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Mecánica

Soldadura Oxiacetilénica

INTEGRANTES: -Gabriela Peña - Luis San Juan -Sebastián Seguel CARRERA: Mecánica en Producción/Mantención Industrial ASIGNATURA: Taller Mecánico l Sección: 204 PROFESOR: Mardones Yáñez Carlos Ramón FECHA: 18/06/2018

Índice - Introducción……………………………………………………...3 - Ventajas y aplicaciones………………………………………..4 - Medios de seguridad y equipamiento…………………….5 - Gases empleados…………………………………………..6 - Presión de Trabajo…………………………………………8 - Flujo Inverso………………………………………………….9 - Regulación de la llama…………………………………..10 - Técnicas a utilizar………………………………………….11 - Operaciones que no se deben hacer…………………12 - Conclusión……………………………………………………13

Introducción La soldadura oxiacetilénica o soldadura por el método de gas es uno de los tipos soldadura más comunes y antiguos. Algunas ventajas de esta soldadura comparada con los otros tipos es versatilidad y facilidad, unido con su bajo costo, por otro lado, una de las desventajas de esta soldadura por método de gas es el tiempo en que demora en enfriarse. Es un proceso de soldadura por fusión donde se usa el calor de la llama producida por la combustión del acetileno(C2H2) al reaccionar con el oxígeno, después se mezclan en el soplete( boquilla y tubo mezclador), para fundir bien sea el metal base y el de aportación si se emplea. Para conseguir la combustión es necesario el empleo de dos gases. Gases combustibles son el propano, metano, butano y otros, Aunque en el proceso del que estamos tratando empleamos el acetileno. El otro es un gas comburente, que es un gas que aviva o acelera la combustión. Uno de los principales comburentes es el aire formado por una mezcla de gases (Nitrógeno 78%, Oxigeno 21% y el restante 1% de gases nobles). El gas comburente que se emplea en este procedimiento de soldadura es el oxígeno puro. El acetileno se caracteriza por el gas combustible que alcanza la mayor temperatura de flama, alrededor de 3200° a 3480°C. Puede realizarse con material de aportación de la misma naturaleza del material base (homogénea) o de diferente material (heterogénea) y también sin aporte de material (soldadura autógena).

Ventajas y Aplicaciones El proceso oxigás posee las siguientes ventajas: - Equipo Portátil - Económico - Puede ser utilizado en cualquier posición

Esta soldadura es normalmente usada para soldar metales de hasta ¼” de espesor, igualmente es posible soldar materiales de mayor espesor, pero ello no es recomendable.

Su mayor aplicación en la industria se encuentra en el campo de la mantención, reparación, soldadura de cañerías de diámetro pequeño y manufacturas livianas. También puede ser usado como fuente de energía calórica para calentar, doblar, forjar, endurecer, etc.

Medios de seguridad y equipamiento

Equipamiento.     

Cilindros de oxígeno y acetileno Manómetros Manguera de Gases Válvulas de seguridad o anti retroceso Soplete

Gases Empleados -Acetileno (C2H2)

Es el más importante de los hidrocarburos gaseosos y como combustible es el elemento más valioso. Es una composición química de carbono e hidrógeno. El acetileno se produce al ocurrir la reacción del agua con carburo de calcio. El carburo de calcio se obtiene de hornos eléctricos mediante la reducción de la cal viva con carbono. El carburo de calcio y el agua se pone en contacto en recipientes adecuados llamados generadores; generalmente los generadores de acetileno se construyen con accesorios que los hacen funcionar automáticamente para producir acetileno en la misma cantidad que consume el soplete dejando de generar tan pronto se acaba la llama. Esto era utilizado anteriormente ya que hoy en día se pueden adquirir fácilmente los tanques con acetileno para poder utilizarlo directamente al soplete. Características:  El acetileno es un gas combustible, incoloro e insípido, sin sabor.  Su potencia calorífica es de 13600 kcal/m3.  Posee una gran inestabilidad y bajo la acción del calor o de la presión, puede descomponerse espontáneamente en sus dos elementos, carbono e hidrógeno, produciendo una explosión.  Gas inestable a 15 PSI y auto explosivo a 30 PSI, por eso para almacenarlo se disuelve en acetona y su contenedor tiene una cubierta interna de masa porosa.  El acetileno es explosivo cuando entra en contacto con plata mercurio o aleaciones de más de un 70% de cobre, por lo que las tuberías no deberían ser de ninguno de estos materiales.  Los cilindros de acetileno se identifican por su color rojo o anaranjado.

