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Procesos de soldadura y corte de metales

Antecedentes históricos

Oro,cobre,hierro meteórico

Hierro fundido, acero fundido

Fundición y estirado de bronce

3000 a 2000 a.C

4000 a.C

4000 a 3000 a.C.

Fundición de cobre Moldes de piedra y metales proceso a la cera perdida, plata, plomo, estaño y bronce

1000 a 1 a.C

2000 a 1000 a. C

Hierro maleable, bronce

1000 a 1500

Alto horno, tipo de metales, fundición de campanas

Cañones de hierro fundido y placas de estaño

Hierro fundido maleable, acero de cristal

1500 a 1600

1600 a 1700

Fundición de molde permanente, zinc metálico

1700 a 1800

Fabricación automática de botellas, vidrio borosilicato

Proceso cera perdida para partes de ingeniería

1900 a 1920

1800 a 1900

Proceso Bessermer,aluminio electrolitico,barras de níquel

1920 a 1940

Fundición a presión

1940 a 1950

Fundición por compresión, alabes para turbina de mono cristales

1960 a 1970

1950 a 1960

Molde ceramico,semic onductores,fun dicion continua

Diseño de moldes y matrices asistidos por computadora a montaje de herramientas

1990 a 2000

1970 a 1990

Fundición de vaciado, arena aglutinado, moldeo y colado, metales semisólidos y amorfos,(materiales inteligentes) simulación a la computadora

Fundición directa

Soldadura por flujo

1750-1850 Revolución industrial Soldadura por forja o Soldadura por martillo Este proceso implicaba el uso de una forja para calentar el metal a una temperatura plástica y maleable. Los extremos del hierro se colocaban entonces juntos y se martilleaban hasta que se producía la fusión.

1886 Elihu Thomson Soldadura por resistencia Los metales se unen sin necesidad de material de aporte, es decir, por aplicación de presión y corriente eléctrica sobre las áreas a soldar. La cantidad de calor a aportar, depende de la resistencia eléctrica sobre dicha área.

1903 Thomas A. Edison Emitió una patente para la deposición electrolítica de níquel entre las placas calientes en una atmosfera de hidrogeno.

Primera Guerra Mundial • Los británicos usaron primeramente la soldadura por arco. • Los estadounidenses la utilizaron para reparar sus naves después de los ataques. • Posterior a la guerra se desarrollaron muchos métodos de soldadura para la unión de metales.

Nave Fulagar

Soldadura Definición: • Una coalescencia localizada (la fusión o unión de la estructura de granos de los materiales que se están soldando) de metales o no metales producida mediante el calentamiento de los materiales a las temperatura de soldadura requeridas, con o sin la aplicación de presión, o mediante la aplicación de presión sola y con o sin el uso de material de aportación. (AWS)

Soldadura Definición: • Se produce cuando las piezas separadas de material que se van a unir se combinan y forman una pieza al ser calentadas a una temperatura lo suficientemente alta como para causar ablandamiento o fusión y fluyen juntas.

Seguridad en soldadura equipo de seguridad

Procesos de soldadura • Se diferencian principalmente en el modo que se aplican el calor, la presión, o ambas cosas y en el tipo de equipo utilizado.

Clasificación de soldadura •

Soldadura heterogénea. Se efectúa entre materiales de distinta naturaleza, con o sin metal de aportación: o entre metales iguales, pero con distinto metal de aportación. Puede ser blanda o fuerte.

•

Soldadura homogénea. Los materiales que se sueldan y el metal de aportación, si lo hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilénica, eléctrica (por arco voltaico o por resistencia), etc. Si no hay metal de aportación, las soldaduras homogéneas se denominan autógenas.

•

Por soldadura autógena se entiende aquélla que se realiza sin metal de aportación, de manera que se unen cuerpos de igual naturaleza por medio de la fusión de los mismos; así, al enfriarse, forman un todo único.

