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CAPITULO I
1. DIAGNÓSTICO DEL PROBLEMA.
1.1.TEMA
Reparación de blindajes de desagüe de fondo para la Central Hidroeléctrica
Agoyán.
1.2.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Debido a que el dintel inferior y los blindajes de la compuerta radial se encuentran
destruidos casi en su totalidad se ha presentado una fuga de aproximadamente unos10m³ por segundo de agua, impidiendo realizar las maniobras operativas normales
para el cierre de la compuerta plana y el llenado de la cámara de modo que se
equilibren las presiones para la normal operatividad de esta compuerta.
Las placas de fondo deben formar un solo cuerpo para lo cual deben soldarse
rellenado, puliendo y limando de la mejor manera; el secado se lo hará con un
mechero o soplete a gas.
Es muy importante tomar en cuenta la separación entre lado y lado entre las
planchas en el área de las juntas y soldadura que es de 18 mm y se soldara con
electrodos de acero inoxidable 29/9.
Es importante el análisis de los materiales para observar si es adecuado y resistente
al desgaste por abrasión.
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1.3. OBJETIVOS
1.3.1. Objetivo General:
Obtener un sellado total de la compuerta plana a través de una reparación adecuada
para una mayor eficiencia de la Central Hidroeléctrica Agoyán.
1.3.2. Objetivos Específicos:
• Plan de reparación de los dinteles y blindajes de desagüe de fondo.
• Montaje y reparación de la zona afectada de los dinteles y blindajes de las
compuertas radiales.
• Selección del proceso de soldadura que se efectuara asi como de los tipos de
electrodos que se utilizará en la reparación de los dinteles y blindajes.
1.4.JUSTIFICACION
La presente investigación nos permitirá tener conocimiento de la estructura de los
materiales y aleaciones que nos ayuden a determinar el tipo de electrodo que es
compatible con el material base, de tal forma que obtengamos el resultado requerido
en la reparación de este rango con aleaciones especiales y así evitar un mayor
desgaste debido a la abrasión en las placas y en los cordones de soldadura como
también en los dinteles y blindajes de desagüe de fondo de manera que los
resultados en los lavados de los embalses, las placas de los dinteles y blindajes de
las compuertas radiales se han óptimos.
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CAPITULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1.ANTECEDENTES DEL PROYECTO
Ante esta imposibilidad de poder llenar la cámara porque la fuga de agua que tiene
la compuerta radial es muy grande y la elevadísima presión existente se inicia con
una serie de trabajos y maniobras con el fin de lograr el cierre total de la compuerta
plana.
La compuerta plana es cerrada para poder iniciar los trabajos de reparación de los
dinteles y blindajes de la compuerta radial. Al cerrar la compuerta plana según el
indicador de posición queda abierta 400 mm lo que nos imposibilita trabajar con lacompuerta radial. Se trabaja entonces en la compuerta plana tratando de compensar
esos 400 mm que tiene de apertura mediante el aumento provisional con plancha de
acero de 12mm a manera de suples, este aumento se lo hace primeramente aguas
arriba de la compuerta sin embargo no se logra cerrar y se mantiene la misma
abertura pero ahora desde el sello del suples, es decir que al sello propio de la
compuerta según el indicador de posición tenemos una apertura de 800mm.
Aguas arriba de la compuerta colocamos suples de aguas bajas es decir que secerraría los dintel propios de la compuerta, sin obtener resultado; se continua con
otros trabajos en el cuerpo de la compuerta como fueron: soldar unos testigos
telescopios que fueron diseñados y fabricados para este trabajo en el lugar donde
posiblemente se apoya la compuerta, siendo colocados atrás y adelante de la
compuerta; se pintaron los sellos y todas las posibles partes del cuerpo de la
compuerta donde toparía y se bloquearía el cierre de la compuerta; por último se
colocaron láminas de tol todos los posibles puntos del cuerpo del compuerta donde
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podrían bloquearse la bajada de la misma. Al inspeccionar encontraríamos
deformaciones de las láminas en el sitio donde estaría topando a pesar de que estas
se mantienen intactas y quedan abiertas en el mismo porcentaje.
2.2.SOLDADURA
La Soldadura es un metal fundido que une dos piezas de metal, de la misma manera
que realiza la operación de derretir una aleación para unir dos metales, pero
diferente de cuando se sueldan dos piezas de metal para que se unan entre si
formando una unión soldada.
2.3.TEORÍA DE SOLDADURA
Antes de hacer una unión, es necesario que la soldadura "moje" los metales básicos
o metales base que formaran la unión. Este es el factor más importante al soldar. Al
soldar se forma una unión intermolecular entre la soldadura y el metal.
Las moléculas de soldadura penetran la estructura del metal base para formar una
estructura sólida, totalmente metálica.
Si la soldadura se limpia mientras esta aun derretida, será imposible retirarla
completamente. Se ha vuelto una parte integral de la base. Si un metal graso se
sumerge en agua no se "mojara" no importa que tan delgado sea, se formarán
bolitas de agua que se pueden sacudir de la superficie. Si el metal se lava en agua
caliente utilizando detergente y se seca con cuidado, sumergiéndolo de Nuevo en
agua, el líquido se extenderá completamente sobre la superficie y formara una
pequeña capa. Esta capa de agua no se puede quitar a menos que se seque. El
material esta entonces "mojado". Cuando el agua moje el metal entonces esta
perfectamente limpio, de tal forma la soldadura mojara el metal cuando las
superficies de la soldadura y del metal están completamente limpias. El nivel de
limpieza que se requiere es mucho mayor que con el agua sobre el metal. Para tener
una Buena unión de soldadura, no debe de existir nada entre los dos metales. Casi
todos los metales se oxidan con la exposición al aire y hasta la capa mas delgada
impedirá que la soldadura moje el metal.
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2.4.TIPOS DE MÁQUINAS PARA SOLDAR
• Soldadoras rectificadoras p/arco de 500 amp., marca Tauro y Merle.
• Soldadoras rectificadoras p/arco de 350 amp., marca Tauro.
• Soldadoras rotativas de 20 HP. - 500 amp., marca Hobart.
• Soldadora rotativa de 7 HP. - 350 amp., marca Sailán.
• Soldadora para punto, marca Oxigena.
• Soldadora sistema Tig. 350 amp., marca Merle para soldar aluminio,
bronce, cobre y acero inoxidable.
• Soldadora MIG-MAG., marca Merle, para hierro, acero inoxidable y
aluminio.
• Tableros eléctricos hasta 600 amp.
• Transformadores para corriente alterna.
• Soldadoras semi automáticas.
• Máquinas soldar Prestopac 165.
• Máquinas SAF MIG 330 TRS.3ND2-2W.
SOLDADURA MANUAL DE METAL POR ARCO
La soldadura manual por arco eléctrico con electrodo revestido es la forma más
común de soldadura. Se suele utilizar la denominación abreviada SMAW (del
inglés Shielded metal arc welding) o MMA (manual metal arc welding).
Mediante una corriente eléctrica (ya sea corriente alterna o corriente continua) se
forma un arco eléctrico entre el metal a soldar y el electrodo utilizado, produciendo
la fusión de éste y su depósito sobre la unión soldada. Los electrodos suelen ser de
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acero suave, y están recubiertos con un material fundente que crea una atmósfera
protectora que evita la oxidación del metal fundido y favorece la operación de
soldeo. El electrodo recubierto utilizado en la soldadura por arco fue inventado por
Oscar Kjellberg.
La polaridad de la corriente eléctrica afecta la transferencia de calor a las piezas
unidas. Normalmente el polo positivo (+) se conecta al electrodo aunque, para
soldar materiales muy delgados, se conecta al electrodo el polo negativo (-) de una
fuente de corriente continua.
La posición más favorable para la soldadura es el plano (PA) pero se pueden
realizar en cualquier posición.
La intensidad y la tensión adecuada para la operación de soldeo se obtienen
mediante un transformador . Por medio de diferentes sistemas aplicados al
secundario se pueden obtener diversas tensiones, adecuando la potencia del arco al
tamaño de las piezas a soldar. Este equipo existe en versiones muy sencillas que
permiten realizar pequeños trabajos de bricolaje.
La característica más importante de la soldadura con electrodos revestidos, en
inglés Shield Metal Arc Welding (SMAW) o Manual Metal Arc Welding
(MMAW), es que el arco eléctrico se produce entre la pieza y un electrodo metálico
recubierto. El recubrimiento protege el interior del electrodo hasta el momento de la
fusión. Con el calor del arco, el extremo del electrodo funde y se quema el
recubrimiento, de modo que se obtiene la atmósfera adecuada para que se produzca
la transferencia de metal fundido desde el núcleo del electrodo hasta el baño de
fusión en el material base.
Estas gotas de metal fundido caen recubiertas de escoria fundida procedente de la
fusión del recubrimiento del arco. La escoria flota en la superficie y forma, por
encima del cordón de soldadura, una capa protectora del metal fundido.
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Como son los propios electrodos los que aportan el flujo de metal fundido, será
necesario reponerlos cuando se desgasten. Los electrodos están compuestos de dos
piezas: el alma y el revestimiento.
El alma o varilla es alambre (de diámetro original 5.5 mm) que se comercializa en
rollos continuos. Tras obtener el material, el fabricante lo decapa mecánicamente (a
fin de eliminar el óxido y aumentar la pureza) y posteriormente lo trefila para
reducir su diámetro.
El revestimiento se produce mediante la combinación de una gran variedad de
elementos (minerales varios, celulosa, mármol, aleaciones, etc.) convenientemente
seleccionados y probados por los fabricantes, que mantienen el proceso, cantidades
y dosificaciones en riguroso secreto.
La composición y clasificación de cada tipo de electrodo está regulada por AWS
(American Welding Society), organismo de referencia mundial en el ámbito de la
soldadura.
Este tipo de soldaduras pueden ser efectuados bajo corriente tanto continua comoalterna. En corriente continua el arco es más estable y fácil de encender y las
salpicaduras son poco frecuentes; en cambio, el método es poco eficaz con
soldaduras de piezas gruesas. La corriente alterna posibilita el uso de electrodos de
mayor diámetro, con lo que el rendimiento a mayor escala también aumenta. En
cualquier caso, las intensidades de corriente oscilan entre 10 y 500 amperios.
El factor principal que hace de este proceso de soldadura un método tan útil es su
simplicidad y, por tanto, su bajo precio. A pesar de la gran variedad de procesos de
soldadura disponibles, la soldadura con electrodo revestido no ha sido desplazada
del mercado. La sencillez hace de ella un procedimiento práctico; todo lo que
necesita un soldador para trabajar es una fuente de alimentación, cables, un porta
electrodo y electrodos. El soldador no tiene que estar junto a la fuente y no hay
necesidad de utilizar gases comprimidos como protección. El procedimiento es
excelente para trabajos, reparación, fabricación y construcción. Además, la
soldadura SMAW es muy versátil. Su campo de aplicaciones es enorme: casi todos
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los trabajos de pequeña y mediana soldadura de taller se efectúan con electrodo
revestido; se puede soldar metal de casi cualquier espesor y se pueden hacer
uniones de cualquier tipo.
Sin embargo, el procedimiento de soldadura con electrodo revestido no se presta
para su automatización o semiautomatización; su aplicación es esencialmente
manual. La longitud de los electrodos es relativamente corta: de 230 a 700 mm. Por
tanto, es un proceso principalmente para soldadura a pequeña escala. El soldador
tiene que interrumpir el trabajo a intervalos regulares para cambiar el electrodo y
debe limpiar el punto de inicio antes de empezar a usar electrodo nuevo. Sin
embargo, aun con todo este tiempo muerto y de preparación, un soldador eficiente puede ser muy productivo.
GRAFICO Nº 1
Tema: Soldadura manual de metal por arco
Antecedente: http://es.SMAWwelding.navy.ncs.jpg.
Elaborado por: investigador
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Normas de seguridad
Al realizar este tipo de trabajos hay que tener en cuenta que las radiaciones que se
generan en el arco eléctrico (luminosas, ultravioletas e infrarrojas) puede producir daños irreversibles en la retina si se fija la vista directamente sobre el punto de
soldadura, además de quemaduras en la piel.
Para la protección ocular existen pantallas con cristales especiales, denominados
cristales inactínicos, que presentan diferentes niveles de retención de las radiaciones
nocivas en función del amperaje utilizado, siendo de este modo totalmente segura la
actividad. Se clasifican por tonos, siendo los más utilizados los de tono 11 o 12
(120 A), se tintan de tono verde o azul y están clasificados según diferentes normas.
Existen caretas automáticas en las que al empezar a soldar automáticamente se
activa la protección y cuando se deja se soldar se quita la protección ocular.
2.6. SOLDADURA ELÉCTRICA
2.6.1. SOLDADURA ELECTRODO REVESTIDO
El proceso de soldadura con arco eléctrico con electrodos revestidos (ShieldedMetal Arc Welding - SMAW), consiste en un arco eléctrico que se forma cuando el
electrodo hace contacto con la pieza que se va soldar; el electrodo entonces se va
consumiendo a medida que se forma el cordón de soldadura, cuya protección contra
contaminaciones del aire atmosférico se hace por atmósfera gaseosa y escoria,
provenientes de la fusión de su revestimiento.
La soldadura con electrodos revestidos se usa en la fabricación, montaje y
mantenimiento de distintos equipamientos y estructuras. El proceso se usa
básicamente como operación manual. Utiliza fuente de energía de corriente
continuo (rectificador y transformador), porta- electrodos, cables y electrodos,
siendo básicamente un proceso manual.
Debido a la demanda de mayor productividad, y consiguiente aumento en el uso de
procesos semiautomáticos y automáticos, la soldadura con electrodos revestidos,
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como ocurre en los países más industrializados, ha reducido su utilización.
Aplicable a diversos tipos de materiales, tales como: aceros carbono, aceros de
baja, media y alta liga, aceros inoxidables, hierros fundidos, aluminio, cobre, níquel
y ligas de los mismos.
2.7. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES
El arco eléctrico se mantiene entre el final del electrodo revestido y la pieza a
soldar. Cuando el metal se funde, las gotas del electrodo se transfieren a través del
arco al baño del metal fundido, protegiéndose de la atmósfera por los gases
producidos en la descomposición del revestimiento. La escoria fundida flota en la
parte superior del baño de soldadura, desde donde protege al metal depositado de la
atmósfera durante el proceso de solidificación. La escoria debe eliminarse después
de cada pasada de soldadura. Se fabrican cientos de tipos diferentes de electrodos, a
menudo conteniendo aleaciones que proporcionan resistencia, dureza y ductilidad a
la soldadura. El proceso, se utiliza principalmente para aleaciones ferrosas para unir
estructuras de acero, en construcción naval y en general en trabajos de fabricación
metálica. A pesar de ser un proceso relativamente lento, debido a los cambios del
electrodo y a tener que eliminar la escoria, aún sigue siendo una de las técnicas más
flexibles y se utiliza con ventaja en zonas de difícil acceso.
Soldar es unir dos o más metales, asegurando la continuidad de la materia. Para
realizar este proceso es necesario producir calor a través del paso de una corriente
eléctrica que genera un arco entre el electrodo y la pieza, alcanzando una
temperatura que varia entre 4000 y 5000 °C. Existen dos tipos de soldadura,homogénea, la cual se realiza cuando el metal de aporte es igual al metal de base y,
heterogénea, cuando el metal de aporte es diferente al metal de base. El arco
produce la unión del metal de aporte en forma instantánea y progresiva y del metal
base. Durante esta tarea, si se quiere calentar más se aportara más metal y no abra
calentamiento sin aporte. En soldadura un circuito simple esta formado por una
maquina de soldar con dos terminales, uno que corresponde a un porta electrodo y
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el otro a tierra. La corriente circula a través del cable porta electrodo, el electrodo
forma el arco y retorna por el cable de tierra cerrando el circuito.
Luego de encender la maquina soldadora se establece un contacto entre el electrodoy la pieza. En ese momento se produce un corto circuito luego se genera el arco
moviendo el electrodo hasta que la distancia entre este y la pieza mantenga un arco
estable. Posteriormente el arco fundirá progresivamente el electrodo y la pieza hasta
llegar a la unión completa del mismo.
Grafico Nº 2
Tema: Principios fundamentales de soldar
Antecedente: http://es.SMAWwelding.navy.ncs.jpg.
Elaborado por: investigador
Todas las instalaciones deben cumplir con cinco puntos:
1. Reducir la tensión de la red de alimentación 250V 50.
2. Permitir la regulación de la intensidad de corriente de soldadura.
3. En ciertos casos, permitir la tensión de cebado (dinamos y rectificadores).
4. Asegurar en forma automática la regulación de la tensión en el momento en
que desciende el arco.
5. Asegurar un arco estable.
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Para un diámetro determinado de electrodo, la velocidad de fusión y el volumen de
metal aportado, dependen de la intensidad de corriente de soldadura. Todos los
equipos de soldadura poseen dos tensiones diferentes, una que corresponde al
momento en que esta encendido sin soldar, que va desde 45 a 100V. La segunda
durante el mantenimiento del arco cuando se trabaja que va desde 15 a 45V.
[Equipo arquitectura y construcción de ARQHYS.com ]
2.8. FUENTE DE ELECTRICIDAD (POTENCIA)
Para la soldadura efectiva por arco, se requiere una corriente constante. La máquina
soldadora deberá tener una curva descendiente de voltamperios, en la que se
produce una cantidad relativamente constante de corriente con solamente un cambio
limitado en la carga de voltaje.
En otros aparatos eléctricos la demanda por corriente generalmente queda algo
constante, pero en la soldadura por arco la potencia fluctúa mucho. Por lo tanto,
cuando se establece el arco con el electrodo, el resultado es un cortocircuito lo que
inmediatamente induce un oleaje repentino de corriente eléctrica, a menos que la
máquina esté diseñada para evitar esto. Igualmente, cuando los glóbulos de metal
por soldar se lleven a través del flujo de arco, éstos también crean un cortocircuito.
Una fuente de corriente constante está diseñada para reducir estos oleajes repentinos
de cortocircuitos y así evitar
2.9. SALPICADURA EXCESIVA DURANTE LA SOLDADURA.
En la soldadura por arco, el voltaje de circuito abierto (el voltaje cuando la máquina
está operando y no se está soldando) es mucho más alto que el voltaje de arco (elvoltaje después de establecer el arco). El voltaje de circuito abierto puede variar de
50 a 100 y el voltaje de arco, de 18 a 36. Durante el proceso de soldar, el voltaje de
arco también cambiará con las diferencias en la longitud del arco.
Debido a que es difícil mantener una longitud uniforme del arco a todo momento,
aún para un soldador experimentado, una máquina con una curva empinada de
voltamperios producirá un arco más estable, porque habrá muy poco cambio en la
corriente de soldar aún con cambios en el voltaje de arco. Una curva de
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voltamperios indica el voltaje de salida disponible a cualquier corriente determinada
de salida, dentro de los límites del ajuste de corriente mínima y máxima en cada
escala.
Por ejemplo, la curva en la siguiente figura, indica que hay disponible un voltaje
alto de circuito abierto en 0, lo que ayuda a establecer el arco. A medida que se
adelante la soldadura, el voltaje cae al voltaje de arco en A y este punto, la
fluctuación en la longitud del arco apenas afectará la corriente. Si el electrodo hace
un cortocircuito con el metal por soldar, la corriente no llegará a ser excesiva, como
se indica en B.
La corriente utilizada directamente afecta la velocidad de derretimiento. A medida
que se aumenta la velocidad de corriente, también se aumenta la densidad de
corriente en la punta del electrodo. La cantidad de corriente requerida para
cualquier operación de soldar está dictada por el grosor del metal por soldar. Esta
corriente está controlada por una rueda o un arreglo de palancas. Un control ajusta
la máquina para un ajuste aproximado de corriente y otro control proporciona unajuste más preciso de corriente.
