1º.- soldadura por fusión

8/17/2019 1º.- Soldadura Por Fusión

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PROCESOS DE UNIÓN Y

ENSAMBLE

Graduado en Ingeniería Mecatrónica Procesos de Fabricación1 28821 Tema 4 Unión y Ensamble e!tiembre 2"1# Eugenio Martíne$%sensio


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oldadura !or Fusión Tema &"' (al!a)*ian c+mid #, Edición !ag-.4"

"1'-/ 0ustica la necesidad de abricar !ie$as !or ensambla*e-

"2'-/ 3a$ un esuema de bloues de los dierentes sistemas deensambla*e-

"&'-/ 5onecciona una tabla com!arati6a de di6ersos m7todos deunión-

"4'-/ 5ita dierentes ti!ologías de uniones soldadas-

"#'-/ 5ita !rocesos de soldadura !or usión y características-

"'-/ 9escribe el !roceso de soldadura :;iacetil7nica-

"


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"8'-/ oldadura con arco sumergido- =electrodo consumible>

".'-/ oldadura de arco metal y gas- =electrodo consumible>

1"'-/ oldadura con arco y n?cleo undente- =electrodo consumible>

11'-/ oldadura con electrog@s- =electrodo consumible>

12'-/ Electrodos-

1&'-/ oldadura con arco de tungsteno y gas- =electrodo no consumible>

14'-/ oldadura con arco de !lasma- =electrodo no consumible>

1#'-/ oldadura con termita- =electrodo consumible>


oldadura !or Fusión Tema &"' (al!a)*ian c+mid #, Edición !ag-.4"


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1'-/ oldadura con +a$ de electrones- =electrodo consumible>

1


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Un automó6il tiene alrededor de 1#-""" com!onentesA unBoeing


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Ensamble

%d+esiónoldadura u*eción Mec@nica

oldadurablanda y uerte Fusión

Cuímica

Cuímica

Estado sólido

El7ctrica

El7ctrica Mec@nica

Plegado5osido

%tornilladoDemac+ado5linc+adoDoblonado

"2'-/ 5lasicación de ensambla*es



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"&'-/ Tabla com!arati6a de dierentes m7todos de unión-

Resistencia

Diseño Piezaspequeñas

Piezasgrandes

Tolerancias

Confabilidad

Mantenimiento

Inspecciónvisual

Costo

oldadura!or arco

1 2 & 1 & 1 2 2 &

oldaduraresistencia 1 2 1 1 & 1 & & 1atonado 1 1 1 1 & 1 & 2 & Tornillos ytuercas

1 2 & 1 2 1 1 1 &

Demac+ado 1 2 & 1 1 1 & 1 2

u*etadores 2 & & 1 2 2 2 1 &ellado & 2 1 & & 1 & 1 1%d+esión & 1 1 2 & 2 & & 2

(al!a*ian1 Muy bueno 2 bueno & malo



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4'-/ Ti!os de uniones soldadas

Uniones a to!eUniones sola!adas

Uniones en @ngulo



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oldadura !or usión im!lica la usión !arcial de dos elementos-=estado líuido>

a energía t7rmica !ara undir estos elementosA es de origenel7ctrico o uímico-

e !ueden utili$ar materiales de a!orte o no-

a unión soldada sure cambios metal?rgicos y ísicos im!ortantesAue a su 6e$ tienen un graneecto sobre las !ro!iedades yuncionamiento del com!onente o la estructura soldada- =cambio de estructuraA tem!leA o;idaciónA nue6asaleacionesA 6ariación de la dure$aA >

#'-/ Procesos de soldadura-



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oldadura !or usión im!lica la usión!arcial de dos elementos- =estado líuido>

5ambios metal?rgicos

ona aectadat7rmicamente

onas recristali$adas


í ó ó ó í


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"'-/ as soldaduras con combustibles gaseosos y o;ígenose llaman o;icombustibles-

El !roceso mas com?n utili$a como gas combustible elacetileno 5232- =incoloro e inodoro>

e utili$a undamentalmente !ara l@mina met@lica y data de1.""-

5232H:2 25"H32Hcalor

25:H32H1A#:2 25:2H32:Hcalor

a !ro!orción entre gasA acetileno y o;ígeno es determinante!ara una buena combustión y !or tanto !ara ue la

tem!eratura del !roceso sea ele6ada- =+asta &"""'5>

Un e;ceso de o;ígeno es !er*udicial !ara el material a unirAsobre todo si es acero-

