uigv sistema de soldadura.doc

46
DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II SISTEMA DE SOLDADURA LA SOLDADURA 1 Por soldadura se entiende como unión de dos o más piezas de composición semejantes (no pueden soldarse piezas de materiales diferentes), de manera que se consiga un todo compacto y rígido. Se pueden distinguir dos formas bien definidas de soldar: La soldadura por presión–calor y la soldadura por fusión. En la primera las piezas a unir, en el lugar de unión están en estado pastoso y se unen entre si por la presión ejercidas entre ellos; mientras que la unión por fusión, en la unión las piezas están en estado liquido o sólido y se unen por solidificación de la unión y del material de aportación. PROCEDIMIENTO DE LA SOLDADURA 2 1.- Soldadura por presión calor (material en estado pastoso): a) Soldadura por forja o martillado (soldadura por fragua) b) Soldadura por resistencia eléctrica c) Soldadura con termita o aluminotérmica a presión. d) Soldadura autógena a presión. 1 Orlov. P. Ingeniería de Diseño. Moscú. Editorial Mir. Volumen pagina 180. 1999 2 Stroneo y Consorti. El Dibujo Técnico Mecánico. España. Editorial Montaner y Simón. Pagina 462. 2001 Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 1

Upload: luis-enrique-condezo

Post on 03-Jan-2016

48 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

SISTEMA DE SOLDADURA

LA SOLDADURA1

Por soldadura se entiende como unión de dos o más piezas de

composición semejantes (no pueden soldarse piezas de materiales

diferentes), de manera que se consiga un todo compacto y rígido. Se

pueden distinguir dos formas bien definidas de soldar: La soldadura

por presión–calor y la soldadura por fusión. En la primera las piezas a

unir, en el lugar de unión están en estado pastoso y se unen entre si

por la presión ejercidas entre ellos; mientras que la unión por fusión,

en la unión las piezas están en estado liquido o sólido y se unen por

solidificación de la unión y del material de aportación.

PROCEDIMIENTO DE LA SOLDADURA2

1.- Soldadura por presión calor (material en estado pastoso):

a) Soldadura por forja o martillado (soldadura por fragua)

b) Soldadura por resistencia eléctrica

c) Soldadura con termita o aluminotérmica a presión.

d) Soldadura autógena a presión.

2.- Soldadura por fusión (material en estado fluido)

a) Soldadura por fusión con gas (soldadura autógena)

b) Soldadura eléctrica con gas (Proceso MIG, TIG, etc.)

c) Soldadura eléctrica ( por arco voltaico)

d) Soldadura eléctrica por arco sumergido.

Los procedimientos de soldadura son muy variados como se muestra,

nosotros no vamos a describir ninguno de ellos, sólo nos vamos a

referir a los procedimientos mas generalizados; soldadura

oxiacetilénica (con gas) y soldadura eléctrica (por arco voltaico).

1 Orlov. P. Ingeniería de Diseño. Moscú. Editorial Mir. Volumen pagina 180. 19992 Stroneo y Consorti. El Dibujo Técnico Mecánico. España. Editorial Montaner y Simón. Pagina 462. 2001

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 1

Page 2: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

La soldadura oxiacetilénica es un procedimiento de soldadura por

fusión la cual su combustión por acetileno en una atmósfera de

oxigeno (casi puro), produce una llama que alcanza alta temperatura,

el calor de esta llama se aprovecha para fundir y soldar metales. El

consumo de oxigeno y acetileno en este proceso de soldadura es

aproximadamente de 1:1 a 1:3 dependiendo del volumen del espesor

de las planchas a soldar. En este proceso se usa generalmente

material de aportación, que tiene tres fines principales, unir las piezas

a través del material aportado, rellenar la unión y en algunos casos

restituye el material deteriorado o gastado de las piezas a soldar; los

metales de aportación son varillas expresamente hechas para este

fin, con propiedades y composición similar a las piezas a unir.

Soldadura por arco eléctrico o voltaico, es un procedimiento mediante

el cual los metales se funden por el intenso calor que se desarrolla en

el arco eléctrico, el arco se forma entre los terminales de un

generador de corriente (transformadores), en uno de los terminales

esta el electrodo (metal de aportación), que se funde y el otro es la

pieza de trabajo conectadas al generador.

( - )

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 2

Page 3: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Soldar no se puede aprender

leyendo libros o manuales acerca

de la soldadura, un soldador se

hace con la practica, sin embargo

todo estudiante o futuro

profesional, ingeniero debe tener

conocimientos sólidos al respecto;

fundamentalmente lo que se

refiere por diseño de las piezas

soldadas. Muchos de estos conocimientos se dan en cursos de

tecnología mecánica o procesos de fabricación. Finalmente debemos

señalar que la soldadura, también se puede probar su resistencia

existiendo pruebas destructivas y no destructivas. En cuanto a los

principales tenemos:

Prueba de resistencia a la tracción (según DIN 1605- DIN 50120);

se comprueba sus resistencia preparado, probetas de acuerdo a

las normas, y sometiéndolas a un ensayo de tracción. Son

requeridas de maquinas especiales.

Ensayo de flexión (doblado), del taller (DIN 4100).- Es la prueba

mas sencilla, consiste en doblar una costura a tope apanalada (U,

V, X) hasta 90°, al abrirse la soldadura, puede notarse las

porosidades, inclusiones de escorias, deficiente penetración. Esta

prueba es para comprobar la capacidad de los obreros.

Existen otros como ejemplo:

Ensayo de flexión (plegado), según normas (DIN 50121)

Ensayo de forja

Ensayo de dureza

Ensayo de rotura, sobre material entallado y de rotura por choque,

ver norma DIN 50115 DUM 115.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 3

Page 4: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Ensayo de fatiga donde se somete a cargas dinámicas la unión

soldada, según norma previa DIN 54001.

En cuanto a los ensayos o pruebas no-destructivas tenemos:

Comprobación exterior, inspección ocular.

Impermeabilidad, pruebas en depósitos a presión.

Ensayo ultrasónico o acústico.

Prueba de dureza

Ensayos electromagnéticos magna flux.

Aplicación de rayos X, comprobación de la existencia de burbujas,

inclusiones de escoria, grietas, defectos, etc.

Prueba de carga, por medio de maquinas de tracción o pruebas hidráulicas para

recipientes.

Unión a Tope Las piezas están en un mismo plano

Unión solapada Las piezas se solapan

Unión paralela Las piezas se superponen por su cara ancha

Unión T Una de las piezas, se apoya perpendicularmente por su extremo en la otra

Unión en cruz Dos piezas situadas en un mismo plano se apoyan perpendicularmente por su extremo contra un tercer, interpuesta.

Unión inclinada Una de las piezas incide por su extremo oblicuamente sobre la otra.