Hay tres máquinas básicas de soldar utilizadas en la soldadura por arco:
• Generadores – generalmente de corriente directa.
• Transformadores- para corriente alterna.
• Rectificadores- para selección de corriente.
Las máquinas soldadoras son graduadas según su capacidad de salida, la que puedevariar de entre 150 y 600 amperios.
La capacidad de salida está basada sobre un ciclo de rendimiento del 60 por ciento.
Esto quiere decir que una fuente de potencia puede entregar su plena potencia de
régimen bajo carga por seis de cada diez minutos. En la soldadura manual, la fuente
de potencia no tiene que proporcionar una corriente continua como es requerida en
otras máquinas eléctricas. Para algunos aparatos eléctricos, una vez que se prenda la
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potencia el aparato deberá entregar su capacidad de régimen hasta el momento que
se apague. Con una fuente de potencia para soldar, la máquina muchas veces no
trabaja parte del tiempo mientras el operador cambia electrodos, ajusta el metal por
soldar, o cambia posiciones de soldar. Así que el método normal de fijar la
capacidad de una máquina es la de indicar el porcentaje del tiempo que ésta
realmente deberá entregar potencia. (Por esta razón, la capacidad de régimen en
unidades de potencia completamente automáticas está indicada al 100 por ciento del
ciclo de rendimiento.)
El tamaño de la máquina soldadora por utilizar depende de la clase y cantidad de
soldadura por hacer. La siguiente es una guía general para seleccionar una máquina
soldadora:
• 150-200 amperios- Para soldadura liviana-a-mediana. Excelente para toda
fabricación y suficientemente robusta para operación continua en trabajo liviano
o mediano de producción.
• 250-300 amperios- Para requerimientos normales de soldadura. Utilizada en
fábricas para trabajo de producción, mantenimiento, reparación, trabajo en sala
de herramientas, y toda soldadura general de taller.• 400-600 amperios- Para soldadura grande y pesada. Especialmente buena
para trabajos estructurales, fabricación de partes pesadas de máquina, tubería y
soldadura en tanques.
2.10. GENERADOR CD
La fuente de corriente directa consiste de un generador impulsado por un motor
eléctrico o de gasolina. Una de las características de un generador de corriente
directa de soldar es la de que la soldadura puede hacerse con polaridad directa o
inversa. La polaridad indica la dirección de flujo de corriente en un circuito. En
polaridad directa, el electrodo es negativo y el metal por soldar es positivo, y los
electrones fluyen del electrodo al metal por soldar.
La polaridad puede ser cambiada intercambiando los cables, aunque en las
máquinas modernas se puede cambiar la polaridad simplemente accionando un
interruptor.
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La polaridad afecta el calor liberado pues es posible controlar la cantidad que pasa
al metal por soldar. Cambiando la polaridad, se puede concentrar el mayor calor
dónde éste más se requiera.
Generalmente, es preferible tener más calor en el metal por soldar porque el área del
trabajo es mayor y se requiere más calor para derretir el metal que para fundir el
electrodo. Por lo tanto, si se vayan a hacer grandes depósitos pesados, el metal por
soldar deberá estar más caliente que el electrodo. A este efecto, la polaridad directa
es más efectiva.
En cambio, en la soldadura sobre cabeza es necesario rápidamente congelar el
metal de relleno para ayudar a sostener el metal fundido en su posición contra lafuerza de la gravedad. Utilizando la polaridad inversa, hay menos calor generado en
el metal por soldar, dando mayor fuerza de retención al metal de relleno para soldar
fuera de posición.
En otras situaciones, puede que sea mejor conservar el metal por soldar tan frío
como sea posible, por ejemplo para reparar una pieza fundida de hierro. Con
polaridad inversa, se produce menos calor en el metal por soldar y más calor en el
electrodo. El resultado de estop es que se pueden aplicar los depósitos rápidamente
mientras que se evita sobrecalentamiento del metal por soldar.
2.11. TRANSFORMADOR
La máquina soldadora tipo transformador produce corriente alterna. La potencia es
tomada directamente de una línea de fuerza eléctrica y transformada en un voltaje
requerido para soldar. El transformador CA mas sencillo tiene una bobina primaria
y una bobina secundaria con un ajuste para regular la salida de corriente. La bobina
primaria recibe la corriente alterna de la fuente eléctrica y crea un campo
magnético, lo que cambia constantemente en dirección y potencia.
La bobina secundaria no tiene ninguna conexión eléctrica a la fuente de fuerza pero
está afectada por las líneas de la fuerza cambiándose en el campo magnético; por la
inducción ésta entrega una corriente transformada a un valor más alto al arco de
soldar.
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Algunos transformadores CA están equipados con un interruptor amplificador de
arco lo que proporciona un oleaje de corriente para facilitar el establecimiento del
arco cuando el electrodo hace contacto con el metal para soldar. Después de formar
el arco, la corriente automáticamente vuelve a la cantidad ajustada para el trabajo.
El interruptor amplificador de arco tiene varios ajustes para permitir
establecimiento rápido del arco para soldar planchas delgadas o placas gruesas.
Una ventaja de la máquina soldadora CA es la libertad del soplo magnético del arco
lo que muchas veces ocurre al soldar con máquinas de CD. El soplo magnético del
arco causa oscilación del arco al soldar en esquinas en metales pesados o al usar
electrodos revestidos grandes. El flujo de correine directa a través del electrodo,
metal por soldar, y grapa para puesta a tierra genera un campo magnético alrededor
de cada una de estas unidades, lo que puede causar que el arco se desvíe de su vía
intentada. El arco generalmente es desviado sea hacia adelante o hacia atrás a lo
largo de la vía de soldar y puede que cause salpicadura excesiva y fusión
incompleta. También tiende a atraer gases atmosféricos al arco, terminando en
porosidad. La deflexión del arco se debe a los efectos de un campo magnético
desequilibrado. Así que cuando se desarrolle una gran concentración de flujo
magnético en un lado del arco, éste tiende a soplarse fuera de la fuente de la mayor
concentración.
El soplo magnético del arco muchas veces puede ser corregido cambiando la
posición de la grapa para puesta a tierra, soldando en una dirección fuera de la
grapa a tierra, o cambiando la posición del metal por soldar en el banco.
2.12. RECTIFICADORES
Los rectificadores son transformadores que contienen un dispositivo eléctrico que
cambia la correine alterna en corriente directa.
Los rectificadores para la soldadura por arco generalmente son del tipo de corriente
constante donde la corriente para soldar queda razonablemente constante para
pequeñas variaciones en la longitud del arco.
Los rectificadores están construidos para proporcionar corriente CD solamente, o
ambas, corriente CD y CA. Por medio de un interruptor, los terminales de salida
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pueden cambiarse al transformador o al rectificador, produciendo corriente CA o
CD directa o corriente CD de polaridad inversa.
En la actualidad, los dos materiales rectificadores utilizados para máquinassoldadoras son el selenio y el silicio. Ambos son excelentes, aunque el silicio
muchas veces permitirá operación con densidades de corriente más altas.
2.13. PORTA ELECTRODO
Este porta electrodo es utilizado para agarrar el electrodo y guiarlo sobre la costura
por soldar. Un buen porta electrodo deberá ser liviano para reducir fatiga excesiva
durante la soldadura, para fácilmente recibir y eyectar los electrodos, y tener la
aislación apropiada. Algunos de los porta electrodos son completamente aislados,
mientras que otros tienen aislación en el mango, solamente.
Al usar una porta electrodo con quijadas no aisladas, nunca coloque éste en la
plancha del banco con la máquina operando, pues esto causará un destello.
Siempre conecte la porta electrodos firmemente al cable. Una conexión floja donde
el cable se une con el porta electrodo puede sobrecalentar el mismo.
El uso de cables de tamaño suficiente es necesario para la soldadura correcta. Un
cable conductor de 9 metros de un tamaño determinado puede ser satisfactorio para
llevar la corriente requerida, pero si de agregue otros 9 metros de cable, la
resistencia combinada de los dos conductores reducirá la salida de corriente de la
máquina. Si la máquina entonces se ajuste para mayor salida, la carga adicional
puede que cause que se sobrecaliente la fuente de fuerza y también aumente su
consumo de potencia.
El cable primario que conecta la máquina soldadora a la fuente de electricidad
también es significante. La longitud de este cable ha sido determinada por el
fabricante de la unidad de fuerza eléctrica, y representa una longitud que permitirá
operación eficiente de la máquina sin una caída apreciable en el voltaje. Si se usa un
cable más largo, se requerirá más voltaje para el trabajo por hacer, y si no hay
disponible más voltaje, la caída de voltaje resultante afectará gravemente a la
soldadura.
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2.14. GRAPA PARA PUESTA A TIERRA
La grapa para puesta a tierra es vital en un equipo soldador eléctrico. Sin tener la
conexión correcta a tierra, el pleno potencial del circuito no producirá el calor requerido para soldar.
2.15. TIPOS DE CONEXIONES A TIERRA
Hay varias maneras de lograr una conexión buena a tierra. El cable a tierra puede
estar sujeto al banco de trabajo por una grapa-C, una abrazadera especial para
puesta a tierra, o abullonando o soldando una oreja en el extremo del cable al banco.
2.16. ESCUDO PROTECTOR Un casco soldador o escudo de mano adecuado es necesario para toda soldadura por
arco. Un arco eléctrico produce una luz brillante y también emite rayos ultravioleta
e infrarrojos invisibles, los cuales pueden quemar los ojos y la piel. Nunca vea el
arco con los ojos descubiertos dentro de una distancia de 16 metros.
Ambos, el casco y el escudo de mano están equipados con lentes teñidos especiales
que reducen la intensidad de la luz y filtran los rayos infrarrojos y ultravioleta.
2.17. ROPA DEL SOLDADOR
El soldador tiene que estar completamente vestido para seguridad en la soldadura.
Los guantes deberán ser de tipo para servicio pesado con puños largos. Hay
disponibles guantes de soldador hechos de cuero. Use guantes de asbesto para
trabajar en calor intenso. Sin embargo, use grapas – no los guantes – para recoger el
metal caliente.
Las mangas del soldador dan protección adicional contra chispas y calor intenso.
Los delantales de cuero o asbesto son recomendados para soldadura pesada o para
la cortadura.
Vístase en zapatos gruesos y nunca enrolle las piernas de los pantalones, pues les
puede caer el metal fundido. Si es posible, remueva o cubra los bolsillos delanteros
de los pantalones y camisa.
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Cubra la cabeza con un gorro protector y siempre lleve el escudo protector colocado
correctamente.
2.18. COMO SOLDAR POR ARCOPreparando para soldar Antes de comenzar a soldar, observe todas las reglas de
seguridad y limpieza del metal por soldar.
2.19. REGLAS DE SEGURIDAD
Observe usted todas las precauciones para seguridad. He aquí las reglas básicas:
1. Compruebe que el área de soldar tenga un piso de cemento o demampostería.
2. Guarde todo material combustible a una distancia prudente.
3. No use guantes ni otra ropa que contenga aceite o grasa.
4. Esté seguro que todo alambrado eléctrico esté instalado y mantenido
correctamente. No sobrecargue los cables de soldar.
5. Siempre compruebe que su máquina está correctamente conectada a
la tierra. Nunca trabaje en un área húmeda.6. Apague la máquina soldadora antes de hacer reparaciones o ajustes,
para evitar choques.
7. Siga las reglas del fabricante sobre operación de interruptores y para
hacer otros ajustes.
8. Proteja a otros con una pantalla y a usted mismo con un escudo
protector. Las chispas volantes representan un peligro para sus ojos. Los
rayos del arco también pueden causar quemaduras dolorosas.9. Siempre procure tener equipo extinguidos de fuego al fácil alcance
en todo momento.
2.20. PARA LIMPIAR EL MATERIAL POR SOLDAR
Limpie toda herrumbre, escamas, pintura, o polvo de las juntas del metal por
soldar. Asegúrese también que los metales estén libres de aceite.
2.21. POSICIONES PARA SOLDAR
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La soldadura por arco puede hacerse en cualquiera de las cuatro siguientes
posiciones:
1. Horizontal2. Plano
3. Vertical
4. Sobre cabeza
La posición plana generalmente es más fácil y rápida, además de proporcionar
mayor penetración.
2.22. TIPOS DE JUNTAS
Una junta de tope cerrada tiene las aristas de las dos placas en contacto directo una
con la otra. Esta junta es adecuada para soldar placas de acero que no exceden a 3.2
a 4.8 mm de grosor. Se puede soldar metal más pesado pero solamente si la
máquina tiene la capacidad suficiente de amperaje y si se usan electrodos más
pesados.
La junta de tope abierta tiene las aristas ligeramente separadas para proporcionar
mejor penetración. Muchas veces se coloca una barra de acero, cobre, o un ladrillo
como respaldo debajo de la junta abierta para evitar que se quemen las aristas
inferiores.
Cuando el grosor del metal excede a 3.2 a 4.8 mm, las aristas tienen que estar
biseladas para mejor penetración.
El bisel puede estar limitado a una de las placas, o las aristas de ambas placas
pueden estar biseladas, dependiendo en el grosor del metal. El ángulo del bisel
generalmente es del 60° entre las dos placas.
GRAFICO Nº 3
Tema: Establecimiento del arco
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Antecedente: http://es.SMAWwelding_areas.svg
Elaborado por: investigador
Para establecer el arco, ligeramente golpee o rasque el electrodo en el metal por
soldar.
Tan pronto como se establezca el arco, inmediatamente levante el electrodo a unadistancia igual al diámetro del electrodo. El no levantar el electrodo lo causará a
pegarse al metal. Si se lo deja quedar en esta posición con la corriente fluyendo, el
electrodo se calentará al rojo.
Cuando un electrodo se pegue, se lo puede soltar rápidamente torciendo o
doblándolo. Si este movimiento no lo desaloja, suelte el electrodo del porta
electrodo.
2.23. PARA AJUSTAR LA CORRIENTE
La cantidad de corriente por usar depende de:
1. El grosor del metal por soldar.
2. La posición actual de la soldadura.
3. El diámetro del electrodo.
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Como una regla general, se pueden usar corrientes más altas y electrodos de
diámetros mayores para soldar en posiciones planas que en la soldadura vertical o
sobre cabeza.
El diámetro del electrodo está regulado por el grosor de la plancha de metal por
soldar y la posición de soldar. Para la mayor parte de la soldadura plana, los
electrodos deberán ser de 8 o 9.5 mm máximo, mientras electrodos de 4.8 mm
deberán ser el tamaño máximo para soldadura vertical y de sobre cabeza.
Los fabricantes de electrodos generalmente especifican una gama de valores de
corriente para electrodos de varios diámetros. Sin embargo, debido a que el ajuste
de corriente recomendada es aproximado solamente, el ajuste final de corriente eshecho durante la soldadura.
Por ejemplo, si la gama de corriente para un electrodo es de 90-100 amperios, la
práctica usual es la de ajustar el control en un punto medio distante entre los dos
límites. Después de comenzar a soldar, haga un ajuste final, aumentando o
reduciendo la corriente.
Cuando la corriente se demasiado alta, el electrodo se fundirá demasiado
rápidamente y la mezcla de los metales fundidos estará demasiado grande e
irregular.
Cuando la corriente esté demasiado baja, no habrá suficiente calor para fundir el
metal por soldar y la mezcla de metales fundidos estará demasiado pequeña. El
resultado no solo será fusión inadecuada sino que el depósito se amontonará y será
de una forma irregular.
Una corriente demasiado alta también puede que produzca socavación, dejando una
ranura en el metal por soldar a lo largo de ambos bordes del depósito de soldadura.
Una corriente demasiada baja causará la formación de capas superpuestas donde el
metal fundido del electrodo cae en el metal por soldar sin suficientemente fundir o
penetrar el metal por soldar. Ambas, la socavación y las capas superpuestas,
terminan en soldaduras débiles.
2.24. LA LONGITUD DEL ARCO
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Si el arco está demasiado largo, el metal se derrite del electrodo en grandes glóbulos
que oscilan de un lado al otro a medida que el arco oscila. Esto produce un depósito
ancho, salpicado, e irregular sin suficiente fusión entre el metal original y el metal
depositado.
Un arco que está demasiado corto no genera suficiente calor para correctamente
derretir el metal por soldar. Además, el electrodo se pegará frecuentemente y
producirá depósitos desiguales con ondas irregulares.
La longitud del arco depende del tipo de electrodo que se usa y el tipo de soldadura
por hacer. Por lo tanto, para electrodos con diámetro pequeño, se requiere un arco
más corto que para electrodos más grandes. Generalmente, la longitud del arcodeberá ser aproximadamente igual al diámetro del electrodo.
Un arco más corto normalmente es mejor para soldadura vertical y de sobre cabeza
porque se puede lograr mejor control de la mezcla de metales fundidos.
El uso de un arco corto también evita entrada a la soldadura de impurezas de la
atmósfera. Un arco largo permite la atmósfera a fluir en el flujo del arco,
permitiendo la formación de nitraros y óxidos. Además, cuando el arco esté
demasiado largo, el calor del flujo de arco disipa demasiado rápidamente, causando
salpicadura considerable.
Cuando el electrodo, la corriente, y la polaridad sean correctos, un buen arco corto
producirá un sonido agudo de crepitación. Un arco largo puede reconocerse, por un
silbido continuo muy parecido a un escape de vapor.
2.25. PARA FORMAR EL CRATER
Cuando el arco hace contacto con el metal por soldar, se forma un bolsillo o poza,
lo que se llama cráter. El tamaño y la profundidad de un cráter indica la
penetración. En general, la profundidad de la penetración deberá ser de entre una
tercera parte y una media parte del grosor total del cordón de soldadura,
dependiendo del tamaño del electrodo.
Para una soldadura buena, el metal depositado del electrodo deberá fundirse
completamente con el metal por soldar. La fusión solamente resultará cuando el
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metal por soldar haya estado calentado al estado líquido y el metal fundido del
electrodo fluya fácilmente al mismo. Así que, si el arco esté demasiado corto habrá
una distribución insuficiente de calor, o si el arco esté demasiado largo el calor no
está centralizado suficientemente para formar el cráter deseado. Un cráter llenado
incorrectamente puede que cause una falla de la soldadura cuando se aplique una
carga a la estructura soldada.
Al comenzar con un electrodo, hay siempre una tendencia de que se caiga un
glóbulo grande de metal en la superficie de la placa con poca o ninguna
penetración. Esto es especialmente verdadero cuando se comienza a trabajar con un
electrodo nuevo en el cráter dejado por una soldadura previamente depositada. Para
asegurar que el cráter se llene, el arco deberá establecerse a una distancia
aproximada de 12.7 mm delante del cráter. El arco entonces deberá traerse a través
del cráter hasta el otro punto mas allá del cráter y luego, la soldadura deberá
llevarse otra vez a través del cráter.
Cuando el electrodo llega al final de una costura, esté seguro que el cráter esté
lleno. Esto dicta que se deberá romper el arco en el momento apropiado.
Se usan dos procedimientos para romper el arco para un cráter lleno:
1. Acorte el arco y rápidamente mueva el electrodo lateralmente, fuera
del cráter.
2. Sostenga estacionario al electrodo justamente el tiempo necesario
para llenar el cráter y luego retire gradualmente del cráter.
De vez en cuando, el cráter puede sobrecalentarse y el metal fundido sederramará. Cuando esto sucede, levante el electrodo y muévalo rápidamente al
lado o adelante del cráter. Este movimiento reduce el calor, permite que el cráter
se solidifique momentáneamente, y para el depósito de metal del electrodo.
