ii-09 proc.aumento de masa. soldadura
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9.1
Parte II. Lección 9. PROCESOS DE UNION. SOLDADURA.
9.1. GENERALIDADES.En capítulos anteriores se ha analizado la producción de componentes constituidos por una única pieza y
obtenidos en procesos a partir de estados líquido, granular o sólido.
En algunas ocasiones resulta más económico y en otras es la única solución posible por razones de tamaño o
geometría el construir el componente final uniendo dos o más elementos producidos por procedimientos
convencionales.
Las formas o tipos más habituales de unión son:
a) Por unión mediante elementos específicos (remaches, tornillos, ...)
b) Por acoplamiento o ajuste geométrico de los elementos constituyentes basándose en las propiedades de
deformación elástica o plástica de los mismos, como es el engatillado, engrapado, ajustes con aprieto, etc.
c) Por unión permanente de los elementos constituyentes bien por unión íntima de sus moléculas (cohesión)
o mediante fuerzas superficiales de adherencia de naturaleza física, eléctrica o química (adhesión) . De estasformas de unión son de las que se ocupa fundamentalmente la soldadura, si bien en el caso de unión poradherencia, se encuadra además a la unión con adhesivos que en la actualidad está teniendo un amplio
desarrollo.
Recordemos que:
- cohesión es la unión intima entre las moléculas de los elementos que llegan a formar cristales metálicos
comunes, lo que se consigue con el empleo adecuado de temperatura y presión que buscan el lograr la
suficiente aproximación y actividad para que la unión deseada se lleve a cabo.
- adhesión es la unión de las moléculas de los elementos pero sin llegar a formar estructura común.
La cohesión exige que los dos elementos tengan la misma estructura básica, mientras que para la adhesiónno es un requisito básico, por lo que se pueden unir diferentes tipos de materiales.
En algunos casos se hace necesario el aplicar materiales de aporte lo cual significa que la cohesión o
adhesión se establece, no directamente entre los materiales a unir, sino entre el material de aporte y los de
los elementos.
La unión puede ser definida como permanente o temporal. Uniones permanentes pueden ser aquéllas que no
se espera sean desarmadas de nuevo, mientras que las temporales son las que están proyectadas para poder
ser desmontadas. El cuadro 9.1 establece una clasificación de métodos de unión.
En este capítulo sólo se examinan los métodos de unión basados en un proceso específico, es decir, los del
tipo -c- que incluyen cohesión o adhesión y que se encuadran en el proceso denominado soldadura.
La soldadura puede definirse por lo tanto como "un proceso de unión entre metales, en el que la adherenciao cohesión se produce, con aporte de calor, a una temperatura adecuada, con aplicación de presión o sin
ella, y con adición de metal o sin ella". Proporciona estanqueidad en la unión y resistencias anticorrosiva y
mecánica.
9.2. CARACTERISTICAS DE LOS PROCESOS DE UNION POR COHESIONO ADHESION.
Para lograr la unión satisfactoria por cohesión y/o adhesión se deben cumplir dos requisitos básicos:
1.- Las superficies en cuestión deben estar libres de capas de óxido, gas absorbido y otros contaminantes.
2.- Las superficies deben ponerse en contacto íntimo, de tal manera que las fuerzas de enlace (atómicas osuperficiales) puedan ser activadas una vez alcanzada la temperatura del proceso.
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Principio de unión mediante Ensambles permanentes Ensambles temporales
a) elementos de unión
b) acoplam. Geométrico
c) cohesión / adhesión
remachado
compresióncostura, ....soldadura autógena,soldadura fuerte,soldadura blanda. ...
Atornilladounión mediante cuñasclavos, aros seguridadchavetas, seger, ...
ajustes con aprieto
Cuadro 9.1 Clasificación de los métodos característicos de unión
La temperatura de fusión del material de aportación puede ser igual o inferior al del material a unir con lo
que se pueden presentar tres casos generales. (El cuadro 9.2 desglosa los distintos procesos)
La temperatura de proceso es inferior a la del material de aportación y de los materiales a unir y la
soldadura se realiza fundamentalmente por presión de los materiales en estado sólido. (Un ión sóli do- sólido) . Es una unión débil que puede acentuarse incrementando la presión, limpiando perfectamente lassuperficies o aumentando la temperatura.
La temperatura de proceso es superior a la del material de aportación pero inferior a la de los materiales a
unir y la soldadura se realiza por fusión del mater ial de aportación que moja al material sólido de las piezasa unir. El material a unir (sólido) debe ser algo soluble en el de aportación (líquido) con el fin de se origine
entre ellos una capa intermedia de aleación entre los metales que, al solidificarse, les mantiene unidos.
(Unión sól ido-líquido) . El sistema permite la soldadura de materiales no homogéneos.
La temperatura de proceso es superior a la del material de aportación y de los materiales a unir y lasoldadura se realiza por
fusión de ambos . Por este procedimiento
(uni ón líquido-líquido) es posible unir
todos los metales que sean capaces de alearse. La aleación queda adherida a ambas piezas siendo la unión
tanto más perfecta cuanto menor sea la heterogeneidad entre la soldadura y las piezas, pudiendo llegar a
realizar la soldadura sin material de aportación.
9.3. SOLDADURA HETEROGENEA.Las soldaduras heterogéneas son las que se efectúan entre materiales de distinta naturaleza, con o sinmaterial de aportación. O bien cuando los metales unidos son iguales, pero es distinto el metal de aportación
que tiene un punto de fusión inferior al de los metales a unir. Reciben el nombre de fal sa soldadura.
La soldadura heterogénea tiene utilización cuando se persigue:
- Estanqueidad, en el caso de recipientes (cubos, latas de conservas, ...)
- Capacidad de resistencia al choque, compresión y tracción (uniones de tubos, fijación de placas de corte en
los útiles de tornear, ...)
- Resistencia al calentamiento (calderas, placas de corte, ...)
- Estabilidad contra la humedad y las acciones químicas, con vistas a la duración.
- Aspecto no llamativo, por tener el metal de soldadura el mismo color que las piezas a unir (Unión de
objetos decorativos en latón, ...)
- Rapidez y sencillez de ejecución, con vistas al precio.
- Conductibilidad eléctrica, en conexiones de aparatos eléctricos.
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Cuadro 9.2 Esquema sobre los distintos procesos de soldadura
9.3.1. PROCESOS AL REALIZAR UNA FALSA SOLDADURA.
En condiciones favorables entre el metal líquido que se aporta y las superficies de los metales sólidos que sedesean soldar se producen aleaciones. Cuando la aleación producida ocupa todo el hueco existente entre las
dos piezas se denomina falsa soldadura perfecta.
Lo habitual es que únicamente se produzca
aleación en la superficie de las piezas pero no en
la masa del metal. (Fig. 9.1)
La resistencia de la aleación producida es más
elevada que la del metal de soldadura, siendo
esta resistencia mayor cuanto menor sea el
espesor de la costura pues es en los casos de
condiciones favorables y espesor del metal desoldadura pequeño cuando todo el metal de
soldadura se alea con el metal de las piezas
produciendo la falsa soldadura perfecta.
Fig. 9.1 Tipos de falsa soldadura
Una separación entre las piezas de 0,03 a 0,2 mm. favorece la mejor penetración y paso del metal de
soldadura en virtud de la acción de capilaridad producida por la proximidad de las superficies a soldar. (Fig.
9.2 y 9.3)
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El proceso de soldadura heterogénea o falsa soldadura exige que:
- las partes a soldar deban de ser metálicamente puras.
- durante la ejecución se evite la formación de capas de óxido.
- la capa de metal de aportación sea lo más delgada posible.
- la piezas y el metal de aportación se encuentren a la temperatura de trabajo.
Fig. 9.2 Presión capilar en función del espesor de la rendija
Fig. 9.3 Acción capilar de la rendija entre las piezas que se sueldan
Fig. 9.4 Temperaturas durante un proceso de soldadura heterogénea
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El proceso se realiza en tres etapas:
Mojado (humectación): Después de haberse alcanzado la temperatura de trabajo y de haber actuado elfundente, este es empujado por el metal fundido y comienza a mojar la superficie de las piezas, es decir se
llega a establecer un íntimo contacto entre el metal de soldadura y las piezas. (Para temperaturas de la pieza
por debajo de la de trabajo, el metal de soldadura no moja ni fluye, aun cuando pueda estar en estado
líquido.)
Flujo : El metal de soldadura en estado líquido se va abriendo camino, expulsa al fundente de la rendijaque forman las piezas a soldar y la llena.
Aleación : El metal que fluye puede ahora penetrar en las zonas marginales de las piezas a soldar a lolargo de los límites de los granos y alearse con ellos.
