SOLDADURA I

Ing. Alexis Arismendi Vegas

SOLDADURA

La soldadura es un proceso de unión de materiales, en el cual se funden las superficies de contacto de dos o más partes mediante la aplicación de calor o presión.

Características

• La unión soldada puede ser más fuerte que los materiales originales si se usa un material de relleno que tenga propiedades de resistencia superiores a la de los metales originales y se aplican las técnicas correctas de soldar.

Tipos de Procesos

• Calor sin aplicar presión.

• Calor y presión,

• Presión sin aporte de calor.

• En algunos casos se agrega un material de aporte o relleno para facilitar la fusión

• El proceso también se usa para unir plásticos

TIPOS DE SOLDADURA

TIPOS DE UNION POR SOLDADURAS Hay cinco tipos básicos de uniones:

• Unión Empalmada (tope) En este tipo de unión las partes se encuentran en el mismo plano y se unen sus bordes • Unión de Bordes La unión se hace en el borde común • Unión en “T” Una parte es perpendicular a la otra forma de la letra “T” • Unión de Esquina Las partes en este tipo de unión forman un ángulo recto y se unen en la esquina del ángulo. • Unión Superpuesta (solape) Esta unión consiste en dos partes que se sobreponen.

UNION Básico Bisel (Chaflán)

Vista Sin Bisel

TOPE

No Aplica

Relleno

BORDE

No aplica

BISEL

V K U X

Bisel Unico

Tipo «T»

J

ESQUINA

Tope J

Escuadra

SOLAPE (Traslape)

Tapón

Posiciones de Soldadura

Plana Horizontal Vertical Sobre cabeza

FILE

TE

PLA

NC

HA

TU

BU

LAR

1G 2G 3G 4G

1F 2F 3F 4F

1T 2T 5T 6T

• La soldadura es la forma más económica de unir componentes.

• Algunos métodos alternativos requieren las alteraciones más complejas de las formas (Ej. Taladrado de orificios y adición de sujetadores: remaches y tuercas). El ensamble mecánico es más pesado que la soldadura.

Desventajas de la Soldadura

• La mayoría de las operaciones de soldadura se hacen manualmente, lo cual implica alto costo de mano de obra.

• Las soldaduras especiales solo la realizan personas muy calificadas.

• La soldadura implica el uso de energía y puede ser peligroso.

• Es una unión permanente

Las Discontinuidades se encuentran en el material base, en el material fundido o en zonas afectadas por el calor. Aquellas que exceden los limites de las normas son consideradas defectos.

Discontinuidades del cordón de soldadura

INSPECCION RADIOGRAFICA

• Discontinuidades diferentes a las fisuras deben ser evaluadas sobre la base de su alargamiento y elongación.

• Una discontinuidad alargada es aquella cuya longitud excede tres veces su ancho.

• Una discontinuidad redondeada aquella cuya longitud es igual o menor a tres veces su ancho, puede ser redondeada ó irregular e incluso puede tener colas.

INSPECCION RADIOGRAFICA

• La evaluación radiográfica se realiza sobre la base de las diferentes discontinuidades presentes (tales como fisuras, grietas, etc.), según su forma (alargamiento y elongación) y de acuerdo a los criterios de cercanía y cantidad que limite la norma.

Pase frio

• El cordón no funde adecuadamente las paredes o al cordón anterior dejando zonas sin fundir.

• Apariencia:

Porosidad Aislada

• Apariencia: Círculos oscuros, algunos con cola de forma alargada.

• Apariencia: Puntos aislados

Porosidad Agrupada

• Recubrimiento del electrodo húmedo o contaminado.

• Apariencia: Puntos o círculos agrupados de diferentes tamaños

Inclusiones no metálicas

• Material que queda atrapado entre los pases de soldadura.

• Apariencia: Manchas oscuras de formas irregulares en cualquier direccion.

Falta de penetración o penetración incompleta

• El primer pase de raíz no funde los bordes de la pared de la cavidad.

• Apariencia: línea oscura y definida al centro del cordón de soldadura (puede ser continua o discontinua).

Falta de Fusión

• El cordón no penetra en las paredes de la cavidad completamente.

• Apariencia: aparece como línea(s) paralelas a la dirección de avance alejadas del centro del cordón.

Rechupe

• La raíz se levanta durante el enfriamiento hacia el interior del cordón y forma un rechupe.