2.26. POSICIONES DEL ELECTRODO
La posición angular del electrodo tiene una influencia directa sobre la calidad de la
soldadura. Muchas veces la posición del electrodo determinará la facilidad con la
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que se deposite el metal de relleno, evita socavación y escorias, y mantiene
uniforme al contorno de la soldadura.
Dos factores primarios en la posición del electrodo son el ángulo de ataque y elángulo de trabajo.
El ángulo de ataque es el ángulo entre la junta, y el electrodo, visto en un plano
longitudinal.
El ángulo de trabajo es el ángulo entre el electrodo y el metal por soldar, visto de un
plano Terminal.
2.27. SOLDADURAS DE PASO SIMPLE Y DE PASO MULTIPLE
Una soldadura de paso simple es el depósito de una sola capa de metal de soldar.
Para soldar materiales livianos, un solo paso normalmente es suficiente.
En planchas más pesadas y donde se requiera resistencia adicional, dos o más capas
son requeridas con cada paso de soldadura solapando al otro.
Siempre que se une un paso múltiple, las escorias en cada cordón de soldadura
deberán removerse completamente antes de depositar la próxima capa.
2.28. SOLDADURA DE TEJIDO
La soldadura de tejido es una técnica utilizada para aumentar la anchura y el
volumen del depósito de soldadura. Este momento del tamaño del deposito de
soldadura muchas veces es necesario en ranuras profundas o en soldaduras con
filete donde una cantidad de pasos deberán hacerse. Los patrones utilizados
dependen en gran parte de la posición de la soldadura.
2.29. TIPOS DE ELECTRODOS
El tipo de electrodo seleccionado para la soldadura por arco depende de:
1. La calidad de soldadura requerida.
2. La posición de la soldadura.
3. El diseño de la juta.
4. La velocidad de soldar.
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5. La composición del metal por soldar.
En general, todos los electrodos están clasificados en cinco grupos principales: de
acero suave. De acero de alto carbono, de acero de aleación especial, de hierrofundido, y no ferroso. La mayor parte de soldadura por arco es hecha con electrodos
en el grupo de acero suave.
Los electrodos son fabricados para soldar diferentes metales y también están
diseñados para CD de polaridad directa e inversa, o para soldadura con CA. Unos
tantos electrodos funcionan igualmente bien con CD o CA. Algunos electrodos son
mejor adaptados para soldadura plana, otros son intentados principalmente para
soldadura vertical y de sobre cabeza, y algunos son utilizados en cualquier posición.
El electrodo revestido tiene una capa gruesa de varios elementos químicos tales
como celulosa, dióxido de titanio, ferro manganeso, polvo de sílice, carbonato de
calcio, y otros. Estos ingredientes son ligados con silicato de sodio. Cada una de las
substancias en el revestimiento es intentado para servir, una función especifica en el
proceso de soldadura. En general, sus objetivos primarios son los de facilitar el
establecimiento del arco, estabilizar el arco, mejorar la apariencia y penetración de
la soldadura, reducir salpicadura, y proteger el metal fundido contra oxidación o
contaminación por la atmósfera alrededor.
El metal fundido a medida que éste esté depositado durante el proceso de soldadura,
está atraído a oxígeno y nitrógeno. Debido a que el flujo del arco toma lugar en una
atmósfera que consiste en gran parte de estos dos elementos, la oxidación ocurre a
medida que el metal pasa del electrodo al metal por soldar. Cuando esto sucede, la
resistencia y ductibilidad de la soldadura se reducen así como su resistencia a
corrosión. El revestimiento en el electrodo evita esta oxidación. A medida que se
derrite el electrodo, el revestimiento pesado descarga un gas inerte alrededor del
metal fundido, excluyendo la atmósfera de la soldadura.
El residuo quemando del revestimiento forma una escoria sobre el metal
depositado, reduciendo la velocidad de enfriamiento y produciendo una soldadura
más dúctil.
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Algunos revestimientos incluyen hierro en polvo que se convierte en acero por el
calor intenso del arco, y lo que fluye en el depósito de soldadura.
2.30. IDENTIFICACIÓN DE ELECTRODOSMuchas veces se refiere a los electrodos por un nombre comercial del fabricante.
Para asegurar algún grado de uniformidad en la fabricación de electrodos, la
Sociedad americana de Soldadura (AWS) y la Sociedad Americana para Pruebas y
Materiales (ASTM) han establecido ciertos requerimientos para los electrodos. Por
lo tanto, los electrodos de diferentes fabricantes dentro de la clasificación
establecida por la AWS y la ASTM pueden esperarse que tengan las mismas
características de soldar.
En esta clasificación, se han asignado símbolo específicos a cada tipo de electrodo,
por ejemplo E-6010, E-7010, E-8010, etc. El prefijo E identifica cómo será ele
electrodo para soldadura por arco eléctrico. Los primeros dos números en el
símbolo designan la resistencia mínima de tensión permisible del metal de soldar
depositado, en miles de libras por pulgada cuadrada.
Por ejemplo, los electrodos de la serie 60 tienen una resistencia mínima de tensión
de 60,000 libras por pulgada cuadrada (4,222 Kg. por cm2); en la serie 70, una
resistencia de 70,000 libras por libra cuadrada (4,925 Kg. por cm2).
El tercer número del símbolo indica las posibles posiciones de soldar. Se usan tres
números para este propósito: 1, 2 y 3. El número 1 es para un electrodo que puede
ser utilizado en cualquier posición. El número 2 representa un electrodo restringido
para soldadura en posiciones horizontal y/o plana. El número 3 representa un
electrodo para uso en la posición plana, solamente.
El cuarto número del símbolo muestra alguna característica especial del electrodo,
por ejemplo, la calidad de soldadura, tipo de corriente, y cantidad de penetración.
2.31. SELECCIONAR EL ELECTRODO
Hay varios factores vitales para seleccionar un electrodo para soldar. La posición de
soldar es especialmente significante.
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Como una regla práctica, nunca use un electrodo que tenga un diámetro más grande
que el grosor del metal por soldar. Algunos operadores prefieren electrodos más
grandes porque éstos permiten trabajo más grande porque éstos permiten trabajo
más rápido a lo largo de la junta y así aceleran la soldadura, pero esto requiere
mucha destreza.
La posición y el tipo de la junta también son factores que deben considerarse al
determinar el tamaño del electrodo. Por ejemplo, en una sección de metal gruesa
con una "V" estrecha, un electrodo con diámetro pequeño siempre es utilizado para
hacer el primer paso. Esto se hace para asegurar plena penetración en el fondo de la
soldadura. Los paso siguientes entonces son hechos con electrodos más grandes.
Para soldadura vertical y de sobre cabeza, un electrodo con diámetro de 0.2 mm es
el más grande que se deberá utilizar, no obstante el grosor de la plancha. Los
electrodos más grandes lo hacen demasiado difícil de controlar el metal depositado.
Para economía, siempre use el electrodo más grande que sea práctico para el
trabajo. Se requiere más o menos la mitad del tiempo para depositar una cantidad de
metal de soldar de un electrodo revestido con acero suave con diámetro de 6.4 mmde lo que se requiere para hacerlo con un electrodo del mismo tipo con diámetro de
4.8 mm. Los tamaños más grandes no solo permiten el uso de corrientes más altas
sino también requieren menos paradas para cambiar el electrodo.
La velocidad de deposición y la preparación de la junta también son factores
importantes que influyen la selección de electrodos. Los electrodos para soldar
acero suave a veces son clasificados como del tipo de adhesión rápida, rellenar-
adherir, y relleno rápido. Los electrodos de adhesión rápida producen un arco de penetración profunda y depósitos de adhesión rápida. Son llamados muchas veces
electrodos de polaridad inversa, aunque algunos de estos pueden utilizarse con CA.
Estos electrodos tienen poca escoria y producen cordones planos. Son ampliamente
utilizados para soldadura en cualquier posición para ambos, la fabricación y
trabajos de reparación.
Los electrodos del tipo de relleno-adhesión tienen un arco moderadamente fuerte y
una velocidad de depósito entre aquellas de los electrodos de adhesión rápida y
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relleno rápido. Comúnmente, se llaman electrodos de "polaridad directa" aunque
pueden utilizarse con CA. Estos electrodos tienen cobertura completa de escorias y
depósitos de soldadura con ondas distintas y uniformes. Estos son los electrodos
para uso general en talleres de producción y además son utilizadas para
reparaciones. Se pueden utilizar en toda posición, aunque los electrodos de adhesión
rápida son preferidos para soldadura vertical y de sobre cabeza.
El grupo de relleno rápido incluye los electrodos revestidos pesados de hierro en
polvo con un arco suave y velocidad alta de depósito. Estos electrodos tienen
escorias pesadas y producen depósitos de soldadura excepcionalmente suaves.
Generalmente son utilizados para soldadura de producción donde todo el trabajo
puede colocarse en posición para soldadura plana.
Otro grupo de electrodos es el tipo de bajo hidrógeno que contiene poco hidrógeno,
sea en forma de humedad o de producto químico. Estos electrodos tienen una
resistencia sobresaliente a las grietas, poca o ninguna porosidad, y depósitos de alta
calidad bajo inspección por rayos X.
El soldar en acero inoxidable requiere un electrodo que contiene cromo y níquel.
Todos los aceros inoxidables tienen conductividad térmica baja. En los electrodos,
esto causa sobrecalentamiento y acción incorrecta del arco cuando se usen
corrientes altas. En el metal por soldar, esto causa grandes diferencias de
temperatura entre la soldadura y el resto del trabajo, lo que alabea la plancha. Una
regla básica para soldar el acero inoxidable es la de evitar corrientes altas y calor
alto en la soldadura. Otra razón para mantener enfriada a la soldadura es la de evitar
corrosión de carbón.
Además, hay muchos electrodos para uso especial para revestimiento, y para
soldadura de cobre y aleaciones de cobre, aluminio, hierro fundido, manganeso,
aleaciones de níquel, y aceros de níquel-manganeso. La composición de estos
electrodos generalmente está diseñada para complementar el metal básico por
soldar.
La regla básica en la selección de electrodos es la de escoger el electrodo que sea
más parecido al metal por soldar.
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2.32. ALMACENAR LOS ELECTRODOS
Guarda los electrodos en su bote sellado hasta que se usen. El aire y la humedad en
el aire combinarán con elementos químicos en el revestimiento de los electrodos bajo la mayoría de las condiciones.
La humedad se convierte en vapor al calentar el electrodo y el hidrógeno en el agua
combina con los agentes químicos en el revestimiento. Al mezclarse con el metal
fundido, esto cambia la composición de la soldadura, debilitándola.
• Plasma: Está compuesto por electrones que transportan la corriente y que
van del polo negativo al positivo, de iones metálicos que van del polo
positivo al negativo, de átomos gaseosos que se van ionizando y
estabilizándose conforme pierden o ganan electrones, y de productos de la
fusión tales como vapores que ayudarán a la formación de una atmósfera
protectora. Esta zona alcanza la mayor temperatura del proceso.
• Llama: Es la zona que envuelve al plasma y presenta menor temperatura
que éste, formada por átomos que se disocian y recombinante
desprendiendo calor por la combustión del revestimiento del electrodo.
Otorga al arco eléctrico su forma cónica.
• Baño de fusión: La acción calorífica del arco provoca la fusión del
material, donde parte de éste se mezcla con el material de aportación del
electrodo, provocando la soldadura de las piezas una vez solidificado.
• Cráter: Surco producido por el calentamiento del metal. Su forma y
profundidad vendrán dadas por el poder de penetración del electrodo.
• Cordón de soldadura: Está constituido por el metal base y el material de
aportación del electrodo y se pueden diferenciar dos partes: la escoria,
compuesta por impurezas que son segregadas durante la solidificación y que
posteriormente son eliminadas, y el sobre espesor, formado por la parte útil
del material de aportación y parte del metal base, que es lo que compone la
soldadura en sí.
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• Electrodo: Son varillas metálicas preparadas para servir como polo del
circuito; en su extremo se genera el arco eléctrico. En algunos casos, sirven
también como material fundente. La varilla metálica a menudo va recubierta
por una combinación de materiales que varían de un electrodo a otro. El
recubrimiento en los electrodos tiene diversa funciones, éstas pueden
resumirse en las siguientes:
o Función eléctrica del recubrimiento
o Función física de la escoria
o Función metalúrgica del recubrimiento
2.33. UNCIÓN ELÉCTRICA DEL RECUBRIMIENTO
La estabilidad del arco para la soldadura depende de una amplia serie de factores
como es la ionización del aire para que fluya adecuadamente la electricidad. Para
lograr una buena ionización se añaden al revestimiento del electrodo productos
químicos denominados sales de sodio, potasio y bario los cuales tienen una tensión
de ionización baja y un poder termoiónico elevado.
2.34. FUNCIÓN METALÚRGICA DE LOS RECUBRIMIENTOS
Además de las funciones de estabilizar y facilitar el funcionamiento eléctrico del
arco y de contribuir físicamente a la mejor formación del cordón, el recubrimiento
tiene una importancia decisiva en la calidad de la soldadura. Una de las principales
funciones metalúrgicas de los recubrimientos de los electrodos es proteger el metal
de la oxidación, primero aislándolo de la atmósfera oxidante que rodea al arco y
después recubriéndolo con una capa de escoria mientras se enfría y solidifica
GRAFICO Nº 4
Tema: Metalúrgica de los recubrimientos
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Antecedente: http://es.wikipedia.org/ Arc_w2elding_electrodes.jpg
Elaborado por: investigador
La característica más importante de la soldadura con electrodos revestidos, en
inglés Shield Metal Arc Welding (SMAW) o Manual Metal Arc Welding
(MMAW), es que el arco eléctrico se produce entre la pieza y un electrodo metálicorecubierto. El recubrimiento protege el interior del electrodo hasta el momento de la
fusión. Con el calor del arco, el extremo del electrodo funde y se quema el
recubrimiento, de modo que se obtiene la atmósfera adecuada para que se produzca
la transferencia de metal fundido desde el núcleo del electrodo hasta el baño de
fusión en el material base.
Estas gotas de metal fundido caen recubiertas de escoria fundida procedente de la
fusión del recubrimiento del arco. La escoria flota en la superficie y forma, por
encima del cordón de soldadura, una capa protectora del metal fundido.
El alma o varilla es alambre (de diámetro original 5.5 mm) que se comercializa en
rollos continuos. Tras obtener el material, el fabricante lo decapa mecánicamente (a
fin de eliminar el óxido y aumentar la pureza) y posteriormente lo trefila para
reducir su diámetro.
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El revestimiento se produce mediante la combinación de una gran variedad de
elementos (minerales varios, celulosa, mármol, aleaciones, etc.) convenientemente
seleccionados y probados por los fabricantes, que mantienen el proceso, cantidades
y dosificaciones en riguroso secreto.
La composición y clasificación de cada tipo de electrodo está regulada por AWS
(American Welding Society), organismo de referencia mundial en el ámbito de la
soldadura.
Este tipo de soldaduras pueden ser efectuados bajo corriente tanto continua como
alterna. En corriente continua el arco es más estable y fácil de encender y las
salpicaduras son poco frecuentes; en cambio, el método es poco eficaz con
soldaduras de piezas gruesas. La corriente alterna posibilita el uso de electrodos de
mayor diámetro, con lo que el rendimiento a mayor escala también aumenta. En
cualquier caso, las intensidades de corriente oscilan entre 10 y 500 amperios.
El factor principal que hace de este proceso de soldadura un método tan útil es su
simplicidad y, por tanto, su bajo precio. A pesar de la gran variedad de procesos de
soldadura disponibles, la soldadura con electrodo revestido no ha sido desplazadadel mercado. La sencillez hace de ella un procedimiento práctico; todo lo que
necesita un soldador para trabajar es una fuente de alimentación, cables, un porta
electrodo y electrodos. El soldador no tiene que estar junto a la fuente y no hay
necesidad de utilizar gases comprimidos como protección. El procedimiento es
excelente para trabajos, reparación, fabricación y construcción. Además, la
soldadura SMAW es muy versátil. Su campo de aplicaciones es enorme: casi todos
los trabajos de pequeña y mediana soldadura de taller se efectúan con electrodorevestido; se puede soldar metal de casi cualquier espesor y se pueden hacer
uniones de cualquier tipo.
Sin embargo, el procedimiento de soldadura con electrodo revestido no se presta
para su automatización o semiautomatización; su aplicación es esencialmente
manual. La longitud de los electrodos es relativamente corta: de 230 a 700 mm. Por
tanto, es un proceso principalmente para soldadura a pequeña escala. El soldador
tiene que interrumpir el trabajo a intervalos regulares para cambiar el electrodo y
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debe limpiar el punto de inicio antes de empezar a usar electrodo nuevo. Sin
embargo, aun con todo este tiempo muerto y de preparación, un soldador eficiente
puede ser muy productivo.
Tabla Nº 1
Tema: Dificultades en la soldadura de arco
Síntomas Causas Remedios
1. Arco inestable, se mueve,
el arco se apaga. Salpicaduradistribuida sobre el trabajo
1. Arco demasiado largo. 1. Acorte el arco para
penetración correcta.
2. La soldadura no penetra. El
arco se apaga con frecuencia.
2. Insuficiente corriente para
el tamaño del electrodo.
2. Aumentar corriente. Use
electrodo más pequeño.
3. Sonido fuerte de disparo
del arco. El fundente se
derrite rápidamente. Cordón
ancho y delgado. Salpicadura
en gotas grandes.
3. Demasiada corriente para
tamaño del electrodo.
También podría haber
humedad en revestimiento del
electrodo.
3. Reducir corriente. Use
electrodo más grande.
4. La soldadura se queda en
bolas. Soldadura pobre.
4. Electrodo incorrecto para el
trabajo.
4. Use el electrodo correcto
para el metal por soldar.
5. Es difícil establecer el arco.
Penetración, dando una
soldadura inadecuada.
5. Polaridad incorrecta en
porta electrodo. Metal no
limpiado. Corrienteinsuficiente.
5. Cambie polaridad o use
corriente CA en vez de CD. O,
aumente la corriente.
6. Soldadura débil. Es difícil
hacer el arco. El arco se
rompe mucho.
6. El metal por soldar no está
limpio.
6. Limpie el metal por soldar.
Quite toda escoria de
soldadura previa.
7. Arco intermitente. Puede
que cause arcos en grapa para
7. Puesta a tierra inadecuada. 7. Corrija la puesta a tierra.
Mueva el electrodo más
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puesta a tierra. lentamente.
Antecedente: Manual de mecánica industrial tomo 1
Elaborado por: investigador
2.35. CORTE POR PLASMA
Este proceso usa un arco eléctrico concentrado el cual funde el material a través de
un haz de plasma de muy alta temperatura. Cualquier material conductivo puede ser cortado con este sistema. ESAB CUTTING SYSTEMS ofrece equipos para corte
por plasma con potencias desde 20 hasta 1000 amperios para cortar materiales
desde 0,5 hasta 160mm. de espesor. Los gases plasmáticos que pueden usarse son
aire comprimido, nitrógeno, oxigeno o argón/hidrogeno, para cortar materiales tales
como el acero al carbono, aceros de alta aleación, inoxidables, aluminio, cobre, etc.
• Moderna tecnología usable para corte de cualquier material metálico
conductor, y mas especialmente en acero estructural, inoxidables y metales
no férricos.
• Baja afectación térmica del material gracias a alta concentración energética
del arco plasma
• Altas velocidades de corte (En algunos espesores, de 5 a 7 veces superior al
oxicorte) y menos tiempos muertos (No se necesita precalentamiento para la
perforación)
• Espesores de corte de 0.5 a 160 mm con unidades de plasma de hasta 1000
Amps.
