diseño mecanico capítulo ix

Diseo Mecnico Captulo IX: Uniones Soldadas

Ing. Csar A. Quispe Gonzles, M Sc. Pgina 127

CAPTULO IX - UNIONES SOLDADAS

9.1 SOLDADURA, VENTAJAS Y DESVENTAJAS.

La soldadura es un proceso de unin de materiales en el cual se funden las superficies en contacto de dos o ms partes mediante la aplicacin conveniente de calor y/o presin. Tiene como objeto unir de forma permanente piezas, de tal manera que estas operen como una estructura compacta, capaz de soportar las cargas a la que est sometida. Las estructuras soldadas se caracterizan por ser econmicas y eficientes, por tal motivo, en la actualidad se utilizan mucho en los procesos de unin por soldadura en las operaciones de manufactura.

Para estudiar las uniones por soldadura, es necesario definir una serie de trminos bsicos, entre ellos:

Material de aporte.- referido al material que es agregado durante el proceso de soldadura (material aportado) con la finalidad de facilitar la fusin y agregar volumen y resistencia a la unin soldada.

Material base.- es el material del cual estn compuestas las piezas que se van a unir. Pueden ser materiales de iguales o diferentes caractersticas.

Junta.- es la unin de dos o ms partes mediante soldadura con la finalidad de crear una sola pieza.

Las estructuras se forman mediante conjuntos de chapas o perfiles unidos entre s con enlaces capaces de soportar los esfuerzos que se transmiten entre las piezas. El objeto principal de la unin es el de asegurar la mejor continuidad de las piezas, continuidad que ser ms perfecta cuanto ms uniforme sea la transmisin del esfuerzo.

La transmisin de esfuerzos en las uniones se hace en muchas ocasiones de modo indirecto, ya que para pasar el esfuerzo de una pieza a otra se la obliga previamente a desviarse de su trayectoria normal.

Las ventajas frente a las uniones atornilladas son: Simplicidad de diseo. Reduccin de peso. Rapidez de fabricacin en taller. Facilidad de reparacin. Limpieza y sencillez exterior (se evita cmulos de suciedad y humedad muy negativos para la

proteccin anticorrosiva de estructuras al exterior).

Entre las desventajas frente a las uniones atornilladas se pueden citar: Inspeccin y ejecucin difcil (no pueden voltearse para permitir la posicin de trabajo ms

adecuada) Inspeccin y ejecucin costosa por los medios de elevacin, sujecin, alineacin, nivelacin,

precalentamiento, control de calidad en obra y la posterior aplicacin de una capa de acabado de la proteccin anticorrosiva).

Escasez de soldadores calificados. Tensiones residuales en uniones mal concebidas. Deformaciones en soldaduras ejecutadas incorrectamente (por reparticin irregular de las

elevadas temperaturas durante el proceso) No desmontables. En obra, no pueden absorber deficiencias dimensionales debidas a errores de fabricacin (la

ejecucin de soldaduras de relleno no son aceptables).

9.2 CLASIFICACIN DE PROCESOS DE SOLDADURA

La Sociedad Norteamericana de Soldadura (American Welding Society, AWS) es una organizacin reconocida mundialmente que est dirigida al avance de la ciencia, tecnologa y aplicacin de soldadura. La AWS ha catalogado los procesos de soldadura, en base a los



mecanismos que utilizan para proporcionar la energa requerida por el proceso. En la Fig. 9.1 se muestra la clasificacin de los procesos de soldadura establecida por la AWS, indicando entre parntesis la sigla en ingls de cada proceso.

Figura 9.1 - Clasificacin de los procesos de soldadura segn la AWS

Los procesos de soldadura por fusin utilizan calor para fundir los metales base. En muchas operaciones de soldadura por fusin, se aade un metal de aporte para agregar volumen y resistencia a la unin soldada. Una soldadura por fusin sin material de aporte se denomina soldadura autgena. Los procesos de soldadura por fusin son los ms usados en la actualidad.

La soldadura de estado slido, se refiere a los procesos de unin en los cuales la fusin proviene de la aplicacin de presin o presin y calor simultneamente, sin la adicin de material de aporte. En los procesos donde se requiere calor, la temperatura del proceso no sobrepasa la temperatura de fusin del material base.