:tros gases con menos !oder caloríco son +idrógenoA metil

acetilenoA !ro!ino 53&523 !ro!adieno-5&34



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G d d I i í M t ó i P d F b i ió 1 28821 T 4 U ió E bl ti b 2"1# E i M tí


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El :;igeno en botella se suministra a una !resión de2"MPa-a !r@ctica de la soldadura o;iacetil7nica reuiere

cum!lir unas estrictas normas de !re6ención yseguridad-

Para reali$ar este ti!o de soldadura se !recisa de un eui!o-

El acetileno en botella se suministra a una !resión de 1A8M!a a 1#'5 y la !resión de salida inerior a 1#"(Pa-

En el interior de la botella +ay una sustancia !orosa a

modo de es!on*a y el acetileno esta disuelto en acetonaA!ara +acerlo m@s estable-


G d d I i í M t ó i P d F b i ió 1 28821 T 4 U ió E bl ti b 2"1# E i M tí


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El recubrimiento del electrodo deso;ida la $ona de soldadura y!roduce una atmósera !rotectora ue e6ita la o;idaciónA en el

momento de la usión-

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as a!licaciones de este !roceso son muy 6ariadas-


Graduado en Ingeniería Mecatrónica Procesos de Fabricación1 28821 Tema 4 Unión y Ensamble e!tiembre 2"1# Eugenio Martíne$


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El :;igeno en botella se suministra a una !resión de 2"MPa-a !r@ctica de la soldadura o;iacetil7nica reuiere cum!lir unas

estrictas normas de !re6ención y seguridad-

"


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"8'-/ En la soldadura con arco sumergido %LA el arco esta!rotegidoPor un undente granular- =electrodo consumible>

El undente cubre totalmente la $ona desoldaduraA e6itando c+i!as y sal!icadurasAsu!rime la intensa radiación ultra6ioleta y+umos-El undente act?a como aislante t7rmico yes recu!erable-

Esta limitado la %L a soldaduras +ori$ontales

as soldaduras son de gran calidad y el !roceso se !uedeautomati$ar-




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%!licaciones de oldaduracon arco sumergido




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".'-/ En la soldadura de arco metal y gas =GM%L>A antes llamadametal gas inerte =MIG>A se !rotege el @rea de soldadura con unaatmósera inerte de %rgónA +elioA dió;ido de carbono u otrasme$clas-

El metal de a!ortación !asa a unir las dos !ie$as !or

“transerencia por aspersión o atomización!


%r Euro!a 3e EEUU


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El metal de a!ortación !asa a unir las dos !ie$as !or“transerencia por aspersión o atomización!PeueKas gotas de metal undido !asan a la !ie$a baseA no +aysal!icaduras y es muy estable

El metal de a!ortación !asa a unir las dos !ie$as !or“transerencia globular!Para a!licaciones mas !esadasA mayor !enetraciónA mayor6elocidadA mayor rendimientoA m@s sal!icaduras

El metal de a!ortación !asa a unir las !ie$as !or“cortocircuito!Para a!licaciones m@s ligerasA l@minas menores de mmEste !roceso se utili$a !ara unir tanto metales errosos como noerrosos es de gran uso y @cilmente automati$able

a soldadura M%G =Metal %cti6o Gas>-

El gas !artici!a de orma acti6a en la soldadura A se combinacon el carbono del acero-No debe utili$arse en aceros al 5r/MoA !or el riesgo de o;idacióndel 5r-olo se utili$a !ara acerosA de*a la unión con gran !orosidad

a soldadura MIG O M%G es el m7todo m@s utili$ado y e;tendidode soldadura



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1"'-/ oldadura con arco y n?cleo undente =F5%L>

El undente es e;ibleA este undente !ro6oca la auto!rotección del@rea de soldaduraA !ara e6itar la o;idación atmos7rica-

Es económico y 6ers@tilA se utili$a !ara soldar aceros ino;idables yaleaciones de níuel-a ormulación del undente acilita las a!licaciones es!ecícasA yaue es @cil la abricación del electrodo y del relleno-




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11'-/ oldadura con electrog@s =EGL>