GRAFICO Nº 6
Tema: sistema de Corte plasma
35
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Antecedente: http://es.SMAWwelding.navy.ncs.jpg.
Elaborado por: investigador
2.36. OXICORTE
El oxicorte es básicamente aplicable con buenos resultados para aceros al carbono y
aceros de baja aleación. El gas combustible puede ser acetileno, propano, gas
natural o gases mezcla. Los pórticos ESAB Cutting Systems de soplete simple o de
multisopletes permiten un corte preciso y económico en un gran rango de espesores.
*Corte térmico tradicional para aceros de baja aleación.
*Apto para corte vertical y corte con bisel (Preparaciones para soldadura)
*Costes de operación eficientes especialmente con maquinas multisoplete.
*La tecnología más efectiva incluso de cara al futuro para cortes mecanizados con
la mejor calidad en altos espesores de hasta 300mm.
GRAFICO Nº 7
Tema: Sistema de corte con gas
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Antecedente: http://es.SMAWwelding.navy.ncs.j
Elaborado por: investigador
2.37. TIPOS DE ACEROS INOXIDABLES.
2.37.1. ACERO INOXIDABLE
En metalurgia, el acero inoxidable se define como una aleación de hierro con un
mínimo de 10% de cromo contenido en masa.1 El acero inoxidable es
resistente a la corrosión, dado que el wolframio, u otros metales que
contiene, posee gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él formando
una capa pasiva dora, evitando así la corrosión del hierro. Sin embargo, esta
capa puede ser afectada por algunos ácidos, dando lugar a que el hierro sea
atacado y oxidado por mecanismos ínter granulares o picaduras
generalizadas. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros
elementos aleantes; los principales son el níquel y el molibdeno.
Acero inoxidable puede, sin embargo, variar y dependerá en la manera que esté
fabricado y en su acabado superficial.
Tabla Nº 2
Tema: aleación química de los aceros.
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Antecedente: metalografía de aceros especiales tomo 2 edición 2004
Elaborado por: investigador
Los aceros inoxidables que contienen solamente cromo se llaman ferríticos, ya que
tienen una estructura metalografía formada básicamente por ferrita. Son magnéticos
y se distinguen porque son atraídos por un imán. Con porcentajes de carbono
inferiores al 0,1% de C, estos aceros no son endurecibles por tratamiento térmico.
En cambio, aceros entre 0,1% y 1% en C sí son templables y se llaman aceros
inoxidables "martensíticos", por tener martensita en su estructura metalografía.
Éstos también son magnéticos.
Los aceros inoxidables que contienen más de un 7% de níquel se llaman
austeníticos, ya que tienen una estructura formada básicamente por austenita a
temperatura ambiente (el níquel es un elemento "gammágeno" que estabiliza el
campo de la austenita). No son magnéticos.
Los aceros inoxidables austeníticos se pueden endurecer por deformación, pasando
su estructura metalografía a contener martensita. Se convierten en parcialmente
magnéticos, lo que en algunos casos dificulta el trabajo en los artefactos eléctricos.
También existen los aceros dúplex (20%< Cr < 30%), (5%< Ni < 8%), (C < 0.03%),
no endurecibles por tratamiento térmico, muy resistentes a la corrosión por
picaduras y con buen comportamiento bajo tensión. Estructura de ferrita y austenita.
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A todos los aceros inoxidables se les puede añadir un pequeño porcentaje de
molibdeno, para mejorar su resistencia a la corrosión por cloruros.
2.37.2. FAMILIAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
Siguientes aleaciones de acero inoxidable que se comercializan:
• Acero inoxidable extra suave: contiene un 13% de Cr y un 0,15% de C. Se
utiliza en la fabricación de: elementos de máquinas, álabes de turbinas,
válvulas, etc. Tiene una resistencia mecánica de 80 kg/mm² y una dureza de
175-205 HB.
• Acero inoxidable 16Cr-2Ni: tiene de 0,20% de C, 16% de Cr y 2% de Ni;
resistencia mecánica de 95 Kg./mm² y una dureza de 275-300 HB. Se suelda
con dificultad, y se utiliza para la construcción de alabes de turbinas, ejes de
bombas, utensilios de cocina, cuchillería, etc.
• Acero inoxidable al cromo níquel 18-8: tiene un 0,18% de C, un 18% de
Cr y un 8% de Ni Tiene una resistencia mecánica de 60 Kg./mm² y una
dureza de 175-200Hb, Es un acero inoxidable muy utilizado porque resiste
bien el calor hasta 400 °C
• Acero inoxidable al Cr- Mn: tiene un 0,14% de C, un 11% de Cr y un 18%
de Mn. Alcanza una resistencia mecánica de 65 Kg./mm² y una dureza de
175-200HB. Es saldable y resiste bien altas temperaturas. Es magnético. Se
utiliza en colectores de escape.
La forma original del acero inoxidable todavía es muy utilizada, los ingenierostienen ahora muchas opciones en cuanto a los diferentes tipos. Están clasificados en
diferentes “familias” metalúrgicas.
Cada tipo de acero inoxidable tiene sus características mecánicas y físicas y será
fabricado de acuerdo con la normativa nacional o internacional establecida.
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2.37.3. USOS DEL ACERO INOXIDABLE
Los aceros inoxidables se utilizan principalmente en cuatro tipos de mercados:
• Electrodomésticos: grandes electrodomésticos y pequeños aparatos para el
hogar.
• Automoción: especialmente tubos de escape.
• Construcción: edificios y mobiliario urbano (fachadas y material).
• Industria: alimentación, productos químicos y petróleo.
Su resistencia a la corrosión, sus propiedades higiénicas y sus propiedades estéticas
hacen del acero inoxidable un material muy atractivo para satisfacer diversos tipos
de demandas, como lo es la industria médica
2.37.4. ACERO INOXIDABLE SERIE 200
Durante la Segunda Guerra Mundial, una gran falta de níquel llevó a un grupo de
científicos a buscar otras vías para fabricar acero inoxidable con un menor
contenido de níquel. Se desarrollaron nuevas calidades (el acero inoxidable serie
200) que quedaron en espera al finalizar el conflicto bélico. Este acero tiene
propiedades a magnéticas como el acero inoxidable 304, pero propiedades muy
diferentes en cuanto a corrosión.
2.37.5. CHAPA ALEADA AL MANGANESO MARCA BÜHLER K700
Acero aleado al 12% de manganeso, de excelente resistencia al impacto y a la
compresión. Las chapas alcanzan la dureza de trabajo por endurecimiento en frío.
Posee excelente soldabilidad. Se emplea para el recubrimiento de equipos en tareas
de molienda de granos y minerales. Aplicaciones en la industria ferroviaria. Demás
piezas sometidas a altas compresiones.
2.38. CHAPA ANTIDESGASTE HARDOX
Hardox es una chapa anti desgasté que cumple con las más elevadas demandas de
resistencia al desgaste. La combinación única de homogeneidad y alta dureza, alta
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resistencia y excelente resiliencia la convierte en un material adecuado para una
gran variedad de aplicaciones.
Hardox es una chapa anti desgaste templada y revenida desarrollada en SSABOxelösund. El producto se introdujo en el mercado en 1970 y se ha desarrollado
continuamente a fin de cumplir con los deseos de los clientes. Hoy en día Hardox
constituye un sinónimo de elevada y consistente calidad, buena planitud y acabado
superficial. A pesar de que la chapa Hardox es 3 a 4 veces más dura que una chapa
estructural ordinaria de alta resistencia, sus excelentes propiedades de soldabilidad
y maquinabilidad la convierten en un material remarcablemente fácil de trabajar.
2.38.1 CHAPAS ANTIDESGASTE DE HARDOX
Las chapas antidesgaste de Hardox le ofrecen las siguientes ventajas:
La elevada dureza multiplica la vida útil
Alta resistencia - mayor carga útil
Excelente tenacidad
Buena soldabilidad
Hardox es un material fuerte en todo sentido...
Más duro y más resistente al desgaste
Resistencia extra elevada
Excelente resiliencia
Fácil de trabajar en el taller
Artículo en stock en todo el mundo
Costos más bajos, mejor economía total
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2.38.2 CHAPA PROTECTORA ARMOX
La chapa protectora ARMOX se emplea principalmente en aplicaciones militares,
pero su uso civil está creciendo.
Las ARMOX 370T y ARMOX 440T son productos que combinan buenas
propiedades antibalísticas con alta tenacidad. Son chapas apropiadas para
aplicaciones en las que exista riesgo de explosión, por ejemplo, en vehículos y
almacenes de distintas características.
La ARMOX 500T posee excelentes propiedades antibalísticas, junto con alta
dureza y solidez. A pesar de ello es un producto fácil de trabajar. Entre sus
aplicaciones típicas pueden mencionarse mostradores de bancos, vehículos
blindados, automóviles de personal diplomático y protección contra robo en
establecimientos comerciales.
Las ARMOX 560T y ARMOX 600T son nuestros últimos productos desarrollados
para satisfacer requisitos de protección aún más exigentes. La protección de
automóviles de personal diplomático y puertas de seguridad son aplicacionestípicas.
2.38.3. ELECTRODOS Y SU FABRICACIÓN.
El material de aportación que se usa en el proceso MMA se conoce como electrodo
y consiste en una varilla metálica, generalmente acero, recubierta de un
revestimiento concéntrico de flux extraído y seco. La fabricación de electrodos serealiza en dos líneas en paralelo: varilla o alma, y revestimiento.
2.38.4. FABRICACIÓN DE LA VARILLA.
La materia prima el alambrón de 6 a 8 mm de diámetro, que la siderurgia suministra
en rollos o bobinas, de aproximadamente 1.000 Kg. El fabricante comprueba la
composición a partir del análisis químico de un despunte de la bobina y
posteriormente ésta pasa a una devanadora protegida por una campana metálica, en
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donde el alambrón se retuerce y depende el óxido adherido en el tren de laminado
en caliente. A esta etapa se le denomina decapado mecánico. Al ser la fabricación
de electrodos un proceso continuo, los extremos de cada bobina se empalman por
resistencia eléctrica, eliminando las rebabas de la soldadura con muela de esmeril.
Seguidamente el alambrón pasa a las cajas de trefilado donde tiene lugar una
reducción progresiva de diámetro hasta el deseado, utilizando sustancias lubricantes
para facilitar la operación y evitar un endurecimiento del alambre, que le haga
quebradizo. A continuación se desengrasa o se lava con agua el polvo de jabón
adherido a su superficie. Los diámetros del almo son normalmente 1.6, 2, 2.5, 3,
3.25, 4, 5 y 6 mm, siendo los más utilizados los señalados en negrita. Una máquina
endereza y corta las varillas a un ritmo entre 580 y 1400 cortes/minuto, en función
de su diámetro.
2.39. FABRICACIÓN DEL REVESTIMIENTO.
Para el revestimiento se suelen utilizar hasta cuarenta minerales y sustancias
distintas, como arena de zirconio, rutilo, celulosa, caolín, mármol, polvo de hierro,
FeSi, FeTi, FeMn, etc. Se realiza un análisis individualizado de la calidad y
composición de estos productos.
La selección, origen y dosificación de cada componente que va a intervenir en la
composición del revestimiento es un secreto celosamente guardado fabricante. Una
vez escogido cada componente, se machaca y criba hasta conseguir la
granulometría adecuada y se dosifica mediante un programa de computadora,
pasando de un sistema de tolvas específicas de cada producto a una tolva central,
donde seguidamente se homogenizan mediante vibradores distribuyéndose después
la mezcla en tolvas destinadas a producción.
Para aglutinar la mezcla seca y darle consistencia se agrega silicato sódico o silicato
potásico. Una vez obtenida la mezcla húmeda se vierte en una prensa en donde
penetra la varilla por un lado saliendo recubierta en toda su longitud por el lado
opuesto. Se comprueba la excentricidad del recubrimiento y se cepillan ambos
extremos de la varilla revestida. Uno, para el ajuste de la pinza porta electrodos y el
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otro, para facilitar el cebado de arco. Se marcan con la identificación del fabricante
y el tipo de electrodo según American Welding Society, AWS.
El secado previo se lleva a cabo haciéndolos pasar por un horno de funcionamientocontinuo, cuyas temperaturas incrementa gradualmente para evitar que se agriete y
se desprenda el revestimiento. Para electrodos tipo rutilo normal, el secado previo a
una temperatura es de aproximadamente 100 °C es suficiente.
Para electrodos básicos, después de este secado previo se pasan a hornos
convencionales de aire para darles un secado final a 400-450 °C, con el fin de que
el contenido de H2O a 1.000 °C según AWS, sea inferior a 0,4%. De esta forma nos
aseguramos que el contenido de hidrógeno sea inferior a 10 cc. por cada 100gr./metal depositado.
Posteriormente se empaquetan en cajas de cartón o metálicas. Aquéllas suelen
protegerse de la humedad con plástico termo retráctil. En general, debe seguirse la
regla de que los materiales de aporte deben embalarse de tal forma que no sufran
deterioros, ni se humedezcan, ni se sequen.
2.40. COMPOSICIÓN DEL REVESTIMIENTO.
La composición de los revestimientos suele ser muy compleja. Se trata
generalmente de una serie de sustancias orgánicas y minerales. En la fabricación de
la pasta para el revestimiento suelen intervenir:
• Óxidos naturales: óxidos de hierro, ilemita (50% óxido férrico y 50% óxido
de titanio), rutilo (óxido de titanio), sílice (óxido de silicio).
• Silicatos naturales: caolín, talco, mica, feldepasto...
• Productos volátiles: celulosa, serrín...
• Fundentes
• Productos químicos: carbonatos, óxidos...
• Ferro aleaciones: de Mn, Si, Ti...
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• Aglomerantes: silicato sódico, silicato potásico.
Sin embargo, la naturaleza, dosificación y origen de los componentes permanece en
secreto por parte del fabricante que en la práctica se limita a garantizar lacomposición química del metal depositado y sus características mecánicas: carga de
rotura, límite elástico, alargamiento y resiliencia (tenacidad).
2.41. FUNCIONES DEL REVESTIMIENTO.
Eléctrica.
a. Cebado de arco. En general, las sustancias que se descomponen
produciendo gases fácilmente disociables exigen tensiones de cebado de arcomás elevadas, debido al calor absorbido en la disociación, que es un proceso
endotérmico. Con corriente alterna, se necesitan tensiones de cebado más
altas. Los silicatos, carbonatos, óxidos de Fe, óxidos de Ti, favorecen el
cebado y el mantenimiento del arco.
b. Estabilidad del arco. La estabilidad del arco depende, entre otros
factores, del estadote ionización de los gases comprendidos entre el ánodo y
el cátodo. Para un arco en corriente alterna es imprescindible un mediofuertemente ionizado. Por este motivo se añaden al revestimiento, entre otras
sustancias, sales de sodio y de potasio.
FÍSICA
Una misión fundamental del revestimiento es evitar que el metal fundido entre en
contacto con el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno del aire, ya sea por la
formación de un gas protector alrededor del camino que han de seguir las gotas delmetal fundido y después, mediante la formación de una abundante escoria que flota
por encima del baño de fusión.
El revestimiento debe ser versátil y permitir generalmente la soldadura en todas las
posiciones. En ello interviene dos factores:
a. El propio espesor del revestimiento.
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b. Su naturaleza, que determina la viscosidad de la escoria, que es
necesaria para mantener la gota en su lugar a través de su propia tensión
superficial y para proteger el baño fundido del contacto con el aire.
El revestimiento del electrodo se consume en el arco con una velocidad lineal
menor que el alma metálica del mismo. Como resultado, el recubrimiento queda
prolongado sobre el extremo del alma y forma un cráter que sirve para dirigir y
concentrar el chorro del arco, disminuyendo sus pérdidas térmicas.
METALÚRGICA.
El revestimiento dispone de elementos que se disuelven en el metal fundido conobjeto de mejorar las características mecánicas del metal depositado.
La escoria:
• Reduce la velocidad de enfriamiento de la soldadura por su efecto aislante;
• Reduce el número de inclusiones en la soldadura, al eliminar un gran
número de impurezas;
• Produce en el baño una verdadera micro metalurgia, desoxidando,
desnitrurando, desfosforando y desulfurando el metal fundido;
• Aísla el baño de elementos con los que tiene gran afinidad: oxígeno,
nitrógeno, hidrógeno ya sea a través de escorias o gases protectores.
ESPECIFICACIONES.
Las especificaciones actuales de la American Welding Society a que obedecen son:Tabla Nº 3
Tema: Electrodos según la norma AWS
Electrodos de acero al carbono AWS-A.5.1
Electrodos de aceros de baja aleación AWS-A.5.5
Electrodos de aceros inoxidables AWS-A.5.4
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Antecedente: catalogo de electrodos IMBA
Elaborado por: investigador
Se describirá brevemente el contenido de estas especificaciones.
2.42. CLASIFICACIONES DE LOS ELECTRODOS
2.42.1. 1ELECTRODOS DE ACERO AL CARBONO.
Estos electrodos se clasifican de acuerdo con los criterios siguientes:
• Tipo de corriente a utilizar.
• Tipo de recubrimiento.
• Posición de soldadura aconsejable.
• Composición química del metal depositado.
• Propiedades mecánicas del metal depositado.
2.42.2. ELECTRODOS DE ACEROS DE BAJA ALEACIÓN.
Estos electrodos se clasifican de acuerdo con idénticos criterios que los de acero alcarbono, e incluyen las clases siguientes:
• Clase A: Aceros al carbono-molibdeno.
• Clase B: Aceros al cromo-molibdeno.
• Clase C: Aceros al níquel.
• Clase D: Aceros al manganeso-molibdeno.
• Clase N: Aceros al níquel-molibdeno.
• Clase G: Aceros de baja aleación, no incluidos en las otras clases.
2.42.3. ELECTRODOS DE ACEROS INOXIDABLES.
Estos electrodos se clasifican de acuerdo con su composición química, propiedades
mecánicas y tipo de corriente e incluyen aceros en los que el cromo excede del 4%
y el níquel no supera el 37% de la aleación.
2.42.4. CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES DE LOS ELECTRODOS
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Electrodos ácidos.
Clasificación AWS de electrodos para aceros al carbono: AWS-E-6020.
Estos electrodos contienen una adecuada proporción de productos desoxidantes enforma de ferro aleaciones, FesI, FeMn. Sin embargo, el contenido de Si en el
cordón se mantiene bajo por lo que el metal aportado contiene siempre una cierta
cantidad de oxígeno y, en consecuencia, la resiliencia de la unión es solamente
mediana.
ESCORIAS.
Pertenecen al sistema FeO-SiO2-MnO y contienen una gran proporción de silicatosde Fe (fayalita) y de Mn (rodonita), así como óxidos libres FeO y MnO. La reacción
es ácida, o sea, disuelve los óxidos básicos, tales como el MnO. En consecuencia,
gran parte del Mn se desplaza a la escoria. Este enriquecimiento en Mn disminuye
la viscosidad, proporcionando un cordón de aspecto liso y facilitando el soldeo.
La escoria de los electrodos típicamente ácidos es abundante, de color negro y
adquiere al solidificar una estructura esponjosa que tiende a hacerse más compacta
y vítrea a medida que disminuye la acidez. Se separa con bastante facilidad. Por suabundante escoria se requiere soldar con mayor intensidad e inclinación adecuada
del electrodo, para evitar que la escoria se anticipe al metal fundido.
METAL DEPOSITADO.
Estos electrodos confieren al metal depositado un contenido de H2 e impurezas
relativamente alto. A menudo, el cordón contiene escorias. La soldabilidad del
metal base debe ser buena, pues en caso contrario pueden producirse grietas en
caliente. Esta susceptibilidad es función de la acidez de la escoria y disminuye a
medida que tiende a la neutralidad.