Tipos básicos de juntas

TRASLAPE

Clasificación de acuerdo a la Sociedad Americana de Soldadura (AWS) Procesos de unión

Soldadura

Fusión

Química

Soldadura Fuerte y blanda

Eléctrica

• Oxigeno y • Por arco combustibles • Por resistencia gaseosos • Por haz de electrones • Por rayo laser

Eléctrica

• Por resistencia

Unión por adhesivos

• • • •

De estado sólido

Química

• Por difusión • Por explosión

Sujeción mecánica

Mecánica

• En frio • Por fricción • Ultrasónica

Sujeción Costura Engargolado Engrapado

Clasificación de los procesos de soldadura 1. Soldadura Fuerte A. Soplete B. Horno C. Inducción D. Resistencia E. Inmersión F. Infrarrojo 2. Soldadura por forja A. Manual B. Máquina (por laminado, con martinete, con matriz) 3. Soldadura con gas A. Aire-acetileno B. Oxiacetileno C. Oxihidrógeno D. Bajo presión

4. Soldadura por resistencia A. de puntos B. de resaltes o proyecciones C. de costura o róldanas D. a tope E. de chisporroteo F. Percusión 5. Soldadura por inducción A. Alta frecuencia 6. Soldadura por arco A. Electrodo de carbón B. Electrodo Metálico 7. Haz de electrones 8. Haz de electrones 9. Soldadura por láser 10. Soldadura por fricción 11. Soldadura por vaciado, en frío y explosión.

Soldadura por forja • El proceso consiste en el calentamiento del metal en una fragua hasta un estado plástico y luego se une por presión. • No se utiliza material de aporte.

Desventajas • La soldadura por forja es un proceso lento. • Hay mucho peligro de la formación de una costra de oxido en la superficie.

• El proceso manual esta limitado debido a que todo el formado y la soldadura se realiza con un mazo. • .

Precauciones • Las piezas se martillean del centro hacia las orillas para eliminar cualquier oxido o partículas extrañas. • La oxidación se puede contrarrestar usando una capa de aceite grueso y cubriendo las superficies con un materia fundente que disuelva los óxidos

soldadura por resistencia (RW) • Utiliza una combinación de calor y presión para obtener una coalescencia, el calor se genera mediante una resistencia eléctrica dirigida hacia el flujo de corriente en la unión que se va a soldar. • Los principales componentes en la soldadura por resistencia se muestran en las imágenes para una operación de soldadura de puntos por resistencia, proceso de uso más difundido en el grupo.

Soldadura por resistencia VIDEO

•

Los metales se unen sin necesidad de material de aporte, es decir, por aplicación de presión y corriente eléctrica sobre las áreas a soldar.

Clasificación de las soldadura por resistencia: •

Soldadura de puntos

•

Soldadura de proyecciones o resaltos

•

Soldadura de costura (róldanas)

•

Soldadura a tope

•

Soldadura de chispa

•

Soldadura de percusión

Los principales beneficios de la soldadura por resistencia son siguientes:

• Tiempo de proceso muy corto. • No requiere consumibles, como materiales o varillas de soldadura. • Operación segura a causa de la baja tensión. • Limpio y ecológico. • El resultado es una unión electro-mecánica fiable.

Soldadura por resistencia • El calor generado en la soldadura por resistencia esta dado por la expresión general:

H=I2Rt • • • •

H = calor generado en Joules (Watt-segundo) I = corriente (Amperes) R = Resistencia (Ohms) t = tiempo del flujo de corriente (segundos)

Efecto Joule

Soldadura de puntos por resistencia (RSW) • • •

•

Las puntas de dos electrodos solidos cilíndricos opuestos tocan una unión de dos laminas metálicas traslapadas y el calentamiento por resistencia produce un punto de soldadura. Láminas metálicas con un grosor de 3 mm o menos. El tamaño y la forma del punto de soldadura se determina por medio de la punta de electrodo, la forma de electrodo más común es redonda; pero también se usan formas hexagonales, cuadradas y otras. La pepita de soldadura resultante tiene normalmente un diámetro de 5 a 10 mm.

Soldadura de puntos por resistencia • Para obtener una unión fuerte en el punto o botón de soldadura, se aplica presión hasta que se corta la corriente y la soldadura a solidificado. • Son fundamentales el control exacto y la sincronización de la corriente y de la presión. • En la industria automotriz, por ejemplo, el numero de ciclos es de alrededor de 30 a una frecuencia de 60 Hz.

