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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELAFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERA METALRGICAY CIENCIA DE LOS MATERIALESDepartamento de Metalurgia Fsica

SOLDADURA - TEORACAPTULO 1. INTRODUCCIN A LA SOLDADURA

Nombre:JESS MOTAC.I.:20.794.734

SOLDADURA POR HAZ DE ELECTRONES(ELECTRONIC BEAM WELDING; EBW)

1. DEFINICIN

La soldadura por Haz de Electrones (EBW Electric Beam Welding) es una tcnica no convencional de soldadura, basada en fundir un material por el efecto del calor generado al hacer chocar un haz de electrones altamente acelerado bajo la influencia de un campo elctrico. Para poder acelerar los electrones es necesario que se realice en condiciones de vaco, para evitar que se frenen por colisin con las molculas de la atmsfera.

2. ESQUEMA DEL PROCESO

1. Normalmente se vaca la cmara donde se realizar la soldadura para evitar intromisin de molculas que podran interferir en el proceso.2. Las piezas a soldar son colocadas bajo un can de haz de electrones compuesto por un emisor (ctodo), un electrodo y un nodo.3. Los electrones (situados entre 0,5 y 1500 mA.) se generan cuando el ctodo se calienta como consecuencia del paso de una corriente elctrica (corriente del haz) y son acelerados entre 20 y 300 kV y dirigidos al nodo, que se encuentra perforado y cargado positivamente.4. Los electrones que forman el haz poseen, por tanto, una velocidad alta al haber sido acelerados en un campo electroesttico con una diferencia de potencial elevada. La energa cintica que poseen se convierte en calor al chocar con las piezas a unir favoreciendo la formacin del denominado keyhole (ojo de cerradura), mediante el cual se produce el soldeo de las piezas.3. VENTAJAS Y APLICACIONES

Baja entrada de calor en las partes soldadas. Distorsin mnima. Zona de fusin y zona afectada por el calor limitadas. Penetracin profunda de la soldadura de entre 0,05 mm y 200 mm (0,002" a 8") en un solo paso. Alta velocidad de soldadura. Soldadura de todos los metales, incluso metales con alta conductividad trmica. Soldadura de metales con puntos de fusin diferentes. El proceso de vaco se produce en un entorno limpio y reproducible. Proceso de soldadura natural para los materiales que requieren mucho oxgeno como el titanio, el circonio y el niobio. Proceso de mecanizado garantizado para la fiabilidad y reproducibilidad de las condiciones de funcionamiento. Proceso de soldadura rentable para grandes producciones en modo automtico. En su mayora, las piezas se pueden utilizar en la condicin de soldadura: no se requiere mecanizado secundario.

Entre las principales reas de aplicacin estn:

Aeroespacial Componentes de reactores Piezas de estructuras Piezas de transmisin Sensores Generacin de energa Espacio Tanques de titanio Sensores Sistemas de vaco Mdico Automotriz Piezas de transmisin Engranajes Piezas de turbocompresores Industria elctrica/electrnica Piezas fabricadas en material de cobre Nuclear Carcasas de combustible Piezas estructurales Vlvulas Instrumentos Centros de investigacin Piezas de cobre Componentes de materiales con superconductividad Todos los metales, incluso con alta conductividad trmica. Acero y acero inoxidable Aluminio y aleaciones Cobre y aleaciones Aleaciones de nquel y metales refractarios Titanio y aleaciones Zr, Mo, Ta, Hf, W, Nb, etc. Soldadura de metales con puntos de fusin diferentes Cobre al acero Cobre a las aleaciones de nquel Acero a las aleaciones de nquel Tntalo a tungsteno

4. LIMITACIONES

El coste de los equipos, instalaciones y medios de proteccin es alto.

El tamao de las cmaras de vaco limita el tamao de las piezas que pueden ser soldadas.

La preparacin de los bordes y ajuste deben ser de precisin ya que el foco del haz puede ser tan solo de dcimas de milmetro.

La necesidad de realizar el vaco en el soldeo de medio y alto vaco aumenta el tiempo de procesado de la pieza y, por tanto, disminuye su productividad.

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