Destinados para soldar aceros normales de construcción, de resistencia inferíos a 48
Kg./mm2. Se solía utilizar en juntas a tope o en V en calderería cuando se requería
un buen aspecto del cordón. También por su facilidad en proporcionar cordones
lisos en juntas en ángulo o solapadas.
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En este tipo de electrodos, que hace unas décadas dominaba el mercado, ha ido
siendo sustituido progresivamente por los rutilos y básicos. En la actualidad se
encuentran prácticamente en desuso, pues su cuota de consumo no alcanza el 2%
del mercado español.
2.42.5. ELECTRODOS CELULÓSICOS.
Clasificación AWS de electrodos para aceros al carbono: AWS-E-6010 (Na) y
AWS-E-6011 (K).
Características específicas.
En estos electrodos la celulosa, obtenida a partir de la pulpa de la madera, es elcomponente principal. Esta sustancia orgánica se descompone por el calor
desarrollado en el arco, proporcionando un gas protector que aísla y protege de la
oxidación al Mn y al resto de los componentes. Las reacciones de reducción se
desarrollan en una atmósfera de hidrógeno que cubre el metal fundido.
Escoria.
Es poco voluminosa ya que, recordemos, la protección del baño es esencialmente de
tipo gaseoso. Se desprende con facilidad.
Arco.
Producen una gran penetración gracias al hidrógeno procedente de la celulosa que
el calor del arco libera. La velocidad de soldeo el elevada. Se producen, sinembargo, abundantes pérdidas por salpicaduras.
Metal depositado.
El metal depositados por estos electrodos carece prácticamente de oxígeno (O2 £
0,02%). En cambio, contiene una gran cantidad de hidrógeno (15-25 cm3 por cada
100 gr. de metal depositado). La superficie del cordón es rugosa y éste se enfría
rápidamente.
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Rendimiento gravimétrico.
El arco produce un fuerte chisporroteo, con abundantes pérdidas por salpicaduras.
El rendimiento estándar suele ser inferior al 90%.Seguridad de uso.
Los electrodos celulósicos producen una gran cantidad de humos. Por ello, es
recomendable evitar su uso en recintos cerrados, como el interior de calderas,
cisternas, recipientes, etc. Por otra parte, lo enérgico del arco aconseja emplear con
más rigor los materiales de protección, tales como gorras, guantes, mandiles,
polainas, etc. Los electrodos celulósicos no deben resecarse nunca.
Aunque son adecuados para soldar en todas las posiciones, se suelen emplear
exclusivamente para soldar tubería en vertical descendente, porque:
• Producen muy poca escoria.
• Se manejan con facilidad.
• Consiguen una buena penetración en el cordón de raíz, en esta posición.
Su uso se está generalizando en oleoductos, y gasoductos en donde resulta
ventajoso soldar en todas las posiciones, sin cambiar los parámetros de soldeo.
También son adecuados en aplicaciones en donde se pretenda conseguir una buena
penetración.
2.42.6. Electrodos de rutilo.
Clasificación AWS de electrodos para aceros al carbono: AWS-E-6012 (Na) y
AWS-E-6013 (K).
Características específicas.
El principal componente de estos electrodos es el rutilo, mineral obtenido a partir de
menas que en su estado natural contienen de un 88-94% de TiO2. También puede
extraerse de la limita, mineral compuesto por un 45-55% de TiO2 y el resto de
Fe2O3. La protección en estos electrodos la proporciona la escoria.
Escorias.
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Pertenecen al sistema TiO2-FeO-MnO que dan como resultado titanatos de hierro o
titanatos complejos. La escoria, de aspecto globular o semiglobular, tiene la
viscosidad adecuada para permitir la soldadura de elementos con ajuste deficiente o
cuando entre los bordes a unir existe una distancia excesiva, resultando los
electrodos de rutilo idóneos en la soldadura con defectuosa preparación de juntas.
La escoria se elimina con facilidad.
Metal depositado.
Contiene un buen número de inclusiones. El nivel de impurezas es intermedio entre
el que presentan los electrodos ácidos y los básicos. El contenido de hidrógeno
puede llegar a fragilizar las soldaduras. El contorno de las costuras en ángulo oscilaentre convexo en el AWS-E-6012 a prácticamente plano en el AWS-E-6013. En
cualquiera de los casos, el cordón presenta un buen aspecto.
Arco.
Fácil encendido y re encendido, incluso con elevadas tensiones de vacío en la
fuente de corriente. La pequeña proporción de celulosa del revestimiento permite
una elevada intensidad de corriente. La cantidad de elementos refractarios del
recubrimiento origina un arco tranquilo, de mediana penetración.
Parámetros de uso.
Tensión de cebado: entre 40 y 50 V.
Se emplean con corriente alterna o con corriente continua, en ambas polaridades.
2.42.7. RENDIMIENTO GRAVIMÉTRICO.
El rendimiento gravimétrico estándar está comprendido entre el 90 y el 100%.
Estos electros, fáciles de encender y re encender, poco sensibles a la humedad,
escasas salpicaduras y favorable eliminación de escoria, que permiten una razonable
velocidad de soldeo constituyen una gama de consumibles muy apreciada.
Resultan por su fácil manejo en cualquier clase de montaje, la escasa influencia de
las condiciones ambientales y por ser adecuados para emplearse en todas las
posiciones, idóneos para todo tipo de soldaduras siempre que no se requiera una
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elevada tenacidad. Los principales campos de aplicación son las estructuras
metálicas, en construcciones de calderas y construcciones navales.
Electrodos básicos.Clasificación AWS de electrodos para aceros al carbono: AWS-E-7015 (Na) poco
frecuentes y AWS-E-7016 (K) muy utilizados
Características específicas.
Los componentes principales son el carburo cálcico y el fluoruro cálcico. El
revestimiento, que no contiene celulosa ni arcilla, proporciona un gas protector a
base de CO2 procedente del mármol y del fluoruro de silicio formado a partir de lafluorita e espato flúor, en reacción con el SiO2. Funden a temperaturas muy
elevadas (aprox. 2.000 °C), razón por la cual necesitan un fundente en su
composición, como el espato flúor.
La elevada proporción de TiO2 y de silicato potásico, permiten su uso en corriente
alterna. Son fuertemente higroscópicos, por lo que precisan de ciertas precauciones
para evitar que una retención de humedad origine porosidades en el metal
depositado y fisuraciones bajo el cordón en el soldeo de aceros ferríticos de altaresistencia o límite elástico.
Escorias.
Pertenecen a los sistemas CaO-SiO2, 2CaO-SiO2 y 3Cao-SiO2. La escoria es poco
abundante, de color pardo y aspecto brillante. Su fluidez se controla agregando
espato flúor al revestimiento. Sube a la superficie con rapidez por lo que son poco probables las inclusiones. Se elimina con menos facilidad que la de los otros tipos
de electrodos.
Arco.
En general, la velocidad de fusión no es elevada ni tampoco soportan grandes
intensidades de corriente. Ofrecen una velocidad de soldeo razonable en posición
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horizontal o cornisa y más rápida en vertical ascendente, porque es esta posición
admiten una intensidad de corriente más alta que otros electrodos.
La longitud de arco es más corta que en el caso de los rutilos. La tensión de cebadoes elevada, aprox. 65 V. Por esta razón, algunos fabricantes proceden a impregnar
de grafito, excelente conductor eléctrico, uno de los extremos del electrodo, para
facilitar de esta manera el encendido del arco. Los básicos son más difíciles de
manejar que los otros electrodos.
Metal depositado.
En el momento de la fusión se produce un verdadero micro metalurgia, con fijación
de elementos metálicos en el metal fundido. Pueden obtenerse así, por adición de
elementos adecuados tales como Mn, Cr, Ni, Mo, etc. soldaduras de elevadas
características mecánicas y de alta resistencia contra determinados agentes
corrosivos. El metal depositados se encuentra prácticamente exento de impurezas,
libre de hidrógeno (H2 £ 10 ppm) y de porosidad, si el revestimiento está seco.
Posee además una elevada capacidad de deformación (d aprox. 30%) y presenta una
alta tenacidad.
Precauciones específica.
Si el electrodo, por su higroscopicidad, ha captado humedad deposita un metal poco
dúctil y, en determinadas circunstancias, propenso a fisuración bajo el cordón. Para
evitar ambos fenómenos, los electrodos básicos que hayan estado expuestos a un
ambiente húmedo, deben secarse siguiendo estrictamente las recomendaciones de
su fabricante.
La temperatura de secado en horno o estufa y el tiempo necesario de permanencia a
esa temperatura deben ser los adecuados a la composición del revestimiento, que
sólo el fabricante conoce la exactitud. En efecto, la humedad absorbida se encuentra
en forma de hidrato lo que requiere temperaturas elevadas para extraer el agua
atrapada en los cristales.
Aplicaciones.
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El campo de aplicación es muy amplio. Una de las ventajas de los electrodos
básicos es que pueden eliminar el S por su reacción con el Mn, formando
compuestos que pasan a la escoria, por lo que la soldadura realizada con este tipo de
electrodos muestra una gran resistencia al agrietamiento en caliente.
El metal depositado es poco sensible a la fisuración, incluso en soldadura sometida
a fuertes tensiones de embrida miento por condiciones de rigidez. Se utilizan
ampliamente en la soldadura de estructuras metálicas, recipientes sometidos a
presión, construcción naval y maquinaria. Para resolver el problema de su fuerte
higroscopicidad, actualmente se están desarrollando electrodos básicos menos
propensos a captar humedad: electrodos LMA (Low Moisture Absortion).
2.42.8. ELECTRODOS DE GRAN RENDIMIENTO.
Clasificación AWS de electrodos para aceros al carbono: AWS-E-6027 (ácido),
AWS-E-7014 (rutilo), AWS-E-7018 (básico), AWS-E-7024 (rutilo) y AWS-E-7028
(básico).
Características específicas.
Se denominan electrodos de gran rendimiento aquellos que, cualquiera que sea lanaturaleza de la composición de su revestimiento, tienen un rendimiento
gravimétrico superior al 130%. Si en los electrodos clásicos, como acabamos de
ver, el rendimiento suele oscilar entre el 80% y 100%, con esta clase de electrodos
se puede llegar hasta el 240%.
El rendimiento de un electrodo viene dado por la relación del peso del metal
depositado al peso de la varilla fundida. La norma UNE-14.038 versa sobre la
determinación del rendimiento de los electrodos. En general, para sus evaluaciones
desprecian 40 mm de su longitud, aproximadamente igual a la parte desnuda del
alma que se aloja en la pinza porta electrodos de 450 mm y 310 mm para los que
poseen una longitud original de 350 mm.
Esta clase de electrodos fue desarrollada por VAN DER WILLIGEN en Holanda a
partir del año 1.947, añadiendo polvo de Fe al revestimiento. Parece lógico suponer
que la posición sobremesa es la más fácil y favorable para la soldadura. En efecto,
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en esa posición el metal fundido se beneficia de la fuerza de la gravedad y se
pueden conseguir las máximas velocidades de deposición.
Después de ésta, la más ventajosa es la horizontal en ángulo. Por la economía quesupone soldar en ambas posiciones se han desarrollado electrodos específicos que
únicamente pueden emplearse en estas posturas de soldeo. Pertenecen a este grupo
aquellos electrodos cuya penúltima cifra en su designación AWS es un 2. Se les
llama también electrodos de contacto. El rendimiento de un electrodo, en general, es
función de la naturaleza del revestimiento, del diámetro y de la intensidad de la
corriente.
Aplicaciones.
Estos electrodos requieren altas intensidades de soldeo para lograr fundir, además
del alma, el polvo de Fe agregado a su revestimiento, por lo que resulto necesario
fuentes de energía potentes. Se seleccionan para reducir costes en soldadura, tanto
en construcción naval como en talleres de calderería pesada.
Los electrodos de contacto se emplean en soldadura por gravedad mediante unos
aparatos mecánicos. En los astilleros, cada operarios puede controlar 2-4 aparatos
simultáneamente. Los electrodos básicos de gran rendimiento con elevadas
características mecánicas son utilizados en construcción off-shore y calderería
pesada, donde se exigen altos valores de impacto a baja temperatura.
2.43. SELECCIÓN DEL TIPO DE CORRIENTE.
La clase de corriente depende fundamentalmente del tipo de electrodo que se va a
utilizar. A pesar de que la corriente continua es la más común, la amplia gama de
electrodos actualmente en el mercado, que deben utilizarse con corriente alterna han
hecho que crezca el uso de este tipo de corriente.
El coste de la energía con corriente alterna es menor que con corriente continua
pero representa una parte poco relevante del coste total de soldadura, no siendo un
factor decisivo la selección del tipo de corriente.
Tabla N º 4
Tema: Comparación entre uso de corriente continua y alterna.
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Características Corriente continua Corriente alterna
Pérdida de tensión en
cables
Grande
Los cables han de ser tan
cortos como sea posible
Pequeña
Preferible para soldar a
gran distancia de la
fuente.
Electrodos Son válidos todos los tipos
de electrodos.
El revestimiento debe
contener sustancias que
restablezcan el arco.
Encendido del arco Fácil. Más difícil sobre todo en
electrodos de pequeño
diámetro.
Mantenimiento del arco Fácil. Más difícil, excepto
cuando se utilizan
electrodos de gran
rendimiento.
Efecto de soplo Muy sensible, sobre todo
cuando la soldadura está
cerca de extremos de la
pieza. El efecto se
incrementa con la
intensidad.
Es raro que se produzca.
La alternancia de ciclos
neutraliza los campos
magnéticos.
Salpicaduras Porco frecuentes. Más frecuentas, debidas a
la pulsación.
Posiciones de soldeo Más fácil de usar en
posición para soldaduras
de secciones gruesas.
Fácil de usar en cualquier
posición si se dispone del
electrodo adecuado.
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Soldadura de hojas
metálicas
Preferible. Si no se actúa con gran
precaución, se puede
deteriorar el materialdebido a la dificultad de
encendido del arco.
Soldaduras de secciones
gruesas
Rendimiento bajo. Preferible pues al poder
utilizar un mayor
diámetro del electrodo y
más intensidad de
corriente, se logran altas
tasas de rendimiento
Antecedente: Procesos de soldadura tomo 2 edición 2004
Elaborado por: investigador
2.44. PROCESO DE SOLDADURA.
Las primeras soldaduras se hicieron totalmente con el proceso TIG. Recientes
investigaciones aconsejan como mejor combinación, TIG para la pasada de raíz y
SMAW para las pasadas de relleno. Hasta el momento se han desechado otros
procesos de soldeo a causa del reducido del recinto y la necesaria operatividad del
soldador.
Debido a la precisión en el interior de la cámara hiperbática y a su elevada humedad
relativa, esta soldadura presenta variables que la hacen distinta a la realizada encondiciones atmosféricas estables. Estas variables son:
• Modificación de la estructura del arco eléctrico, siendo necesario una mayor
tensión para mantener su estabilidad.
• Mayor penetración.
• Mayor producción de escoria.
• Mayor producción de humos, que dificultan la visibilidad. A profundidades de
75 m y mayores llegan incluso a impedir la observación del arco.
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• Velocidades de enfriamiento elevadas debido al alto poder refrigerante de la
mezcla de gas helio que se utiliza para presurizar la cámara.
• Cuando se suelda por el proceso de SMAW se producen fenómenos de difusión
química que influyen en las reacciones metalúrgicas en el sentido de aumentar
el contenido en C y disminuir el de Mn y Si.
• Mayor absorción de gases por el metal fundido, por soportar una presión mayor.
El equipo para la realización de este tipo de soldadura consiste en: Una habitación
de chapa de acero totalmente soldada llamada cámara hiperbática. Este
compartimiento posee los medios necesarios para poder alinear las tuberías a
reparar o unirlas por medio de tenazas accionadas con dispositivos hidráulicos.
La cámara se encuentra centrada entre el mecanismo de tenazas y está provista de
tanques laterales de flotación. Estos tanques se utilizarán para la maniobra de
inmersión y estabilidad del conjunto. Por medio de juntas especiales se sella el
compartimiento y se procede al vaciado de agua. Dentro de la cámara se mantiene
una atmósfera inerte para eliminar el peligro de incendio. Los soldadores respiran
una mezcla de gases a través de un sistema de máscaras.
El sistema está conectado a la superficie por medio de una manguera, a modo de
cordón umbilical, por donde se envían a la máscara gases para la respiración, gases
para el soldeo y para el precalentamiento de la junta cuando sean necesarios,
energía eléctrica para iluminación, comunicaciones telefónicas y energía para la
soldadura. Existe un módulo de control en la superficie para coordinar todas las
fases y operaciones y vigilar el estado físico de los soldadores. Normalmente, estas
cámaras se fabrican de forma que sean fácilmente transportables por camión,
ferrocarril, avión, etc.
2.45. MONTAJES Y REPARACIÓN DE TUBERÍAS Y PLATAFORMAS.
Las plataformas marinas de extracción de crudo de petróleo, estructuras y líneas
submarinas que se hayan y necesitan reparaciones o modificaciones a causa de
deformaciones debidas a colisiones, efectos climatológicos u otros factores, se
pueden reparar utilizando las cámaras hiperbáticas.
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Estos compartimientos se construyen de acero y se sitúan empernados y sellados
alrededor de la tubería o estructura. Para contrarrestar la tendencia a la flotabilidad
de la cámara se utilizan cables de sujeción, tenazas o partes fijas o lastre, en función
de la geometría del conjunto.
Una reparación típica incluye:
• Corte y preparación de bordes;
• Empalme por soldaduras en ángulo o a tope;
• Amolado para la eliminación de la escoria.
Normalmente se emplea soldadura TIG para la primera pasada y soldadura con
electrodos manuales de bajo contenido de hidrógeno o básicos para el relleno del
resto de la junta. Las soldaduras en ángulo se realizan exclusivamente por SMAW.
El proceso TIG, aunque más lento, facilita un buen ajuste y produce una soldadura
de buena calidad. El proceso de soldadura SMAW se emplea por su facilidad de
aplicación, por el poco equipamiento pues aquí la libertas de movimientos es
esencial y fundamentalmente por su rapidez.
Actualmente las técnica de cámara hiperbática o soldadura bajo presión con medioshumanos llegan hasta los 200 m de profundidad. Por los ensayos realizados se prevé
que el límite de utilización puede estas en los 300 m pues por el momento a mayor
profundidad los problemas metalúrgicos y la utilización de buzos las hacen
inviables, debiendo acudirse a otras técnicas.
2.46. SOLDADURA DE ESTRUCTURAS METÁLICAS SOMETIDAS A
CARGAS ESTÁTICAS.
En la construcción de naves industriales a base de estructuras metálicas el autor
recomienda seguir la Norma UNE-14.035 para el cálculo de los cordones de
soldadura. Cuan la estructura pueda prefabricarse en taller, es posible la utilización
de los procesos GMAW y SAW, que por su automatismo presentan ventajas
económicas. Si ha de construirse en obra, es inevitable el uso total o parcial del
proceso SMAW.
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Desde el punto de vista constructivo, es técnicamente aceptable el uso de
electrodos de rutilo, que presentan ventajas de rapidez y economía sobre los
electrodos básicos, aunque estos últimos son aconsejables si se exige una buena
tenacidad a las uniones soldadas, de acuerdo con la climatología del lugar de
emplazamiento o las cargas dinámicas asociadas a la sustentación de la estructura.
Ante la dificultad de realización de ensayos no destructivos, se recomienda utilizar
una garganta mínima de 5 mm para aseguras la fusión.
Asimismo, resulta una buena práctica añadir 1mm como mínimo a la garganta
resultante del cálculo, en concepto de sobre espesor disponible para corrosión
durante la vida de la estructura.
TERMINOS TECNICOS
SMAW.-Shielded metal arc welding.