Proceso de soldadura continuoA electrodo consumibleA en !osición6ertical !reerentemente-

El gas aísla el !roceso de soldadura de la atmósera-

i +ay ue unir un !ar de !lacas de #"mm =12 a de es!esoren un de!ósito o en un barco u otro ti!o de estructuraA seguimos elsiguiente !roceso

as dos !lacas se enrentan con una se!aración-e colocan dos !lacas laterales cortasA $a!atas de cobre-as soldadura se 6a de!ositando en la ca6idad ormada !or

las $a!atas y las !ro!ias !ie$as a unir-% medida ue se 6a de!ositando el material de a!orte undido

las $a!atas se 6an des!la$ando-as $a!atas est@n rerigeradas internamente !or agua-a unión es de gran calidadA tanto geom7trica como

metal?rgica-

g y ! g%sensio



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oldadura !or electroescoria- =EL>

a a!licación es !ara estructuras gruesas de acero =#" a .""mm>!aredes de reci!ientes de reactores nuclearesA

a dierencia entre EGL y EL es ue el medio aislante con laatmósera es un undenteA escoria ue unde !or el calor y aísla el!roceso de soldadura de la atmósera-

g y ! g%sensio



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12'-/ os electrodosA en su am!lia 6ariedadA son +ilos o 6arillasAdesnudos o recubiertos e;terna o internamente

os electrodos se designan seg?n norma UNE EN 4..

E 4 & 1Ni B # 4 3#

Identicación del !roducto

Desistencia y alargamiento del metalde!ositado

5om!ortamiento al im!acto del metalde!ositado

5om!osición uímica del metalde!ositado

De6estimiento del

electrodo

Grado de recu!eración del metal de!ositado ycorriente

Posición de lasoldadura

5ontenido de +idrógeno del metalde!ositado

g y ! g%sensio



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1&'-/ oldadura con arco de electrodo no consumible- =GT%L> =Gas Tungsten %rc Lelding> =TIG>

Un electrodo no consumible de TungstenoA LolramioA es elencargado de a!ortar el arco el7ctricoA *unto con la !ie$a a soldar-

e a!orta el gas !rotector y el electrodo de a!orte de material-

En este ti!o de soldadura +ay electrodo de a!orte de material o no-5uando la unión a soldar tiene un buen a*uste no se !recisa metalde a!ortaciónA electrodo-

%sensio



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El gas de !rotección es inerteA argónA +elioA me$clasA a contaminación del electrodo de TungstenoA !uede ser un!roblemaA +ay ue e6itar el contacto con el metal líuido y en todocaso lim!iarlo-

as a!licaciones son !ara soldar aluminioA magnesioA titanio ymetales reractarios-Es!ecialmente !ara unión de !ie$as delgadas-

os acabados son de muy alta calidad-

%sensio



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14'-/ En la soldadura con arco de !lasma =P%L> se !roduce un arcoconcentrado de !lasma ue se dirige al @rea de soldadura-El arco es estableA alcan$@ndose tem!eraturas de +asta &&-"""'-

Plasma es un gas en el ue los @tomos +an deslocali$ado a loselectrones de la ?ltima ca!a- Este +ec+o se da a tem!eraturas muyele6adas-Un @tomo ue !ierde electrones es un ion !ositi6o- =gas ioni$ado>

a energía !araioni$ar un gasAnormalmente %rgón o3elio y !eueKascantidades de

+idrógenoA la!ro!orciona el arcoel7ctrico entre elelectrodo de Tungsteno =/ negati6o>y el metal base

=H!ositi6o> -

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as a!licaciones de la soldadura con arco de !lasma P%L tienenMayor concentración de energía =!ermite soldaduras m@s !roundas y m@sangostas> Me*or estabilidad el arco-

Menor distorsión t7rmica-Mayor 6elocidad de soldadura- =12" a 1"""mmOmi> e sueldan dierentes ti!os de metalesA errosos y no errososu cam!o de a!licación son soldaduras de alta calidad-

5onstrucciones es!aciales-Plantas uímicas

Industria !etroleraA os o!erarios tienen ue estar +abilitados !ara este ti!o desoldadura