Por encima de la temperatura máxima de trabajo, se vaporizan componentes de aleación del metal de
soldadura (fig. 9.4) formándose además en la pieza un grano basto disminuyendo la eficacia del fundente y
la resistencia de la parte soldada.
Entre las temperaturas de trabajo inferior y superior se halla situada la zona de soldadura del metal deaportación o de soldadura empleado. La altura de esta zona en ºC depende de la composición del metal de
soldadura y del material de las piezas a soldar.
Dependiendo de la temperatura, o sea del punto de fusión de material de aporte, se pueden identificar los
siguientes procesos:
- Soldadura blanda (< 450º)
- Soldadura fuerte (> 450º)
A pesar de que el proceso primario es mecánico (fluencia del material de aporte al interior de la junta), el
proceso secundario de calientemente es térmico. La tabla 9.1 muestra los tipos de fuentes de calor empleado
y sus aplicaciones:
Tipo de energía Principio práctico de calentamiento
Química Llama del sopleteEléctrica Resistencia
InducciónTérmica Horno
Baño de salesBaño metálico
Tabla 9.1 Fuentes de calor empleadas en las soldaduras blanda y fuerte
9.3.2. METALES Y FUNDENTES PARA SOLDADURA HETEROGÉNEA.El punto de fusión de un metal de soldadura tiene que ser siempre más bajo que el de los metales a soldar
debiendo distinguir entre los metales para soldadura blanda y soldadura fuerte.
Los metales calientes se combinan con el oxígeno del aire más rápidamente que los fríos. Con esa
combinación se forma sobre el metal una fina capa de óxido que al soldar impide la penetración del metal de
soldadura hasta el metal limpio.
Para obtener una soldadura correcta se emplea el fundente. Este tiene la función de desprender la capa de
oxido existente, dejarse expulsar fácilmente por el metal de soldadura que fluye e impedir el acceso del
oxigeno al lugar de la soldadura evitando su oxidación.
Las diferentes temperaturas de trabajo y los distintos materiales empleados en las soldadura blanda y fuerte
exigen también distintos fundentes. Además el metal de soldadura y el fundente tiene que estar mutuamentesintonizados ya que tienen que repelerse entre sí con objeto de que el material de soldadura, al llenar la
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rendija entre las superficies a soldar, pueda expulsar completamente el fundente y no queden restos de éste
ocluidos.
Después de realizada la soldadura se deben eliminar los restos de fundente que pudiera haber en la zona
soldada, para evitar corrosiones posteriores.
Los materiales que se emplean en la soldadura heterogénea suelen presentarse en el comercio en forma de
alambre hueco. El envolvente es el metal para soldar y el hueco está relleno del fundente que corresponda.
9.3.3. LA SOLDADURA BLANDA O BLANCA.Ya se ha indicado que la soldadura blanda o blanca es aquella soldadura heterogénea en la que se utiliza un
material de aportación de punto de fusión inferior a 450 ºC y recibe este nombre porque los metales
empleados son los llamados metales blandos (estaño, plomo, ...). La temperatura de trabajo suele estar
comprendida entre 210 y 300 ºC.
9.3.3.1. Materiales para la soldadura blanda. Las soldaduras más empleadas son aleaciones de estaño y plomo con pequeñas cantidades de antimonio
(menos de 0,5%) (Fig. 9.5). Un ejemplo típico es la soldadura con 40% de estaño y 60% de plomo. Mayorcontenido de estaño aumenta la fluidez, costo y resistencia a la soldadura.
Fig. 9.5 Diagrama de estado de la aleación estaño-plomo
Se conocen como:- soldadur as de hojalateros si el porcentaje de estaño es superior al 63% y
- soldadur as de plomeros si es inferior al 50%.
Otras aleaciones empleadas son:
- aleaciones de plomo-estaño y estaño-plomo con diferentes proporciones de antimonio para la fabricación
de refrigeradores, trabajos de lampistería y estañados.
- aleaciones de estaño-plomo con adición de cobre o de plata para la construcción de aparatos eléctricos.
- aleaciones especiales para soldadura de tubos de cobre.
- aleaciones de estaño, cinc y cadmio para la soldadura blande de aleaciones ligeras. La soldadura blanda de
las aleaciones de aluminio ofrece dificultades porque la película de óxido en los puntos de soldadura es
muy difícil de eliminar.
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9.3.3.2. Fundentes empleados en la soldadura blanda.Los fundentes utilizados en la soldadura blanda en algunos caso pueden actuar como indicadores de la
temperatura del proceso ya que su color cambia con ella. Los más utilizados son:
- agua para soldar que se emplea para soldar acero, latón, estaño, cobre, etc. Se prepara disolviendo en agua
cloruro de cinc en barras, o bien, con ácido clorhídrico al que se añaden recortes de cinc. (Se forma gas
detonante).
- grasa para soldar y aceite para soldar que se emplea para obtener una costura bonita y limpia, por ejemplo
en trabajos de hojalata.
- colofonia o resina de pino usada en la unión de conductores eléctricos.
- estearina y sebo, ambos libres de ácido, se utilizan en las soldaduras al plomo.
- ácido clorhídrico en forma diluida, se usa en el caso del cinc y chapas cincadas.
9.3.3.3. Aplicaciones de la soldadura blanda.Siendo la resistencia mecánica de estas uniones muy baja (10-15 kp.cm-2) su uso queda limitado a asegurar
una buena estanqueidad en recipientes que deban contener líquidos o gases a presión ordinaria y también
para obtener un buen contacto en las conexiones eléctricas.
Admiten bien la soldadura blanda: Cu, Ag, Au, Sn, Pb, Zn, Latón y Bronce. Es preciso estañarlos previamente: Fe, Ni y Rh.
Requieren técnicas especiales: Acero inox, Al y Ge.
No se puede soldar: W
9.3.3.4. Inconvenientes. - La resistencia mecánica es ligeramente inferior a la de los metales soldados.
- La presencia de metales de distinto potencial galvánico, junto con la humedad, puede dar lugar a pilas de
corrosión que producen una coloración oscura en la zona de soldadura, hasta que a la larga queda
destruida.
Por ello sólo es recomendable la soldadura blanda en piezas de responsabilidad cuando la soldadura ha de
permanecer perfectamente seca o se recubre la soldadura de algún producto, pintura o grasa, que la proteja
de la humedad.
9.3.3.5. Práctica de la soldadura blanda.La soldadura blanda se realiza con la ayuda de un soldador, formado por una pieza de cobre generalmente en
forma de cuña, que se puede calentar en la fragua o con la llama de acetileno, butano y otras. Actualmente
los soldadores de pequeñas dimensiones, utilizados para cableados de radio, son eléctricos y van equipados
con termostatos que regulan la temperatura (Fig.9.6)
9.3.4. SOLDADURA FUERTE, DURA O AMARILLA.Es muy similar a la soldadura blanda de la que se diferencia en que la temperatura de fusión de las
aleaciones empleadas para soldar es superior a 450 ºC, con lo que se consigue una mayor resistencia
mecánica y a la fatiga de la unión así como mejor resistencia a la corrosión.
9.3.4.1. Materiales empleados en la soldadura fuerte.Las aleaciones empleadas se pueden clasificar en (Tabla 9.2):
a) Cobre puro y aleaciones de cobre : Se emplean para la soldadura de materiales férreos, de cobre y deníquel. La adición de cinc, estaño y fósforo determinan, en lo esencial, la temperatura de trabajo que oscila
entre los 710 y 1100 ºC, si bien las aleaciones con fósforo no deben emplearse para soldar metales férreos o
aleaciones con níquel pues se forman fosfuros que son muy frágiles. El material se presenta en forma de
alambres, láminas, pasta y polvo. Esta soldadura recibe el nombre de soldadura f uerte amari ll a.
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Fig. 9.6 Soldadores para soldadura blanda
b) Al eaciones de plata con menos del 20%: Estas aleaciones, siempre que contengan cadmio, permiten a baja temperatura realizar una rápida soldadura fuerte sin deterioro del material ni de la pieza. Se emplean
para soldar acero, fundición maleable y cobre. Si además de plata contienen níquel y manganeso, que
activan la humectación, se emplean para soldar plaquitas de metal duro. Se suministran en forma de barra o
alambre. La soldadura recibe el nombre de soldadura f uerte con plata .
c) Aleaciones de alumin io ; son aleaciones con más del 72% de aluminio y adiciones de silicio, cobre, níquelestaño y cadmio. Sus temperaturas oscilan entre 450 y 590 ºC y se suministran en forma de barra, alambre y
gránulos. Se emplea para soldar aluminio y sus aleaciones si bien en la actualidad está siendo sustituida porla auténtica soldadura homogénea o de fusión.