MMA. -Manual metal arc welding.
MMAW. - Manual metal arc welding.
AWS. - American Welding Society.
CD. - Corriente directa.
CA. - Corriente alterna.
AWS.- Sociedad americana de soldadura.
ASTM.- Sociedad americana para pruebas y materiales.
GMAW.-Soldadura de arco metálico con protección de gas.
MIG. - Metal inert gas.
MAG. - Metal active gas.
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ESAB.- Cutting systems de soplete simple o de multi sopletes.
GTAW.- soldadura de arco de tusteno con protección de gas.
FCAW.-Soldadura con hilos tubulares.
SAW.- Soldadura por arco sumergido.
FSW.-Soldadura de aluminio por fricción.
ESW.-Soldadura por electro escoria.
HAZ.- Zona térmicamente afectada.
PAW.-Soldadura por plasma.
HARDOX.- Es una chapa antidesgaste que cumple con las más elevadas demandas
de resistencia al desgaste.
LMA.-Low moisture absortion
API. . - American petroleum institute.
TERMINOS ESPECIFICOS
Pinza porta electrodo
Pinza de tierra
Posiciones de soldeo
Electrodos celulósicos
Electrodos ácidos
Metalurgia de los recubrimientos
Baño de fusión
Royos x
Posición del electrodo
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Longitud del arco
Identificación de corriente
Diámetro del electrodo
Tipos de juntas
Transformadores
Generadores
Salpicadura de soldadura
Fuente de electricidad o potencia
CAPITULO III
FUNDAMENTACION TECNICA
MAQUINARIA COMPONENTESoldadora Industrial INFRA MI 2-300 CA/CD soldadura por arco de
500 APulidora Delwalt 1200 rpm, 110V de CACortadora de Plasma 300A, 220V de CATaladro Radial 2.500 a 5000rpm, de 440V de CATaladro de Pedestal 150 rpm, de 220V de CA
Oxicorte Gas de oxigeno y acetileno,
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manómetros, boquillas de corte,
chispero.Compresor de Aire 1000HP constituido de 4 pistones
HERRAMIENTASMartillosCincelesEscuadrasCierrasBrocasRayadores
NivelesCombos de 5 y 10 lbs.
MATERIALES COMPONENTESPlancha de acero K 700 Maquinable, compuesto de 70% de
manganeso el 12% de níquel 8% de
cromo y el 10% de carbono.Electrodo 29/9 de 5/32 Constituido de varilla de acero sintético
con recubrimiento de manganeso, níquely cromo. Con amperaje de 160 a 180A
Electrodo 29/9 de 1/8 Constituido de varilla de acero con
recubrimiento de manganeso, níquel y
cromo. Con amperaje de 130 a 150A
Electrodo selector 18/8 Constituido de varilla de acero con
mayor recubrimiento de manganeso,
níquel y cromo.se requiere mayor
amperaje que pueda llegar hasta los 220
A y que sea resistente a la abrasión
Perfiles “H ”160 Construido de plancha de acero K700
Pernos hilti De ¾ x 8”
Varilla corrugada De 1” x 400mm
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Perfiles De 2.5 x ¼”
Perfiles IPF De 29mmde espesor
Perfil “H” De 6mx ¼”
Ángulos De 2.5 x1/4”
Perfil “C” De 6mx1/4”
Perfiles U, H , L Como refuerzo del perfil IPE 160
Discos de desbaste De 4” y 7”
Discos de corte De 4” y 7”
Cepillos manuales De alambre
Gratas Circulares y planasCilindro de gas De propano.
Tablero eléctrico De 110V, 220V y trifásica
Equipos de transporte de materiales Tecles, malacates, poleas, cadenas.
Cobos.
3. IMPLEMENTACION DE LA PROPUESTA
3.1. REPARACIÓN DE SUPERFICIES PARA MONTAR NUEVOS
DINTELES Y BLINDAJES.
3.1.1. Retiro de placas y restos de estructura.
Después de algunos lavados del embalse por el desgaste que se produce de las
placas de sacrificio, parte de las placas de respaldo por efecto abrasivo producido por el erraste de arena, piedra y todo material que bajan al realizar
los lavados del embalse. Se requiere levantar las placas viejas y reparar la
superficie para el cambio de estas. Esto en condiciones normales de desgaste y
de un seguimiento programado de mantenimiento preventivo esto es la medida
de espesores de las placas, que son las que define el momento que ya requiere
de un mantenimiento correctivo es decir el cambio de las placas de sacrificio y
en algunos sectores del dintel y blindajes hasta las placas de respaldo.
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Después de tomar nota de la medida de las placas, distancias, niveles. Se procede al
retiro de las placas de sacrifico se recomienda primeramente realizar cortes de
las placas justo en periferia de las áreas de soldadura es decir en las juntas de
placas y en las sueldas en el sector de los huecos interiores de las placas que
sirven para pegar la superficie interior de las placas de sacrificio con placas de
respaldo. De esta manera y utilizando los cinceles podemos levantar y retirar
las placas a cambiar.
Ya retiradas las placas a cambiar nos queda todo lo que son cordones de suelda en
las juntas de las placas de dinteles y blindajes como en los sitios donde se
tenían los huecos de la superficie de interiores de las placas. Se recomiendarealizar el corte de estos cordones con la cortadora de plasma, estos cortes se lo
debe realizar en forma lateral de la suelda es decir dirigiendo la llama en forma
paralela al piso para que el corte no llegue a las placas de respaldo de manera
que la película de la suelda que queda sea lo mas delgada posible. Luego de
esto con la amoladora y un disco de desbaste se procede a igualar la superficie
de tal manera que quede uniforme y en el nivel de las placas de respaldo.
En caso de los sectores que se dañaron las placas de respaldo con el mismo
procedimiento levantamos las placas llegamos a nivel de las placas de fondo.
En estos sectores a manera de parches colocamos plazcas de 6mm hasta
lograr que tanto los blindajes como el dintel queden con una sola superficie de
tal manera que quede uniforme y en el nivel de las placas de respaldo.
En caso extremo de desgaste y destrucción del dintel y blindajes al que se llego en
el desagüe de fondo NFL que se tiene un poco que quedo Tomar medidas,medida de ángulo, medida de altura de inclinación y niveles del dintel, medir
áreas los blindajes originales, evaluar el desgaste del hormigón, evaluar el
desgaste del hierro estructural, tomar nota del tipo de acero estructural en
cuanto a medidas si todavía es posible, se procede a cortar todo el acero
estructural que este gastado o torcido si todavía existe, este corte se lo realiza
hasta llegar a la parte que no acido afectada es decir hasta donde la estructura
conserva su originalidad de tal manera que se facilita en el montaje
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especialmente de la estructura del dintel las medidas, niveles, ángulo de
inclinación para el cierre de la compuerta en cuanto al sello inferior y superior.
Recomendable los cortes se lo hagan en escuadra de tal manera que las placas
parchen que se colocaran que no sean amorfas de manera que el espacio de la
junta y soldadura entre placas sea uniforme y garantice perfecta consistencia,
especialmente la estructura del dintel que sea maciza se debe cortar con
oxicorte no con plasma ya que estamos atentando con la vida útil de esta
maquina sean apropiadas para este corte pues no se trata del una pieza suelta
sino que tiene como respaldo pegado a ella fundición de hormigón. Después
del corte b limpiar perfectamente con amoladora y disco de desbaste todas las
superficies metálicas dejando listas para iniciar con la reparación y montaje de
la parte estructural interna y de la estructura de las juntas de las planchas de
sacrificio y respaldo de lo poco que quedo de los blindajes y dinteles utilizando
ya el mismo procedimiento mencionado anteriormente.
En este caso como el desgaste que se produjo en los blindajes y dinteles del desagüe
de fondo fueros extremadamente severos hasta el punto de desaparecer en los
blindajes y dinteles desde su estructura interna en un 90% como se puede
observar el las fotografías.
Fotografía N.- 01
Titulo: El 90% del dintel y blindaje fueron arrasados.
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http://slidepdf.com/reader/full/tesis-ignacio 67/123
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 02
Titulo: Blindajes que quedaron a la derecha.
Fuente: CELEC. E.P
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http://slidepdf.com/reader/full/tesis-ignacio 68/123
Elaborado por: investigado
Fotografía N.- 03
Titulo: Blindajes que quedaron a la izquierda.
Fu
ente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
En estas fotografías podemos apreciar lo poco que quedo del dintel y blindajes por
lo que esta ya no es una reparación sino un montaje de dintel y blindajes desde
cero con un nuevo diseño estructural un nuevo blindaje tanto aguas arriba
como aguas abajo.
Con la ayuda de mantenimiento civil se logra seleccionar la zona de trabajo donde
se intervienen primeramente garantizándonos las condiciones más seguras para
trabajar.
Empezamos retirando las placas viejas de los blindajes así como los restos del
dintel, dejando las superficies limpias dejándolas listas para poder colocar la
estructura de acuerdo a lo diseñado.
3.2. COLOCACION DE NUEVA ESTRUCTURA DE DINTELES Y
BLINDAJES.
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En el taller se preparan varillas de 1”x 40cm. A las que en una de sus puntas se les
suelda pernos hilti de ¾” x 8” de longitud, estas se clavan en dos filas dos filas
paralelas para montar la primera placa base en la cual se define el ángulos de
inclinación que va a tener el dintel de manera que el momento de cerrar la
compuerta el sello inferior se asiente perfectamente en toda su carrera inferior.
Otro factor que se debe tomar muy en cuenta la altura a la que debe quedar la placa
base conservando el ángulo de inclinación, pues de estas medidas depende el
éxito o el fracaso del trabajo.
En caso de que el dintel en su ultima placa de sacrificio se encuentre muy alto lo
que pasaría es que el sello superior quedaría fuera del dintel de cierre por lo
tanto podríamos cerrar en el nuevo dintel pero nos quedaríamos sin sello en el
dintel superior ocasionando grandes fugas de agua por la parte superior de la
compuerta y de igual manera no se conseguiría el sierre total de la compuerta
ocasionándonos grandes problemas operativos y de mantenimiento.
Fotografía N.- 04
Titulo: Estructura de varillas y placas.
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http://slidepdf.com/reader/full/tesis-ignacio 70/123
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Iniciamos el montaje clavando las dos filas paralelas de las varillas que sirven de
estructura para montar las placas base del dintel, clavamos tres filas de varilla
estructural para los blindajes de aguas arriba y también clavamos las dos filas
de varilla estructural para los blindajes de aguas abajo.
Después de las placas base para el dintel ya fue cortada y perforada en el taller de
acuerdo a medidas de longitud y diámetro especificado se procede a montar
esta placa. Muy importante tomar en cuenta durante todo este proceso el
ángulo de inclinación parar el cierre de la compuerta, las longitudes, altura.
Debido ala longitud del dintel esta placa debe montarse en segmentos
3.3. MONTAJE DE ESTRUCTURA PARA ASENTAMIENTO DEL
DINTEL.
Fotografía N.- 05
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Titulo: Reforzamiento de perfil IPE 160 mediante placas de plancha de acero de
12mm de espesor.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
En el taller se prepara el perfil IPE 160 que tiene como características que la
plancha vertical tiene 5mm de espesor y las horizontales tienen como espesor
7mm características que no son convenientes para soportar la presión de cierre
de la compuerta, en el mercado no existe un perfil con características de diseño
por lo que a este perfil IPE 160 que es el mas cercano es necesario reforzarle
hasta conseguir las características mas adecuadas que son obtenidas por
cálculos de diseño. Se refuerza la cara vertical del dintel a lado y lado como
también en todo el largo de la estructura haciendo un solo cuerpo al unir cada
30cm de las dos caras horizontales y verticales mediante placas
Fotografía N.- 06
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Titulo: Refuerzo vertical de estructura
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigado
Fotografía N.- 07
Titulo: Refuerzo lateral de estructura.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 08
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Titulo: Estructura con refuerzo.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Ya preparada la superficie de la placa base donde asentaremos la estructura del
dintel. La estructura del dintel ya reforzado se lo transporta y se coloca en el
desagüe de fondo, y junto al sitio del montaje se realiza las maniobras respectivas
para primeramente presentarlo y ubicarlo provisionalmente sobre la placa base, se
toma medidas de longitud de 35 m, se comprueba que siga el mantenimiento al
nivel, que el Angulo de inclinación no varié y tomamos medidas de la altura de toda
la estructura. Para esto se debe tomar en cuenta el cierre de la compuerta, el sello
debe asentar en el centro del perfil IPF que es donde se encuentra el nervio vertical
de 29mm de espesor. Importantes poner las medidas referenciales exactas de tal
manera que garanticemos que el sello de la compuerta asentó en todo los 9m de
ancho de la compuerta en el centro del perfil.
Después de montado ya definitivamente ene. Lugar preciso, se suelda el perfil con
la placa base, no una suelda continua sino cordones de 80mm de longitud
aproximadamente dejando un espacio de libre sin soldar de la misma longitud y
alternadamente alado y lado del perfil y podemos conservar el nivel, altura y
ángulo de inclinación.
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Fotografía N.- 09
Titulo: Perfil sobre placa base con oreja para montaje.
Fu
ente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 10
Titulo: Punteado de perfil con placa base.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 11
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Titulo: Suelda fina de perfil con placa base.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 12
Titulo: Montaje de placas de refuerzo en los dinteles.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
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Luego que la viga estructural queda definitivamente soldada con la placa base con
varilla corrugada estructural de 1” colocamos puentes de soportes por debajo
de la placa base y soldados los puentes a las varillas clavadas de las filas tanto
del dintel como de los blindajes aguas arriba como aguas abajo se limpia la
superficie expuesta a la viga, en el taller se preparan los segmentos de la placa
de fondo con sus respectivos agujeros para la soldadura, esta placa es de 12mm
de espesor. Se hacen las maniobras necesarias para transportar las placas al
desagüe de fondo, se montan estas placas sobre la viga. Para soldar esta placa
primeramente punteamos en los huecos, asentamos bien la placa, punteamos
pegando el perfil con la placa y finalmente rematamos soldando de igual
manera con el procedimiento alternado de lado y lado de la placa en la junta
con el perfil con cordones de 80 mm aproximadamente y un espacio de
longitud similar, por ultimo rematamos con soldadura en los huecos
Fotografía N.- 13
Titulo: Montaje de soporte estructural con varilla y perfil “H” tanto para dintel
como para blindajes.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
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Se sueldan los segmentos de varilla estructural como se puede ver en la fotografía,
desde la parte superior de la viga estructural del dintelen las juntas de las placas
de fondo hacia la fila de varilla estructural de los blindajes tanto de aguas
arriba como de aguas abajo quedando así bien consolidado un solo cuerpo la
estructura del dintel.
Como la placa de fondo ya se encuentra bien soldada se procede a trabajar con el
esmeril de mano o amoladora en la cual se coloca disco de desbaste que por lo
general tiene 6mm de espesor, amolamos esta placa hasta poder los excesos de
suelda que tiene esta principalmente en los huecos y también los filos de las
placas producto de la suelda con las varillas estructurales. Comprobamos queno exista deformaciones de estas placas y que el nivel como el ángulo de
inclinación, del dintel se mantenga, estos parámetros debemos controlar
durante todo el proceso hasta que se termine el trabajo de montaje. En estas
condiciones la estructura del dintel queda lista para montar las placas de fondo
y sacrifico.
3.4. MONTAJE DE ESTRUCTURA PARA ASENTAMIENTO DE
BLINDAJES.
Como ya tenemos clavadas las filas de varilla en numero de tres en lo que van a ser
los blindajes aguas arriba se montan perfiles “H” desde el dintel
inmediatamente debajo de la placa de fondo hacia arriba, en la longitud que
permita no sobrepasar el nivel requerido de tal manera que después de soldar
sobre el perfil una placa que va a servir de junta de la placas de fondo del
blindaje aguas arriba nos quedan 24mm que es el espacio que subirá el nivel alcolocar las placas de fondo de respaldo y de sacrificio, el nivel al que queda la
placa de sacrifico es el nivel 1626msnm según planos de diseño, aunque en los
blindajes para efecto de montaje de estos es muy importantes mantener el
nivel y el ángulo de inclinación que resulte de tomar como referencia al unir
con piola el filo del dintel aguas debajo de la compuerta plana, con el filo del
dintel aguas arriba de la compuerta radial.
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Ya montados los perfiles “H” perpendiculares al dintel es decir formando un ángulo
de 90° y con una separación de ellas de 350mm. El espacio de transición de los
bloques de piedra de granito lo ancho del desagüe es decir con una longitud de
9 m se montan los nervios que limitan el área de los blindajes aguas arriba,
estos nervios deben estar al mismo nivel de los perfiles, ya que sobre ellos se
montan las placas que sirven de junta para las placas hasta el nervio que sirve
de limite aguas arriba de los blindajes de la compuerta radial. En forma
paralela al dintel se montan perfiles de 2.5x1/4” que sirvan de junta y soporte
de las planchas de fondo estos perfiles son números de dos el primero a 235mm
del filo de la placa actual del dintel respecto al dintel respecto al eje del perfil,
el segundo se lo monta con una longitud de eje a eje de los perfiles de 465mm
formando entre si y conjuntamente con los perfiles y placas perpendiculares a
estos una cuadrilla que es justamente la superficies donde se soldaran las placas
de fondo.
La razón por lo que estas dos filas no están simétricamente montadas en el área de
los blindajes aguas arriba es simplemente por razón de que la presión de la
compuerta a cierre es en dintel y requiere que la estructura que es consolida
totalmente en el área mas cercana al dintel sea mucho mas fuerte y mucho mas
consolidad.
De igual manera para el montaje de estos perfiles debemos tomar muy en cuenta los
niveles, alturas para toda la estructura de perfiles y placas de las juntas que
están en cuadricula y formando un solo cuerpo queden a un mismo nivel de tal
forma que las planchas de fondo se asienten perfectamente en todo la
superficie.
Como existe un desgaste excesivo de los bloques de piedra de granítica referente
este a los bloques que van después del nervio que limita el área de los blindajes
es necesario rellenar estos espacios irregulares con acero. En las juntas de los
bloques de piedra granítica que quedan perpendiculares al nervio es decir de
sentido del flujo de agua es donde se encuentra grandes socavaciones las
cuales se deben rellenar mediante ejes de acero de un diámetro de 50mm
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soldados al nervio, la estructura donde es posible y hacia aguas arriba con
pernos hilti de 3/4x8” clavados con el propósito, formando parte del soporte de
la estructural de los blindaje. Ya en la superficie plana después de haber tapado
las socavaciones, el desgaste es totalmente irregular por lo que primeramente
se debe nivelar el piso por parte del personal de obra civil de tal manera que
este que uniforme para que el momento asentar las planchas estas tengan un
asentamiento en lo posible hermético. Con esto nos aseguramos que el
momento en que el agua fluya a gran presión, esta no tenga espacio para
mantenerse por debajo de los blindajes, pues sabemos que si esto ocurre se
levantarían los blindajes lo que nos acarrearía grandes problemas.