9.3 PROCEDIMIENTOS DE SOLDAURA MS COMUNES

Existen diferentes tipos de soldadura por fusin, pero los ms utilizados son dos:



Soldadura autgena Soldadura por arco elctrico, que es la que se utiliza en estructuras metlicas. Soldeo por resistencia

Soldadura autgena.- En la soldadura autgena el calor lo proporciona una llama producida por la combustin de una mezcla de acetileno y oxgeno, en la proporcin 1:1, que se hace arder a la salida de una boquilla. La temperatura alcanzada en la llama es de unos 1300 C. El calor producido funde los extremos a unir, con lo que se obtiene, despus de la solidificacin, un enlace homogneo.

Aunque este tipo de soldadura todava se utiliza en los talleres mecnicos, no es correcta su utilizacin en uniones sometidas a esfuerzos, ya que por efecto de la temperatura se provocan unas tensiones residuales muy elevadas, siendo en general ms lenta y cara que la soldadura por arco.

De todas formas, cuando el soplete oxiacetilnico se utiliza en la soldadura de piezas, se le suele completar con un alambre de material de aportacin que se funde al mismo tiempo que los bordes de las piezas, formando en conjunto el cordn de soldadura. El tamao de la boquilla del soplete es aproximadamente igual que el espesor de las chapas a unir.

Soldadura por arco elctrico.- La soldadura por arco se basa en que si a dos conductores en contacto se les somete a una diferencia de potencial, se establece entre ambos una corriente. Si posteriormente se les separa, se provoca una chispa, cuyo efecto es ionizar el gas o el aire que la rodea, permitiendo as el paso de la corriente, a pesar de no estar los conductores en contacto.

Con esto lo que se hace es crear entre ellos un arco elctrico por transformacin de la energa elctrica en energa luminosa y calorfica. El calor provocado por el arco no slo es intenso, sino que adems est muy localizado, lo que resulta ideal para la operacin de soldar. Las temperaturas alcanzadas son del orden de 3500C.

En el circuito elctrico formado por los electrodos y el arco, la intensidad de corriente depende de la tensin y de la resistencia del circuito. Si los electrodos se acercan o se separan variar la resistencia y la intensidad y, por lo tanto, la energa se transformar en calor, con lo que la soldadura no ser uniforme.

Desde el punto de vista prctico quiere decir que para obtener soldaduras uniformes es imprescindible mantener constante la separacin de los electrodos durante el proceso del soldeo.

Los procedimientos de soldadura en arco pueden agruparse en tres grupos: a) con electrodos de carbono, b) con electrodos de tungsteno en atmsfera de hidrgeno (soldadura al hidrgeno atmico) y c) Soldadura con electrodo metlico.

a) Soldadura con electrodo de carbono.- No se utiliza en la estructura metlica. El arco salta entre un electrodo de carbn y la pieza a soldar. Se complementa con metal de aportacin.

b) Soldadura con electrodo de tungsteno (Tungsten Inert Gas TIG).- El arco salta entre dos electrodos de tungsteno en atmsfera de hidrgeno. El calor del arco disocia las molculas de hidrgeno, que vuelven a soldarse al contacto con las piezas a soldar, desprendiendo una gran cantidad de calor. Este calor funde las piezas y permite que se efecte la soldadura en ausencia del oxgeno y el nitrgeno del aire. El electrodo de tungsteno no se consume ya que existe una varilla de metal de aportacin (Fig. 9.2).

Figura 9.2 - Esquema del proceso de soldadura TIG.



c). Soldadura con electrodo metlico revestido.- Es el procedimiento de unin normalmente utilizado en la construccin metlica, pudiendo afirmarse sin titubeos que el gran desarrollo de la construccin metlica actual se debe en gran parte a este sistema. La unin se consigue al provocar un arco elctrico entre las piezas a unir y un electrodo que sirve de material de aportacin. El operario establece un contacto inicial entre el electrodo y la pieza a soldar (llamada trabajo), con lo que se inicia un flujo de corriente. A continuacin se retira ligeramente el electrodo y se establece un arco, que funde el electrodo y los bordes de la pieza a unir, formndose el cordn de soldadura.