• Apariencia: es como la falta de penetración pero con bordes difusos y mas oscuro al centro del defecto.

Falta de fusión en pase de raíz

• Falta de penetración en el pase de raíz

• Apariencia: Línea negra ligeramente desalineada con respecto al centro del cordón.

Falta de fusión en la corona

• Carencia de material en ultimo pase lateral del cordon.

• Apariencia: Línea oscura en el borde externo

del cordón.

Desalineación

• Debido a una mala preparación previa de las partes o desviación producto del enfriamiento de la soldadura.

• Se nota una nítida diferencia de coloración a ambos lados de la unión.

Falta de espesor de soldadura

• La ranura no ha sido debidamente llenada por el material de aporte

• Aparece como un área oscurecida en la radiografia

Sobrespesor de Soldadura

• Apariencia: mancha blanca

Exceso de espesor del material de aporte

Grietas

• Solo pueden ser detectadas cuando se propagan y aparecer como líneas (mas o menos)difusas y a veces como colas en porosidades o inclusiones

• Apariencia: Líneas transversales o longitudinales

Inclusiones de tungsteno

• El tungsteno es mas denso que el aluminio y el acero

• Apariencia: manchas blancas irregulares en TIG.

Inclusiones de Oxido

Son menos densos que el material bases

Apariencia: Manchas negras con formas irregulares

Gracias

ESTIMACIÓN DE COSTOS EN SOLDADURA

• Introducción

• Cada trabajo de soldadura presenta al diseñador y calculista sus propias características y dificultades, por lo cual, el modelo de costo que a continuación se desarrolla, propone un rango de generalidad amplio que permite abarcar cualquier tipo de aplicación.

Costos en Operaciones de Soldadura

• Costo electrodo ($)/ m.l. = Pmd (kg/ml) x Valor electrodo ($/kg) Eficiencia deposición (%)

• Costo M.O. y G. Grales. ($)/ m.l. = Pmd (kg/ml) x Valor M.O. y G.G. ($/hr) Velocidad deposición (kg/hr) x F. operación (%)

• Costo gas ($)/ m.l. = Pmd (kg/ml) x Flujo gas (m3/hr) x Valor gas ($/m3) Velocidad deposición (kg/hr) • Costo fundente ($) m.l. = Pmd (kg/ml) x F. uso (%) x Valor fundente ($/kg)

• http://dc304.4shared.com/doc/8Ne8tkkC/preview.html

Calculo de operaciones de soldadura

Soldadura Manual

ARCO SUMERGIDO

MIG SOLIDO

MIG Tubular con Protección

MIG Tubular sin Protección

Caso de estudio

• Se realiza una soldadura con el siguiente procedimiento.

• Posición: G1

• Tipo Manual: (Smaw)

• Longitud a Soldar: 200 mtrs

• Un Pase de raíz: E 7018. Precio S/. 16.80/kg

• Tres pases de relleno. Pase de relleno: E 6013. Precio S/. 12.90/Kg

• Espesor plancha: 19 mm

Calcular

Calcular el Pmd de cada pase.

• Densidad de aporte de cada pasada del electrodo si se considera que el pase de raíz ocupa la mitad de la altura de la ranura

• Calcular Costo total del electrodo

• Calcular costo total de MO y G.Grales.

Si la mano de obra es de 3,5 US$/m y G. Grales 1,50 $/m.l.

Pmd = Área seccional x longitud x densidad aporte.

FCAW

FCAW

Tipos de electrodos

Requerimientos de protección y polaridad para electrodos de FCAW de acero dulce Clasificación de la AWS Medio protector externo Corriente y polaridad

EXXT-1 (múltiples pasadas) EXXT-2 (pasada mica) EXXT-3 {pasada única) EXTT-4 (múltiples pasadas) EXTT-5 (múltiples pasadas) EXTT-6 (múltiples pasadas) EXTT-7 (múltiples pasadas) EXTT-6 (múltiples pasadas) EXXT-10 (pasada Única) EXTT-1 1 (múltiples pasadas)

CO2 CO2 Ninguno Ninguno CO2 Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno

cc, electrodo positivo cc, electrodo positivo cc, electrodo positivo cc, electrodo positivo cc, electrodo positivo cc, electrodo positivo cc, electrodo positivo cc, electrodo positivo cc, electrodo positivo cc, electrodo positivo

EXTT-G (múltiples pasadas) EXXT-GS (pasada (mica)

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