9.3.4.2. Fundentes empleados.Al igual que en la soldadura blanda el fundente facilita que las superficies a soldar se mantengan limpias y
exentas de óxido además de facilitar el deslizamiento de la soldadura. Dado que se trabaja temperaturas más
elevadas, la tendencia a la oxidación también es mayor por lo que los fundentes deben ser capaces de
disolver cualquier película de óxido o impidiendo su formación a base de crear una atmósfera reductora. El
más utilizado es el bórax que puede presentarse como:
bórax crudo en forma de polvo blanco. Sólo evita el oxígeno parcialmente ya que espuma a causa de su
contenido de agua.
bórax calcinado que no contiene agua de cristalización (la expulsó en la calcinación) y que permite una buena soldadura por mantener el oxígeno del aire separado de la zona de soldadura.
el bórax en polvo que es una mezcla de bórax calcinado finamente pulverizado, sal común y carbonato
potásico. Absorbe fácilmente la humedad por lo que debe conservarse en recipientes herméticos. Se
obtienen soldaduras limpias y muy de gran calidad.
Puede evitarse el uso de fundentes si se suelda en atmósferas reductoras (hidrógeno o amoniaco) o se
emplean materiales de soldar con fósforo ya que este elemento se evapora a la temperatura de soldadura y
actúa como reductor.
9.3.4.3. Aplicaciones de la soldadura fuerte.La soldadura f uerte amaril la tiene su mayor campo de aplicaciones en la soldadura del hierro y susaleaciones, del cobre y sus aleaciones y, en general, de todos los metales y aleaciones cuya temperatura de
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fusión supera los 900 ºC. La soldadura fuerte amarilla se emplea además para reparaciones tales como tapar
defectos en piezas fundidas o realizar recargues en piezas desgastadas. Las aplicaciones más usuales comprenden:
Los aceros al carbono se sueldan sin dificultad alcanzando la soldadura resistencias a tracción entre 25 y
35 kg./mm.2
el acero galvanizado, que no se puede soldar oxiacetilénicamente porque se volatiliza el cinc, se suelda perfectamente con soldadura fuerte porque a la temperatura de soldeo el cinc se funde pero no se
volatiliza.
la fundición de hierro se suelda a temperatura inferior a 750 ºC, no debiéndose superar esta temperatura
para evitar la grafitación de la superficie de la pieza que impide la soldadura.
la fundición maleable tampoco puede ser soldada oxiacetilénicamente, pues se forma cementita si se
calienta a temperaturas superiores a 850 ºC y se enfría rápidamente. Con soldadura fuerte a 750 ºC se
suelda perfectamente.
el cobre y las aleaciones de cobre se sueldan sin aparición de los oxiduros de cobre (Cu 2O) que hacen
frágiles las uniones.
el aluminio se suelda mediante el empleo de aleaciones con alto contenido de aluminio, si bien está siendo
sustituido por la soldadura de fusión (TIG/MIG).
Tabla 9.2 Aleaciones para soldadura fuerte o dura
La soldadura f uerte con plata se diferencia de la amarilla además del metal de aportación en que la técnicade la operación es completamente distinta pues la soldadura de plata exige que las piezas ajusten lo mejor
posible. La mayor resistencia de soldadura se consigue con un huelgo entre 0,03 y 0,05 mm. No debe ser
mayor pues disminuye la resistencia ni inferior pues el metal no penetra en la junta por capilaridad.
Una de las aplicaciones más extendidas de soldadura con plata es la de las plaquitas de metal duro en las
herramientas de corte.
9.3.4.4. Práctica de la soldadura fuerte.
En la soldadura fuerte se emplean distintos tipos de calentamiento para alcanzar la temperatura de soldeo.Los más utilizados son:
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- soldadura en la fragua
- soldadura con soplete, con llama oxiacetilénica o al butano
- soldadura mediante lámpara de soldar
- soldadura por arco
- soldadura en horno
- soldadura por inducción
(Recuérdese que si se trabaja en atmósfera reductora puede no ser necesario el empleo del fundente)
9.4. SOLDADURA HOMOGENEA POR PRESION.Las soldadu ras homogéneas son las que tanto los materiales que se sueldan como el metal de aportaciónson de la misma naturaleza. Cuando las soldaduras se realizan sin material de aportación se denominan
autógenas. Se clasifican en: por presión, por f usión y por fusión y presión . (Ver cuadro 15.2)
La soldadura homogénea por presión tal vez sea el primer tipo de soldadura que utilizó el hombre. Consisteen mantener fuertemente unidas las superficies de las piezas que se desean unir y calentar a una temperatura
tal que adquieran un estado pastoso. En estas condiciones tiene lugar en las superficie de contacto una
difusión de átomos, una recristalización y crecimiento de los granos, lo que facilita la unión.
Las piezas se sueldan en frío por presión cuando las superficies son planas y pulimentadas pero el proceso
se mejora si se realiza a mayor temperatura; por ello hoy día el procedimiento que se emplea es la soldadura
por forja.
9.4.1. SOLDADURA POR FORJA.Consiste en calentar las piezas en la fragua hasta una temperatura próxima a la de fusión para conseguir la
plasticidad adecuada y después forjarlas, generalmente a base de golpes.
Se aplica generalmente a aceros con bajo contenido de carbono, o con impurezas de S y P, inferiores a 0,1 %
y también aceros de corte rápido con otros de bajo contenido de carbono. La temperatura de calentamiento
es de 1300 ºC.
9.5. SOLDADURA HOMOGENEA POR FUSION.Se pueden subdividir en tres tipos en función de la forma de calentamiento: con gases al soplete, con ar co
eléctr ico y aluminotérmica
9.5.1. SOLDADURA HOMOGÉNEA POR FUSIÓN CON GASES.En este tipo de soldadura el calor necesario para la fusión de los bordes de las piezas que se van a unir y del
metal de aportación cuando existe, procede de la combustión de un gas (acetileno, hidrógeno, metano, etano,
propano, butano, gas de agua, gas de alumbrado, etc..) De ellos el más utilizado es el acetileno, C2H2,
pues es el que alcanza mayor temperatura (Tabla 9.3). De ahí que la soldadura se denomine también
soldadura oxiaceti lénica.
Si la soldadura con gas se realiza sin material de aportación recibe el nombre de autógena.
GASPotencia calorífica
Kcal/m3
Temp. de la llama
en O2 puro
Acetileno
hidrógeno
metano
propano
butano
gas de alumbrado
benzol
arco eléctrico
14.000
2.500
9.000
12.000
12.000
5.000
11.000
860
3.200
2.400
2.200
2.750
2.750
2.400
2.500
3.500
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Tabla 9.3 Calorías desprendidas y temperaturas alcanzadas
en la combustión de algunos gases en el oxigeno
9.5.1.1. Gases y elementos necesarios en la soldadura oxiacetilénica.Para realizar la soldadura oxiacetilénica se precisa:
gas combustible (acetileno) gas comburente (oxigeno)
mezcla de ambos en el soplete a las presiones requeridas.
El aceti leno o etino , empleado como combustible, es un gas más ligero que el aire y el oxígeno que seinflama a 420 ºC.
Puede explotar con el aire y el oxígeno en los siguientes casos:
a) si saltan chispas y su concentración es superior al 3%,
b) a presión superior a 2 atm. sin necesidad de inflamación exterior y
c) en contacto con cobre, plata, oro, etc.. pues se forman acetiluros que son muy explosivos.
Se obtiene por reacción del carburo de calcio con agua según la ecuación:
C2Ca + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2 + 30500 cal mol-1 Hasta hace unos años existían en los talleres generadores de acetileno que se clasificaban por la forma de
establecer la acción entre el carburo y el agua y por la presión del gas producido. En la actualidad la mayor
parte de los talleres reciben el acetileno, de las empresas productoras, en botellas a presión. (Se remite a la
bibliografía si se desea profundizar en el conocimiento de los generadores de acetileno).
Las botellas para acetileno tienen forma cilíndrica (unos 210 mm. de diámetro y 1.200 de altura) con una
capacidad de unos 33 a 40 litros.
El acetileno es un gas que no puede comprimirse puesto que a presiones superiores a 2 atm. existe el peligro
de explosión. Por ello se le envasa en botellas completamente llenas de un material poroso (amianto, carbón
vegetal, piedra pómez, ...) empapado en acetona que es disolvente del acetileno, con lo que se puede llegar acomprimir el acetileno a una presión de 15 atm. (En 1 litro de acetona se disuelven 24 litros de acetileno a 1
atm. y 300 litros a 15 atm., es decir que una botella de 40 litros de capacidad puede tener 6000 litros de gas).
En el momento del consumo el acetileno se evapora y sale hacia el soplete a través de la válvula de cierre
unida al manorreductor.