Entre las ventajas de la soldadura manual por arco son: Equipos de soldeo baratos y porttiles. El metal de aportacin y la proteccin se realiza con el mismo electrodo. Poco sensible a corrientes de aire. Aplicable a cualquier posicin de soldeo y espacios reducidos. Aplicable para espesores entre 1.5 y 35 mm.

Entre los mayores inconvenientes se tiene: Proceso lento que precisa de eliminacin de escoria. Requiere habilidad por parte del soldador. Dificultad para soldar espesores pequeos (< 1.5 mm) No resulta rentable para grandes espesores (> 35 mm)

Soldeo por resistencia.- Este procedimiento consiste en el calentamiento de las piezas a unir por efecto Joule hasta llevarlas al lmite plstico y la posterior unin por accin mecnica (presin). Muy frecuentemente empleado para unir chapas delgadas (estructuras ligeras) y su utilizacin est limitada en industrias especializadas (carroceras automotrices entre ellos).

9.4 REVESTIMIENTOS DE ELECTRODOS

La soldadura en arco, tal como hoy se entiende, se inici en Suecia a principios de siglo, cuando Kjellber invent el electrodo revestido. Hasta entonces los electrodos se fabricaban con varillas de acero extra suave simplemente. En estas condiciones, el metal fundido, sin proteccin alguna, reacciona libremente con el oxgeno y el nitrgeno del aire, convirtindose al enfriar en un metal frgil.

La idea de Kjellber consisti en recubrir los electrodos con una pasta de polvo y aglomerante, de forma que al fundir se forme una escoria protectora, que impida el acceso del aire al bao de metal fundido. El recubrimiento de los electrodos est constituido generalmente por xidos minerales, carbonatos, silicatos o diversos compuestos orgnicos.

Adems del efecto protector del material fundido, el revestimiento proporciona las siguientes ventajas:

Al ser menos fusible que el metal del electrodo, forma una especie de vaina alrededor del arco, que facilita su direccin y evita la formacin de arcos secundarios. Tambin se ioniza mejor el aire que rodea la zona a soldar.

Permite realizar las llamadas soldaduras de gran penetracin gracias a que se puede utilizar ms intensidad de corriente con ciertos tipos de electrodos, llamados electrodos de gran penetracin, aumentando la zona fundida y evitando con esto el que tengamos que preparar los bordes de algunas piezas.

Gracias a la proteccin de la escoria fundida, el enfriamiento de la soldadura se hace con mayor lentitud, evitando tensiones internas.

9.5 TIPOS DE JUNTAS EN UNIONES SOLDADAS

Los tipos de juntas ms comunes en uniones soldadas se muestran en la Fig. 9.3.



Figura 9.3 - Tipos de juntas en uniones soldadas.

9.6 TIPOS DE SOLDADURAS

A continuacin, se describen los tipos de soldaduras ms utilizados:

Soldaduras a tope.- Son las realizadas sobre uniones a tope, independientemente de la forma del chafln, que podr ser plano, en bisel, en V (Fig. 9.4).

Soldaduras con chafln en V Soldadura con chafln plano

Figura 9.4 - Soldaduras a tope

Soldaduras en ngulo.- Son las que unen dos superficies que forman entre s un ngulo aproximadamente recto en una unin en T, a solape o en esquina, los cantos de las piezas a unir son planos (Fig. 9.5).

Figura 9.5 - Soldaduras en ngulo sobre una unin T y una unin a traslape.

Soldadura en ngulo con chafln.- Una de las piezas sobre las que se realiza la soldadura tiene los bordes preparados, de esta forma se facilita la penetracin (Fig. 9.6).

Figura 9.6 - Soldadura en ngulo con chafln.



Soldaduras de tapn y en ojal.- Las soldaduras de tapn y en ojal son similares en diseo pero diferentes en forma. En ambos casos se realiza un taladro en una de las piezas a unir (Fig. 9.7). Estas uniones no se deben confundir con las soldaduras en ngulo en un agujero.

Figura 9.7 - Soldaduras en tapn y en ojal.

Soldaduras de recargue.- Soldadura efectuada sobre una superficie, en contra posicin a la realizada en una unin, para obtener una dimensiones o propiedades deseadas (en general, aumentar la resistencia al desgaste o a la corrosin (Fig. 9.8).