Unión angular Dos piezas inciden por sus extremos formando un ángulo cualquiera

UNIÓN SOLDADAS A SOLAPE

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 4

Page 5: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Unión de canto y en T

SOLDADURA DE TAPÓN

Bien, entonces, de acuerdo al tipo de unión los materiales a unirse

tienen que preparar antes de ser soldados; esto es, pueden ser

cortados, biselados, perforados, etc. según sea el tipo elegido para

cada caso. En cuanto a esto último no se trata de una elección libre,

en muchos de los casos, la selección de un tipo de unión depende del

tipo de trabajo y las condiciones del mismo.

Para construcciones especializadas (tanques, recipientes a presión),

hay formas que especifican el tipo de unión de acuerdo al espesor de

la plancha y posición.

UNIONES A TOPE3

3 Sánchez, Victoriano. Dibujo Mecánico. Lima-Callao. Ed. UNAC-FIME. Pagina 121. 1997.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 5

Page 6: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Según la preparación de las uniones a tope estas pueden:a) Por el borde o rebordeada (1) b) Cuadradas (2)c) En V sencilla con bisel a 60° - 70° (3)d) En doble V (4)e) En bisel simple (6)f) En U (7)g) En doble U (8)h) En J (9)

Como siempre en este tipo de soldadura, se deja un espacio entre las

planchas (intersticio de soldadura). Este espacio depende del espesor

de la plancha y del tipo de electrodo a usar, generalmente, varia

desde 0.5 a 3 mm de 0.5 a 0.75 para planchas de 2 mm, de 1.5 a 3

para planchas de 5 mm, de 2 a 3 para planchas de 10 mm, y 3 para

planchas mayores de 20 mm.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 6

Page 7: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Caso de CargaMaterial

St33 St37 St52H HZ H HZ H HZ

- Comprobación simple y compuesta (flexo compresión), cuando sea necesario su comprobación contra pandeo y vuelco según ISO.

- Tracción simple y compuesta (flexo tracción), compresión compuesta (flexo compresión), cuando no sea posible una desviación de cordones comprimidos.

- Corte ( adm = adm /√3)

1100

1200

780

1200

1400

800

1400

1600

900

1600

1800

1050

2100

2400

1350

2400

2700

1550

Tendiendo en cuenta que las comisuras soldadas representan

condiciones menos favorables que el material base sin soldar en el calculo de las

uniones soldadas se habrá de rebajar aún más la tensión admisible. En costuras de filete

la tensión admisible de la soldadura, vale aproximadamente 70% de la tensión admisible

del material. Luego las tensiones admisibles de las costuras soldadas de acuerdo con las

reglas fundamentales de resistencia de materiales serian:

Cargas Pieza Costura Soldada

Tracción

Corte

Flexión

Torsión

Cargas combinadasSegún las hipótesis de

cargas

ANÁLISIS TENSIONES NOMINALES EN UNIONES SOLDADASa) Costuras a tope:

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 7

Page 8: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Para los tipos de uniones a tope y las diferentes formas de solicitación

de carga se tiene en cuenta el espesor “t o e” de la plancha (la

plancha del menor espesor), y la longitud L. A esta longitud L se le

debe descontar una longitud 2a por defecto del cráter inicial y final de

la unión, donde “a” es la aportación mínima de la soldadura.

b) Costuras de Filete:

En este tipo de costuras, cualesquiera que sean su forma y solicitación de carga, se toma en cuenta la sección en la garganta, y siendo su forma fundamental un triángulo rectángulo de catetos iguales a (e), nominado como soldadura de filete el espesor máximo de la costura será:

El espesor de aportación “a” debe tener el menor

valor posible siendo el mínimo practicable en elementos de maquinas

a = 3 mm y a = 4 mm. En estructura metálicas, siendo su valor

máximo a = 0,7 e (“e” = espesor de la plancha menor).

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 8

Page 9: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

El esfuerzo de corte nominal de la soldadura:

Donde:F = fuerza máxima de la soldadura.a. = aportación mínima de la soldadura.l. = longitud de trabajo básico = numero de cordones de la soldadura.

Caso de la

Soldadura de filetes frontales:Casi todos trabajan a tracción, como el caso:

Donde:F = fuerza máxima de la soldadura.e. = espesor mínimo de la plancha a soldadura.L = longitud del cordón de soldadura aportada.σS = esfuerzo de tracción o compresión de la máxima soldadura.σadm. = esfuerzo admisible de la soldadura (1200Kgf/cm²).

En el caso de la soldadura esta sometida a tracción por la fuerza F, y a flexión por la fuerza F2 (despreciando la fuerza de corte F2).

s = + b

= 0.707F/al F1 = F2 = 0.707F

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 9

Page 10: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

ESFUERZO DE LA SODADURA.4

b = Mbmax/Ws + Nmax/a.l adm

Donde:

Mbmax = momento flector máximo (cm-Kgf)(lbf-in)

Ws = modulo de resistencia en flexión (a.l²/6)(cm3)( in3)

Nmax = carga máxima al sistema (Kgf)(Kips)

a.l = área de la longitud requerida.(cm2)(in2)

(0.707FC)/(la²/6)b = 4.25FC/la²

En el caso de costuras de filetes anulares (circulares):

En la Fig. 1 (a) la sección circular sometida a la tensión de tracción es:

As = ( D + 2a )² π/4 – ( D² π/4)

PROBLEMA:

4 Mott, Robert. Resistencia de Materiales Aplicada. México. Editorial Prentince Hell. Pagina 504. 1998

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 10

Page 11: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Calcular la soldadura para un elemento de maquina que esta

sometido a una carga F alternante que varía desde –25 Kgf. hasta

+25 Kgf. Considerar que los materiales de construcción de ambas

piezas a soldar son de acero St37. Resolver el problema con las 2

situaciones gráficas mostradas.

D = 25 cm L = 30 cm

Solución:

Caso (a) Un solo cordónSiendo un elemento de maquina sometido a una carga dinámica

alternante tenemos:

Donde 2 = 1 (soldadura de clase I) y 1 = 0.22S = 2 (asumido) y f = 1000 Kgf/cm²

Efectuando:

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 11

Page 12: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Teniendo ahora la tensión que resiste la soldadura para la situación de carga tendremos:

Y como el espesor del filete es relativamente grande con respecto a su longitud (y forma del cordón) debemos encontrar el momento resistente a la torsión (no como línea).