Materiales usados en los electrodos

. • Los electrodos son usados de cobre, porque, comparado con la mayoría de los metales, el cobre tiene una resistencia eléctrica más baja y una conductividad térmica más alta, esto asegura que el calor será generado en la pieza de •

Aleaciones basadas en cobre

Electrodos y máquinas • • • •

•

Las corrientes van de 3000 a 40,000 A. El nivel de corriente depende de los materiales a soldar y de su espesor. Es común que la corriente sea de 10,000 A para los aceros y 13,000 A para el aluminio. Los soldadores de puntos de balancín, tienen un electrodo inferior estacionario y un electrodo superior móvil que sube y baja para cargar y descargar el trabajo. Los soldadores de puntos tipo prensa están diseñados para un trabajo más grande. El electrodo superior tiene un movimiento en línea recta proporcionado por una prensa vertical, que se opera en forma automática o hidráulica

VIDEO

Aplicaciones • • •

•

Se usa ampliamente en la producción masiva de automóviles. Aparatos domésticos Muebles metálicos y otros productos hechos a partir de láminas metálicas. Si se considera que la carrocería de un automóvil normal tiene aproximadamente 10000 soldaduras de puntos individuales y que la producción anual de automóviles en todo el mundo se mide en decenas de millones de unidades, es posible apreciar la importancia económica de la soldadura de puntos

Ventajas • Como el metal no llega al punto de fusión la cantidad de oxigeno y de nitrógeno que absorbe es mucho menor. • Es una soldadura muy estética, es decir, las escorias que llega a dejar se quitan fácilmente con una lija. • La soldadura por resistencia es aplicable a casi todos los metales, excepto el estaño, zinc y plomo.

Desventajas • Los metales de baja resistencia son difíciles de soldar. • Es espesor de la laminas no puede ser muy grueso o el proceso se llevaría demasiado tiempo. • La soldadura por resistencia es aplicable a casi todos los metales, excepto el estaño, zinc y plomo.

Prueba de soldaduras por puntos La resistencia del botón de soldadura en las uniones soldadas por puntos se puede probar utilizando las siguientes técnicas:

a) b) c) d)

Tensión cortante Tensión transversal Torcido Pelado

Soldadura de costura por resistencia (RSEW) • Es una modificación de la soldadura por puntos, en la que los electrodos se sustituyen por ruedas o rodillos giratorios. • Se utiliza para efectuar la costura longitudinal (lateral) de las latas para productos domésticos, mofles, tanques de gasolina y otros contenedores. • La velocidad común de soldadura es de 1.5 m/min (6 in/min) para láminas delgadas.

Soldadura de costura por resistencia • Mediante el uso de una fuente de potencia de CA continua, los rodillos conductores eléctricos producen una soldadura por puntos cada que la corriente alcanza un nivel suficientemente elevado en el ciclo de la CA. • Con una frecuencia elevada o una velocidad trasversal los suficientemente lenta, en realidad estos puntos de soldadura se traslapan y forman una costura continua. • La corriente se aplica a los rodillos solo de manera intermitente, lo que produce una serie de puntos de soldadura a intervalos específicos a lo largo de una costura

Soldadura por costura por estampado • El traslape de las soldaduras es de casi una a dos veces el espesor de la lámina y el espesor de la costura soldada es de solo 90% del espesor original de dicha lámina. • Este proceso también se utiliza para fabricar laminas metálicas soldadas a la medida, que se pueden fabricar asimismo mediante soldadura laser.

Soldadura por resistencia de alta frecuencia (HFRW) • Similar a la soldadura por costura, excepto que se emplea una corriente de alta frecuencia (hasta de 450 Hz). • Aplicación típica es la producción de tubería o tubos soldados a tope donde la corriente se conduce mediante dos contactos deslizantes, hacia las orillas de los tubos formados por laminación . • Entonces, las orillas calentadas se presionan una con otra haciendo pasar el tubo a través de un par de rodillos de compresión. • Después se recorta cualquier rebaba que se haya formado.

Soldadura por inducción de alta frecuencia (HFIW)

• El tubo formado por laminación se somete a calentamiento por inducción de alta frecuencia.

Soldadura de proyección por resistencia (RPW) •

Se desarrolla una alta resistencia eléctrica en la unión mediante repujado o realzado de una o mas proyecciones en una de las superficies a soldar.