En lo que se refiere a los blindajes aguas abajo del dintel, sabemos que el dintel
tiene un ángulo de inclinación hacia abajo y que este debe mantener durante
todo el proceso de reparación , es muy importante montar primeramente el
nervio que limita el área de los blindajes aguas abajo, perfectamente nivelado y
conservado el ángulo de inclinación en toda la longitud de los blindajes hacia
abajo, tomar en cuenta longitudes espesores del nervio para que al asentar las
placas de fondo tengan el apoyo y el área de soldadura suficiente. Para el nivel
de las placas perpendicular que hace de nervio se debe tomar en cuenta que
esto quede bajo de 12mm del nivel del dintel siempre conservando el ángulo de
inclinación de tal manera que al montar las placas a los perfiles de junta y
soporte de las planchas de fondo quedan al nivel actual del dintel. Ya colocado
este nervio, de igual manera que aguas arriba se monta la parte estructural en
caso que se empiece desde cero y la reparaciones casi total se montan perfiles
“H” y perfiles “C” en la parte estructural interna, estos en el sentido del flujo
del agua nacen desde el filo y a nivel de la placa de fondo del dintel aguas
arriba con una separación de eje a eje también de 530mm en forma
perpendicular a estos se montan perfiles, ángulos de 2,5x ¼ “ de espesor en
numero de dos filas la primera a 210mm desde el filo de la placa actual del
dintel hasta el eje del perfil de la primera fila , la segunda fila aguas abajo se
monta a 340mm de la primera fila tomando esta medida de eje a eje, igual
manera que los blindajes aguas arriba, todos estos perfiles de junta quedan
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formando una cuadricula y haciendo un solo cuerpo es el área donde se sueldan
las placas de fondo
Fotografía N.- 14
Titulo: montaje de soportes estructural y placas para juntas de las placas de fondo
de los blindajes aguas arriba.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigado
Fotografía N.- 15
Titulo: Estructura para asentamiento de placas de fondo de dintel y blindajes aguas
arriba y aguas abajo.
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Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
La primera fila de perfiles de junta de fondo en estos blindajes aguas abajo esta un
poco mas distante en razón de que la presión que se produce en el dintel afecta
en menor proporción, el desgaste que se produce en los blindajes aguas abajo
del sierre de la compuerta no es tanto cuidado y no afecta de una manera tan
importante como los de aguas arriba que son los que quedan dentro de la
cámara de equilibrio que es con la que se puede poner las condiciones
necesaria para la operación normal de la compuerta plana.
Aguas abajo después del nervio que limita los blindajes tenemos todavía en
desgaste considerable que hace necesario montar mas varillas estructural en lo
referente a clavar varillas corrugadas de una pulgada como también perfil ”C”
que son montados en sentido del flujo del agua y también perfiles, ángulo de2.5x ¼”
Que también son montadas en forma paralela al dintel. Importante conservar
siempre el nivel, ángulo de inclinación de tal manera que al montar las placas
de fondo de estas queden exactamente al mismo nivel tanto en el dintel como
en toda el área de blindajes.
Fotografía N.- 16
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Titulo: perfiles para juntas de fondo aguas arriba.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador Fotografía N.- 17
Titulo: Perfiles para juntas de placas de fondo aguas abajo
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigado
Ya montados y consolidados todos los perfiles de junta del dintel y blindajes con un
nivel de 24mm mas bajo que el nivel final de sierre, se pide el concurso de
mantenimiento civil para que fundan el hormigón y este se mantenga justo en
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el nivel de los perfiles de junta es decir debe quedar una plancha mixta de acero
y hormigón completamente lizo y limpio.
Fotografía N.- 18
Titulo: Relleno de hormigón.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 19
Titulo: Rellenando de hormigón al nivel de los dinteles.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 20
Titulo: Plancha mixta de hormigón y acero.
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Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 21
Titulo: Dintel de sierre con 22mm bajo del nivel final
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Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Como parte final se debe limpiar y pulir el acero y el hormigón de esta plancha
mixta para poder empezar el montaje de las placas de fondo.
3.5. HERRAMIENTAS Y MANIOBRAS UTILIZADAS EN EL PROCESO DEMONTAJE ESTRUCTURAL DE VARILLAS Y PERFILES.
Fotografía N.- 22
Titulo: Mecanismo para bajas estructuras al nivel 1626msnm desde la corona de la
presa
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F
uente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Para poder colocar las estructuras metálicas tanto como el dintel como blindajes en
el nivel 26 que es el lecho de los desagües de fondo es decir desde la corona de
la presa hacia este nivel de 30m de altura preparamos un cable de acero de 40m
de largo por ½” de diámetro un malacate de nueve toneladas de capacidad la
grúa fabricado con anterioridad para este mismo de trabajo 2 estribos de acero
pequeño, dos grilletes de 2 toneladas de capacidad y una camioneta.
Con todas las herramientas señaladas colocamos las tres poleas, la primera colocada
en un soporte a 30cm del piso la otra colocamos en el soporte en el cuerpo del
brazo de la grúa a 80cm del piso y la ultima la colocamos en la pluma de la
grúa brazo. Pasamos el cable de acero atreves de las tres poleas dejando una
oreja del cable después de la ultima polea es decir la polea que esta en la pluma
de la grúa y es desde esta oreja se estribaran las estructuras que se bajan al
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desagüe de fondo. La punta del cable de acero que sale de la primera polea se
estribaran con el gancho del carro que se colocara en la corona de la presa y es
el que servirá de motor para izar o bajar las estructuras en el primer caso al dar
retro el carro y en el segundo caso al acercarse a la primera polea.
Al utilizar las tres poleas en las posiciones indicadas disminuimos esfuerzos en la
pluma y en la grúa de brazo mismo, dando seguridad a las maniobras que
realicemos.
Para bajar la estructura del dintel que después de reforzarlo adquiere un peso
aproximado de 700Kg colocamos dos tensores desde la punta del Parente de la
grúa brazo hacia atrás mas o menos a unos 45° a uno y otro lado del eje del
Parente de la grúa brazo, estos tensores tienen en su intermedio tecles de 1 Ton
los que nos permite regular la tención de tal manera que al colocar la estructura
del dintel el Parente se mantenga a plomo.
Luego de que la estructura del dintel esta en el sitio específico se procede al
montaje de la estructura mediante maniobras que se realizaran con todo este
mecanismo armado para el transporte de todas las estructuras desde la coronade la presa hasta el nivel 26 que el lecho del desagüe de fondo.
3.6. TALLER MECANICO
En el taller mecánico se construye la grúa brazo que es muy importante como
medio para llegar con los materiales y estructuras para llegar abajo, se diseñan
y construyen unos tres juegos de cinceles que nos servirán para levantar las
planchas de sacrificio y en muchos casos de respaldo del dintel i blindajes, se
cortan las varillas corrugadas de 1” de acuerdo a las medidas que se requieren
dependiendo de la necesidad ya sea para estructura inicial del dintel o para la
estructura de los blindajes , en la punta de las varillas corrugadas ye cortadas se
sueldan pernos hilti de ¾ x 8” de manera que estas varillas con los pernos ya
soldados nos sirven de anclaje de la estructura del dintel y blindajes, se cortan
y perforan las placas que define el ángulo de inclinación, la altura a la que debe
quedar la estructura total del dintel para el cierre perfecto de la compuerta, se
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cortan a la medida requerida todo el resto de las varillas corrugadas para el
enrejado estructural, se cortan de igual manera a la medida requerida todos los
perfiles en “U”,”H y “L”. Se cortan y refuerza el perfil IPE 160 del dintel y se
suelda oreja provisional para el montaje de este.
3.7. HERRAMIENTAS Y MATERIALES UTILIZADOS EN ESTA
MANIOBRA.
En el primer caso cuando se hace una reparación por mantenimiento correctivo de
cambio de planchas de sacrificio y en algunos casos que el desgaste por
abrasión alcanzo hasta las planchas de sacrificio cambio de las planchas de
respaldo.
Bomba de agua de alta precion para el lavado de 50m de manguera para agua,
bomba para abastecimiento de agua desde la planta de agua a la bomba de alta
precion, compresor de aire con una capacidad nominal entre 40 y 60 CFM,
manguera para alimentación de aire, dos cortadoras de plasma, suficiente
cantidad de electrodos 29/9 y boquillas para cortadores de plasma, gafas para
cortar con plasma, equipo completo para cortadoras de plasma y oxiacetilénica, juegos de cinceles fabricados en el taller exclusivamente para este tipo de
trabajo, dos combos de 12libras, dos combos de 8libras, dos amoladoras , disco
de desbaste, electrodos 7018 de buena calidad, dos equipos completos para
soldar, piquetas para limpieza de escoria de soldadura, cepillos manuales de
grata, cepillos circulares y de copa de grata, extensiones de cables para pinzas
de soldadoras, cilindros con gas de propano, mechero, válvula industrial para
cilindro de gas de propano, tablero eléctrico de fuerza con tomas para 110v y220v y trifásico, equipo completo para subir y bajar materiales y herramientas
desde la corona de la presa al nivel de los blindajes del desagüe de fondo y
viceversa.
3.8. REPARACION Y MONTAJE DE PLACAS DE FONDO DE RESPALDO
Y SACRIFICIO.
3.8.1 PLACAS DE FONDO DE DINTEL Y BLINDAJES
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Estas placas de fondo en el dintel son las que van pegadas a las planchas de
refuerzo del perfil IPE 160 estructural del dintel y que nos ayuda a coger el
nivel al que debe quedar la placa de sacrificio para el cierre de la compuerta.
Fotografía N.- 23
Titulo: Montaje de placas de fondo del dintel.
F
uente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Estas placas tienen un espesor de 10 a 12mm dependiendo la necesidad con
respecto al nivel que se debe llegar a tener en la placa de sacrificio. Estas
placas son de acero inoxidable AISI 321 o equivalente 304, el ancho de la placa
es de 160mm, estas placas tienen huecos de 25mm de diámetro que sirven para
pegar perfectamente a la plancha de refuerzo de la estructura, estos huecos se
los hace alternadamente y cada 250mm uno y dos huecos, que son suficientes
para que se consolide perfectamente. Se debe primeramente puntear los huecos
que son en el centro y que se encuentra a 500mm entre si y del centro de las
placa hacia fuera de cada lado, luego las cuatro puntas de las placas, luego los
huecos partes de la misma manera del centro hacia fuera y a cada lado, por
ultimo punteamos todo el perímetro. Se recomienda antes de montar las placas
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debe estar perfectamente limpia y seca la placa de refuerzo inclusive al secar
con la antorcha se esta calentando el material lo que hace que la suelda tenga
mejor adherencia, recomendable cada que se puntee golpear con los combos
con lo que se consigue un mejor acoplamiento de las placas de fondo con la
plancha de refuerzo de la estructura y no se altera el nivel si se hace
ondulaciones en las placas. Si son cuatro placas las que cubren el largo del
dintel se recomienda puntear estas cuatro placas para luego rematarlas con
cordones de soldadura plana y de tapón.
Fotografía N.- 24
Titulo: Montaje de las placas de sacrificio
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 25
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Titulo: Refuerzo con cordones de soldadura alrededor de la placa
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 26
Titulo: Relleno de agujeros con soldadura de tapón.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
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Como estas placas de fondo son de espesor de 10 a 12mm el espacio entre placa y
placa para soldadura de junta debe ser de 25mm que es el espacio requerido
para la suelda de junta. Los electrodos que utilizamos para esta suelda son de
acero inoxidable sintético de gran rendimiento para uniones de acero al
manganeso característico de los blindajes, por experiencia el que nos ha dado
un mejor rendimiento y resistencia al desgaste por abrasión es el electrodo
selectar 29/9 y el 18/8. Con el 29/9 de 5/32 debemos trabajar con un amperaje
entre 160 a 180 amperios, para la suelda en los huecos se utiliza los electrodos
29/9 de 1/8 a un amperaje en las maquina de 130 a150 amperios y para
rematar utilizamos el electrodo selector 18/8 que requiere un mayor amperaje
que puede llegar hasta los 220 amperios, no es una regla utilizar esta marca de
electrodos, podemos utilizar sus equivalentes en otras marcas siempre teniendo
a conseguir el mejor rendimiento y resistencia a la abrasión, después de cada
maniobra de montaje se debe ir controlando el nivel, medidas y el ángulo de
inclinación.
Como esta es la placa de fondo, la superficie superior debe estar muy bien
esmerilada y uniforme para que la placa de respaldo que va sobre esta tenga un
asentamiento uniforme.
Fotografía N.- 27
Titulo: Punteando las placas de fondo de blindajes.
Fue
nte: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
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Fotografía N.- 28
Titulo: Montaje de placas de fondo de blindajes.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 29
Titulo: Golpe de suelda para mejor adherencia.
Fuente: CELEC. E.P
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Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 30
Titulo: Placa de fondo de blindajes punteados.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Como ya tenemos montadas las placas de fondo del dintel completamente soldadas
las placas de refuerzo de la estructura se proceden a montar las placas de fondo
de los blindajes aguas arriba y aguas abajo, para esto se debe tomar muy
encuentra dejar los 25mm de separación con las placas de fondo del dintel en el
lado que corresponda como también la distancia de los 25mm entre placa y
placa de fondo de los blindajes este espacio de junta de placas con soldadura
dejamos porque como se señalo anteriormente es necesario para la junta de
placas de 12mm de espesor que tienen estas placas de fondo.
El tipo de electrodos de suelda que utilizamos es el 29/9 de 5/32 de acero inoxidable
sintético en la junta de las placas de fondo del dintel con el que corresponda a
las placas de fondo de los blindajes.
Para soldar las placas de fondo de los blindajes en lo referente a los otros tres lados
de cada placa, el tipo de electrodos utilizados es el 7018 de 5/32 de acero de
revestimiento básico, bajo contenido de hidrogeno y muy resistente a la
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humedad, electrodos para acero al carbono que es el acero de las placas de
fondo. Como se puede apreciar en los anteriores fotografías para colocar las
placas de fondo de los blindajes seguimos el mismo procedimiento es decir
punteando primeramente los huecos luego las cuatro puntas y al ultimo el
perímetro, garantizado que no quede ninguna separación entre la estructura de
junta y soldadura y las placas de junta.
Ya punteados las placas de fondo de los blindajes se procede primeramente a
rematar soldando completamente el perímetro y huecos de cada placa para
luego rellenar el espacio de los 25mm mediante cordones de manera que al
esmerilar nos quede una sola superficie limpia sin rugosidades como si fuerauna sola plancha formando un solo cuerpo en el cual se notara con facilidad el
dintel ya que este tiene sus placas de fondo de acero inoxidable.
3.9. PLACAS DE RESPALDO DE DINTELES Y BLINDAJES
Fotografía N.- 31
Titulo: Placas de fondo de dinteles y blindajes
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Primeramente la superficie ya formada por las placas de fondo y que están
formando un solo cuerpo debe estar en sus partes de soldadura bien rellenada
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bien pulida, bien limpia y completamente seca, para secar se utiliza un mechero
o soplete a gas. Ya con las condiciones necesarias para montar las placas de
respaldo se inicia primeramente con los dinteles luego la de los blindajes,
utilizando el mismo procedimiento de montaje que las de fondo. Importante
tomar en cuenta la separación entre lado y lado entre las planchas en el área de
la junta y soldadura es de 18mm y de igual manera que las placas de fondo
estas de respaldo deben quedar formando un solo cuerpo una sola superficie
bien pulida como si se tratase de una sola plancha.
En este caso de las planchas de respaldo en el dintel las planchas son del mismo
material acero inoxidable y se soldaran con electrodos de acero inoxidable29/9.
Las placas de respaldo son de acero al manganeso K- 700 de gran resistencia a la
abrasión estas placas no se pueden soldar con cualquier electrodo, para soldar
estas placas utilizamos el electrodo 29/9 con revestimiento rutilo-básico
depositando un acero inoxidable austeno-ferritico indicado para soldaduras de
acero distintos como en nuestro caso inoxidables con otros bajamente aleados
así como los consideramos como de difícil soldabilidad como los aceros al
manganeso. Los cordones de soldadura son altamente resistentes a la fisuración
y tiene un auto desprendimiento de la escoria los otros electrodos utilizados es
el 18/8 ya para el acabado, de gran rendimiento (160%) depositado acero
inoxidable austeníticos con un gran contenido en manganeso indicado
especialmente de soldadura y recargue de aceros al manganeso (124% Mn) y
las otras características similares al 29/9.
Fotografía N.- 32
Titulo: Placas de sacrifico de dinteles y blindaje
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Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigado
Fotografía N.- 33
Titulo: Remate de cordones y relleno en placas de sacrificio
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 34
Titulo: Dinteles y blindajes completamente reparados
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Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 35
Titulo: Toma completa de dinteles y blindajes reparados
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Para el montaje de estas placas de sacrificio de igual manera que para las anteriores
la superficie total ahora constituida por todas las placas de respaldo debe estar
completamente uniforme, sin ninguna rugosidad, completamente seca es decir
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cumpliendo con todas las condiciones de reparación para poder lograr una muy
buena suelda y que queden completamente pegadas a la plancha de fondo, esto
es importantísimo pues si ha quedado algún vacio es decir ha quedado un poco
inflada en ese sitio es donde se producirá el desgaste de la plancha de sacrificio
ocasionándose a muy corto tiempo un espacio donde penetrara el agua a gran
presión destruyendo los blindajes de manera inmediata, de igual manera las tres
planchas deben quedar bien soldadas con el nervio principal que limita el área
de los blindajes tanto abajo y principalmente de aguas arriba que es donde pega
directamente el flujo de agua y sedimentos. Para el montaje de estas planchas
de sacrificio seguimos el mismo procedimiento ya señalado en las planchas
anteriores. En la soldadura individual de cada placa utilizamos el electrodo
29/9 y para la junta y remate de las placas utilizamos el electrodo 18/8.
En esta vez ya no es necesario esmerilar la suelda para que la plancha de sacrificio
sin rugosidades queda si ya formando un solo cuerpo bien compacto y los
cordones tanto de la junta de las placas entre placas de blindajes, entre placas
de blindajes con placas de dintel y en todos los huecos de suelda quedan
visibles.
Es lógico pensar que en el dintel los cordones de los huecos de suelda se tienen que
pulir para que quede una superficie uniforme y pueda la compuerta cerrase
herméticamente. Pero no es necesario debido a la gran presión de cierre de la
compuerta u como el sello es de caucho, absorbe estas pequeñas
irregularidades y sierre completamente, además en uno o dos lavados del
embalse el flujo de agua con sedimentos, piedras. Estas irregularidades
desaparecen quedando una superficie muy plana y uniforme sin
irregularidades.
Debemos iniciar que estas placas son de sacrificio pues son las que están expuestas
directamente al desgaste por abrasión. Los blindajes por cuestión de
mantenimiento deben tener inspecciones continuas para evitar daños mayores
es en estas inspecciones periódicas que se miden espesores de estas placas de
sacrificio nos sirven de parámetro para definición de intervenciones de
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reparación de los blindajes. En los ángulos sectores de los blindajes el daño
alcanza las placas de respaldo y hay que cambiarlas. Por ningún motivo
debemos dejar que el daño llegue hasta las placas de fondo pues el daño de
estos representa perdidas enormes para la compañía.
3.10. HERRAMIENTAS Y MANIOBRAS UTILIZANDO EN EL PROCESO
DE MONTAJE DE PLACAS DE FONDO, DE RESPALDO Y DE
SACRIFICIO DEL DINTEL Y BLINDAJES.
3.10.1. MANIOBRAS
Para el transporte de las placas de dintel y blindajes desde el taller a la corona de la
presa a la altura del desagüe de fondo utilizando un coche aladrera manual
construido específicamente para esta actividad, como las placas tienen sus
huecos para suelda de tapón nos servirá de ellos para estribar algunas de ellas
lo suficiente como para por medio de las pluma brazo y a través de una polea
con cabo de ¾ de pulgada el cual dado una vuelta en el tubo de soporte
montado al frente a la pluma podemos controlar la fuerza que ejercen las placas
al colgar de las poleas y poder ir bajando controladamente las placas hastallegar al nivel 1626 que es el nivel donde se montan los blindajes. Ya en el
desagüe como se trabajan en dos turnos el uno en la noche se instala lámparas
de Diodon, tablero de fuerza para los diferentes voltajes, en caso de lluvia se
prevea la colocación de una carpa, se lleva unos pequeños bancos para
comodidad de los soldadores pues en este proceso la soldadura se la realiza
siempre en el piso y de manera continua.
