arco metlico protegido (figura 3) consiste en un arco entre un electrodo cubierto y el metal base. El arco se inicia tocando momentneamente el electrodo con el metal base. El calor del arco funde la superficie del metal base para formar un charco fundido. El metal del electrodo fundido se transfiere a travs del arco hacia el charco fundido y se convierte en el metal de soldadura depositado. El depsito se cubre con la escoria proveniente del revestimiento del electrodo. El arco y el rea inmediata quedan envueltos por una atmsfera de gas de proteccin producida por la desintegracin del revestimiento del electrodo. La mayor parte del alma del alambre del electrodo se transfiere a travs del arco; sin embargo, pequeas partculas escapan del rea de soldado en forma de salpicaduras. Fig. 3.- Diagrama del proceso SMAW 6. Ing. Vinicio Acua 6 VENTAJAS Y USOS PRINCIPALES El proceso de soldadura por arco metlico protegido, es el ms popular entre este tipo de procesos. Tiene una flexibilidad mxima y puede soldar muchos metales en todas las posiciones, yendo desde un espesor mnimo hasta un espesor casi ilimitado. La inversin en equipo es relativamente pequea y la mayora de los soldadores tienen la habilidad necesaria para emplear este proceso. Se utiliza en las operaciones de manufactura y se usa ampliamente en el trabajo de campo para construccin y mantenimiento. LIMITACIONES Un electrodo se consume hasta dentro de 2plg. (5 cm.) por lo tanto el soldador debe detenerse, romper la escoria, quitar la colilla del electrodo y colocar un nuevo electrodo en el soporte, esto ocurre muchas veces durante el da de trabajo y depende del tamao y la longitud del electrodo. Ello impide que el soldador logre un factor operativo o un ciclo de trabajo mucho mayor al 25%. Otra limitacin es la utilizacin del metal de aporte. Las prdidas de la colilla del electrodo y del revestimiento permiten una utilizacin total de electrodo recubierto de aproximadamente 65%. METALES SOLDABLES Este proceso puede usarse para soldar la mayora de los aceros y algunos de los metales no ferrosos. Su principal uso es para unir aceros, incluyendo aceros suaves o de bajo carbono, aceros de baja aleacin, aceros de alta resistencia, aceros templados y reforzados, aceros de alta aleacin, aceros inoxidables, aceros resistentes a la corrosin, y para soldar hierro fundido y hierros maleables. Se usa para soldar nquel y aleaciones de nquel y, en menor grado, cobre y algunas aleaciones de cobre. Puede utilzarse para soldar aluminio, aunque rara vez se le da dicho uso, pero no para soldar magnesio, metales preciosos o metales refractarios. La Tabla 1 muestra los metales base soldables. La soldadura por arco de metal protegido tambin se usa para el recubrimiento. Tabla 1.- Metales soldables (SMAW). Metal Base Soldabilidad Aluminios Posible pero no popular Bronces Soldable Cobre Posible pero no popular Cupro-nquel Aceptable Hierro fundido y maleable Soldable Hierro forjado Soldable Inconel Soldable Nquel Soldable Monel Soldable Acero de bajo carbono Soldable Acero de baja aleacin Soldable Alto y mediano carbono Soldable Aceros de aleacin Soldable Aceros inoxidables Soldable RANGOS DE ESPESOR DEL METAL BASE Los rangos de espesores del metal base que se sueldan por medio del proceso SMAW se muestra en la Tabla 2. El espesor mnimo que puede soldarse depende principalmente de la habilidad del soldador. El acero de 1 /16 pulgadas (1.6 mm) puede soldarse con un soldador calificado. El 7. Ing. Vinicio Acua 7 material ms delgado requiere de mayor habilidad y de precauciones especiales. El acero hasta de de pulgada (6.4 mm) puede soldarse sin necesidad de trabajos de soldado de ranura si se proporciona una abertura suficiente en la raz. El material ms grueso requiere de una preparacin conjunta y tambin se necesitan pases mltiples. La soldadura de filete ms grande que puede normalmente hacerse en posicin horizontal es de 5 /16 de pulgada (8 mm). En posicin vertical se pueden hacer filetes ms grandes; sin embargo, la calidad se deteriora cuando los filetes se hacen de ms de 3 /8 de pulgada (10 mm) en un solo pase. El espesor mximo es prcti- camente ilimitado pero requiere de una tcnica de pases mltiples. Tabla 2.