•

Las proyecciones pueden ser redondas u ovaladas para depósitos de diseño o resistencia mecánica. En las proyecciones se generan altas temperaturas localizadas, que estan en contacto con la parte coincidente plana.

•

Los electrodos son planos (aleaciones base cobre) son grandes y planos, y enfriados por agua para mantener baja su temperatura.

•

Cuando los electrodos ejercen presión a fin de suavizar y comprimir las proyecciones, se forman botones de soldadura similares a los de soldadura por punto.

Soldadura a tope por presión (FW) • Se genera calor muy rápidamente partir del arco cuando los dos miembros comienzan a entrar en contacto y desarrollan una resistencia eléctrica en la unión.

Soldadura por chisporroteo • En la soldadura por chisporroteo las partes se deben llevar por un contacto más ligero que la soldadura a tope. Un voltaje alto inicia una acción de chisporroteo entre las dos superficies y continua en tanto las partes avanzan lentamente y se alcanza la temperatura de forja.

Soldadura por percusión • Se basa en el efecto de arco para el calentamiento, mas que en la resistencia del metal. Las piezas a soldar se sujetan aparte, una en un sujetador fijo y la otra en un sujetador montado en una guía y soportada contra una fuerte presión de resorte. Cuando estas están separadas por 1.6 mm, se produce una descarga repentina de energía elevándolas a una alta temperatura.

Soldadura por arco eléctrico • Proceso en el que la coalescencia se obtiene por medio del calor producido por una arco eléctrico entre la pieza y el electrodo. • Electrodo también sirve de metal de aporte, el que con el arco eléctrico se funde, para que así pueda ser depositado entre las piezas a unir. • Se puede utilizar CA o CD. La mayoría de las veces se utiliza CD, debido a la energía es más constante con lo que se puede generar un arco estable.

Principio

• La soldadura por arco, se efectúa formando un arco eléctrico entre 2 electrodos: • Uno es la pieza de trabajo (metal de base) y el otro es una varilla (denominada electrodo), que deposita un material de composición química similar al metal base o que cumple con determinada propiedad mecánica exigida al mismo. • Este arco eléctrico calienta y funde, simultáneamente el electrodo y parte de la pieza estableciendo una mezcla entre metal base fundido y metal de aporte (electrodo) que, al solidificar, forman el cordón de soldadura. • Para la soldadura efectiva por arco, se requiere una corriente constante.

Proceso para soldar por arco eléctrico

Factores principales para la soldadura por arco eléctrico

• • • • •

Fuente de electricidad. Máquina de soldar. Portaelectrodo. Conexión a tierra. Protección.

• Generadores (para corriente directa). • Transformadores (para corriente alterna). • Rectificadores (para selección de corriente

circuito

Electrodo o varilla para soldar  Son varillas metálicas preparadas para servir como polo del circuito; en su extremo se genera el arco eléctrico.  La varilla metálica a menudo va recubierta por una combinación de materiales que varían de un electrodo a otro.

Tipos de electrodos • Desnudo: está limitado para la soldadura de hierro forjado y acero medio. • Revestido de fundente: el fundente contribuye tanto en la eliminación de óxidos inestables como en la prevención de su formación. • Grueso: se emplean en todo tipo de soldaduras comerciales.

Composición electrodos Las composiciones de los recubrimientos de los electrodos pueden ser orgánicas o inorgánicas y estas substancias se pueden subdividir en las que forman escoria y las que son fundentes. Algunos de los principales compuestos son:

• • • • •

Para la formación de escoria se utilizan SiO2, MnO2 y FeO Para mejorar el arco se utilizan Na2O, CaO, MgO y TiO2 Desoxidantes: grafito, aluminio, aserrín Para mejorar el enlace: silicato de sodio, silicato de potasio y asbestos Para mejorar la aleación y la resistencia de la soldadura: vanadio, cesio, cobalto, molibdeno, aluminio, circonio, cromo, níquel, manganeso y tungsteno.

Funciones de los revestimientos de los electrodos • Proporcionan una atmósfera protectora • Proporcionan escoria de características adecuadas para proteger al metal fundido • Facilita la aplicación de sobre cabeza • Estabiliza el arco • Añade elementos de aleación al metal de la soldadura • Desarrolla operaciones de enfriamiento metalúrgico • Reduce las salpicaduras del metal • Aumenta la eficiencia de deposición • Elimina impurezas y óxidos • Influye en la profundidad del arco • Influye en la formación del cordón • Disminuye la velocidad de enfriamiento de la soldadura.