Reemplazando los diversos valores de “a” tendremos:

Mt = 2530 = 750 Kgf-cm

a1 cm 0.4 0.5 0.6WS cm3 4.75 6.22 7.85

s Kgf/cm² 158 120 96

Con la ayuda de la tabla, y la tensión admisible s ad vemos que con a1

= 6 mm satisface la condición (a)

Para efectos de comparación veamos, el volumen de la soldadura es:

Caso (b) con doble filete

En la ecuación de la tensión admisible varia el factor 1 de la tabla.1 = 0.35

El momento resistente WS para a2 = 3mm (mínimo valor) teniendo en cuenta una relación directa aparente en área resistente.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 12

Page 13: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Para a2 = 3 WS = 6.8 cm3

Con:

Como vemos esta asegurada (1100 y 1750 Kgf/cm²), el volumen de la soldadura aportada será:

Como podemos ver, finalmente con un volumen igual a la mitad de la

soldadura el caso (b) es mas eficiente que el caso (a), tanto en

resistencia como en gasto en el material de aportación.

DISEÑO DE LA SOLDADURA.La soldadura por arco e1éctrico, es de mayor uso en la actualidad, y

cuya confiabilidad a la fecha ha alcanzado un enorme desarrollo

tecnológico y grandes adelantos en la industria metal mecánica, por

ello que existe gran requerimiento.

Se efectúa la soldadura, en la unión de dos o más piezas de la misma

calidad y material, por medio de la aplicación localizada del calor,

hasta lograrse la fusión del metal en las zonas de contacto,

ordinariamente se añade el metal fundido hasta rellenar los espacios

que existen. La soldadura desempeña un importante papel en el

aumento de la velocidad de fabricación de piezas y del montaje de

estas que forman las estructuras.

Los elementos soldados por arco eléctrico, generalmente, son mas

resistentes y ligeros que las piezas fundidas, lo que representa dos

importantes ventajas en las partes móviles de las maquinarias y por

tener mayor resistencia a la fatiga.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 13

Page 14: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

En una pieza soldada, usualmente es necesario menor mecanizado

que los elementos de fundición equivalentes y por demás, queda

descontado que los cálculos son más exactos y seguros.

PROCESOS BÁSICOS DE LA SOLDADURA.Las más usuales uniones de soldadura son:

-UNIÓN A TOPE, es de gran resistencia debido a la magnifica

conducción del flujo de fuerzas, dado que dependen del espesor (e)

de las piezas a unir, la preparación de las uniones, son de gran

importancia porque la resistencia de la soldadura influencia

extraordinariamente en la estética de la pieza que se aporta la

soldadura.

-UNIÓN A SOLAPE, tiene las mismas características de funcionalidad

que a tope, pero con los achaflanados que se añaden, son de

mayor resistencia, por ello que las bocamasas se efectúan por este

método de procedimiento.

La preparación de la soldadura en toda su magnitud esta propuesto

su normalización por el sistema ISO 9001. la nomenclatura se

propone en el apéndice.

TENSIONES DE TRABAJO DE LA SOLDADURA.

La resistencia de las uniones de soldadura, es importante distinguir, la rotura en la sección transversal y resistencia en el empalme, entre el enlace del material y la soldadura, la resistencia depende: - Del material de las piezas que se sueldan. - Del procedimiento de la soldadura. - Del tipo de electrodo.Asimismo, debe considerarse que las uniones soldadas se le solicitan, una resistencia estática, en las piezas que se unen, deben presentar un alargamiento mínimo y de resistencia suficiente.

La soldadura por su condición misma de trabajo debe asumirse del cálculo para las condiciones siguientes:

A tope: esfuerzo de tracción axial (t)

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 14

Page 15: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Donde:F = carga o fuerza máxima (Kgf)L = longitud a soldar (cm)e = espesor de la plancha (cm)

En los cálculos se consideran al espesor minimo, y que depende del espesor de la plancha.Aportación máxima de la soldadura:

a = e. sen 45° = 0,707.e (mm)

Esfuerzo tensión normal A SOLAPE.

Donde A = 2loao

Esfuerzo de Corte o cizallamiento:

Donde A = ∑aolo

ao = aportación mínima de la soldadura (mm)lo = longitud nominal (mm)

ANÁLISIS DE DEPOSICIÓN DE LA SOLDADURAa) Análisis del tipo de la soldadura.b) Determinación del peso aparente.

Pa = deposición / longitud a soldar (lb) (Kgf)c) Cálculo del peso real

Pr = Pa/ (Kgf)= rendimiento del electrodo = 65%

d) Cálculo de la intensidad nominal de la corriente

(Amp)

Donde:K = coeficiente del material (acero 4,1 y acero inoxidable 6,1)d = diámetro del electrodo (mm)

e) Intensidad de diseño.Id = 1.25. In

f) Tipo de electrodo, se propone por medio de tablasg)Velocidad de la deposición:

Vdep. = Peso /tiempoh) Cálculo del tiempo hora máquina.

TH.m = Pr/Vdep (horas)i) Calculo de los electrodos.

39 varillas = 1 Kgf39 varillas = $5.65/KgfX = 20.738Kgf

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 15

Page 16: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

809 varillas X = $ 117.2Costo de mano de obra.1 varilla = 62seg.Gastos generales:GG = (2 a 3) *salario del técnico.Costo de la mano de obra.CMO = $ 1/horaCosto de la energía (kilowatt-hora)Kwh

Id = intensidad de diseño en Amp.U = tensión del arco voltaico = 25Vfs = factor de seguridad = 2N° = consumo de corriente en Kw =1.0 rectificado.THM= tiempo hora maquina (en horas)

TEORIA DE LOS MATERIALES5.El rendimiento promedio de los materiales es la carga que se aplica en sus formas y etapas, este en el orden de la existencia del factor económico y la posibilidad de uso de los materiales en condiciones normales, por ello estimamos necesario resumir las características básicas de los materiales que influyen en el diseño, poniendo de relieve las influencias de:

- Resistencia a la rotura.- Limite de fluencia.- Modulo de elasticidad.- Dureza superficial.- Resiliencia a la fatiga, bajo tensiones cíclicas- Comportamiento cronológico bajo tensión y alta temperatura.- Resistencia al ataque electroquímico.- Resistencia a la abrasión reciproca entre piezas. - Coeficiente de transmisión y de dilatación térmica. - Peso especifico.- Características relacionadas con los procedimientos de fabricación

(proceso de manufactura en máquinas herramientas, soldadura, tratamiento térmico, etc.)

- Deformación espontánea en el tiempo. - Características estáticas (color, recubrimiento, etc.) - Condiciones de obtenerse en cl mercado y costo unitario.-

INFLUENCIA DE LOS PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN.El procedimiento de fabricación de piezas grandes y complejas (cajas y armazones), en su comparación y reunión con cordones de 5 Orlov, P. Ingeniería de Diseño. Moscú. Editorial Mir. Volumen 2, paginas 333-356. 1985.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 16

Page 17: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

soldadura con chapas y perfiles de acero. En ciertos casos, tales conjuntos están integrados por partes de acero, cuya obtención es con un so1o corte de plancha.

En este caso, el coste del corte de cada elemento y de su sucesiva reunión por soldadura es menor al coste de las piezas equivalentes fundidas, pero ello está mayormente compensado por la eliminación del modelo y moldes.