I nstrucciones en el empleo de las botell as de aceti leno:1º.- No deben vaciarse con un consumo superior a 1000 l./hora para evitar los arrastres de acetona.
2º.- Deben ser consideradas agotadas cuando la presión descienda por debajo de 0,2 kg./m2.
3º.- Las botellas deben utilizarse siempre en posición vertical.
4º.- Deben mantenerse alejadas de focos caloríficos, pues la presión del acetileno se elevaría
peligrosamente.
5º.- Debe mantenerse cerradas las válvulas mientras no se utilice la botella aun que esté vacía.
Aun cuando la combustión del acetileno puede tener lugar en presencia del aire, con el fin de alcanzar la
máxima temperatura de la llama, se emplea como comburente el oxígeno. Este elemento se obtieneindustrialmente por electrolisis del agua o por destilación fraccionada de aire líquido.
El suministro del oxígeno gaseoso se realiza en botellas de acero estirado sin soldadura con capacidades
variables de 5 a 40 litros de capacidad y con una presión de carga de 150 atm. (Se remite a la bibliografía si
se desea profundizar en el funcionamiento de los generadores de oxígeno).
I nstrucci ones en el empleo de las botel las de oxígeno:1º.- No deben ser golpeadas.
2º.- Deben alejarse de los focos de calor.
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3º.- No deben engrasarse los elementos que entren en contacto con el oxígeno. (1 k. de aceite con oxígeno
equivale a 1 k. de dinamita)
4º.- Deben mantenerse cerradas las válvulas mientras no se utilice la botella aun que ésta se encuentre vacía.
Tanto el oxigeno como el acetileno se encuentran en las botellas a una presión muy superior a la de
utilización (0,5 k/cm.2 para acetileno y de 1 a 3 k/cm.2 para el oxígeno). Es preciso reducir la presión de
almacenamiento hasta la presión necesaria para la ejecución de la soldadura. Esta reducción se realiza pormedio de unos aparatos denominados manorreductores que están compuestos de dos cámaras dotadas cada
una de un manómetro. El primero señala la presión de gas de la botella que llega a la cámara de alta presión
y el segundo, en la cámara de baja, que indica el de la salida del gas al puntos de consumo.
Los manorreductores son de bronce o latón. Los de acetileno deben contener menos de un 70% de Cu. para
evitar la aparición de acetiluro de cobre.
Las escalas de los manómetros son:
Para manorreductores de oxígeno: Manómetro de alta: 0 a 250 k/cm.2
Manómetro de baja: 0 a 5 k/cm2
Para manorreductores de acetileno: Manómetro de alta: 0 a 30 k/cm.2
Manómetro de baja: 0 a 3 k/cm.2
Fig.9.7 Sección esquemática de un manorreductor de una cámara
Funcionamiento de los manorr eductores: Como se ha indicado, los manorreductores (figura 9.7) están compuestas de dos cámaras, una de alta presión
y otra de baja presiones que son medidas en el manómetro correspondiente. Estas cámaras están
comunicadas por una válvula -V- que es obligada a cerrar por el resorte -Rc-. La apertura de la válvula se
realiza al girar el husillo -T- que empuja la membrana -M- por efecto de un resorte -Ra- y la válvula -V-
mediante una varilla de contacto .
La presión del gas en la cámara de baja será tanto más reducida cuanto menor sea el paso del mismo por la
válvula -V- El equilibrio de fuerzas que se establece es:
Rc + Pb*Sm + Pa*Sv = Ra + Pb*Sv
Condiciones que deben cumpli r l os manor reductores. 1º.- Debe mantenerse constante la presión de baja aunque varíe la presión de alta al ir vaciándose las
botellas.
2º.- Deben mantener la presión de baja independientemente del consumo que se realice.
3º.- Deben producir una sobrepresión lo más reducida posible al cerrar el gas (golpe de ariete)
4º.- Deben de permitir una regulación muy fina para lo cual el paso del husillos es de 1 a 1,5 mm.
5º.- No deben obstruirse por congelación durante la expansión del oxigeno.
6º.- Deben de ser completamente estancos.
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Parte II. Lección 9.- PROCESOS DE UNION. SOLDADURA
E.U.P. VALLADOLID. INGENIERIA DE LOS PROCESOS DE FABRICACION
9.13
Los gases, acetileno y oxigeno, a su salida de los manorreductores y a través de tubos de goma de alta
presión (mangueras) son conducidos a los sopletes donde tiene lugar la mezcla y combustión.
Los sopletes son los aparatos en los que se mezcla el gas combustible con el oxígeno, teniendo lugar la
combustión al salir del mismo a una velocidad que permita mantener una llama estable.
Están constituidos por dos tubos concéntricos, el interior de pequeño diámetro, por el que llega el oxígeno y
el exterior por el que pasa el acetileno. Ambos gases llegan procedentes de las botellas a través de tubos de
goma. Las llaves de paso permiten regular e incluso cerrar el paso del gas deseado.
Fig. 9.8 Sopletes de baja y alta presión
Los sopletes se clasifican en dos grandes grupos: de baja presión (con inyector) y de alta presión . (Fig. 9.8).
Los primeros pueden trabajar con acetileno a presiones de 0,03 a 0,1 k/cm.2, mientras que los de alta presiónexigen presiones entre 0,3 a 0,5 k/cm.2. Ambos pueden utilizar acetileno procedente de botellas o generador.
En los sopletes de baja presión, que son los más empleados, el oxígeno a través del pequeño orificio que
lleva el inyector, alcanza velocidades de unos 3000 m/seg. por lo que aspira al acetileno incorporándolo a la
corriente de oxígeno. En estos sopletes las variaciones de caudal del oxígeno hacen variar en la misma
medida el caudal del acetileno con lo que las proporciones de la mezcla permanecen constantes.
En los sopletes de alta presión oxígeno y acetileno se alimentan a presiones similares, se mezclan en el
dispositivo mezclador y circulan mezclados a través de la lanza hasta la boquilla.. En estos sopletes las
fluctuaciones de caudal de cualquiera de los gases afectan a las proporciones de la mezcla.
La potencia o caudal de los sopletes viene definido por los litros de acetileno que consume en una hora de
funcionamiento. El consumo necesario de acetileno varia en función de trabajo, material a soldar y espesor
de las piezas.
Ello exigiría el uso de sopletes de diferentes potencias. Eso se evita equipando al soplete de un juego de
boquillas de diferentes diámetros. El diámetro de la boquilla a emplear será tanto mayor cuanto mayor sea el
espesor y la conductividad calorífica de las piezas a unir.
9.5.1.2. La llama oxiacetilénica.La combustión del acetileno con oxígeno da lugar a una llama muy luminosa, que suministra las máximas
temperaturas que se pueden conseguir en la combustión de gases (3100 a 33 ºC)
La reacción de combustión completa es:
2 C2H2 + O2 4 CO2 + 2 H2O + 301500 kcal mol-1k -1C2H2 Esta reacción transcurre en varias fases que dan lugar a distintas regiones de la llama:
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Parte II. Lección 9.- PROCESOS DE UNION. SOLDADURA
9.14 E.U.P. VALLADOLID. INGENIERIA DE LOS
PROCESOS DE FABRICACION
a) Zona de elevación de la temperatur a o dardo donde se produce la descomposición del acetileno a lasalida de la boquilla:
C2H2 2 C + H2 En ella se encuentran los gases a la temperatura de inflamación pero sin llegar a arder. En su interior existe
una zona fría en la que están mezclados el oxigeno y el acetileno sin descomponer.
b) Zona de inflamación donde se produce la combustión incompleta del carbono producido en ladescomposición anterior y del acetileno que no se haya descompuesto según las reacciones:
2 C + O2 2 CO y C2H2 + O2 2 CO + H2Esta es la zona más importante de la llama y la que se emplea para realizar la soldadura. No se distingue
bien ópticamente y está limitada a una longitud de 5 a 6 mm. a continuación del extremo del dardo.
Obsérvese que es una zona reductora donde los gases procedentes de la combustión incompleta del acetileno
pueden actuar sobre los óxidos que existan en las proximidades de la soldadura.
c) Zona de combustión secundari a o penacho es la que forma la envoltura exterior de la llama. En ellatiene lugar la segunda fase de la combustión en el aire de los productos CO y H2, según las reacciones:
2 CO + O2 2 CO2 y 2 H2 + O2 2 H2OLos gases de esta zona (CO2, H2O en fase vapor y O2) tienen carácter oxidante por lo que forman una
barrera que impide el contacto del metal fundido con el aire.