Para el corte y la perforación de las placas se necesita maniobrar con las planchas
que vienen con medida y peso diferente pero que van de un rango aproximado
de 200 a 500 libras nos ayudamos de un camión grúa con el que se colocan las
planchas en las mesas utilizadas para corte. Las perforaciones se hacen en las
placas ya cortadas a la medida requerida por lo que estas maniobras se lo hacen
en forma manual.
Fotografía N.- 36
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Titulo: Perforación de los huecos para la suelda de las placas de respaldo y de
sacrificio de acero al manganeso K-700
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigado
Fabricación de coche, mesas para corte de las planchas, cubierta para la zona de
corte, fabricación de soporte para bajada de las placas, corte y perforación de
las placas de fondo, de respaldo y de sacrificio, perforación de huecos para
suelda de placas.
3.10.2. HERRAMIENTAS Y MATERIALES UTILIZADOS EN ESTA
MANIOBRA.
Compresor de aire con capacidad nominal entre 40 y 60 CFM, manguera para
alimentación de aire, tres cortadoras de plasma, suficiente cantidad de
electrodos y toberas para las cortadoras de plasma, gafas para corte con plasma,
equipo completo para cortadores con plasma y oxiacetilénico, dos combos de
12libras, dos combos de 8 libras, dos amoladoras, disco de desbaste paraamoladora, equipos completos de seguridad para esmeriladores, extensiones de
energía de 220 y 110 voltios, dos soldadoras, electrodos de acero inoxidable
29/9 y 18/8 , equipos completos de soldador, piquetas para limpieza de la
escoria de soldadura, cepillos manuales de grata, cepillos circulares y de copa
de grata, extensiones de cable para pinza de soldadoras , cilindros de gas de
propano, mechero, válvula industrial para el cilindro de gas de propano,
escobas, lámparas de diodin, tablero eléctrico de fuerza de tomas 110v , 220v y
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trifásicas, equipo completo para subir y bajar las placas listas de los blindajes y
dinteles desde la corona de la presa en el cierre de la compuerta.
3.11. PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO
3.11.1. INSPECCIONES ANTES DE LA COMPUERTA DEL CIERRE DE LA
COMPUERTA.
La compuerta radial como sus mecanismos y accesorios son factibles de que al
pasar del tiempo vayan saliendo de sus puntos y después de una reparación de
una de sus partes en este caso de los blindajes es necesario antes del cierre que
haga una inspección de la compuerta y todos los mecanismos y accesorios que
son factibles de deterioro y que actúan en mayor o menor grado en el cierre de
la compuerta.
3.11.2. SUPERFICIES DE SELLADO Y RODADURA DE LA COMPUERTA.
Después que se a echo una reparación completa del dintel y blindajes de la
compuerta se debe hacer una inspección de todas las superficies de sellado de
la compuerta. Se recomienda hacer una inspección visual de todas y cada una
de las superficies de sellado a pesar de que se debe estar realizando una
inspección periódica también se lo debe hacer luego de una carga externa,
como por ejemplo niveles extraordinarios de crecidas o sismos de regular o
gran intensidad y siempre también después de una reparación de blindajes
antes de las pruebas de cierre.
En la mayoría de los casos y este no es una excepción nos encontramos con dañosde cavitación, desgaste o deterioro en las superficies de rodadura especialmente
en la esquina que se junta con los blindajes. De encontrarse cualquiera de estos
casos en la inspección se deberá reparar inmediatamente, de modo que nos
aseguramos una buena estanquidad y un movimiento de apertura y cierre de la
compuerta sin problema.
Fotografías N.- 37
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Titulo: Desgaste par cavitación en la superficie de radura de la esquina en la junta
con el dintel.
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Como la superficie de rodadura esta pegada a una plancha de acero negro al
carbono y el desgaste por cavitación es considerable, se debe amolar todas las
partes cortantes y cuchilla formada en la cavitación hasta tener una superficie
limpia, medir el hueco a rellenar si es grande y nos permite colocar un parche
que tiene que ser de acero inoxidable 304, colocamos a este debajo alrededor un espacio que nos permite rellenar con electrodo de acero inoxidable en este
caso utilizamos el UTP 65 que es similares características del 29/9 pero de
menor rendimiento y como las reparaciones son pequeñas no es importante el
rendimiento. Para soldar primeramente calentamos a una temperatura de 120° a
150° centígrados, aplicamos los cordones de suelda parar relleno luego
esmerilamos si han quedado lagunas por falta de suelda volvemos a soldar
repitiendo este proceso hasta conseguir una superficie de rodadura perfectamente que ni se note que ha sido reparada.
Fotografías N.- 38
Titulo: Relleno de cordones de soldadura.
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Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
Fotografía N.- 39
Titulo: Reparación de superficie de sellado y rodadura
Fuente: CELEC. E.P
Elaborado por: investigador
En todos los daños menores por abrasión que encontramos en la superficie de
rodadura se debe intervenir con el mismo procedimiento de reparación hasta
conseguir una superficie totalmente uniforme.
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Se deben chequear que la ruedas laterales estén libres de daño o desgastes
anormales, hay que verificar que las ruedas giren libremente al taponarse esta
con la superficie de rodadura o pista guía, las ruedas deben estar en contacto
con la pista guía y que las ruedas estén centradas en la pista guía si después de
inspeccionar estas ruedas tienen algún problema se debe intervenir
inmediatamente y dejar en condiciones normales.
3.11.3. ESTANQUIDADES DE LA COMPUERTA (SELLOS DE NEOPRENO)
Se debe hacer la inspección de todos los sellos de la compuerta antes del cierre, si
se encuentran daños dependiendo de la extensión y el tipo de daño se deberá
repáralas o substituirlas.
Se debe ajustar los sellos superiores laterales e inferiores, cuando se producen daños
extremos en los blindajes seguramente el mas afectado es el sello inferior y hay
que cambiarlo para asegurarnos completamente estanquidad, además que en
razón de que en los lavados y maniobras de apertura y cierre este sello es el
que se expone a cualquier daño.
Se debe hacer un reajuste de los prensa sellos para que se eliminen las fugas por
mal asentamiento y no se debe observar deterioro, deformación y
anormalidades.
3.11.4. PRUEBAS DE SELLADO.
En las pruebas de sellado intervienen conjuntamente el personal de operación para
realizar las maniobra operativas necesarias y el personal de mantenimiento paraobservar las posibles novedades y motivos de no conseguir un buen sello. De
entre las novedades que pueden ser motivo de no cerrar completamente en lo
referente al sello inferior con los blindajes señalaríamos la posible existencia de
deformación de la compuerta de ser el caso, se debe intervenir haciendo una
reparación o ajuste en el sello, o hacer una reparación en el cuerpo de la
compuerta en el sector donde esta la deformación de ser el caso, todo esto
depende del problema el cual se lo debe analizar y tomar una decisión de que
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es lo que se va a hacer para solucionar el problema y conseguir una buena
estanquidad.
Si se encuentra fugas en los otros sellos hay que hacer ajustes en cada sector dondeexiste las fugas. Si en la inspección concluimos que existen sellos ya están muy
gastados en el caso de los laterales de la compuerta si ya no existe la capa
fluoruro de carbono entonces requiere un cambio de sello, primeramente
conseguimos las condiciones necesarias para poder realizar este trabajo luego
de esto siguiendo los procedimientos apropiados hacemos el cambio. Lo
mismo se debe hacer con los esquineros tanto de arriba como los de abajo. Se
recomienda también asegurarse de que el sello superior que va montado en el bloque de hormigón de la compuerta y que hace en cierta forma el sello con la
cara radial de la compuerta este en buenas condiciones.
3.12. SEGURIDAD INDUSTRIAL.
En la planificación de una reparación de blindajes primeramente se coordina lasupervisión de este trabajo con supervisores y personal de operación para que
en este caso se consigne el desagüe de fondo en el que se intervendrá por parte
del grupo de mantenimiento, al consignar el personal de operación realiza las
maniobras operativas necesarias para cerrar la compuerta plana y demás
maniobras para que se asegure el trabajador en el desagüe sin ningún
contratiempo.
Cada participante en este trabajo debe llevar su equipo completo de seguridad según
sea su actividad. En este trabajo intervienen el personal de supervisión y el
personal de ejecución dentro de este personal de ejecución entra los soldadores
, los esmeriladores y los ayudantes, cada uno de estos con sus equipos personal
de seguridad y todos con protección visual.
Importantísimo tomar en cuenta las siguientes recomendaciones:
Con respecto a humos y gases
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Manténgase fuera de los gases ya sea de la cortadora de plasma en el corte o el
producido por la soldadura.
Tenga la ventilación suficiente o disponga de un escape cerca del arco de suelda o
de corte para mantener los humos y gases fuera del alcance de su respiración y
del área general.
Con respecto a descargas eléctricas:
No permita que las partes energizadas o electrodos toque la piel, la ropa o guantes
que estén mojados pues es una condición que puede producirle graves lesiones
e inclusive acabar con su vida.
Aislé del material de trabajo y de la tierra eléctrica.
No utilice soldadoras en estándares cuando baya a soldar en lugares húmedos o
estando con la ropa mojada, en estructuras de metal o en posiciones
restringidas como sentado de rodillas o acostado.
Con respecto a las chispas de suelda.
No suelde cerca de materiales infamantes, pueden causar incendio o explosión.En este trabajo utilizamos el gas propano para soldar, aleje el cilindro y las
mangueras del sitio donde se esta soldando.
Con respecto a los royos de arco de suelda.
Utilizar protección adecuada para los ojos, oídos y cuerpo ya que de no utilizar los
equipos de seguridad puede lastimar los ojos y quemar la piel.
En caso de los ayudantes y las personas de alrededor no mirar el arco producido por la suelda, utilizar equipos de protección adecuada apartarse del soldador el
momento que suelda de lo contrario se expone al mismo riesgo.
En caso de que se expuso a gases excesivos de soldadura vaya al aire fresco. En
caso de que los rayos de arco o descargas eléctricas, emplee las técnicas
normales de primeros auxilios y llame inmediatamente a un medico.
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Antes de iniciar este trabajo infórmese de las normas de seguridad que tiene que
poner en práctico para realizar este trabajo y de las prácticas y ordenes de
seguridad de supervisión.
3.13. JUSTIFICACION ECONOMICA
RUBROS DE GASTOS ESPECIFICACIONES VALOR
1. Recursos humanos Salarios Refrigerios Seguro social 5.000 dólares
2. Recursos físicos Seguridad Dispensario medico 1.000 dólares
3. Recursos materiales Planchas de aceros y electrodos 1200 dólares
4. Materiales de escritorios Papelería Informes Impresiones 200 dólares
5. Transporte Buseta 200 dólares
6. Otros recursos Protección de seguridad Asesores 200 dólares
TOTAL 18.600 dólares
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CAPITULO IV
CONCLUSIONES:
• El presente trabajo de mantenimiento constituirá un fortalecimiento de los
conocimientos aprendidos en el proceso educativo.
• Las empresas grandes utilizan otros tipos de soldadura con distintos
electrodos especiales.
• Los procesos que serán tomados para la realización de este mantenimiento
me permitirán aprender los tipos de materiales y electrodos que puedan ser
compatibles.
4.2. RECOMENDACIONES:
• La puntualidad como norma de comportamiento y respeto debe ser
practicada en toda empresa.
• Que el conocimiento del análisis de materiales, tipos de electrodos
especiales, manejo y mantenimiento de soldadoras se profundice de tal
forma que en la práctica podamos desenvolvernos de mejor manera.
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• Recibir conocimientos de caulículos de materiales, metrología de soldadura,
simbología de soldadura y especialmente cálculo diferencial, física y
matemática.
BIBLIOGRAFÍA
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Manual de Soldadura de Omega., Soldaduras Omega S. A. De C.V., México 2000
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4. [4] DRAPINSKI JANUSZ “Elementos de Soldadura” Mac Graw Hill, México,
1979
5. [5] HOULDROFT P “Tecnología de soldadura” España 1979
6. [6] KALPAKJIAN, S. SCHMID, S; "Manufactura, ingeniería y Tecnología";
Prentice Hall, México, 2002
También se visitaron entre otras las siguientes páginas
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Http://www.oerlikon.es
Www.conarco.com.ar
Http://www.esab.com.ar
Http://www.lincolnelectric.com.mx
Http://www.itw-welding-spain.com
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Http://www.iesbajoaragon.com/usuarios/tecnologia/
Http://www.metalmecanica.com
Http://www.metalunivers.com
Http://www.acerosbohler.com
Http://www.bohler-uddeholm.es/spanish/b_2242.php
Http://www.bohlersteel.com/
Http://www.itasa.es
Http://www.cometalsa.com
Http://www.carpenterfortuna.com.mx
112
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ANEXOS
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CONSTRUCCION DE LAS PLACAS DE SACRIFICIO
ESTRUCTRURA DE BARILLA DE LOS DINTELES
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BLINDAJES Y DINTELES TOTAL MENTE DESTRUIDOS
RETIRO DE LOAS PLACAS DE SACRIFICIO Y BLINDAJES
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PERFORACIONES PARA REFORSAR LOS PERFILES “H”
TOMANDO NIVELES PARA MONTAR LAS PLACAS DE SACRIFICIO
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PARTE DE LOS DINTELES Y BLINDAJES DESTRUIDOS
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PLAN DE REPARACION DE BLINDAJE DE DESAGUE DE FONDO
I. ORGANIZACIÓN DE LOS TRABAJOS (5 DIAS)
• Listado de materiales necesarios para todo el proceso de la reparación.
• Listado de herramientas que se requiere para los trabajos.
• Cronograma de trabajo (días calendario).
• Personal de supervisión y ejecución (horario y personal necesario en cada
turno).
• Transporte de materiales herramientas al sitio de trabajo.
II. RETIRO DE PLACAS VIEJAS Y RESTOS DEL DINTEL (6 DÍAS)
• Imágenes actuales, fotografías (detalles de desgaste de los ángulos de
inclinación de los dinteles y alturas distintas).
• Diagramas de estructuras.
• Control permanente de angulacion del dintel durante todo el proceso.
• Corte de partes torcidas del dintel.
• Reparación de área para el montaje de estructura del nuevo dintel
• Diversos métodos – maniobras y herramientas
III. BLINDAJES (4 DIAS)
• Imágenes actuales, fotografías.
• Diagramas de estructuras.
• Control de perfil durante el proceso.
• Corte de placas y reparación de superficies de lo que quedo de los blindajes
tanto de aguas arriba como de aguas abajo.
• Reparación de alojamientos de nervios principales y las placas adicionales de
relleno.
•
Herramientas y materiales para este proceso.
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IV. COLOCACIÓN DE NUEVA ESTRUCTURA (7 DIAS)
• Chequeo de documentación y planos tanto de dintel como de blindajes.
• Diseño y planificación de nueva estructura.
• Fabricación de nueva bese estructural de dinteles y blindajes (patrones
geométricos).
V. ESTRUCTURA DE DINTELES, FABRICACION, MONTAJE Y
PROCEDIMIENTO. (10 DIAS)
• Fabricación de estructura.
• Taller, maquinas herramientas.
• Transporte al sitio de montaje.
• Diversos métodos- maniobras y herramientas.
• Montaje de estructura
•
Alineación, soldadura, electrodos y procedimiento.
VI. ESTRUCTURA DE BLINDAJES AGUS ARRIBA, AGUAS ABAJO
MONTAJE Y PROCEDIMIENTO. (5 DIAS)
• Dimensionamiento de estructura base para asentamiento de las placas.
• Área de soldadura de placas
•
Transporte de material necesario a sitio de montaje.• Diversos métodos- maniobras y herramientas.
• Montaje de estructura.
• Soldadura, especificación de electrodos y esmerilado.
• Procedimientos y secuencias.
• Niveles de estructura perfiles de blindajes
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VII. CORTE Y PERFORACION DE PLACAS DE NIVELACION PARA
DINTELES Y MONTAJE. (7 DIAS)
• Taller y equipos de corte.
• Dimensiones, numero de perforaciones, tipo de acero.
• Transporte de placas a desagüe de fondo.
• Diversos métodos- maniobras y herramientas.
• Montaje de las placas.
• Soldadura, electrodos.
•
Procedimiento y secuencia.
VIII. CORTE Y PERFORACION DE LAS PLACAS DE BLINDAJES DE
FONDO AGUAS ABAJO, AGUAS ARRIBA Y MONTAJE. (7 DIAS)
• Taller y equipos de corte.
• Dimensiones, numero de perforaciones, tipo de acero.
•
Transporte de placas a desagüe de fondo.• Diversos métodos- maniobras y herramientas.
• Montaje de las placas.
• Soldadura, electrodos.
• Procedimiento y secuencia.
IX. CORTE Y PERFORACION DE PLACAS DE RESPALDO DE DINTEL
Y MONTAJE. (7 DIAS)
• Taller y equipos de corte.
• Dimensiones, numero de perforaciones, tipo de acero.
• Transporte de placas a desagüe de fondo.
• Diversos métodos- maniobras y herramientas.
• Montaje de las placas.
• Soldadura, electrodos.
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• Procedimiento y secuencia.
X. CORTE Y PERFORACION DE PLACAS DE RESPALDO DE
BLINDAJES AGUAS ARRIBA Y AGUAS ABAJO. (7 DIAS)
• Taller y equipos de corte.
• Dimensiones, numero de perforaciones, tipo de acero.
• Transporte de placas a desagüe de fondo.
• Diversos métodos- maniobras y herramientas.
• Montaje de las placas.
• Soldadura, electrodos.
• Procedimiento y secuencia.
XI. CORTE Y PERFORACION DE PLACAS DE SACRIFICIO DE DINEL Y
MONTAJE. (7 DIAS)
•
Taller y equipos de corte.• Dimensiones, numero de perforaciones, tipo de acero.
• Transporte de placas a desagüe de fondo.
• Diversos métodos- maniobras y herramientas.
• Montaje de las placas.
• Soldadura, electrodos.
• Procedimiento y secuencia.
XII. CORTE Y PERFORACION DE PLACAS DE SACRIFICIO PARA
BLINDAJES AGUAS ARRIBA Y AGUAS ABAJO. (7 DIAS)
• Taller y equipos de corte.
• Dimensiones, numero de perforaciones, tipo de acero.
• Transporte de placas a desagüe de fondo.
• Diversos métodos- maniobras y herramientas.
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• Montaje de las placas.
• Soldadura, electrodos.
• Procedimiento y secuencia.
XIII. SUPERFICIE DE SELLADO DE LA COMPUERTA (5 DIAS)
• Dintel superior.
• Pistas laterales.
• Reparaciones menores
•
Materiales y herramientas• Procedimiento y secuencia.
• Soldadura y electrodos.
• Ajustes.
XIV. SELLOS DE TODA LA COMPUERTA (4 DIAS)
•
Cambios de sellos inferiores.• Reajustes de sellos laterales.
• Cambio de esquineros inferiores.
• Reparación menores.
• Materiales y herramientas.
• Procedimiento y secuencia.
• Reajuste de los sellos superiores.
XV. PRUEBAS DE SELLADO (2 DIAS)
• Personal de operación y mantenimiento.
• Maniobras operativas.
• Inspección de sellado el nuevo dintel.
• Deformaciones en la compuerta.
• Nivel de placas de sacrificio del dintel.
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• Sellado superior de la compuerta.
• Ajustes.
• Maniobras, materiales, herramientas.
XVI. PRUEBAS DE RECEPCION (3 DIAS)
XVII. SEGURIDAD INDUSTRIAL
• Equipo personal.
• Equipo para todo el conjunto.
• Coordinación con personal de operación.
• Supervisión del grupo de trabajo.
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