El uso de los procedimientos de soldadura, se efectúan por medio de la soldadura oxiacetilénica para el corte de planchas y achaflanado de las piezas a unir por medio de la soldadura e1ectrica.

Además el diseño de una pieza soldada resulta diferente de las piezas de fundición, en comparación, la propuesta por soldadura presenta la ventaja de exigir menores espesores, y son estas:

En el campo de las piezas sometidas a esfuerzos, o limitaciones de deflexión elástica, el acero común de las planchas admiten cargas unitarias y tiene un modulo de elasticidad el doble de una pieza fundida, por lo que, si se flexa el espesor se puede reducir el espesor. Por la gran libertad de deposición relativa de los componentes permite siempre ubicar las partes resistentes en el plano de la acción del esfuerzo.

La soldadura presenta por ende, la ventaja de no exigir la superposición de planchas, con la consiguiente anulación de los esfuerzos de flexión debido al alejamiento de los planos medianos respectivos, ni la dilatación debida a los agujeros de pasaje, ni al agregado de las cubrejuntas, si se necesita eliminar ambas causas negativas.

Como lo indica claramente el plano, en la mayoría de los casos, uno o ambos bordes de las planchas por unir deben ser preparados con chaflanes de distintas formas para el rellenado de la soldadura.

Totalmente análogo, a lo expuesto sobre la soldadura eléctrica. es sobre las tolerancias, se debe mecanizar sobre la adopción normalizada de la terminación superficial en el acabado.

La tensión admisible para la soldadura depende del tipo de soldadura y de la clase de esfuerzo, y viene dado en función del material de las piezas, es:

TIPO DE SOLDADURA CLASE DE ESFUERZO RESISTENCIA LASOLDADURA.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 17

Page 18: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

• A TOPE Tracción 0,85.KCompresión 0,80.KFlexión 0,80.KTorsión 0,65.KCorte 0,65.K

• A SOLAPE Tracción 0,65.KCompresión 0,65.KFlexión 0,65.KTorsión 0,65.KCorte 0,65.K

Donde K representa la tensión admisible del referido material.

LA SOLDADURA MODERNA EN LA INDUSTRIA.En los trabajos de Ingeniería Moderna, la Soldadura ha reemplazado en muchos casos a los otros métodos de unión de metales, como el remachado, el empernado y el engatillado. En las fábricas metálicas se utilizan diferentes procedimientos de acuerdo a las exigencias de los trabajos a realizar. Por ejemplo, en los astilleros navales utilizan procedimientos distintos a los utilizados en las plantas de fabricación de automóviles.

Las ventajas de la Soldadura con respecto a otros métodos mecánicos de unión, tales como el remachado, el empernado y el engatillado, son:a) Simplicidad de Diseño, por ser innecesario proyectar piezas complicadas.b) Reducción de peso, al usar menos refuerzos, juntas y uniones.c) Rapidez de Ejecución, ventaja en economía de tiempo y de mano de obra.d) Economía en material, por eliminación de piezas.e) Relativa facilidad para todas las operaciones de reparación.

PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA.Los diferentes procedimientos podemos clasificarlos en tres grupos:a) Por Capilaridad, denominadas Soldaduras Blandas (estaño y plomo) Y Soldaduras Fuertes (bronce y plata).b) Por Presión, entre las que se encuentran la de Forja o Fragua y las de Resistencia Eléctrica (puntos, roldanas, tope, etc.).c) Por fusión. Existen varios procedimientos, pero los más importantes son las Soldaduras por Arco Eléctrico (Manual, semi-automático y automático), las Oxiacetilénicas y las combinadas de Electricidad y Gas (TIG y MIG).

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 18

Page 19: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

a) SOLDADURA POR PUNTOS.Este procedimiento consiste en unir metales mediante una gran intensidad de corriente y bajo voltaje que proporcionan el calor para la soldadura. Inmediatamente después se aumenta la presión mecánica de los electrodos, finalizando la soldadura de la zona deseada (generalmente se usa para planchas de poco espesor).

b) PROCESO TIG (Tungsteno Inerte Gas)La unión de las piezas se consigue por calentamiento de un arco eléctrico entre un electrodo de tungsteno (no consumible) y la pieza, manteniendo el arco y el metal fundido debidamente protegido por un gas inerte (gas argón o helio).Puede añadirse metal de aportación en una forma similar a la soldadura oxiacetilénica.

MAQUINAS PARA SOLDADURA ELÉCTRICA AL ARCO.Como hemos visto anteriormente, para producir el arco eléctrico se puede emplear máquinas generadoras de corriente continua o transformadores de corriente alterna.Veamos ahora, esquemáticamente, como funcionan.a). MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA.Estas máquinas constan de un motor eléctrico que, al ser conectados a la red de corriente eléctrica, impulsa a un generador de corriente continua, unido mecánicamente al motor, que produce una corriente continua de bajo voltaje y elevado amperaje.CORRIENTE CONTINUA.- En la corriente eléctrica que recorre el conductor en un solo sentido.Voltio.- Es la unidad que evalúa al tensión (voltaje) de la corriente eléctrica.Amperio.- Es la unidad que mide la intensidad de la corriente eléctrica.Algunas máquinas de soldar tiene voltímetro y un regulador de voltaje, pero todas las máquinas en general tienen reguladores que permiten variar el amperaje o intensidad de corriente eléctrica necesaria para soldar.En las máquinas de corriente continua se determinan el polo positivo y el polo negativo en los bornes donde se fijan los cables; el polo positivo tienen el signo (+) y el polo negativo, el signo (-). Cuando el cable del porta electrodo se fija al borne señalado con el signo (+), decimos que la polaridad es Directa o Normal. Cuando hacemos lo contrario, decimos que la polaridad es Indirecta o Invertida.b). MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA.Estas máquinas, conocidas también con el nombre de transformadores, constan de dos bobinados arrollados a núcleos de hierro.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 19

Page 20: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Uno de los bobinados se conecta a la red de corriente eléctrica y, por efecto de un fenómeno eléctrico produce en el otro bobinado una corriente eléctrica alterna de menor voltaje y mayor amperaje.En una máquina de corriente alterna no es posible diferenciar los cables por sus polos, por que la electricidad fluye por ellos alternando su sentido o dirección cierto número de veces por segundo.Los electrodos se fabrican en gran variedad de núcleos de alambre, revestimientos y diámetros.Un buen operario soldador debe conocer perfectamente los tipos de corrientes de electrodos. Cuando elija uno, es necesario que reúna las siguientes propiedades:a. Para soldar con clase de corriente (alterna o continua) empleada.b. Ser adecuado para el metal base que se quiere soldar; yc. Convenir el destino que se dará a la pieza que se suelda. El Revestimiento del electrodo tiene varias funciones y los compuestos químicos que se usan en la fabricación son variados, dependiendo del tipo de soldadura que se desea obtener. Algunos de los productos químicos usados corrientemente son: la celulosa (pepa de algodón o de madera), que sirve de protección gaseosa; el dióxido de titanio o Rutilo, para la formación de la escoria; el ferro-manganeso, que actúa de agente reductor o desoxidante; el asbesto, para dar fuerza al arco y producir escoria; y el silicato de sodio para ligar los varios productos químicos y actuar como mordiente. Se aplica uniformemente por presión sobre la superficie del alambre en forma similar a la de la expulsión de las pasta desnitrifica del tubo que la contiene.El revestimiento determina en gran parte las características de operación del electrodo.