Variando las proporciones de acetileno y oxígeno se pueden obtener diferentes clases de llamas
oxiacetilénicas (Fig. 9.9)
ll ama neutra o normal si la relación O2/C2H2 está entre 1 a 1,14. El dardo es corto y tiene un color blanco. Se utiliza para soldar aceros (sin empleo de fundente) y otros productos no férreos.
ll ama oxidante si la relación O2/C2H2 está entre 1,15 a 1,5. Se consigue abriendo la llave de oxigeno porencima de lo preciso para la llama neutra obteniéndose una llama de color azulado y dardo y penacho
menores que la llama neutra. Se utiliza para cortar en los casos en que no se disponga de soplete cortador
(oxicorte) y para la soldadura del cobre que por su conductividad origina una gran difusión de calor.
ll ama reductora o carburante si la relación O2/C2H2 está entre 0,85 a 0,95. Se consigue aumentando lacantidad de acetileno y la llama presenta un dardo más largo que en la llama neutra y un penacho blanco y
alargado. Se utiliza para recargues de piezas de acero y para soldadura del aluminio y sus aleaciones por su
menor temperatura de llama.
Para que el soplete funcione con normalidad es imprescindible que la velocidad de salida de la mezcla
combustible por la boquilla debe ser mayor que la velocidad de combustión, pues en caso contrario se
produce un retroceso de la llama con el consiguiente peligro de accidente.
9.5.1.3. Materiales de aportación y fundentes en soldadura oxiacetilénica.Los metales de aportación incorporados fundidos a la zona de soldadura por medio del soplete tienen tresfines principales:
- unir las dos juntas a través del cordón depositado entre ellas,
- rellenar la junta
- aportar a la superficie desgastada el suficiente material para restablecer las dimensiones primitivas o
mejorar sus propiedades como resistencia a la corrosión, desgaste, etc..
Por ello el mejor material no es el que tiene idéntica constitución que el metal base a soldar, ya que a las
elevadas temperaturas de soldadura se altera la composición y es preciso que el metal de aportación
compense dichas alteraciones.
Se suministra en forma de alambres o varillas. El diámetro de la varilla depende del tipo de soldadura y del
espesor del material a soldar, siendo muy utilizado el criterio d = e/2 + 1 siendo -d- el diámetro de lavarilla y -e- el espesor del metal a soldar.
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9.15
Los fundentes mejoran las características de las soldaduras de dos formas:- disolviendo la película de óxido formada en el metal por contacto con el aire, y
- formando una escoria fluida que flota sobre la soldadura protegiéndola de la oxidación atmosférica.
Fig. 9.9 Tipos de llama oxiacetilénica
Los fundentes deben ser frágiles para poder ser separados de la soldadura una vez solidificados pues son ensu mayoría corrosivos y dañarían la soldadura si permanecen en contacto con ella.
Se suministran en forma de polvos y pasta de soldar pero dado que la cantidad a emplear es proporcional a
la superficie de soldadura, la tendencia moderna es a revestir de fundente los materiales de aportación de
manera que la cantidad de ambos queda perfectamente dosificada.
9.5.1.4. Aplicaciones.De forma general puede afirmarse que la soldadura oxiacetilénica es la mas adecuada cuando se trata de
soldar piezas de poco espesor por su menor temperatura si se le compara con el arco eléctrico; si se desea
soldar por este sistema piezas de gran espesor es preciso calentar previamente las piezas. También se emplea
cuando se trata de evitar un enfriamiento brusco que puedan templar y hacer frágiles las uniones.
(Se remite a la Tecnología Mecánica de J.M.Lasheras si se desea profundizar en los fundentes y materiales
de aportación empleados en la soldadura de los distintos materiales y en los aplicaciones de la soldadura,
métodos y posiciones empleados así como la preparación de las piezas a soldar y el tratamiento a dar a las
deformaciones producidas)
9.5.1.5. Oxicorte. El oxicorte no es un método de unión sino todo lo contrario un procedimiento de corte. Su inclusión en este
capítulo queda justificada por cuanto, ya se ha dicho, mediante una llama oxiacetilénica oxidante se pueden
realizar agujeros y corte de metales por combustión localizada del propio metal.
Para poder aplicar el corte por llama oxiacetilénica debe cumplirse:
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9.16 E.U.P. VALLADOLID. INGENIERIA DE LOS
PROCESOS DE FABRICACION
la oxidación del metal debe ser suficientemente exotérmica para mantener la temperatura de corte. (El
hierro produce 270 calorías en su oxidación).
la temperatura de inflamación del metal debe ser inferior a la de fusión, para que se queme antes de
fundirse
la temperatura de fusión del óxido debe ser inferior a la de fusión del metal.
Estas condiciones las poseen los aceros al carbono y algunos aleados si bien en la actualidad se han
desarrollado procedimientos de oxicorte de metales no férreos e incluso empleando como elemento de calor
el arco eléctrico.
El oxicorte mediante soplete se basa en el calentamiento de la pieza a la llama de un soplete oxiacetilénico y
hacerle arder mediante un chorro de oxígeno a presión. Para ello se usa un soplete especial, soplete de corte
o cortador , que están provistos de una boquilla especial que recibe el oxígeno directamente sin pasar por el
mezclador del soplete. Este conducto va provisto de una válvula para abrir o cerrar el paso del oxígeno. (Fig.
9.10)
Fig. 9.10 Soplete cortador
9.5.2. SOLDADURA HOMOGÉNEA POR FUSIÓN CON ARCO ELÉCTRICO.La soldadura por arco se realice utilizando el calor producido al saltar un arco eléctrico entre dos
conductores de distinta polaridad denominados electrodos. La tempera alcanzada por este procedimiento
supera los 3.500 ºC, por lo que se llega a fundir la zona de soldadura y, por lo tanto, el sistema debe
considerarse como una verdadera soldadura de fusión.
El arco eléctrico se establece de la siguiente manera: Cuando se ponen en contacto los polos opuestos de la
fuente de energía eléctrica se establece una corriente eléctrica ( cebado ) y como la sección en contacto deambos polos (pieza y electrodo) es la de mayor resistencia eléctrica, dicha sección se llega a poner
incandescente si la fuente de energía suministra la intensidad necesaria.
Por efecto de la incandescencia se ioniza la atmósfera que rodea la zona de contacto y, el aire en su entornose vuelve conductor. De esta manera al separar los dos polos se sigue manteniendo el paso de la corriente
eléctrica en forma de arco eléctr ico de uno a otro polo a través del aire ionizado, manteniéndose el arcomientras la separación entre los polos esté de acuerdo a la tensión, intensidad y sección de los conductores.
La energía calorífica del arco hace que se funda
tanto el extremo del electrodo como la zona de la
pieza sobre la que actúa y ambos se mezclan
íntimamente. El espesor de material que se funde
bajo el electrodo recibe el nombre de
penetración .
El metal líquido del electrodo va depositándoseen forma de gotas en el baño de fusión, las cuales
se unen al mismo por efecto de la gravedad y de
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9.17
las fuerzas de tensión superficial del baño como también por efecto de la presión de los gases que se forman
y la acción del campo eléctrico existente. (Fig. 9.11).
Fig. 9.11 Formación del cordón en la soldadura por arco eléctrico
El arco eléctrico no salta únicamente entre dos polos opuestos de una fuente de corriente continua, sino
también entre conductores de corriente alterna, en los que la polaridad cambia constantemente. En ese caso
uno de los polos se conecta a la pieza a soldar y el otro polo al electrodo pero dado que la mayor
temperatura la alcanza el polo positivo (ánodo) lo normal es conectar la pieza al polo positivo y el electrodo
al negativo ( polari dad directa ), si bien en algunos casos puede emplearse la polari dad inversa. En el caso
de emplear corriente alterna la polaridad carece de sentido.
En general el arco puede establecerse de dos formas:
la primera entre un electrodo consumible que se funde gradualmente durante el proceso suministrando el
metal de aportación necesario para llenar la junta: el electrodo es el material de aportación y tiene un
punto de fusión más bajo que la temperatura del arco.
la segunda entre un electrodo refractario no consumible, el cual tiene un punto de fusión superior a la
temperatura del arco por lo que el material de aporte debe suministrarse por separado.
Durante el proceso de soldadura es preciso proteger el metal fundido contra la contaminación. Esto puedehacerse de diversas maneras:
- en el caso de electrodos consumibles lo más usual es recubrirles con un material fundente adecuado que
funda durante el proceso y forme la escoria protectora o cubriendo el arco con un polvo fundente granulado.
- en el caso de electrodos refractarios se emplean gases inertes que forman una atmósfera o capa protectora.
9.5.2.1. Soldadura por arco con electrodos consumibles.Se puede distinguir tres tipos: soldadura manual con electrodo metálico, soldadura automática con
electrodo metálico y soldadura en atmósfera i nerte con electrodo consumible.