Figura 9.8 - Soldadura de recargue.

Soldadura por puntos.- Soldadura efectuada en piezas solapadas y cuya forma es aproximadamente circular (Fig. 9.9). Se pueden realizar en la intercara entre las dos piezas mediante soldeo por resistencia o mediante un proceso capaz de producir la fusin de ambas piezas a travs de una de ellas; normalmente mediante soldeo por haz de electrones o soldeo por arco (plasma, MIG/MAG o TIG).

Figura 9.9 - Soldadura por puntos mediante resistencia y por arco

Soldadura de costuras.- Soldadura continua efectuada en piezas solapadas (Fig. 9.10). Se puede realizar entre las superficies de contacto mediante soldeo por resistencia, o mediante un proceso capaz de fundir ambas piezas a travs de una de ellas, normalmente mediante soldeo por haz de electrones o soldeo por arco (plasma, MIG/MAG o TIG)

Figura 9.10 - Soldadura de costuras por resistencia, por haz de electrones y por arco.

Soldadura de ramificaciones de tuberas.- Aquella que se realiza en circuitos de conductos, de diferentes tipos de seccin y a diferentes posiciones y ngulos (Fig. 9.11).



Figura 9.11 - Soldadura en ramificaciones de tuberas. .

9.7 TIPOS DE PREPARACIN DE LAS PIEZAS A SOLDAR

El chafln de una soldadura es la abertura entre las dos piezas a soldar que facilita el espacio para contener la soldadura. Este chafln podr tener diversas geometras dependiendo de los espesores de las piezas, el proceso de soldeo y la aplicacin de la soldadura. En la Tabla 9.1 se indican las geometras ms usuales con sus denominaciones.

Tabla 9.1 - Formas del canto de las piezas en uniones soldadas.

Chafln plano simple

Chafln traslapado

Chafln en bisel simple o en Y

Chafln en V simple

Chafln en bisel doble o en K

Chafln en V doble

Chafln en J simple

Chafln en U simple

Chafln en J doble

Chafln en U doble

Canto rebordeado

Canto rebordeado doble

Los chaflanes en U, en U doble, en J y en J doble se utilizan en lugar de chaflanes en V, en V doble, en bisel simple y en bisel doble en las piezas e gran espesor con objeto de ahorrar material de aportacin, al mismo tiempo se reducen el aporte trmico y las deformaciones.



9.8 GEOMETRIA EN LA PREPARACIN DE LAS UNIONES SOLDADAS

En la Fig. 9.12 se indican las denominaciones de todas las dimensiones necesarias para definir correctamente el chafln de las piezas que se van a soldar.

Figura 9.12 - Geometra del chafln de una soldadura.

9.9 POSICIONES DE SOLDEO

La designacin de las posiciones de soldeo estn normalizadas, siendo las designaciones ms utilizadas las de la norma ASME. La designacin ASME distingue entre soldaduras en ngulo, designndolas con una F, y soldaduras a tope, a las que se designa con la G.



A continuacin, se representan las posiciones de soldeo y su designacin.

Posicin horizontal 1G.- la que es ms sencilla y est representada en la Fig. 9.13.

Figura 9.13 - Posicin de soldeo 1G

Posicin plana acuada 1F.- En este caso, la garganta del cordn de soldadura se encuentra en posicin vertical (Fig. 9.14).

Figura 9.14 - Posicin de soldeo 1F.

Posicin de soldeo en ngulo 2F.- En este caso, la garganta del cordn de soldeo se encuentra en ngulo (Fig. 9.15).


Posicin de soldeo en ngulo 2FR.- En este caso, uno de los elementos est en posicin horizontal y otro en posicin vertical. La garganta del cordn de la soldadura est en ngulo (Fig. 9.16).

Figura 9.16 - Posicin de soldeo 2FR.

Posicin de soldeo 2G.- Que se aplica en cornisas horizontal vertical (Fig. 9.17).

Figura 9.17 - Posicin de soldeo 2G.



Posicin de soldeo bajo techo (de cabeza) 4F.- Con un elemento en posicin horizontal y el otro en posicin vertical. Es de ejecucin ms compleja (Fig. 9.18):


Posicin de soldeo bajo techo 4G.- Los dos elementos a soldar estn en posicin horizontal (Fig. 9.19).