La explicación del Sistema es la siguiente: Tomemos como ejemplo el electrodo cuya clasificación, de acuerdo a la "AWS", es el E-6010. En este caso, el número del electrodo sólo es de cuatro cifras.Cuando el número del electrodo tiene cinco cifras, entonces los 3 primeros números significarán resistencia mínima a la tracción.Para cualquier número de electrodo, sea de cuatro o de cinco cifras, el penúltimo número siempre nos indica la posición a soldar. A continuación, lo significados de los "penúltimos" más usados:1). Significa: Soldar en toda posición.2). Significa: Soldar en posición plana y horizontal solamente;3). Significa: Soldar sólo en posición plana.El último número tiene una serie de informaciones en la forma siguiente:

POSICION A SOLDAR.a) POSICIÓN PLANA.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 20

Page 21: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Puede emplearse electrodos de toda clase y de todos los diámetros.Esta posición es la más rápida y fácil de ejecutar. Intensidad de corriente alta, de acuerdo al del electrodo.

b) POSICIÓN HORIZONTAL.Puede soldarse con todos los tipos de electrodos. La elección del diámetro del electrodo depende de la magnitud admisible del baño de fusión.

c) POSICIÓN SOBRE CABEZA.Se puede emplear un electrodo que deje un depósito en forma de grandes gotas. Usar menos intensidad de corriente que la de posición horizontal.

d) POSICIÓN VERTICAL ASCENDENTE.Utilizar los mismos electrodos que para la posición de sobre cabeza. Tener el arco particularmente corto y poca intensidad de corriente.

e) POSICIÓN VERTICAL DESCENDENTESe empleará de preferencia electrodos especiales construidos para esta posición. La intensidad de corriente puede ser la misma que se usa para la posición plana y de acuerdo al diámetro del electrodo.

SOLDADURA MIG/MAGEn la soldadura por Arco Metálico con Gas, conocida como Proceso MIG/MAG, la fusión es producida por un arco que se establece entre el extremo del alambre aportado continuamente y la pieza a soldar. La soldadura:

- MIG.- El cual emplea protección de un gas puro, inerte (helio, argón, etc).

- MAG.- El cual hace uso de dióxido de carbono, CO2, como as protector.

La tarea, que cumplen los gases protectores arriba mencionados, es la de proteger al arco, al baño de función y al material de aporte contra el peligroso acceso de los gases de la atmósfera.En ella se señala el alambre, la protección gaseosa, el arco y el metal depositado. El proceso puede ser semiautomático o automático, siendo el método semiautomático el de mayor aplicación.

CLASIFICACIÓN DE LOS SOPLETES DE SOLDAR.De acuerdo a sus principios de funcionamiento, los sopletes oxiacetilénicos están comprendidos en dos categorías o clases generales:- Tipo inyector, y- Tipo de presión intermedia.Consumo de los sopletes.- Teóricamente, los volúmenes de oxígeno y acetileno consumidos por los sopletes deben ser iguales, pero en la práctica, no ocurre tal cosa.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 21

Page 22: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Aplicación.- Un soplete de soldar de baja presión, con una salida de 220 litros por hora. ¿Cómo calcular el consumo de oxígeno y acetileno, respectivamente?.Oxígeno = 220 * 1.2 = 120 litros por hora. 2.2Acetileno = 220 * 1 = 100 litros por hora. 2.2

BOQUILLAS.Las boquillas o puntas de los sopletes de soldar son piezas desmontables y numeradas. Se construyen con una conicidad interior de alta precisión, y se conectan al mezclador de gases del soplete. (Algunas boquillas, según la procedencia de fabricación, vienen con su propio mezclador).

CUADRO INDICATIVO DE BOQUILLAS DE ACUERDOAL MATERIAL A SOLDAR

Nº de Boquilla Espesor de la plancha en mm

Consumo en litros por hora de oxigeno y acetileno

0.5 – 1 0.5 – 1 801 –2 1 – 2 1502 –4 2 –4 3004 – 6 4 – 6 5006 – 9 6 – 9 7509 –14 9 –14 125014 – 20 14 –20 180020 – 30 20 –30 2600

LLAMA OXIACETILÉNICA.Esta llama resulta de la combustión de una mezcla de acetileno y de oxígeno, teóricamente en volúmenes iguales, pero en realidad hay 1.1 de oxígeno por de acetileno.En el dardo (a) se verifica la primera combustión, cuya fórmula química es:C2H2 + O2 = 2 CO + H2

Acetileno Oxígeno = Anhídrido Hidrógeno Carbónico.En esta primera combustión se forman, en la zona B, dos gases reductores: el óxido de carbono (CO) y el hidrógeno (H). Los gases de esta zona tienen la propiedad de descomponer los óxidos metálicos en sus componentes (reducen los óxidos de los metales), con lo cual, el metal fundido puede mantenerse libre de óxidos. Esta zona reductora es de gran importancia para la soldadura, pues permite que se mantenga libre de escoria el baño del metal en fusión.

2CO + H2 + 3O = 2 CO2 + H2OOxido Hidrógeno Anhídrido Agua (Vapor de agua)Carbono Oxigeno Carbónico

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 22

Page 23: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

DISEÑO DE UNA CARCAZA DE REDUCTOR.Un modelo propuesto, alcanzará quizá su máximo fundamento en el caso del diseño de cajas de trenes cinemáticas, porque estos conjuntos, al igual que la mayoría de otras máquinas, el diseño dependen en sus líneas generales de exigencias geométricas funcionales, pero en sus detalles y estética y de fundamento se determina en los espesores. estos dependen mas de la posibilidades de fabricación, que los refuerzos a los cuales las cajas están normalmente sometidos, sean ampliamente suficientes en su resistencia con la sola ayuda de algunos nervios dispuestos en su estructura como se muestra en los montaje.

Las dimensiones internas principales de una caja de reductor de velocidad, están impuestas por la envolvente geométrica de la rueda que lo comprende, agregándose a los respectivos diámetros exteriores y anchos totales, los juegos radiales y laterales suficientemente para tomarse en cuenta la exactitud inevitable, para facilitar la soldadura o aportación, tanto en cl sentido radial como lateral, estos juegos "e" pueden preverse en función de las distancias de los ejes y el total "C" (distancia entre centros), por la formula siguiente:

e 0,05.C +10 (e y C en mm)

El juego entre las ruedas laterales adyacentes podrá ser mucho menor que el calculado con esta formula, en el orden de tamaño y magnitud del conjunto.