Puede +abermetal dea!ortación o no-

a gran concentración de calor !uede atra6esar la !ie$a =o*o de cerradura

%sensio

Graduado en Ingeniería Mecatrónica Procesos de Fabricación1 28821 Tema 4 Unión y Ensamble e!tiembre 2"1# Eugenio Martíne$% i


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1#'-/ a soldadura con termita TL o aluminot7rmicaA se basa enun !roceso ue im!lica reacciones e;ot7rmicas-

a me$cla +abitual !ara soldar acero y +ierro undido es dePartículas namente di6idas de :;ido de +ierro Fe&:4 Q;ido de aluminio %l2:&%luminio %l

Esta me$claA no e;!losi6a !ro6oca tem!eraturas del orden de

&2""'5 en menos de 1 minutoA aunue en la !r@ctica se ueda enunos 24""'5

%sensio

Tiras de magnesio comoiniciador


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1'-/ En la soldadura con +a$ de electrones EBL el calor segenera mediante el c+oue de un +a$ no de electrones =eectotermoiónico> contra la !ie$a base-

Pr@cticamente todos los metales se !ueden soldar con este!rocedimiento desde grosores de d7cimas de mm +asta#mm-

En general no se reuiere gasA ni undente !rotectorA ni metal dea!orte-

as soldaduras son de altacalidadA ele6ada 6elocidadA=12mOmi>A gran !recisión-

5om!onentesaeron@uticosA nuclearesA

misiles industria delautomó6ilAarmamentísticaA sanitariason entre otros susdestinatarios-

a gran concentración de calor !uede atra6esar la !ie$a =o*o de cerradura

%sensio



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El !roceso de soldadura se reali$a en 6acío-El costo del eui!o y !or tanto de las soldaduras es muy ele6ado

3asta 1# mmde !roundidad-

Marca!asos

ierras

bimet@licas

%sensio



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Entre su cam!o de a!licaciones se encuentranIndustria automotri$- Electrodom7sticos-Industria aeron@uticaA aluminioA titanioA níuel-Instrumental m7dico uir?rgico- :dontología-

Entre las 6enta*as de este ti!o de soldaduraNo se reuiere 6acíoA como EBL-Proceso @cilmente automati$able-No genera rayos RSA como EBL-Es muy raro ue +aya !orosidadesA sal!icaduras y usión

incom!leta-No +ay desgaste de la +erramientaA electrodoA al no estar en

contacto con la !ie$a a soldar-%barca una am!lia gama de materiales susce!tibles de ser

soldadosA acerosA oroA !l@sticosA resinasA

El incon6eniente es el costo del eui!o-

oldadura!orcelan

a

oldaduratermo!l@stic

o

%sensio



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oldadura de cuc+illas de aeitar- 5ada !untito es una soldadura de"A#mm de es!esor- 5on un laser Nd/%G se +an conseguido &millones de soldadura a la +ora- (al!a*ian-

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18'-/ El corte de metales se !uede reali$ar adem@s de !or ci$allasA con uentes de calor locali$adas-

o!letes-%rcos el7ctricos-

@seres-

:;icorte con acetileno +asta "mm de grosor- Tolerancias am!liasA rebabasA %T

5orte con laser- Mismos !rinci!ios uela soldadura-

Buen acabado su!ercial-Buena tolerancia-Posibilidad de ligranas-Menor %T-

5orte con arco el7ctrico- Mismos !rinci!ios ue la soldadura-

En el corte con !lasmaA tolerancias estrec+asA buenrendimientoA %T =ona aectada !or la tem!eratura>

%sensio



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1.'-/ a !r@ctica de la soldadura conlle6a riesgos y reuiere deormación y !re6ención !ara e6itar accidentes-

"lrededores# 9eben estar libres de !roductos inamables y lainraestructura debe ser igníuga-

Personal# El o!erario +a de estar !rotegido de o*osA cara y cuer!o-GaasA 5aretaA GuantesA Do!a de seguridad-

Ruido $ descargas el%ctricas# Protección de oídos rente aruidos !ersistentes y ele6ados-Mantenimiento de los eui!os de soldeo-

&umos# 3ay gases ue se utili$an en el !roceso de soldaduraA yotros ue se generan !or la combustión y tem!eraturas ele6adas-%lgunos gases son tó;icos !or lo ue deber@ +aber aislamientoentre esa $ona y el o!erario o una adecuada !rotección-

%sensio

1º.- soldadura por fusión

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