Posicin de soldeo vertical ascendente o descendente 3G.- El cordn se realiza en forma vertical formando una sola superficie plana. Sea ascendentemente o descendentemente (Fig. 9.20).


Posicin de soldeo vertical ascendente o descendente 3F.- El cordn se encuentra en posicin vertical, pero los elementos forman superficies cruzadas (Fig. 9.21).


Posicin de soldeo 5G ascendente o descendente.- Corresponde a tuberas fijas en posicin horizontal y con medidas similares (Fig. 9.22)




Posicin de soldeo 5F ascendente o descendente.- Corresponde a tuberas fijas en posicin horizontal pero de dimetros diferentes (Fig. 9.23).


Posicin de soldeo 6G inclinado.- Es de ejecucin muy compleja (Fig. 9.24)


Posicin de soldeo 6GR,- Similar a la posicin 6G solo que el tubo est inclinado y con un anillo restrictor (Fig. 9.25)

Figura 9.25 - Posicin de soldeo 6GR.

Las posiciones relativamente sencillas se muestran en la Fig. 9.26, donde las ejecuciones horizontales 1 y 2 son las ms sencillas, la horizontal de cornisa 3, vertical 4 y de techo 5 y 6 de ejecucin ms compleja.

Figura 9.26 - Esquema de algunas posiciones de soldeo.



9.10 SOLDADURA A TOPE

La nomenclatura de una soldadura a tope se muestra en la Fig. 9.27

Figura 9.27 - Nomenclatura de la soldadura a tope.

El rea efectiva de la soldadura a tope ser determinado como el producto de la longitud efectiva de la soldadura por el espesor efectivo de garganta. En este sentido, la longitud efectiva de la soldadura a tope ser el ancho de la parte unida, mientras que el espesor efectivo de garganta de una soldadura a tope con penetracin completa, ser el espesor de la parte unida ms delgada.

El espesor efectivo de garganta de una soldadura a tope con penetracin parcial para juntas en U o J, biselado en V con ngulos mayores de 60 ser igual a la altura del chafln. Para biseles o juntas en V con ngulos menores de 60 pero mayores de 45 el espesor de garganta efectivo ser la altura del chafln menos 3 mm. Estas consideraciones se aplican a todas las posiciones de soldeo y para la mayora de procesos de soldeo (arco con diferentes tipos de electrodos)

El espesor de garganta efectivo mnimo de una soldadura a tope con penetracin parcial estar determinado por el mayor espesor de las dos partes unidas. Sin embargo, el tamao de la soldadura ser menor o igual que el espesor de la parte unida ms delgada, an cuando una dimensin mayor



fuera necesaria por la resistencia requerida. En este caso, se deber tener particular cuidado para proporcionar suficiente precalentamiento para obtener una soldadura de buena calidad. Para espesores de material grueso de hasta 6 mm, el espesor de garganta efectiva mnima es 3mm; para espesores de 6 a 13 mm, la garganta es 5mm; para 13 hasta 19 mm, la garganta es 6 mm; para espesores entre 19 38 la garganta ser 8mm.

9.11 SOLDADURA DE FILETE

La nomenclatura de la soldadura de filete se muestra en la Fig. 9.28.

Figura 9.28. Nomenclatura de las soldaduras de filete.

El rea efectiva de una soldadura de filete ser el producto de la longitud efectiva del filete por el espesor efectivo de garganta. La tensin en el filete ser considerada actuando en el rea efectiva, para cualquier direccin de la fuerza aplicada. La longitud efectiva del filete ser la longitud total del filete de dimensiones uniformes, incluidos los retornos. En un filete curvo, la longitud efectiva deber ser medida a lo largo de lnea central de la garganta efectiva.