Para el caso sugerido, la caja, es soldada y maquinado de acuerdo a los requerimientos o necesidades, las mismas que están compuestas por piezas de planchas de acero, y las piezas unidas por medio de cordones de soldadura continuos y con las superficies achaflanadas y rellenadas.

El lo que refiere a los espesores, el procedimiento de la soldadura permitirá adoptar libremente de las necesidades del cálculo de resistencia. Del mismo modo, se exponen los espesores a soldar por la teoría de Lewis y Backingham, sobre este concepto. Por ello, que los espesores de las paredes, cielo o tapa, y fondo, las cotas de las bridas y pies de anclaje, etc., se determinan en el proyecto, los espesores y otras medidas análogas, tanto en las cajas, es decir, los que se sueldan por arco e1ectrico, y están determinados por criterios prácticos de fabricación, por ello, se exponen formularios empíricos que constituyen una buena síntesis del formulario profesional.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 23

Page 24: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

FUNDAMENTOS DE LA CAJA DE ACERO.

1.-CAJAS SOLDADAS POR ARCO ELÉCTRICO.

CARACTERISTICA NOMENCLATURAEspesor de plancha e 0.05 a + 10Espesor general (paredes y fondo) e1 0.36LEspesor medio de nervios e2 0.83LEspesor de bridas, lado caja frontal e3 1.2e1 + 4Altura de la brida, base e4 1.5e1 + 6Espesor de las paredes; cielo-tapa e5 1.23LEspesor de bridas, lado tapa e6 1.2e5 + 4Número de pernos de anclaje Z1 0.10P

Diámetro de los pernos, de las tapas: D1 0.234a3

Diámetro de perno del ancla y unión D2 0.34a3

El formulario indicado puede ser aplicado a reductores de velocidad y trenes, cuya distancia entre centros varia de: a = 250 a 1000 para varias etapas y ejes.

En los planos de montaje y de detalles, se acotan en la vista de planta, estando resumidas con todas las dimensiones del caso, y no faltando de detalle alguno.

DISEÑO POR SOLDADURA.La soldadura por arco eléctrico, es la de mayor uso, y cuya confianza en la actualidad ha alcanzado en cuanto al desarrollo tecnológico grandes adelantos, por ello que existe gran confiabilidad en su uso.Se efectúa la soldadura, a la unión de dos o más piezas de la misma calidad y material, ello por medio de la aplicación localizada del calor, hasta lograrse la fusión del metal en las zonas de contacto, ordinariamente se añade el metal fundido hasta rellenar los espacios que existan. La soldadura desempeña un importante papel en el aumento de la velocidad de fabricación de piezas y del montaje de estas que forman las estructuras.Los elementos soldados por arco eléctrico, generalmente, son más resistentes y mas ligeros que las piezas fundidas, lo que representa dos importantes ventajas en las partes móviles de las maquinarias y por tener mayor resistencia a la fatiga.En una pieza soldada, usualmente es necesario menor mecanizado que los elementos de fundición equivalentes y por demos queda descontado que los cálculos son mas exactos y seguros.

Cálculos de las uniones soldadas.

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 24

Page 25: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Problema Nº 1Debe soldarse eléctricamente, a tope, la chapa de acero de 200 x 15 mm material St 37; tipo de carga, H; tipo de solicitación, tracción axial; adm 1200 Kgf/cm² según norma ISO 1050

a) Costura a tope con examen del 100% con rayos X; disposición según la figura: adm 1200 Kgf/cm²,Fmax = Ao adm = 201.51200 = 36103 Kgf

b) Costura a tope; sin examen con rayos Xadm 1200 Kgf/cm², adm 0.65*1200 =780Kgf/cm²adm 780 Kgf/cm²Carga maxima de la soldadura:

Fmax = Aadm sold = 30*780 = 23400 Kgf

En este segundo caso no puede aprovecharse al máximo, dispondremos la junta de unión a 45°. Con ello, la costura soldada queda sometida a solicitaciones de tracción y de corte o cizalladura.

Esfuerzo normal. N = Fsen45°Esfuerzo cortante. T = FCos45°

Como: l = b/Sen 45° debe verificarse:

Luego, la tensión que es capaz de soportar la junta, tensión comparativa o de referencia, vale:

Para = 780/1200 0.65, o sea, sold = 0.65sold =780Kgf/cm², se tiene

o sea: sold sold adm/1.46 750 Kgf/cm²

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 25

Page 26: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

y, según la igualdad (a), F 2 ab sold 21.520750 45103 Kgf

Así, pues, con una costura soldada sin examinar por rayos X, la sección de la barra puede aprovecharse hasta un 95% disponiendo la costura con un ángulo de 45° respecto al eje de la barra y ejecutándola según la figura.

SOLDADURA - El espesor de las planchas de las aceros de áreas de corrosión

Donde:

a.: Distancia entre centros

a = 130 mm

C = 16, 5 mm 17 mm ½”

- Espesor de la plancha de la base

Donde;

L: Longitud de la plancha

L = 348 mm

Cf = 6,71mm 7mm ¼”

Longitud Total a soldar

8 x 100 + 2 x 140 + 2 x 298 = 1676 mm

Electrodo a utilizar 1/8” para planchas de 6...25mm

Peso de aportación Según tabla (para 1m de cordón)

e Peso7 mm 382 gr

Longitud a soldar 140mm382 gr 100cm x1 = 53,48 gr x 14 cm Para ángulo biselado 90°

e peso7 mm 382 gr.Longitud a soldador 596 mm382 gr. 100cm x2 = 227,67 gr. x 59,6 cm

Para ángulos de la carcaza e peso

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 26

Page 27: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

8 mm 499 gr. Longitud a soldar 100mm499 gr. 100cm x3 = 49.9 gr. x 10 cm

Para biselado a 60° e peso8 mm 288 gr.

Longitud a soldar 100mm288 gr. 100cm x4 = 28,8 gr. x 10 cm

Peso total de aportación:

Peso real:

- Tiempo Hora maquinaPara un electrodo E6011, la velocidad de aportación es 2.5lb /hora

BASE DE UNA CARCASA: REDUCTOR DE VELOCIDAD(SOLDADURA A USAR E6011)ESPESOR DE LA PLANCHAe = 0.05 a + 10

pero :

e = 0.05 x 130 + 10

ESPESOR DEL FONDO

Uso del electrodo (material f° f°)

Amperaje necesario

Tipo de máquina: E1 =125A (Corriente máxima)

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 27

Page 28: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

Cantidad de soldadura (de filete)Espesor de Garganta = 0.7e = 0.7 x 6.24 =4.368 mm. (Tablas)

Nota: Como son 210 x 2 = 420 mm = 0.42 m.Cantidad = 0.20 x 0.42 = 0.084 Kgf

(Tablas)

Espesor de Garganta = 0.7e = 0.7 x 16.5 = 11.55 mm.

