SOLDADURA Y DUREZA

Presentado por:ANA CAROLINA BERNAL TOVAR

Código:200020074603INGENIERÍA INDUSTRIAL

Universidad los libertadores

La soldadura se considera como un proceso de unión entre dos materiales los cuales son fusionados (soldados), fundiendo ambos materiales y agregándosele un material de relleno fundido ( metal o plástico) el cual tiene un punto de fusión menor al del material que se va a soldar, para que cuando este se enfrié el material quede con propiedades más fuertes o lo que se le denomina baño de soldadura.

Existen varias fuentes de energía las cuales son utilizadas para desarrollar un proceso de soldadura:

• Llama de gas• Arco eléctrico• Rayo laser• Rayo de electrones• Procesos de fricción o ultrasonido

Hay diversos tipos de soldaduras empleadas hoy en día como:

• La soldadura por arco• Soldadura MIG , MAG• La soldadura a gas o oxiacetilénica• Soldadura por resistencia (Soldadura por puntos )• Soldadura de estado solido (ultrasónica, explosiva, en frio)• Soldadura por rayo de laser• Soldadura mixta

SOLDADURA POR ARCOEste tipo de soldadura siempre utiliza una fuente alimentación ya sea corriente continua o corriente alterna, la cual ayuda a crear un arco eléctrico entre la superficie del material y un electrodo (consumible o no consumible). En este tipo de material por lo general se utiliza un gas de protección inerte o un material de relleno en el area que va a ser soldada. En la soldadura de arco, la longitud del arco está directamente relacionada con el voltaje, y la cantidad de entrada de calor está relacionada con la corriente.

Uno de los tipos más comunes de soldadura de arco es la soldadura manual con electrodo revestido (SMAW, Shielded Metal Arc Welding), que también es conocida como soldadura manual de arco metálico (MMA) o soldadura de electrodo. La corriente eléctrica se usa para crear un arco entre el material base y la varilla de electrodo consumible, que es de acero y está cubierto con un fundente que protege el área de la soldadura contra la oxidación y la contaminación por medio de la producción del gas CO2 durante el proceso de la soldadura. El núcleo en sí mismo del electrodo actúa como material de relleno, haciendo innecesario un material de relleno adicional.

SOLDADURA MIG(Metal inerte gas)

Tambien conocido como soldadura de metal inerte o soldadura de arco metálico con gas , es un proceso en el cual se utiliza una fuente continua de alambre como electrodo y una mezcla de gas inerte o semi-inerte para proteger la superficie de la contaminación.

En la soldadura MIG, como su nombre indica, el gas es inerte; no participa en modo alguno en la reacción de soldadura. Su función es proteger la zona crítica de la soldadura de oxidaciones e impurezas exteriores. Se emplean usualmente los mismos gases que en el caso de electrodo no consumible, argón, menos frecuentemente helio, y mezcla de ambos.

Se emplea sobre todo para soldar aceros inoxidables, cobre, aluminio, chapas galvanizadas y aleaciones ligeras. A veces es mejor utilizar helio ya que este gas posee mayor ionización y por lo tanto mayor rapidez de generación de calor.

SOLDADURA MAG(Metal Active Gaswelding)

Es un tipo de soldadura que utiliza un gas protector químicamente activo (dióxido de carbono, argón más dióxido de carbono o argón más oxígeno). El material de aporte tiene forma de varilla muy larga y es suministrado continuamente y de manera automática por el equipo de soldadura.Se utiliza básicamente para aceros no aleados o de baja aleación. No se puede usar para soldar aceros inoxidables ni aluminio o aleaciones de aluminio.

SOLDADURA A GAS O OXIACETILENICA

También conocida como soldadura autógena o soldadura oxi-combustible, utiliza una combustión de acetileno en oxigeno para producir una llama que alcanza lo 3100ºC, este tipo de soldadura facilita la soldadura de aceros de alta aleación pero el enfriamiento de la soldadura es mas lento, lo cual puede conducir a mayores tensiones residuales y distorsión de soldadura. la concentración de la llama es mas distorsionada, comparándola con la de arco eléctrico que es mas concentrada.