Clasificación de los electrodos Elemento

Significado

E

Indica electrodo para soldadura de arco eléctrico

XX

Resistencia a la tensión en lb/in2

Y

Posición de aplicación: 1 Cualquier posición 2 Vertical 3 Horizontal

Z

Características de la corriente 0 CC invertida 1 CC y CA sólo investida 2 CC (directa) y CA 3 CC y CA (directa)

Letras

Depende de la marca de los electrodos establece las aleaciones y las características de penetración

EJEMPLO: UN ELECTRODO E7013

• El amperaje que se debe aplicar para generar la soldadura es muy importante, de ello depende que no se pegue el electrodo, que la soldadura fluya entre las dos piezas o que no se perforen las piezas que se van a unir. • En la siguiente tabla se muestran las cantidades de corriente en amperes que se deben utilizar de acuerdo al grueso de los electrodos. • Intensidad de corriente aproximada para diferentes diámetros de electrodos

Tipos de proceso de soldadura por arco eléctrico Existen diferentes tipos de soldadura por arco eléctrico que generalmente varían por el tipo de proceso que lleva a cabo durante la soldadura. * Con núcleo fundente (FCAW). * Con núcleo fundente auto protegido. * Con núcleo fundente protegida con gas. * De plasma. * De tungsteno con gas (GTAW o TIG). * Metálico con gas (GMAW o MIG). * Metálico protegido (SMAW). * Sumergido (SAW).

Soldadura metálica en gas inerte (MIG) La soldadura MIG (metal inert gas) es la que el electrodo es de un metal que se utiliza como metal de aporte, por lo que este sistema es considerado como un proceso de soldadura continua.

Soldadura MIG: Componentes • Gas protector (Argón) • Un rollo de alambre, el cual puede ir al interior de la maquina de soldar. • Pistola o aplicador • Un maquina de soldar • Polos positivos y negativos

Principio Gas Protector • El gas protector debe ser inerte • Esto para que no reaccione químicamente . • Protege al arco de las impurezas del ambiente • Este no contamina

**Se puede soldar en Horizontal, Vertical, Plana, incluso a la inversa.

Soldadura MIG: ventajas • La soldadura MIG es un proceso versátil, pudiendo depositar el metal a una gran velocidad y en todas las posiciones. • El procedimiento es muy utilizado en espesores delgados y medios, en fabricaciones de acero y estructuras de aleaciones de aluminio, especialmente donde se requiere un gran porcentaje de trabajo manual

Soldadura por arco de tungsteno y gas • La soldadura TIG (tungstein inert gas) es aquella en la que el electrodo de la máquina es de tungsteno, por lo que el metal de aporte se debe añadir por separado.

Soldadura TIG La soldadura TIG, es un proceso en el que se utiliza un electrodo de tungsteno, no consumible. El electrodo, el arco y el área que rodea al baño de fusión, están protegidos de la atmósfera por un gas inerte. Si es necesario aportar material de relleno, debe de hacerse desde un lado del baño de fusión.

Ventajas soldadura TIG • • •

• •

Proporciona unas soldaduras excepcionalmente limpias y de gran calidad, debido a que no produce escoria. De este modo, se elimina la posibilidad de inclusiones en el metal depositado y no necesita limpieza final. Puede ser utilizada para soldar casi todo tipo de metales y puede hacerse tanto de forma manual como automática. Se utiliza principalmente para soldar aluminio, y aceros inoxidables, donde lo más importante es una buena calidad de soldadura. Principalmente, es utilizada en unión de juntas de alta calidad en centrales nucleares, químicas, construcción aeronáutica e industrias de alimentación.

Soldadura blanda • Es la unión de dos o más piezas de metal por medio de una metal diferente que se aplica entre ellas en estado líquido, a una temperatura que no excede de los 430ºC. • Se utilizan principalmente aleaciones de plomo y estaño que tiene un rango de fusión de 180º a 370ºC.