9.5.2.1.1. Soldadura manual con electrodo metáli co.
El arco se mantiene tal como se ha dicho anteriormente entre el extremo del electrodo y la pieza. Paracompensar la continua fusión del electrodo éste debe acercarse continuamente al material de trabajo para
conservar constante la longitud del arco.
Aunque en algunos casos especiales se emplean electrodos desnudos con los que el arco tiende a hacerse
inestable, lo habitual es que el electrodo para la soldadura de aceros, esté constituido por una varilla deacero dulce calibrado, recubierto por inmersión o por presión, de una capa perfectamente concéntrica de
sustancias minerales y orgánicas adecuadas al tipo de soldadura que se realiza. Esta capa recibe el nombre
de recubrimiento y tiene las siguientes finalidades:- formar una atmósfera protectora alrededor del metal.
- formar una escoria fluida sobre el metal fundido.
- actuar como desoxidantes y desnitrurantes del metal fundido
- estabilizar el arco, lo que facilita el uso de la corriente alterna.- suministrar elementos de aleación a la soldadura
- actuar como aglutinante de los distintos elementos unidos a la varilla
Por lo hasta aquí indicado se puede ver la gran importancia que tiene el revestimiento del electrodo en la
soldadura por arco, lo que la calidad y aplicación de ellos depende tanto de la clase de metal como del tipo
de recubrimiento que le revista. Se pueden clasificar según Tabla 15.4:
Por la mayoría de los fabricantes ha sido aceptada la clasificación del Instituto Internacional de la Soldadura
en el que la denominación de cada electrodo se encuentra normalizada y viene identificada por la letra E
seguida de seis caracteres alf anuméricos que identifican, según las normas UNE 14003 y UNE 14022, lassiguientes características:
1ª (numérica) que representa la resistencia a la tracción del cordón de soldadura2ª (numérica) que representa el alargamiento del cordón de soldadura
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3ª (numérica) que representa la resiliencia del cordón de soldadura
4ª (alfabética) que identifica el tipo de recubrimiento
5ª (numérica) que indica la posición de soldadura que ha de utilizarse
6ª (numérica) que señala el tipo de corriente y tensión a utilizar
Por otra parte, el cuadro 15.3. señala la clasificación y símbolo de los electrodos recubiertos para la
soldadura de aceros al carbono según la norma UNE-14.003.
CLASIFICACION DE LOS ELECTRODOS
Según la varilla: - electrodos para aceros suaves- electrodos para soldadura de aceros de gran resistencia- electrodos para recargues de gran dureza- electrodos para soldadura de aceros inoxidables- electrodos resistentes a altas temperaturas- electrodos para la soldadura de la fundición- electrodos para la soldadura de metales no férreos
Según el espesor delrecubrimiento:
- electrodos con recubrimiento delgado (décimas de espesor)- electrodos con recubrimiento grueso (de 1 a 3 mm.)
Según el carácter químicodel recubrimiento:
- electrodos con recubrimiento ácido- electrodos con recubrimiento básico
- electrodos con recubrimiento oxidante- electrodos con recubrimiento de rutilo que pueden ser:
- celulósicos o volátiles- semivolátiles- no volátiles
Tabla 15. 4 Clasificación de los electrodos
Cuadro 15.3 Clasificación y símbolo de los electrodos recubiertos para la
soldadura de aceros al carbono según la norma UNE-14.003
Los equipos de soldadura manual al arco con electrodo están formados por:- una máquina que suministra la corriente eléctrica.
- la pinza portaelectrodo unida a la máquina anterior mediante un cable flexible y aislado
- una mordaza de masa unida a la pieza (o a la mesa donde ésta se encuentra) y conectada mediante cable
aislado a la máquina de soldar.
- elementos de protección, etc...
Según el tipo de corriente suministrada los equipos pueden ser:
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9.19
de corriente alterna (c.a.) que son de tipo estático y están formados por un transformador y una
reactancia.
Se conectan a la red general y la salida del secundario se regula mediante la reactancia. (Fig. 9.12)
Fig. 9.12 Transformador de corriente alterna para soldadura por arco
de corr iente continua (c.c.) que se subdividen en:
generadores que no son más que una dinamo accionada por un motor de combustión interna que presentan la ventaja de poder ser utilizados en lugares alejados de servicio eléctrico, o un motor eléctrico
conectado a la red en cuyo caso reciben el nombre de grupo convertidor.
rectificadores que transforman la corriente alterna del transformador en corriente continua mediante laacción de un rectificador de selenio o diodo de silicio (Fig. 9.13).
Fig. 9.13 Rectificador de corriente alterna para soldadura por arco
9.5.2.1.2. Soldadura automática por arco sumergido.Con el fin de conseguir una soldadura lo más uniforme posible y exenta de las fluctuaciones de calidad que
origina la aplicación manual de la misma, se han desarrollado una serie de procedimientos que han
permitido extender los procesos de soldadura a los aceros aleados y a metales y aleaciones no férreas, así
como aumentar el rendimiento, mejorar las propiedades mecánicas y la pureza del cordón de soldadura.
Uno de los procedimientos más extendido es el soldadura automáti ca por arco sumergido que utiliza unelectrodo desnudo que efectúa a la vez el papel de conductor y de metal de aportación. El arco salta entre el
extremo del alambre desnudo del electrodo y la pieza a soldar, bajo una capa de fundente granulado, que seva adicionando por delante del arco. Así la fusión y la solidificación tiene lugar bajo la escoria líquida
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protectora. El cordón de soldadura se forma por desplazamiento de la cabeza de soldar o de la pieza
mediante un mecanismo adecuado. (Fig. 9.14)
Fig. 9.14 Soldadura por arco sumergido
9.5.2.1.3. Soldadura por arco en atmósfera inerte. (M IG/MAG).
La soldadura en atmósfera inerte se basa en aislar el arco y elmetal fundido, del aire ambiente, mediante un gas inerte. La
soldadura por arco con hilo electrodo fusible y protección
gaseosa se conoce como procedimiento MIG (Metal InertGas).
El procedimiento MIG utiliza como material de aportación un
hilo electrodo continuo y fusible que se alimenta
automáticamente a través de la pistola de soldadura, a una
velocidad regulable. El baño de fusión está completamente
cubierto por un chorro de gas protector, que también se
suministra a través de la pistola según se representa en la Fig.
9.15. Los gases más empleados son helio y argón si bien
también se emplean hidrógeno, anhídrido carbónico. La tabla
9.5 indica los gases recomendados para la soldadura por arco
en atmósfera inerte de los distintos materiales.
Fig. 9.15 Fundamentos de la soldadura MIG
La soldadura MIG, que para el acero se conoce como MAG, presenta las siguientes ventajas :
- gran velocidad de depósito (2-8 k/h), por lo que la velocidad de la soldadura es muy elevada.
- no es necesario el uso de fundente, por lo que no hay que limpiar de escoria, evitando además la aparición
de inclusiones sobre todo si hay que realizar varias pasadas.
- se aplica fácilmente en procesos automáticos.
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- el alambre (electrodo) está enrollado en una bobina que contiene varios metros del mismo, que se va
devanando a medida que se consume en la soldadura, eliminando tiempo necesario para cambio de electrodo
o material de aporte.
- se pueden soldar una amplia gama de materiales y espesores y realizar soldaduras en todas las posiciones.
Tabla 9.5 Gases de protección para soldadura MIG
- es susceptible de integrar en el grupo un equipo de ARCO PULSADO, mediante el cual en lugar de
trabajar a una determinada intensidad, se utiliza una corriente de una menor intensidad, a la que se
superponen, con frecuencia regulable, impulsos de corriente de gran intensidad. El resultado es un arco
pulsatorio que produce una fusión intermitente del cordón o del material de aporte, obteniéndose una serie
de "puntos" que se solapan hasta formar un cordón continuo; cada punto de soldadura se obtiene al
producirse el impulso de gran intensidad y cuando la intensidad disminuye el punto se enfría produciéndose
su solidificación parcial; posteriormente se produce un nuevo pulso de gran intensidad y se repite todo el
proceso.
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- el sistema es adecuado para aplicarlo en los casos en los que es importante limitar la aportación de calor,
obteniéndose una elevada calidad metalúrgica.
Presenta sin embargo las siguientes desventajas :
- calidad de la soldadura es inferior a la que se obtiene mediante electrodos recubiertos y aun menos a la
soldadura TIG (soldadura al arco con electrodos refractarios en atmósfera inerte)
- presenta problemas de proyecciones sobre la superficie del metal, que es nefasto en la soldadura de aceros
inoxidables ya que las mismas son puntos susceptibles de corrosión. Para evitarlas se recurre al uso de
alambre tubular o bien a emplear un equipo MIG/MAG de arco pulsado.