SOLDADURA POR RESISTENCIA

Es un tipo de soldadura que se crea generando calor con corriente a través de dos superficies de metal que entran en contacto, generalmente el promedio de corriente esta entre 1000 a 10000 Amperios. Este tipo de soldadura no causa contaminación, pero su uso tiene un costo elevado. Un tipo de soldadura por resistencia es la soldadura por puntos que se usa generalmente para unir dos hojas de metal solapadas por medio de dos electrodos que generan la corriente estos electrodos forman pequeños charcos de metal fundido en el área de soldadura a medida que es elevada la corriente y se emplea básicamente en la industria automotriz.

SOLDADURA ULTRASONICA

La soldadura ultrasónica, es usada para conectar hojas o alambres finos hechos de metal o termoplásticos, haciéndolos vibrar en alta frecuencia y bajo alta presión. El equipo y los métodos implicados son similares a los de la soldadura por resistencia, pero en vez de corriente eléctrica, la vibración proporciona la fuente de energía. Soldar metales con este proceso no implica el derretimiento de los materiales; en su lugar, la soldadura se forma introduciendo vibraciones mecánicas horizontalmente bajo presión. Cuando se están soldando plásticos, los materiales deben tener similares temperaturas de fusión, y las vibraciones son introducidas verticalmente. La soldadura ultrasónica se usa comúnmente para hacer conexiones eléctricas de aluminio o cobre, y también es un muy común proceso de soldadura de polímeros.

SOLDADURA EN FRIO

Es un tipo de soldadura utilizada para unir materiales que no tienen propiedades resistivas al calor y se realiza el proceso de soldadura a través de un tercer material adhesivo generalmente derivados del petróleo.

SOLDADURA POR RAYO LASER

la diferencia mas notable es la utilización de la fuente de energía, este utiliza un rayo laser altamente enfocado, tiene una muy alta densidad de energía, haciendo posible la penetración de soldadura profunda y minimizando el tamaño del área de la soldadura.

PROPIEDADES FISICAS DE ALGUNOS METALES

PROPIEDADES FISICAS DE ALGUNAS ALEACIONES

UNIDADES DE MEDIDA

Conversiones de acuerdo al sistema internacional de unidades (SI)

• Ensayos de tracción: (Punto de fluencia - resistencia a la tracción).1 Kg/mm2 = 9.81 N/mm21 Kpsi = 6.894 N/ mm2

• Ensayo de impacto1 pie-lb = 1.356 J (Julios)1 pie-lb = (ensayo de Charpy-v) = 1.88 J (Julios)1 Kg-m = 9.81 J (Julios)

• Cálculo de entrada de energiaLa entrada de calor durante la soldadura se define como la entrada de calor lineal, Es, se expresa en Julios/ centímetro así

Es = V x A x S = Jul/CmL

A = Amperaje en amperiosV = Voltaje de arco en voltiosS = Tiempo de arco en segundosL = Longitud del cordón en cm.

NOMENCLATURATIPO DE CORRIENTE, POLARIDAD

POSICIONES DE SOLDADURA

TABLA DE ORIENTACIÒN PARA ELEGIR EL ELECTRODO APROPIADO

DUREZAEs la resistencia que ofrece el material a ser rayado o que se le creen marcas en la superficie por micro penetración de un punta, esta es una propiedad mecánica de algunos materiales.la dureza de un material se mide con un durómetro el cual se encarga de realizar cargas en un rango determinado y dependiendo los resultados el material se clasifica en una escala de dureza.

ESCALAS DE USO INDUSTRIAL

Dureza Brinell: Emplea como punta una bola de acero templado o carburo de W. Para materiales duros

Dureza Knoop: Mide la dureza en valores de escala absolutas, y se valoran con la profundidad de señales grabadas sobre un mineral mediante un utensilio con una punta de diamante al que se le ejerce una fuerza Standard.

Dureza Rockwell: Se utiliza como punta un cono de diamante (en algunos casos bola de acero). Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por medición directa y es apto para todo tipo de materiales.

Dureza Rosiwal: Mide en escalas absoluta de durezas, se expresa como la resistencia a la abrasión medias en pruebas de laboratorio

Dureza Shore: Emplea un escleroscopio. Se deja caer un indentador en la superficie del material y se ve el rebote. Es adimensional, pero consta de varias escalas. A mayor rebote -> mayor dureza. Aplicable para control de calidad superficial. Es un método elástico, no de penetración como los otros.

Dureza Vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de pirámide cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers coinciden con los de la escala Brinell.