El espesor efectivo de garganta de una soldadura de filete ser la distancia ms corta entre la raz y la cara del filete en una representacin esquemtica de la seccin transversal de la soldadura, excepto en el caso de soldaduras de filete ejecutadas por el proceso de arco sumergido, en que el espesor efectivo de garganta ser considerado igual al lado del tringulo para soldaduras de filete menores o iguales que 9 mm e igual a la garganta terica ms 3 mm para soldaduras de filete mayores que 9 mm. Para soldaduras de filete en agujeros y muescas, la longitud efectiva ser la longitud de la soldadura a lo largo del eje del plano que atraviesa la garganta. En el caso de filetes que se solapan, el rea efectiva ser menor o igual que el rea nominal de la seccin transversal o muesca, en el plano de unin de las superficies.

El tamao mnimo de las soldaduras de filete (lado del tringulo de la seccin del cordn) se define en funcin del espesor del material ms grueso que participa en la junta. As, para espesores



hasta 6 mm, el tamao mnimo de la soldadura de filete es de 3mm; para espesores entre 6 a 13 mm, el tamao mnimo es de 5 mm; para espesores entre 13 a 19 mm, el espesor mnimo recomendado es 6 mm y para espesores mayores a 19 mm, el espesor mnimo es 8 mm.

La longitud efectiva mnima de una soldadura de filete calculada sobre la base de la resistencia a las solicitaciones que est sometida la junta. La longitud efectiva mxima para soldaduras de filete paralelas a la direccin de la fuerza, ubicadas en el extremo de vigas o barras cargadas (soldaduras de filetes extremas) se determina con la siguiente relacin:

eL L= . Aqu, el valor de est definido en funcin de la longitud real de la soldadura L y el espesor del material a unir S , siendo: 1 100L S = ( )1.2 0.002 1.0 100 300L S S L S = 0.6 300L S = >

En juntas traslapadas, la cantidad mnima de solape ser de cinco veces el espesor de la parte unida ms delgada, pero no menor que 25 mm. Las uniones traslapadas que unan chapas o barras sometidas a fuerzas axiles y que utilicen solamente soldaduras de filete transversales, sern soldadas con filetes a lo largo del extremo de ambas partes solapadas, excepto donde la deflexin de las partes solapadas est suficientemente restringida para prevenir la abertura de la junta bajo la carga mxima.

Los cordones de soldadura de filete en agujeros y muescas pueden ser usados para transferir corte en juntas traslapadas para prevenir el pandeo o separacin de partes traslapadas y para unir componentes de barras armadas. Tales soldaduras de filete se podrn solapar. Las soldaduras de filete en agujeros o muescas no sern consideradas como soldaduras de tapn o de muesca.

9.12 REPRESENTACIN GRFICA DE LAS UNIONES SOLDADAS

La representacin de las uniones soldadas puede ser grfica o simblica; no obstante, conviene por lo general adoptar la representacin simplificada.

a. Representacin grfica.- Mediante este mtodo, el cordn de soldadura se representa en su seccin con su geometra real, y en vista longitudinal mediante una lnea continua gruesa acompaada por el smbolo del cordn dispuesto por encima de ella (Fig. 9.29)

Figura 9.29 - Representacin grfica de una unin soldada

El smbolo se definir de forma que muestre la geometra de la seccin del cordn. Si el tamao del dibujo lo permite, la representacin en seccin del cordn se puede realizar con sus medidas exactas.

b. Representacin simblica.- Donde la junta se muestra tanto en vista como en seccin, representada por una lnea continua gruesa (Fig. 9.30) y mediante un smbolo se especifican todas las indicaciones tiles sobre la unin soldada segn las reglas establecidas por la Norma ANSI/AWS 2.4 (1998).



Figura 9.30 - Representacin simblica de una unin soldada.

Este smbolo se conoce como smbolo de cota de las soldaduras y puede contener los siguientes elementos: Lnea de referencia. Flecha Smbolos elementales de soldadura. Smbolos suplementarios. Dimensiones y otros datos. Cola de la flecha. Indicaciones complementarias. Especificaciones o proceso.

Todos los elementos, tienen una disposicin especfica dentro del smbolo de cota de la soldadura como se muestra en la Fig. 9.31. Sin embargo, slo la lnea de referencia, la flecha y el smbolo elemental de soldadura, son elementos indispensables para la acotacin de una unin soldada.

Figura 9.31 - Smbolo de cota de la soldadura segn la Norma ANSI/AWS A2.4, 1998.