Nota: Como son 50 x 8 = 400 mm = 0.4 m.Cantidad = 0.4 x 1.32 = 0.528 Kgf.

Peso AparentePa = 0.084 + 0.528 = 0.612 KgfPeso real

Tiempo hora maquina.

Problema Nº 2

Se va soldar con electrodo y máquina de soldar eléctrica estándar un

dispositivo mecánico como se muestra en el dibujo propuesto y la longitud es

de 5pies. Los datos son siguientes:

A).- Solución:

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 28

Page 29: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

1.- Deposición a tope.

2.- Deposición angular.

3.- Disposición de refuerzo (1)

4.- Deposición refuerzo (2)

B).- Peso aparente:

Peso real:

C).- Intensidad de la corriente nominal:

Intensidad de diseño:

D).- Tiempo hora maquina:

Cálculo de los electrodos:

1/8” Cellocord AP punto azul.

39varillas ________1Kgf_______$4.65/Kgf

X ________368 varillas

# 746.57 # 747varillas

39varillas_____$4.65/Kgf

368varillas_______X

36varillas_______1Kgf____$4.44

1Kgf______$4.44

36varillas________1.65

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 29

Page 30: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

X=$43.85 745Varillas______X=$34.145

Costo mano de obra:

Cellocord E6011________Tiempo = 745

368*62seg22816seg/60

TH=6.34Horas

Costo mano de obra:

$ 1/hora

CMO=$ 1/hora * 12.83=$12.83

Calculo de gastos generales:

GG = 2 a 3 x salario = 3*12.83

GG=$ 38.45

Costo de la energía eléctrica:

Donde:

Id=Intensidad de diseño = 108°

U = tensión del arco voltaico = 24V*(celulósico)

Fs = factor de seguridad = 2

N=consumo de corriente en Kw = 1.0 maquina rectificador

THM= tiempo hora maquina (en horas)

THM= 9.426horas

ELEMENTOS BASICOS DE LA SOLDADURATABLA Nº 1Amperajes recomendados de electrodos según tipo y diámetro Rango de corriente en amperios (Amp.) Diámetro

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 30

Page 31: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

del TIPO DE ELECTRODO electrodo (in) (mm) 6010 6011 6012 6013 6020 6027 7014 7015 7018 7024 1/16 1.5875 - 20-40 20-40 - - - - - -3/64 1.19 - 25-60 25-60 - - - - - -3/32 2.38 40-80 35-65 45-90 - - 80-123 15-110 70-100 100-140

1/8 3.175 75-125 80-140 100-150 125-125 80-123 110-160 100-150 115-165 110-180

5/32 3.968 110-170 110-190 105-100 130-190 160-240 130-210 140-200 150-220 100-250

3/16 4.7625 140-215 140-240 150-230 175-230 210-300 200-279 180-255 200-275 230-300

7/32 5.55 170-250 200-320 210-300 225-310 250-350 280-340 240-320 260-340 275-360

1/4 6.35 210-320 250-400 150-350 275-375 300-420 330-415 300-380 315-400 335-430

5/16 7.9375 275-425 300-500 320-450 340-450 375-475 390-500 375-475 375-470 400-530

TABLA Nº 2 VELOCIDAD DE DEPOSICION (Vdep)

Velocidad de deposición de la soldadura por arco voltaico (lbf/hora) soldadura por arco eléctrico Tipo de CORRIENTE NOMINAL (Amp.) electrodo 150 200 250 500 400 500 6006010 7014 5.5 4.0 3.0 6.3 8.0 11,5 -6011, 6012, 6013 2.5 3.5 4.3 5.3 7.5 - -7018 3.5 4.5 6.0 7.0 10.0 12,5 -7024 3.5 5.0 6.3 8.0 11.0 14,5 17,56027, 7028 3.5 5.5 7.3 9.5 14.0 18,0 22,3

TABLA Nº 3Espesor de la SOLDADURA : DEPOSICION Kgf/m RECTANGULAR    Plancha   W (mm)            (mm) 1.5875 3.175 4.7625 6.35 9.525 12.7 7.9375 19.05

3.175 0.0402 0.7886 0.1339 0.1577 0.2366 0.31546 0.39432 0.473184.7625 0.0595 0.1339 0.1771 0.2366 0.3556 0.46128 0.59222 0.70978

6.35 0.0789 0.8333 0.2232 0.3155 0.4732 0.6324 0.79013 0.947867.9375 0.0833 0.1979 0.2961 0.3943 0.5803 0.79013 0.98803 1.18445

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 31

Page 32: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

9.525 0.1042 0.2366 0.3422 0.4732 0.7113 0.94786 1.18742 1.4210411.1125 0.1354 0.2768 0.4152 0.5520 0.5312 1.10558 1.38235 1.65168

12.7 0.8333 0.1786 0.4732 0.6324 0.9479 0.96571 1.57728 1.8897614.2875 0.1771 0.3556 0.5327 0.7113 1.0654 1.4255 1.77072 2.12784

15.875 0.2009 0.3943 0.5803 0.7901 1.1844 1.57728 2.03856 2.3659217.4625 0.2172 0.4345 0.6517 0.8690 1.3035 1.74096 2.17248 2.55936

19.05 0.2515 0.4613 0.6994 0.5461 1.4210 1.88976 2.36592 2.8420820.6375 0.2559 0.5134 0.7693 1.0267 1.5475 2.05344 2.57424 3.08016

22.225 0.2768 0.5520 0.8288 1.1100 1.6517 2.21712 2.76768 3.3182423.8125 0.2961 0.5922 0.9032 1.1844 1.7707 2.36592 2.96112 3.55632

25.4 0.3155 0.6384 0.9330 1.2574 1.9046 2.5296 3.16944 3.794426.9875 0.3363 0.6711 1.0074 1.3422 2.0237 2.6784 3.51168 4.04736

28.575 0.3556 0.7113 1.0654 0.8258 2.1278 2.84208 3.55632 4.2556830.1625 0.3750 0.7500 1.1249 1.5029 2.2469 3.00576 3.74976 4.49376

31.75 0.3794 0.7901 1.1844 1.5773 2.3659 3.15456 3.9432 4.7318433.3375 0.4062 0.8883 1.2440 1.6368 2.4850 3.31824 4.13664 4.96992

34.125 0.4345 0.8988 1.3020 1.7410 2.6040 3.48192 4.34496 5.20836.5125 0.4509 0.9077 1.3675 1.8154 2.7230 3.63072 4.5384 5.29728