Los equipos de soldadura MIG/MAG (figura 9.16) exigen que el alambre a soldar se deslice a través de untubo desde la bobina a la antorcha. Ese tubo no debe tener excesiva longitud ni curvaturas para evitar
variaciones en la velocidad de salida del alambre que produciría un electrodo inestable y daría lugar a
discontinuidades de la soldadura.
La fuente de corriente que se emplea es continua (c.c.) debiéndose conectar el electrodo al polo positivo, ya
que si se le aplica polari dad negativa se desprende una gota muy gruesa que cae al baño de fusión inclusofuera de la columna de arco, es decir, no se puede controlar el metal depositado, por lo que, en la práctica,
no se emplea.
Conectado el electrodo a la polari dad positi va , si la densidad de corriente es inferior a 100 A/mm.2 latransferencia de metal se realiza a través de gotas gruesas mientras que si en superior a 100 A/mm. se realiza
a través de pequeñas gotas que caen regularmente sobre la superficie del metal. Este tipo de transferencia se
denomina pulverización axial y que permite obtener los mejores resultados. (Figura 9.17).
Fig. 9.16 Componente básicos de los equipos MIG/MAG
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9.23
Fig.9.17 Influencia de la polaridad en la soldadura MIGLa transferencia del metal del alambre-electrodo al metal base puede ser:
- spray-arco (arco en spray) cuando existe un arco estable donde el metal se funde en forma de pequeñas
gotas que se desplazan a través del arco a velocidad elevada. El grado de penetración es alto pero no se
puede trabajar en todas las posiciones. Se utiliza en soldadura horizontal y operaciones de llenado.
- shor t-arc (arco corto) cuando la fusión y transferencia del metal se efectúa por medio de cortocircuitossucesivos entre el alambre-electrodo y el metal base. La velocidad de sucesión de estos circuitos es muy
elevada (50 a 200 Hz de frecuencia) y por tanto, la transferencia de metal se realiza de forma continua.
Como la potencia es pequeña, el metal se calienta poco, por lo que resulta adecuado a para chapas de
pequeño espesor o soldadura en posiciones difíciles.
- drop-arc (arco de gotas gruesas) es una mezcla de los dos anteriores tipos de transferencia y se produce
cuando la soldadura no es suficiente para fundir totalmente el alambre. Se desprenden gotas gruesas de
metal, no del todo fundidas, lo que produce gran inestabilidad del arco y salpicaduras resultando un cordón
irregular e incontrolado.
9.5.2.2. Soldadura por arco con electrodos refractarios.En estos procesos se emplean electrodos no consumibles como son los de grafito o wolframio y dentro de
los procesos que emplean electrodo de wolframio se pueden distinguir: el procedimiento de soldadura en
hidrógeno atómico y en atmósfera inerte.
9.5.2.2.1. Soldadura por arco con electrodo de graf ito.Este fue el primer método de soldadura que fue empleado (1881) y también el más sencillo. Se empleacorriente continua y el arco eléctrico se hace saltar entre un electrodo de grafito conectado al polo negativo
mientras la pieza se conecta al polo positivo (polaridad directa).
Por este procedimiento se pueden soldar chapas de hasta 3 mm. de espesor sin necesidad de metal de
aportación. Para mayores espesores se requiere material de aportación de composición similar a la de los
metales que se van a soldar y que se colocan sobre la junta que se va a soldar.
Pueden soldarse aceros y metales no férreos como cobre, aluminio, cinc, y otros y sus aleaciones.
Actualmente se emplean métodos automáticos con buenos resultados y gran velocidad de soldadura.
Existe un método, variante del anterior, en la que el electrodo salta entre dos electrodos de grafito montadosen un portaelectrodos especial y las piezas se calientan por el calor irradiado.
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Parte II. Lección 9.- PROCESOS DE UNION. SOLDADURA
9.24 E.U.P. VALLADOLID. INGENIERIA DE LOS
PROCESOS DE FABRICACION
Si se emplea corriente alterna los dos electrodos se consumen por igual, mientras que si se utiliza corriente
continua el diámetro del electrodo positivo debe ser mayor que el negativo, ya que tiende a consumirse con
mayor rapidez.
9.5.2.2.2. Soldadura con hidrógeno atómico.La soldadura con hidrógeno atómico, denominadaarcatom, se realiza utilizando el calor desprendido al
saltar un arco eléctrico entre dos electrodos de
wolframio en una atmósfera de hidrógeno. El
hidrógeno en forma molecular se dirige hacia la punta
de los electrodos y al pasar a través del arco se disocia
absorbiendo el calor allí producido. Una vez fuera del
arco el hidrógeno atómico formado se recombina de
nuevo, desprendiendo el calor absorbido que se
comunica a la pieza. El hidrógeno pues realiza una
doble misión: sirve de elemento calefactor de la zona
de la soldadura y forma una atmósfera protectora queimpide su oxidación. Fig. 9.18 Soldadura por hidrógeno atómico
La soldadura por hidrogeno atómico puede aplicarse prácticamente a todos los metales y aleaciones sin
necesidad de usar desoxidantes, pues se alcanzan temperaturas de hasta 4000 ºC. (Figura 9.18 )
9.5.2.2.3. Soldadura por ar co con electrodo de W en atmósfera iner te. (TIG) El procedimiento se le conoce como procedimiento WIG (Wolfram Inert Gas) y más universalmente comoTIG como (Tungsten Inert Gas) y consiste en hacer saltar el arco entre un electrodo de wolframio y la piezaen una atmósfera de gas neutra de argón o helio. La aportación consiste en una varilla de soldar sin
recubrimiento de composición similar a la de las piezas a unir. (Fig 9.19)
La corriente de soldadura puede ser continua que se puede subdividir en polaridad directa o inversa ycorriente alterna:
- la corr iente continua de polari dad directa es aquella en que se conecta el polo negativo al electrodo y
el polo positivo a la pieza. En esta conexión los electrodos circulan del electrodo a la pieza con lo que
en ésta se acumula una gran cantidad de calor, mientras el electrodo permanece relativamente frío.
Produce una buena penetración y es adecuada para soldar aceros inoxidables y del cobre, titanio y
níquel. (Fig. 9.20-a).
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9.25
Fig. 9.19 Procedimiento TIG (Tungsten Inert Gas)
- la corri ente continua de polari dad inversa es aquella en que se conecta el polo positivo al electrodo y elnegativo a la pieza dando lugar a una fusión pobre con baja velocidad de soldadura y rápido consumo del
electrodo. Se emplea ocasionalmente en la soldadura del magnesio. (Fig. 9.20-b).
- la corri ente alterna precisa para el mantenimiento del arco una vez cebado, de la superposición de otracorriente de alta frecuencia y es utilizada en la soldadura del aluminio y sus aleaciones. Combina una buena
eliminación del óxido, cuando en el ciclo el electrodo es positivo, y una buena penetración, cuando el
electrodo es el negativo. (Fig. 9.20-c).
La tabla 9.6 muestra los tipos de corriente recomendados para soldadura TIG, para los distintos materiales.
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9.26 E.U.P. VALLADOLID. INGENIERIA DE LOS
PROCESOS DE FABRICACION
Tabla 9.6 Tipo de corriente para soldadura TIG
Fig. 9.20 Influencia de la polaridad en la soldadura TIG
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9.27
Fig. 9.21 Influencia en el diámetro de electrodo de la polaridad (TIG)
Fig. 9.22 Antorcha para soldadura TIG
El diferente calentamiento de electrodo y pieza en las polaridades directa e inversa es la causa de los
distintos diámetros de electrodos adecuados a cada caso (Fig 9.21)
La soldadura por arco en atmósfera inerte (TIG) se realiza con un portaelectrodos especial denominado
antorcha (fig. 9.22) formado por una boquilla que conduce el gas inerte y que rodea el electrodo dewolframio que sobresale ligeramente de la antorcha. En general está provista la boquilla por un sistema de
refrigeración por circulación de agua.
El electrodo es de wolframio (tungsteno) debido a su alto punto de fusión (3410 ºF) que lo hace
prácticamente inconsumible, si bien puede alearse con un 1% de torio o circonio.
El gas más empleado es el argón si bien su uso no es exclusivo ya que su elección depende:
- del tipo de material
- del espesor del material
- de la posición de la soldadura
- de la energía necesaria en el arco- de la calidad que se desea obtener
- del coste de la soldadura
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9.28 E.U.P. VALLADOLID. INGENIERIA DE LOS
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En la práctica el helio se usa en el caso de soldadura de grandes espesores en materiales de alta
conductividad térmica como el Cu y el Al, ya que el alto voltaje del arco de helio es eficaz en la soldadura
que precise más calor y penetración. La mezcla de argón y helio se utiliza para la soldadura habitual de
aleaciones de aluminio, cobre y ciertos aceros no aleados. La mezcla de argón e hidrógeno se usa en la
soldadura de aceros inoxidables austeníticos y aleaciones a base de níquel.