Los elementos adicionales pueden ser incluidos para expresar informacin especfica de la soldadura. Pero, si dicha informacin se expresa mediante notas o detalles en el dibujo, especificaciones, normas, cdigos u otros dibujos, no ser necesario incluir los elementos correspondientes en el smbolo de cota de la soldadura.



9.13 SIMBOLOGA ELEMENTAL DE SOLDADURA

El smbolo elemental indica en general, la forma de la seccin del cordn como se muestra en la Tabla 9.2, y debe ser dibujado por encima y/o por debajo de la lnea de referencia.

Tabla 9.2 - Smbolos elementales de soldadura segn la Norma ANSI/AWS A2.4, 1998.

9.14 SIMBOLOGA SUPLEMENTARIA DE SOLDAURA

Los smbolos elementales pueden complementarse con un smbolo que caracterice la forma de la superficie exterior de la soldadura. Estos smbolos complementarios se muestran en la Tabla 9.3.

Tabla 9.3 - Smbolos suplementarios de soldadura, segn la Norma ANSI/AWS A2.4, 1998.

La ausencia del smbolo suplementario significa que no es necesario precisar la forma de la superficie de la soldadura. En la Tabla 9.4 se muestran algunos ejemplos de la aplicacin de los smbolos suplementarios.



Tabla 9.4. Aplicacin de los smbolos suplementarios.

9.15 DISPOSICIN DEL SMBOLO DE COTA DE SOLDADURA

En el smbolo de cota de soldadura, la lnea de flecha debe formar un ngulo de al menos 30 con la lnea de referencia a la que se une. La flecha apuntar a la lnea del dibujo que represente a la junta en cuestin (Fig. 9.30). Se recomienda que la lnea sealada sea una lnea gruesa correspondiente a una arista visible, sin embargo; la flecha puede apuntar a una lnea segmentada que represente a una arista invisible.

Cuando uno de los miembros de la unin presenta una ranura de bisel o en J, la lnea de flecha debe tener un quiebre y apuntar hacia dicho miembro, tal como se muestra en la Fig. 9.32.

Soldaduras de filetes, ranuras y de borde.- Para estas soldaduras, la flecha debe conectar la lnea de referencia del smbolo de cota de soldadura con un lado de la junta, el cual ser considerado el lado cercano de la misma. Por tanto, el lado opuesto al lado cercano ser considerado el lado lejano de la junta (Fig. 9.32)

Figura 9.32 - Aplicacin de la convencin del lado cercano y lado lejano de la junta, segn la Norma ANSI/AWS A2.4, 1998



Soldaduras de tapn, muesca, puntos; proyeccin y costura.- Para estas soldaduras, la flecha debe conectar la lnea de referencia del smbolo de cota de la soldadura con la superficie exterior de uno de los miembros de la junta en la lnea central de la soldadura en cuestin. El elemento hacia el cual seala la flecha ser considerado el elemento del lado cercano y el otro miembro ser el lado lejano, tal como se muestra en la Fig. 9.33.

Figura 9.33 - Convencin del miembro del lado cercano y miembro del lado lejano, segn la norma ANSI/AWS A2.4, 1998

9.16 DISPOSICIN DE LOS SIMBOLOS ELEMENTALES EN EL SMBOLO DE COTA DE SOLDADURA

Las soldaduras ubicadas en el lado cercano de la junta, se expresan colocando el smbolo elemental de soldadura por debajo de la lnea de referencia (Fig. 39.4).

Figura 9.34 - Soldadura en el lado cercano de la junta, segn Norma ANI/AWS A2.4, 1998



Las soldaduras ubicadas en el lado lejano de la junta, se indican ubicando el smbolo elemental de soldadura por encima de la lnea de referencia (Fig. 9.35)

Figura 9.35 - Soldaduras en el lado lejano de la junta, segn Norma ANSI/AWS A2.4, 1998

La soldadura realizada a ambos lados de la junta se expresan colocando los smbolos elementales de soldadura por encima y por debajo de la lnea de referencia. Si los smbolos elementales son simtricos, stos deben representarse alineados por su eje de simetra a ambos lados de la lnea de referencia. Por otro lado, si al menos uno de los smbolos de soldadura es asimtrico, ambos smbolos deben ir alineados con respecto a su lado izquierdo, a travs de la lnea de referencia (Fig. 9.36).