-Oxígeno (O2) Es un gas que se encuentra en la naturaleza mezclado o combinado con otros elementos químicos, y es el principal en toda combustión. La llama oxiacetilénica lo utiliza como gas comburente. En el aire existe mezclado con nitrógeno y con varios gases nobles. El oxígeno es un gas inodoro, incoloro e insípido. Son dos los principales procedimientos en la industria para la obtención del oxígeno:  Proceso del aire líquido.  Proceso electrolítico. El proceso del aire líquido se basa en el principio de separación de otros gases que existen mezclados en el aire, sometiéndolos a muy bajas temperaturas para lograr la licuefacción de estos. Ese aire líquido se somete a la acción de secadores y purificadores para después comprimirlos a muy alta presión. Básicamente lo que se hace es separar él oxigeno del nitrógeno dejando evaporar este último mientras que el oxígeno permanece en estado líquido y se deposita en tanques de almacenamiento para comprimirlos. El oxígeno por procedimiento electrolítico se produce haciendo pasar una corriente eléctrica continua a través del agua. Se cierra provocando así la disociación de los elementos que la componen. Características: • Gas comburente. • Gas inodoro, incoloro e insípido. • Los cilindros de oxígeno se identifican por su color verde o azul. • Aceites, grasas o derivados del petróleo en mínimas cantidades en contacto con el oxígeno pueden causar una explosión. • No se debe almacenar cerca de los gases combustibles.

Presión de trabajo. Para reducir el riesgo de un retroceso de llama es necesario utilizar siempre la presión de trabajo recomendada por el fabricante o un experto, según el tipo de boquilla utilizada. La presión de trabajo provoca que salga un determinado volumen de gas, a la velocidad adecuada, para que su combustión ocurra fuera de la boquilla. El volumen de gas proporciona el calor necesario para ejecutar el trabajo que se desea, a mayor espesor de la placa metálica mayor volumen de gas combustible y viceversa, a menor espesor, menor volumen. La temperatura de la llama es constante, ya sea está muy pequeña o extremadamente grande. Ejemplos de velocidad de combustión:    

Hidrogeno 11.2 m/s Acetileno 7.9 m/s Metano 5.5 m/s Propano 2.9 n

Flujo Inverso Los gases no provocan problemas cuando se utilizan correctamente. Al operar un equipo oxiacetilénico, lo normal es que cada gas circule desde el cilindro a través del regulador y la manguera hasta el soplete, donde se produce la mezcla de oxígeno y acetileno en una cámara especialmente diseñada para este efecto, o en la boquilla misma. Cuando la mezcla se produce en cualquier otro lugar, se está en presencia de una condición insegura. El 90& de los accidentes industriales con sopletes, mangueras y reguladores se deben al llamado FLUJO INVERSO, el que mezcla los gases en forma incorrecta, en el regulador, mangueras o cilindros. Este se produce cuando: 1) El cilindro de oxigeno se vacía al estar utilizándolo antes de cerrar la válvula de oxigeno del soplete, por lo que el acetileno fluye inversamente hacia la manguera y el regulador de oxígeno. 2) Al terminar un trabajo, el operador cierra las válvulas de ambos cilindros. Si posteriormente abre las dos válvulas del soplete para purgar el oxígeno y gas combustible, el acetileno se evacuará primero si está a menor presión. Puede producirse entonces un flujo inverso de oxigeno hacia la manguera y el regulador de acetileno. 3) El operador abre las dos válvulas del soplete y trata de encender ambos gases a la vez (en equipo de presiones iguales o tipo mezclador). Si el flujo regulado de oxigeno es superior al que puede salir a través de la boquilla, el sistema está en contra presión, y se produce un flujo inverso de oxigeno hacia la manguera y regulador de acetileno.

Ajuste de la llama El ajuste de las llamas para soldar se efectúa de acuerdo al siguiente procedimiento:    

Ajustar la presión de trabajo Abrir válvula de acetileno en el soplete Encender el acetileno Ajustar la llama acetilénica hasta que deje de producir humo pero que no se separe de la boquilla  Abrir válvula de oxigeno del soplete hasta obtener la llama carburante, neutra u oxidante  Durante el trabajo la llama se desajusta por lo que hay que estar regulándola La llama se caracteriza por tener dos zonas bien delimitadas, el cono o dardo de color blanco deslumbrante y es donde se produce la combustión del oxígeno y acetileno. Y el penacho que es donde se produce la combustión con el oxígeno del aire de los productos no quemados. La zona de mayor temperatura es aquella que esta inmediatamente delante del dardo y en el soldeo oxiacetilénico es la que se usa. La llama es fácilmente regulable ya que pueden obtenerse llamas estables con diferentes proporciones de oxígeno y acetileno. En función de la proporción de acetileno y oxigeno se disponen de los siguientes tipos de llama:

1. Neutra.- Cuando el oxígeno y el acetileno están en la misma proporción. Es la más utilizada. 2. Oxidante.-Exceso de oxígeno, empleado para soldadura de cobre y sus aleaciones. 3. Reductora.- Exceso de acetileno. Indicado para bronces, latones y soldar acero sin material de aporte.