38.1 0.4732 0.9330 1.4210 1.8898 2.8421 3.7944 4.73184 5.6841639.6875 0.4940 0.9434 1.4806 1.9790 2.9611 3.91344 4.94016 5.84784

41.275 0.4687 1.0267 1.5475 2.0534 3.0802 4.10688 5.1336 6.1603242.8625 0.8630 1.0639 1.5922 2.1278 3.1992 4.27056 5.32704 6.3984

44.45 0.5520 1.1056 1.6517 2.2171 3.3182 4.41936 5.53536 6.6364846.0375 0.5729 1.1443 1.7410 2.2915 3.4373 4.58304 5.7288 6.87456

47.625 0.5803 1.1249 1.7707 2.3659 3.5563 4.73184 5.92224 7.1126449.2125 0.6116 1.2231 1.8302 2.4552 3.6754 4.89552 6.13056 7.35072

50.18 0.6324 1.2574 1.8898 2.5296 3.7944 3.5712 6.324 7.3656

TABLA Nº 4 4  DEPOSICION Kgf/mEspesor Valor del ángulo (mm) 5° 10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° filete

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 32

Page 33: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

45°3.175 0.0030 0.0074 0.0104 0.0149 0.0179 0.0223 0.0283 0.0327 0.0327

4.7625 0.0074 0.0164 0.2381 0.0327 0.0417 0.5208 0.6250 0.0744 0.07446.35 0.0134 0.0283 0.4166 0.5803 0.0744 0.0744 0.0908 0.1101 0.1101

7.9375 0.0223 0.0432 0.0655 0.0893 0.1146 0.1428 0.1726 0.2068 0.20689.525 0.0312 0.0625 0.0952 0.1295 0.1652 0.2053 0.2485 0.2991 0.2991

11.1125 0.0417 0.0848 0.1295 0.1756 0.2262 0.2351 0.3393 0.4062 0.406212.7 0.0551 0.1116 0.1696 0.2306 0.2946 0.3646 0.4449 0.5312 0.5312

14.2875 0.0699 0.1414 0.2143 0.2916 0.3735 0.4628 0.5610 0.6711 0.671115.875 0.0863 0.1741 0.2649 0.3601 0.4613 0.5699 0.6919 0.8288 0.8288

17.4625 0.1042 0.2113 0.3199 0.4345 0.4836 0.6904 0.8229 1.0029 1.002919.05 0.1250 0.2515 0.3809 0.5178 0.6636 0.8214 0.9970 1.1934 1.1934

20.6375 0.1458 0.2827 0.4479 0.6071 0.7782 0.9642 1.0669 1.4017 1.401722.225 0.1696 0.3422 0.5193 0.7053 0.9032 1.1175 1.3556 1.6219 1.6219

23.8125 0.1949 0.3913 0.5952 0.8095 1.0371 1.2797 1.5773 1.8600 1.860025.4 0.2217 0.4464 0.6785 0.9211 1.1800 1.4582 1.7707 2.1278 2.1278

26.9875 0.2366 0.5029 0.7678 1.0401 1.3318 1.6517 1.9939 2.3957 2.395728.575 0.2797 0.5640 0.8586 1.1651 1.4880 1.8451 2.2469 2.6933 2.6933

30.1625 0.3125 0.6294 0.9553 1.2990 1.6666 2.0534 2.4998 2.9909 2.990931.75 0.3452 0.6964 1.0595 1.4389 1.8451 2.3064 2.7528 3.3182 3.3182

33.3375 0.3809 0.7678 1.1636 1.5922 2.0386 2.5147 3.0504 3.6605 3.660534.125 0.4181 0.8437 1.2663 1.7410 2.2320 2.7677 3.3480 4.0176 4.0176

36.5125 0.4568 0.9107 1.4776 1.8600 2.4403 3.0206 3.5712 4.3896 4.389638.1 0.4985 1.0029 1.5252 2.0237 2.6486 3.2885 3.9878 4.7765 4.7765

39.6875 0.5401 1.0892 1.6517 2.2469 2.8867 3.5712 4.3301 3.6158 3.615841.275 0.5848 1.1785 1.7856 2.4254 3.1099 3.8539 4.6723 4.1218 4.1218

42.8625 0.6309 1.2708 1.9344 2.6189 3.3629 4.1515 5.0443 6.0413 6.041344.45 0.6770 1.3585 2.0832 2.8123 3.6158 4.4789 5.4312 6.5026 6.5026

46.0375 1.4582 1.4657 2.2320 3.0206 3.8688 4.7914 5.8181 6.9787 6.978747.625 0.7812 1.5624 2.3808 3.2438 4.1515 5.1336 6.2198 7.4549 7.4549

49.2125 0.8303 1.6666 2.5445 3.3182 3.3926 5.4758 6.6514 7.9608 7.960850.18 0.8854 1.7856 2.7082 3.6754 4.7170 5.8478 7.0829 8.4965 8.4965

TABLA Nº 5

  DEPOSICION DEL REFUERZO Longitud DEPOSICION Kgf/m   D (mm)   Dimensión (mm) altura h  1.5875 3.175 4.7625 6.35

3.175        

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 33

Page 34: UIGV SISTEMA DE SOLDADURA.doc

DISEÑO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MECANICO II

4.7625 0.0402      6.35 0.5208      

7.9375 0.0655      9.525 0.0789 0.1577    

11.1125 0.0923 0.1845    12.7 0.1056 0.2113 0.3155  

14.2875 0.1190 0.2366 0.3556  15.875 0.1324 0.2634 0.3958  

17.4625 0.1443 0.2902 0.4345  19.05 0.1577 0.3155 0.4732 0.6309

20.6375 0.1711 0.3422 0.5134 0.684522.225 0.1845 0.3690 0.5535 0.7291

23.8125 0.1979 0.3958 0.5922 0.788625.4 0.5089 0.4211 0.6190 0.8422

26.9875 0.2232 0.4479 0.6711 0.895828.575 0.2366 0.4732 0.7098 0.9479

30.1625 0.2500 0.5000 0.7514 0.999931.75 0.2634 0.7901 1.0505

33.3375 0.2768 0.5535 0.8288 1.105634.125 0.2902 0.5788 0.8839 1.1562

36.5125 0.3021 0.6056 0.9077 1.226138.1 0.3155 0.6324 0.9464 1.2633

39.6875 0.3288 0.6577 0.9880 1.315441.275 0.3422 0.6845 1.0267 1.3690

42.8625 0.3556 0.7098 1.0654 1.422544.45 0.3690 0.7366 1.1056 1.4731

46.0375 0.3824 0.7633 1.1458 1.532647.625 0.3958 0.7901 1.1844 1.5773

49.2125 0.4077 0.8020 1.2246 1.636850.18 0.4211 0.8422 1.2633 1.6814

Autor: Ing. Sánchez Valverde, Victoriano. 34