Figura 9.36 - Soldadura a ambos lados de la junta, segn Norma ANSI/AWD A2.4, 1998.

Los smbolos de filete, ranura en bisel, ranura en J y ranura de bisel curvo, deben dibujarse siempre con la lnea perpendicular a la izquierda (Fig. 9.37).

Figura 9.37 - Orientacin de smbolos especficos, segn Norma ANI/AWS A2.4, 1998.

Adems del smbolo elemental de soldadura, toda la informacin aplicable al lado cercano de la junta debe ser colocada por debajo de la lnea de referencia, mientras que la informacin relativa al lado lejano de la junta debe ubicarse por encima de la lnea de referencia.

9.17 LINEAS DE FLECHAS MULTIPLES

Se pueden usar dos o ms lneas de flecha, conectadas a una sola lnea de referencia para acotar soldaduras idnticas en lugares diferentes (Fig. 9.38).



Figura 9.38 - Lneas de flecha mltiple, segn Norma ANSI/AWS A2.4, 1998.

9.18 INDICACIONES COMPLEMENTARIAS

El smbolo de soldadura correspondiente a todo alrededor es empleado cuando la soldadura se debe realizar a lo largo de todo el contorno de la pieza, representndose mediante un crculo segn como se muestra en la Fig. 9.39.

Figura 9.39 - Smbolo de soldadura todo alrededor, segn Norma ANSI/AWS A2.4, 1998.

El smbolo de soldadura de campo se utiliza si se desea especificar que la soldadura se realiza en obra, para ello, se aade una bandera al smbolo de cota de soldadura. Tal como se indica en la Fig. 9.40.



Figura 9.40 - Ubicacin del smbolo de soldadura de campo, segn Norma ANSI/AWS A2.4, 1998.

9.19 DIMENSIONES DE LAS SOLDADURAS

Los smbolos elementales de soldadura pueden ir acompaados de las dimensiones del cordn de soldadura, de la siguiente manera:

A la izquierda del smbolo, las cotas relativas al tamao de la soldadura de ranuras (E) y a la profundidad de las ranuras (S), o el tamao de la soldadura de filete (S).

A la derecha del smbolo, la longitud (L) y la separacin de cordones (P) Por encima del smbolo (lado lejano) o por debajo (lado cercano), a abertura de raz (R), el

ngulo de la ranura (A) y el smbolo de acabado (F).

Los smbolos utilizados para especificar el acabado de la soldadura son: C Cincelado G Esmerilado H Martillado M Maquinado R Laminado

Notas importantes: La cota de situacin de la localizacin de la soldadura con relacin al borde de la pieza, no se

expresar en el smbolo, si no, en el dibujo. La ausencia de las indicaciones a la derecha del smbolo elemental, significa que la soldadura

es continua a lo largo de los elementos soldados. En la soldadura a tope, salvo indicacin contraria, la penetracin es total. En la soldadura de ranura el tamao corresponde a la profundidad del cordn y en las

soldaduras de filete a los catetos del tringulo rectngulo que representan la seccin del cordn.

En las Figuras 9.41 al 9.46 se muestran ejemplos de acotacin de soldaduras, con la indicacin de las dimensiones de los cordones.



Figura 9.41 - Acotacin del tamao de soldaduras de ranura (E) , Profundidad de ranura (S) no especificada, segn Norma ANSI/AWS A2.4, 1998.

Figura 9.42 - Tamao de la soldadura (E) en relacin a la profundidad de la ranura (S), segn Norma ANSI/AWS A2.4, 1998



Figura 9.43 - Soldaduras de filete, intermitentes y continuas, segn Norma ANSI/AWS A2.4, 1998.

Figura 9.44 - Acotacin de ngulo de ranura (A) y abertura de raz en soldaduras de ranura en V, segn Norma ANSI/AWS A2.4, 1998.



Figura 9.45 - Soldadura de ranuras en V con cordn de respaldo y acabado convexo, segn Norma ANSI/AWS A2.4, 1998.

Figura 9.46 - Soldadura de ranura y filete combinadas (Norma ANSI/AWS A2.4, 1998)

diseño mecanico capítulo ix

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