- Rango de espesor del metal base POSICIONES PARA SOLDAR Este proceso es idneo para todas las posiciones (figura 4). Que se suelde en posicin plana, horizontal, vertical o sobre cabeza depende del tipo y del tamao del electrodo, de la corriente de soldadura y de la habilidad del soldador. Fig. 4.- Posiciones bsicas para soldar 8. Ing. Vinicio Acua 8 Las uniones soldadas de tubo son un caso especial y se identifican como posiciones de prueba (fig. 5) Fig. 5.- Posiciones para soldar uniones de tubo Normalmente son uniones biseladas y se indican con la letra G. La posicin de prueba 1G es para soldar tubo con su eje horizontal, pero con la soldadura ejecutada en la posicin plana con el tubo girando bajo el arco. La posicin de prueba 2G se conoce como soldadura horizontal en posicin horizontal, pero con el eje del tubo en la posicin vertical. No hay posiciones de prueba 3G ni 4G para soldar tubo. La posicin de prueba 5G se conoce como posicin horizontal fija, aqu, el eje del tubo es horizontal, pero el tubo no se gira cuando se efecta la soldadura. La posicin de prueba 6G para el tubo tiene el eje de ste a 45o y el tubo no se gira mientras se suelda. Para trabajos de calidad a menudo se usa la posicin restringida 6G. La accesibilidad restringida la da un anillo de restriccin cerca de la soldadura. Se conoce como 6GR. El eje del tubo puede variar 15o para las posiciones de prueba 1G, 2G y 5G, pero slo puede variar 5o para la posicin 6G. El tubo cuadrado y el rectangular se pueden soldar en posiciones de prueba 2G y 5G. La posicin para soldar siempre se debe describir con exactitud. Es una variante importante en cualquier procedimiento de soldadura. Es especialmente importante con respecto al entrenamiento y experiencia de los soldadores, y siempre se debe considerar al seleccionar un proceso de soldadura. RANGOS DE ESPESOR DEL METAL BASE Los rangos de espesores del metal base que se sueldan por medio del proceso SMAW se muestra en la Tabla 2. El espesor mnimo que puede soldarse depende principalmente de la habilidad del soldador. El acero de 1 /16 pulgadas (1.6 mm) puede soldarse con un soldador calificado. El material ms delgado requiere de mayor habilidad y de precauciones especiales. El acero hasta de de pulgada (6.4 mm) puede soldarse sin necesidad de trabajos de soldado de ranura si se proporciona una abertura suficiente en la raz. El material ms grueso requiere de una preparacin conjunta y tambin se necesitan pases mltiples. La soldadura de filete ms grande que puede normalmente hacerse en posicin horizontal es de 5 /16 de pulgada (8 mm). En posicin vertical se pueden hacer filetes ms grandes; sin embargo, la calidad se deteriora cuando los filetes se hacen de ms de 3 /8 de pulgada (10 mm) en un solo pase. El espesor mximo es prcticamente ilimitado pero requiere de una tcnica de pases mltiples. 9. Ing. Vinicio Acua 9 Tabla 2.- Rango de espesor del metal base JUNTAS O UNIONES SOLDADAS El ensamble de la soldadura es un conjunto de dos o ms partes metlicas, de la misma o diferente composicin qumica, y de formas variadas como placas, lminas, tubos, varillas, ejes, etc. Hay cinco tipos bsicos de uniones (fig 8) que son: Fig. 8.- Cinco diseos bsicos de uniones Unin a tope (B). Partes colocadas aproximadamente en el mismo plano. Unin a escuadra (C). Partes colocadas aproximadamente en ngulo recto en el filo de ambas. Unin de canto (E). Partes unidas por el canto de dos o ms

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