Soldadura blanda

Soldadura blanda • Este tipo de soldadura es utilizado para la unión de piezas que no estarán sometidas a grandes cargas o fuerzas. • Una de sus principales aplicaciones es la unión de elementos a circuitos eléctricos. Por lo regular el metal de aporte se funde por medio de un cautín y fluye por capilaridad. • Además se suele emplear en la unión de chapas y pieza de latón, hojalata, cobre o bronce, empalmes, soldadura de tubos, etc., y en condiciones adecuadas piezas de hierro.

Soldadura blanda Las aleaciones de estaño se puede presentar de diversas formas, según las necesidades que este destinada la aleación: soldadura manual sobre regleta, soldadura sobre circuito impreso, maquina automática de soldar, lámpara de butano, etc. De entre estas presentaciones podemos destacar: • • • •

Hilos bobinados en carretes (soldadura manual) Varillas (soldadura con lámpara) Bolas (maquinas automáticas de soldar) Discos y arandelas (soldaduras sobre circuitos impresos)

Soldadura blanda La adherencia del estaño sobre el material por soldar no es posible sin el empleo de un fundente-desoxidante, el cual juega un papel primordial para realizar la soldadura blanda, donde sus principales funciones son: • Aislar del contacto del aire. • Disolver y eliminar los óxidos que pueden formarse. • Favorecer el “mojado” del material base por el metal de aportación fundido, consiguiendo que el metal de aportación pueda fluir y se distribuya en la unión. Los fundentes son mezclas de muchos componentes químicos. Entre los que se pueden citar están los boratos, fluoruros, bórax, ácido bórico y los agentes mojantes. Se suelen suministrar en forma de polvo, pasta o líquido.

Soldadura blanda El soldador es el elemento encargado de proporcionar el calor necesario para alcanzar la temperatura de fusión del material de aportación para realizar la soldadura entre los dos materiales. Se especifican según su potencia en vatios dependiendo del tipo de trabajo. Asimismo, la forma y tamaño de la punta también dependerá del trabajo a realizar. Los tipos más comunes de soldadores son: • Soldador miniatura (de lápiz) • soldador temperatura controlada, • Soldador de pistola, • soldador de martillo. • Soldador automático • Estación de soldeo

Soldadura Fuerte • También se llama dura o amarilla. Es similar a la blanda, pero se alcanzan temperaturas de hasta 800 oC. • Como metal de aportación se suelen usar aleaciones de plata, y estaño (conocida como soldadura de plata); o de cobre y zinc. • El material de aporte, tiene su temperatura de fusión superior a los 430ºC y menor que la temperatura de fusión del metal base.

Metales de aporte comunes para la soldadura fuerte de diversos metales y aleaciones

METAL BASE

METAL DE APORTE

TEMPERATURA DE SOLDADURA FUERTE (OC)

Aluminio y sus aleaciones

Aluminio-silicio

570-620

Aleaciones de magnesio

Magnesio-aluminio

580-625

Cobres y sus aleaciones

Cobre-fósforo

700-925

Ferrosos y no ferrosos(excepto aluminio y magnesio)

Aleaciones de plata y cobre, cobre fósforo

620-1150

Aleaciones de bases hierro, níquel y cobalto

Oro

900-1110

Aceros inoxidables, aleaciones de bases níquel y cobalto

Níquel

925-1200

Soldadura Fuerte • • •

•

•

La soldadura dura se puede clasificar por la forma en la que se aplica el metal de aporte. A continuación se describen algunos de estos métodos: Inmersión. El metal de aporte previamente fundido se introduce entre las dos piezas que se van a unir, cuando este se solidifica las piezas quedan unidas. Horno. El metal de aporte en estado sólido, se pone entre las piezas a unir, estas son calentadas en un horno de gas o eléctrico, para que con la temperatura se derrita al metal de aporte y se genere la unión al enfriarse. Soplete. El calor se aplica con un soplete de manera local en las partes del metal a unir, el metal de aporte en forma de alambre se derrite en la junta. Los sopletes pueden funcionar con los siguientes comburentes: aire inyectado a presión (soplete de plomero), aire de la atmósfera (mechero Bunsen), oxígeno o aire almacenado a presión en un tanque. Los combustibles pueden ser: alcohol, gasolina blanca, metano, propano-butano, hidrógeno o acetileno. Electricidad. La temperatura de las partes a unir y del metal de aporte se puede lograr por medio de resistencia a la corriente, por inducción o por arco, en los tres métodos el calentamiento se da por el paso de la corriente entre las piezas metálicas a unir.