Técnicas a utilizar 

La soldadura fuerte de los aceros inoxidables requiere de una llama ligeramente reductora o casi neutra con el fin de reducir la oxidación en las superficies de los materiales base durante el calentamiento. Para evitar el sobrecalentamiento o inclusive la fusión del metal base, se utilizará la zona exterior de la llama y no las zonas cercanas al cono interno o dardo, manteniendo el soplete en continuo movimiento para evitar puntos calientes.

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Las piezas que forman la unión deben ser calentadas uniformemente para que alcancen la temperatura de soldeo al mismo tiempo, la antorcha debe estar en continuo movimiento para evitar sobrecalentamiento.

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Al tratar de soldar dos piezas con diferentes secciones o distintas conductividades, siempre recibirá mayor aporte energético, la de mayor espesor o la de mayor conductividad, simplemente debido a que esta última disipará el calor más rápidamente. En cualquier caso, la mejor manera de comprobar la homogeneidad del calentamiento radica en observar que los cambios que sufre el fundente se realizan de manera uniforme independientes de las secciones o conductividad de las superficies a soldar.

Operaciones que no se deben hacer  No usar jamás oxígeno en lugar de aire comprimido en las aplicaciones específicas de este gas (sopletes de pintar, alimentación de herramientas neumáticas, etc.) Las consecuencias serán siempre gravísimas.  No usar oxígeno o cualquier otro gas comprimido para enfriar su cuerpo o soplar en polvo de su ropa.  No usar el contenido de un cilindro sin colocar el correspondiente reductor de presión.  No lubricar las válvulas, reductor, manómetros y demás implementos utilizados con oxígeno, ni tampoco manipularlos con guantes o manos sucias de aceite.  No permitir que materiales combustibles sean puestos en contacto con el oxígeno. Este es un gas no inflamable que desarrolla la combustión intensamente. Reacciona con grasas y lubricantes con gran desprendimiento de calor que puede llegar a la auto inflamación. En otros casos basta una pequeña llama para provocarla.  No utilizar un cilindro de gas comprimido sin identificar bien su contenido. De existir cualquier duda sobre su verdadero contenido devuélvalo inmediatamente a su proveedor.  No permitir que los gases comprimidos y el acetileno sean empleados, por personas inexpertas. Su uso requiere personal instruido y experimentado.  No conectar un regulador sin asegurarse previamente que las roscas son iguales.  No forzar conexiones que no sean iguales.  No emplear reguladores, mangueras y manómetros destinados al uso de un gas o grupo de gases en particular en cilindros que contengan otros gases.  No tratar de pasar gas de un cilindro a otro, por cuanto dicho procedimiento requiere instrucción y conocimiento especializados.  No utilizar gases inflamables directamente del cilindro sin reducir previamente la presión con un reductor adecuado.  No devolver el cilindro con su válvula abierta. Esta debe ser cerrada cuidadosamente cualquiera sea el gas que contenga. Coloque también la tapa de protección.

Conclusión No cabe duda de que la soldadura oxiacetilénica goza de una versatilidad enorme y una serie de ventajas que la destaca de los otros tipos. Su independencia total de electricidad es una de las principales ventajas que posee, sumándole además que no necesita material de aporte si no es necesario, y la facilidad con que se emplea, la hace uno de los mejores tipos de soldadura nuestro parecer. Pero también cabe recalcar que tiene una gran variedad de peligros o riesgos, los cuales principalmente dependen exclusivamente del operador, por lo cual se debe tener un claro y estricto conocimiento sobre el funcionamiento correcto de todos los componentes del equipo. Finalizando el presente informe, logramos aprender un poco más sobre este tipo de soldadura y sus características, y esperamos poder aplicar exitosamente en un futuro las técnicas anteriormente mencionadas ya sea en el taller, lugar de trabajo o simplemente en nuestros hogares.