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Guia de Laboratorio # 2, Soldadura “SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO CON ELECTRODO REVESTIDO – ARRANQUE Y ESTABILIZACIÓN DE ARCO ELÉCTRICO - SMAW I” Integrantes:

● Pablo Rivera

Universidad Particular Internacional SEK

Nota de Autor Pablo Rivera, Carrera de Ingeniería Mecánica, Universidad Internacional SEK; Estudiante. Cualquier correspondencia concerniente a este trabajo puede dirigirse a: [email protected]

PRÁCTICA Nro. 2 SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO CON ELECTRODO REVESTIDO – ARRANQUE Y ESTABILIZACIÓN DE ARCO ELÉCTRICO - SMAW I 1.- OBJETIVO: Operar los equipos de soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido, reconociendo cada uno de los elementos constitutivos y las características que los determinan. 2.- TEORÍA: Los puntos de soldadura se emplean para sujetar temporalmente dos piezas que posteriormente serán soldadas, la máquina de soldar transforma la energía eléctrica del sistema a valores adecuados y suministra una corriente específica a través de un cable que termina en un portaelectrodo.

El circuito se cierra colocando una pinza o conector de contacto sobre el metal base, al raspar el electrodo sobre la pieza el calentamiento que se produce ioniza los gases que desprende el recubrimiento del electrodo lo cual permite que el arco eléctrico no se apague al separar levente el electrodo.

3.- MATERIALES POR ESTUDIANTE: - Placa de acero al carbono de 120x75x3 mm, no requiere ser nueva (chatarra) - Electrodos E6011 ​Φ​ 1/8” 4.-EQUIPO: -

Máquinas de soldar existentes en el laboratorio. Cepillo de alambre

-

Piqueta Equipo de seguridad personal.

5.- PROCEDIMIENTO: a) Vístase con el equipo de seguridad personal b) Atender la explicación sobre el funcionamiento y operación de las soldadoras. c) Determine las características técnicas de las soldaduras, cables y porta electrodos. d) Realice trazos en la placa formando una cuadrícula de 25 mm, marque con granete cada intercesión. e) Regule la máquina a la intensidad de corriente a 90 A f)

Encienda el arco eléctrico rascando el electrodo contra la chapa metálica (como encender un cerillo)

g) Mantenga el electrodo con una inclinación de 60 a 70 grados y a una distancia de 1 a 2 mm de separación con respecto al metal base. h) Dibuje una espiral de 10 mm diámetro aproximadamente, comenzando desde el exterior para terminar en el centro.

i)

Repita la operación en todas las intersecciones.

Una vez terminada la práctica limpie el sitio de trabajo y deje en forma ordenada todo el equipo que recibió

6.- ANÁLISIS DE RESULTADOS: ● ¿Por qué es necesario un operador hábil para obtener buenos resultados en este proceso? Debido a que el proceso de soldadura requiere de un expertise muy alto, mucha habilidad y sobretodo buen pulso, ya que es un proceso de tecnica y precision; a parte de poseer el sentido de la visión muy calibrado y delicado, ya que debe percibir las líneas de los trazos con su campo de visión oscurecido. Es decir engloba muchos factores de suma importancia para obtener el resultado óptimo y deseado, es por eso que un operador hábil en este proceso es imperativo, pues de el depende absolutamente todo el proceso de suelda.

● ¿Cómo influye el tipo de corriente en la facilidad de soldar? El tipo de corriente, ya sea AC o CC influye en varios aspectos. Hoy en día siguen siendo más usados los electrodos con Corriente Continua, sin embargo a medida que el tiempo junto con la tecnología avanzan, surgen más y más electrodos para Corriente Alterna. A continuación se enlista algunos detalles de cómo influye la corriente con la facilidad de soldar: ● ● ●

No todos los tipos de electrodos pueden usarse en AC. Todos los tipos de electrodos pueden usarse en CC​. La soldadura fina es muy complicada de realizar en AC. ​[1]

● ¿Cómo influye el tipo de curva característica de la máquina en la calidad del cordón de soldadura?

Dependiendo de su curva, si es de corriente constante o si es de voltaje constante, su finalidad cambiará, puesto que estos tipos de soldadura son utilizados para soldadura SMAW y GMAW respectivamente.​ [1] [2]

7.- CUESTIONARIO: a) Explique los criterios de selección de los distintos elementos que forman parte del equipo de soldadura SMAW. (cables, soldadora, porta - electrodos, etc.) ●

Fuente de alimentación: dependiendo del tipo de electrodo seleccionado y de la posición de trabajo, la fuente puede ser de AC o CC. Si es CC, se puede realizar de dos formas la conexión del electrodo a la fuente: Conexión al terminal negativo​: Conocida como polaridad directa, esta sirve generalmente cuando se busca altas tasas de deposición y una baja penetración.

Conexión al terminal positivo​: Conocida como polaridad inversa, esta se utiliza cuando se desea lograr una penetración mucho más profunda. ●

Portaelectrodo: ​Existen de diversos tamaños y según su capacidad para conducir corriente. Se debe escoger según la necesidad. Sin embargo, el mango aislado se utiliza para guiar el electrodo sobre la junta de soldadura y de este modo alimentar el electrodo en el charco a medida que se consume.