Proceso de Soldadura a Oxigas. •

Es un procedimiento que permite unir metales, utilizando el calor producido por la combustión de los gases oxígenoacetileno u oxígeno- propano. Con estos proceso se puede soldar con o sin material de aporte. 

Incluye todos los procesos en que se emplean gases en combinación para obtener la flama caliente.



Este proceso incluye a todas las soldaduras que emplean gas para generar la energía necesaria para fundir el material de aporte

• Los combustibles más utilizados son el acetileno y el hidrógeno los que al combinarse con el oxígeno, como comburente generan las soldaduras oxiacetilénica, oxhídrica y aireacetilénica. • Las soldaduras son formadas por el cordón de metal fundido del metal base y el material de aporte (cuando se usa) que se forma con el contacto de la flama. El uso de fundentes remueve el oxido y las costras del área de soldadura y ayuda a asegurar una soldadura de calidad.

Soldadura oxiacetilénica

Combustión • Combinación de oxigeno con el acetileno se logra obtener una llama que permite soldar piezas ferrosas, ya que con la misma se alcanza una temperatura de 3200°C (5792°F). Utilizando un soplete especial, facilita el corte de metales ferrosos, de grandes espesores.

Ventajas • Mediante esta combinación, se alcanza temperatura de llama. • Suelda materiales ferrosos y no ferrosos.

alta

Desventajas • Es un proceso más caro que el de oxigeno –propano. • Produce deformaciones por la gran concentración de calor, por lo tanto no es recomendable para ciertos trabajos. • La soldadura en espesores gruesos resulta antieconómico.

Equipo para soldar con oxiacetileno. Es el conjunto de elementos que agrupados, permiten el paso de gases ( Oxígeno – Acetileno) hasta un soplete en cuyo interior se produce la mezcla. La misma, en contacto con una chispa, produce una combustión, necesaria en el proceso oxiacetilénico.

Equipo • 1.- Cilindro de Oxígeno • 2.- Cilindro de acetileno • 3.- Válvulas • 4.- Regulador para Oxigeno • 5.- Regulador para acetileno • 6 .- Mangueras • 7.- Soplete • 8.- boquilla • 9.- Carro Transporte

Equipo

Cilindros de Oxigeno y Acetileno Válvulas y reguladrores

Equipo

Sopletes

Boquillas

Equipo

Mangueras

Carrotransporte

Equipo

Gafas Encendedor

Soplete

Acetileno Gas Mezclado

Oxígeno Acetileno

Proceso de Ejecución: 1.- Monte el reguladores (Conecte reguladores a los cilindros) 2.- Coloque Mangueras (Coloque mangueras al soplete y a los reguladores) 3.- Monte boquilla ( Ajuste boquilla manualmente) 4.- Regule la presión de trabajo. (Abra cilindros y accione manijas de regulación) 5.- Encienda Soplete (Abra el acetileno ¼ de Giro en la válvula del soplete, encienda el encendedor y abra lentamente el oxigeno)

Terminar • 6.- Apague el soplete (Primero cierre Acetileno después oxigeno) • 7.- Elimine las presiones

Tipos de Llamas • Llama o Flama Neutra: Flamas secundarias de incoloras a azuladas con un contorno azul-anaranjado • Es aquella donde se estable la proporción correcta de la mezcla, la cual es la más aconsejable para conservar las propiedades del material. • Se usa para soldar Hierro fundido, acero maleable, acero suave, bronce, acero inoxidable, acero al cromo con 12%.

• •

Llama Reductora: Flama secundaria blanca azulada con un contorno anaranjado claro Es aquella donde la proporción de acetileno, es mayor que la de oxigeno, se usa para efectuar soldaduras en los siguientes metales: Aceros al carbono, aceros fundidos y sus aleaciones, aluminio fundido y aceros especiales.

• •

Llama Oxidante: Flama secundaria blanca azulada con un contorno anaranjado claro En este tipo de llama, la proporción de oxigeno es mayor que la de acetileno en la mezcla , se usa esta llama para Latón , con grandes porcentajes de Zinc y aleaciones de bronce.

Soldar con Material de Aporte: Acerque se a una distancia de 3mm del material base. • • • • • •

Incline la boquilla con respecto a la pieza y precaliente el metal base Para iniciar el cordón. Incline una varilla de material de aporte Avance dando un movimiento semicircular a la boquilla Oscile la varilla de aporte a medida que avanza en forma de ZIGZAG. Cuando oscile la varilla, evite que salga de la zona de fusión, lo movimiento de boquilla y varilla deben ser uniformes y coordinados entre sí.

Mantenimiento: • Es importante que cada vez que se termine de usar este equipo: • Se desconecte totalmente el mismo • Se limpie con trapos secos los accesorios (mangueras, sopletes, regulador) • Se limpie las boquillas con la aguja correspondiente al orificio de la misma. • Se debe evitar el contacto con grasa o aceite para evitar combustión explosiva.

Corte con gas oxicombustible (OFC) • Separa o elimina metal mediante la reacción química de oxígeno con el metal a temperaturas elevadas. La temperatura requerida se mantiene con una llama de gas combustible que arde en oxígeno. • La operación de corte la realiza el chorro de oxígeno; la llama de oxígeno-gas combustible es el mecanismo empleado para calentar el metal base a una temperatura de precalentamiento aceptable y para mantener la operación de corte. • Aplicable con buenos resultados para aceros al carbono y aceros de baja aleación. • El gas combustible puede ser acetileno, propano, gas natural o gases mezcla

Principios de funcionamiento •

•

• • •

• • • •

El proceso se vale de un soplete provisto de una boquilla. Las funciones del soplete son producir llamas de precalentamiento mediante la mezcla del gas y el oxígeno en las proporciones correctas y suministrar un chorro concentrado de oxígeno de alta pureza a la zona de reacción. El oxígeno oxida el metal caliente y también hace saltar los productos de reacción fundidos eliminándolos del corte. El soplete mezcla el combustible y el oxígeno para las llamas de precalentamiento y dirige el chorro de oxígeno hacia el corte. La boquilla de corte del soplete contiene varias salidas para llamas de precalentamiento y un conducto central para el oxígeno de corte. La llama de precalentamiento sirve para calentar el metal hasta una temperatura en la que el metal reaccionará con el oxígeno de corte. El chorro de oxígeno oxida rápidamente casi todo el metal de una sección angosta para efectuar el corte. Los óxidos del metal y el metal derretido son expulsados del área de corte por la energía cinética del chorro de oxígeno. Cuando el soplete se desplaza sobre la pieza de trabajo a una velocidad apropiada, se obtiene una acción de corte continua. El soplete puede moverse a mano o con un carro mecanizado. El soplete de OFC sirve para cortar placas de hasta 400 mm de espesor. Procedimiento rápido para cortar tanto bordes rectos como figuras curvas hasta las dimensiones requeridas sin necesidad de equipo de manipulación costoso.

Corte por arco de plasma (PAC) • El proceso de corte con arco de plasma (plasma arc cutting, PAC) separa metal empleando un arco constreñido para fundir un área localizada de la pieza de trabajo, que al mismo tiempo elimine el material derretido con un chorro de alta velocidad de gas ionizado que sale por el orificio de constricción. • El gas ionizado es un plasma, de ahí el nombre del proceso. • Los arcos de plasma por lo regular operan a temperaturas de 10 000° a 14 000°C.

Equipo •

Generador de alta frecuencia alimentado de energía eléctrica.

•

Entre los gases que se usan el nitrógeno, argón, aire, oxígeno y mezclas de nitrógeno/ hidrógeno y argón/ hidrógeno.)

•

Portaelectrodos

•

Electrodo que dependiendo del gas puede ser de tungsteno, hafnio o circonio.

Diferencias entre corte con plasma y oxicorte • •

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Tiene un espectro de aplicación sobre materiales más amplio. Versatilidad para corte de metales en calibres delgados, lo cual con oxicorte no es posible considerando aspectos como la calidad de corte y el efecto negativo sobre la estructura molecular al verse afectada por las altas temperaturas y metales ferrosos al cromo níquel (aceros inoxidables), además del aluminio y el cobre. Brinda mayor productividad debido a la velocidad de corte, dependiendo del calibre del material es hasta 6 veces mayor, lo cual entrega una razón de costo-beneficio mejor que el oxicorte.