●

Cable del electrodo y cable de masa: Se debe escoger estos elementos muy flexibles y que sobretodo tengan un aislamiento muy resistente al calor. También se debe considerar un área de sección transversal de tamaño suficiente para conducir la corriente de suelda con una caída de voltaje mínima. De este modo, mientras mayor sea la longitud del cable, debe aumentar también ser su diámetro, con el objeto de reducir la resistencia y la caída de voltaje.

●

Pinza de masa: Es la encargada de conectar el cable de masa a la pieza de trabajo seleccionada. Esta pinza de masa debe ser lo suficientemente capaz de conducir la corriente de soldadura sin riesgo de sobrecalentamiento que surge debido a la resistencia eléctrica. ​[4] [3]

b) ¿Qué características posee una máquina con curva de operación de Corriente Constante y cuál es su campo de aplicación. Lo mismo para una máquina de Voltaje Constante? ●

Una máquina con curva de operación de corriente constante, es decir con operación y alimentación CC mantiene la corriente a niveles relativamente constantes, independientemente de grandes cambios en el voltaje. Su campo de aplicación es para utilizar en soldadura SMAW, es decir con electrodos revestidos.

●

Una máquina con curva de operación de voltaje constante, es decir con operación y alimentación AC, mantendrá el voltaje a niveles relativamente constantes, sin importar qué cambios ha sufrido la corriente. Su campo de aplicación es para utilizar en soldadura con proceso de arco metálico con gas GMAW, es decir no con electrodos revestidos. ​[2]

c) Determine el ciclo de trabajo para cada una de los equipos para soldar del laboratorio, si se desea soldar con un electrodo E7024 de ​Φ 3/16”, que necesita 220 A para su funcionamiento, explique sus resultados. El ciclo de trabajo indica en porcentaje, la capacidad de la máquina para trabajar continuamente, es decir, indica el tiempo de uso y de descanso de una máquina, así como sus voltajes mínimos y máximos adecuados para cada tipo de electrodo. ​[3] [5]

Electrodo E7024 de ​Φ​ 3/16” Voltaje mínimo adecuado: 230 v Voltaje máximo adecuado: 300 v

d) Diseñe (esquematiza) un puesto de soldadura para producción, indique la función de cada uno de los elementos que lo conforman.

1: ​Máquina de corriente continua o voltaje continuo o multifunción​: encargada de proveer energía al sistema. 2: ​Extractor de gases: ​encargado de expulsar los gases emitidos por el proceso de suelda, con el objetivo de precautelar la salud del operador. 3: Portaelectrodo: ​encargado de sostener (distintas posiciones) al electrodo seleccionado para el proceso de soldadura. 4: ​Banco de apoyo: ​encargado de sostener al operador para que realice el trabajo con mucha más comodidad si es necesario o requerido. 5: ​Estante para portaelectrodo: ​encargado de sostener la pinza del portaelectrodo, con el fin de precautelar la salud del operador (conocido como reposo de cemento también)

6: ​Pinza de masa o tierra: ​encargada de enviar en casos de emergencia las grandes cantidades de energía, al suelo y de este modo, una vez más precautelar la salud del operador. 7: ​Cortina separadora: ​encargada de separar los cubículos de suelda, con el objetivo de precautelar tanto la salud del operador, como la de los demás operadores o trabajadores involucrados en el proceso de suelda.

8.- CONCLUSIONES: Se puede concluir la práctica determinando la importancia de elegir correctamente el equipo a utilizar para el proceso de soldadura, como es la máquina (si es de corriente constante y alimentación CC, o si es de voltaje constante y alimentacion AC), el porta electrodos, los cables y las pinzas (de la longitud y diámetro adecuados). Pues de todos estos factores dependerá directamente el resultado. Se concluye también definiendo que es determinante utilizar el tipo de electrodo adecuado, así como emplear la técnica correcta, debido a que la gama de tipos de soldadura es muy amplia, con lo cual se debe tener vasto conocimiento del tema, para de este modo lograr los objetivos planteados.

9.- RECOMENDACIONES:

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Utilizar los materiales adecuados, como es la máquina (si es de corriente constante y alimentación CC, o si es de voltaje constante y alimentacion AC), el porta electrodos, los cables, los electrodos y las pinzas, que sean de la longitud y diámetro adecuados. Pues de todos estos factores dependerá directamente el resultado que se busque.

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Se recomienda emplear de manera adecuada todas las medidas de seguridad y precauciones para un correcto proceso de soldadura, es decir cumplir a carta cabal con los requerimientos de seguridad personal como son: guantes, casco protector, overol, botas de seguridad, etc).

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Y a su vez cumplir y seguir las normas de un proceso adecuado de suelda, es decir la técnica necesaria, conociendo antes el elemento o estructura a soldar, así como su posición adecuada de soldadura.

10.- BIBLIOGRAFÍA

[1]

Flores, C. E. (2002). Soldadura al arco eléctrico SMAW.

[2]

Rowe, R., & Jeffus, L. (2008). ​Manual de soldadura gmaw (MIG-MAG).​ Editorial Paraninfo.

[3]

Giachino, J. W., & Weeks, W. (1996). ​Técnica y práctica de la soldadura.​ Reverté.

[4]

Jeffus, L. (2009). ​Soldadura: principios y aplicaciones​ (Vol. 3). Editorial Paraninfo.

[5] Queiroz, A., Caires-Pereira, E., Perdomo, L., & Quintana, R. (2009). Influencia de la composición fásica de la c Ingeniería,​ (50), 51-62.