Un equipo de soldadura TIG (figura 9.23), consta de:
- una fuente de corriente que puede ser alterna o continua
- una unidad de refrigeración por agua para la pistola
- un equipo de botellas o una instalación de gas (generalmente argón)
- una antorcha de soldadura en la que va alojado el electrodo de tungsteno
Fig. 9.23 Esquema de un grupo de soldadura TIG
9.5.3. SOLDADURA ALUMINOTÉRMICA POR FUSIÓN.La soldadura aluminotérmica llamada también soldadura con termi ta utiliza la fuente de calor el producido por la reacción entre el aluminio y el óxido de hierro finamente divididos. El hierro líquido sobrecalentado
que se obtiene en la reacción actúa como agente calorífico y metal de aportación. Las reacciones, que tienen
lugar a una temperatura aproximada de 3000 ºC, son:
Fe2O3 + 2 Al Al2O3 + 2 Fe + 188 Kcal. ó3 Fe3O4 + 8 Al 4 Al2O3 + 9 Fe + 10000 Kcal.
La alúmina formada constituye una escoria fluida que flota en la superficie del hierro líquido e impide su
combustión.
La soldadura aluminotérmica está indicada en los trabajos de fabricación o reparación de piezas de sección
gruesa sin tener que desmontarlas como raíles de ferrocarril, ejes de transmisión de grandes dimensiones,
bastidores de locomotoras, etc.. Su ventaja fundamental estriba en que se obtiene la soldadura en toda la
sección simultáneamente, en lugar de obtenerse en capas sucesivas.
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9.29
El método operativo de soldadura (figura 15.24) consiste en:
colocar las piezas que se van a unir en posición adecuada.
construir a su alrededor un modelo de cera con forma y volumen que se desea para la soldadura y sobre él
un molde de arena refractaria, provisto de bebedero, mazarota y canal de colada como en el moldeo en
arena. Además se deja una depresión en la parte superior para la escoria.
se calienta con el soplete el molde con objeto de fundir la cera y calentar las piezas a soldar al rojo cereza colocar la mezcla de polvo de aluminio y oxido de hierro (termita) en un crisol especial donde tiene lugar
la reacción entre ambos. Esta se inicia mediante una masa de ignición (peróxido de bario y aluminio)que se inflama con magnesio. La composición puede variarse a voluntad adicionando óxidos o
metálicos.
se cuela el metal fundido procedente de la termita en el hueco del molde refractario que rodea a las
piezas.
enfriado el metal se rompe el molde, se cortan el canal de colada y la mazarota y se desbarba la soldadura.
Fig. 9.24 Soldadura aluminotérmica por fusión
9.6. SOLDADURA HOMOGENEA POR FUSION Y PRESION.Son aquellas en que además de existir una recristalización del metal fundido en la zona de soldadura, se
mejoran las características mecánicas mediante un proceso de forjado conseguido por presión.
9.6.1. SOLDADURA ALUMINOTÉRMICA POR FUSIÓN Y PRESIÓN. En este caso, el metal de la termita y la escoria se emplean para calentar las superficies que se van a soldar
llegando a la fusión de las mismas. La soldadura tiene lugar al ejercer una presión entre las piezas. (Fig.
9.25)
Fig. 9.25 Soldadura aluminotérmica por fusión y presión
9.6.2. SOLDADURA POR RESISTENCIA.Las soldaduras por resistencia se basan en que el calor se genera por la resistencia que ofrecen las piezas al
paso de una corriente eléctrica de elevada intensidad y bajo voltaje, calor que se localiza en la zona de
contacto de ambas piezas en las que se llega al estado de fusión formándose una lenteja fundida que una vezsolidificada constituye un punto de soldadura.
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9.30 E.U.P. VALLADOLID. INGENIERIA DE LOS
PROCESOS DE FABRICACION
El efecto calorífica de la corriente viene dado por la expresión de Joule Q = 0,24.I2.R.t , donde:-Q- es la cantidad de calor desarrollada expresada en calorías
-I- es la intensidad de la corriente eléctrica en amperios
-t- el tiempo durante el que circula la corriente en segundos, y
-R- la resistencia total del circuito existente entre los electrodos en ohmios.
Esta resistencia es suma de otras tres:
- resistencia de contacto entre los electrodos y las piezas.
- resistencia propia del metal que compone las piezas
- resistencia de contacto entre las superficies de las piezas que se van a unir
La resistencia de contacto entre las piezas se minimiza conformando adecuadamente los electrodos, los
cuales están hechos de un material de alta conductividad eléctrica. De ahí que la resistencia del electrodo sea
despreciable.
La resistencia del propio material es característica del mismo y resulta inferior a la de contacto entre las
superficies de las piezas que depende del estado de las superficies de la limpieza y del propio material.
Para conseguir la temperatura de soldadura en materiales con baja resistencia (alta conductividad) como el
aluminio o el cobre, es necesario emplear intensidades de corriente elevadas, mientras que para los malos
conductores como los aceros ordinarios e inoxidables se requieren menores intensidades y sueldan bien. La
distribución de temperaturas no es uniforme en el espacio comprendido entre los electrodos obteniéndose el
máximo valor en la superficie de unión de las piezas.
Por otra parte la temperatura debe alcanzarse en un tiempo muy corto para evitar que el calor se disipe por
conducción en el material.
Entre las ventajas que presenta la soldadura por resistencia se encuentran:
- se realiza en corto espacio de tiempo- no se calienta más que una pequeña zona de las piezas
- el calentamiento en la zona de soldadura no produce crecimiento de grano
- permite soldar piezas de diferentes espesores e incluso de distintos materiales.
La presión la ejercen los electrodos desde antes que comience el paso de la corriente y se mantiene durante
el paso de la corriente y un breve intervalo de tiempo después de que el paso de la corriente haya cesado. De
esta forma se establece un contacto más intimo en el sitio donde va a tener lugar la soldadura, evitando la
formación de grietas y porosidades, a la vez que se favorece la recristalización y se obtiene un grano fino.
(Fig9.26)
Fig. 9.26 Fundamentos de la soldadura por resistencia
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9.31
La soldadura por resistencia engloba los procesos de
soldadura por pun tos , que se a su vez se subdivide en por puntos simples, por puntos múltiples y por protuberancias
soldadura por costur a
soldadur a a tope que puede ser a bordón y por ignición
9.6.2.1. Soldadura por puntos.Se denomina así porque las piezas, generalmente chapas, quedan soldadas por pequeñas zonas soldadas
circulares aisladas y espaciadas regularmente, que por su pequeña dimensión reciben el nombre de puntos.
La distancia entre los puntos de soldadura debe ser superior a un determinado valor que debe ser mayor
cuanto mayor sea la conductividad de los materiales a unir para evitar que la corriente se distribuya por
efecto shunt por una zona no deseada. (Fig. 9.27)
Los electrodos son normalmente cónicos siendo el diámetro de sus extremos función del material y el
espesor a soldar y van refrigerados por agua. En el caso de que las piezas a unir sean de diferente espesor o
de materiales de distinta conductividad el diámetro de la punta del electrodo debe ser inversamente
proporcional a la conductividad. Suele emplearse el criterio de considerar el diámetro de la punta delelectrodo d = 2.e + 2,5 mm. (Fig.9.28)
Fig. 9.27 Influencia de los puntos próximos Fig. 9.28 Influencia del espesor
en el diámetro del punto
El material de los electrodos depende de muchos factores. Los más utilizados son:
- cobre electrolítico para la soldadura de aluminio y sus aleaciones,
- cobre-cromo para la soldadura de aceros dulces, duros y semiduros,
- cobre con punta de molibdeno para aceros cincados y galvanizados,
- cobre-berilio para la soldadura de acero inoxidable, y
- cobre-wolframio para soldadura de cobre y sus aleaciones.
El ciclo de soldeo viene determinado por las fases (Figura 9.29):
- posicionado y prensado de las piezas,
- soldadura mediante el paso de la intensidad de corriente establecida en un tiempo determinado y
- forjado del punto.
Por lo tanto los elementos fundamentales de una máquina de soldar son:
- un sistema mecánico capaz de aplicar la fuerza necesaria a los electrodos
- un sistema eléctrico o electrónico con control automático de los parámetros de la corriente
- un sistema de control de tiempo, para controlar el tiempo de actuación de la corriente y la duración de la
presión.
La figura 9.30 representa en el esquema de una máquina de soldar por puntos llamadas también prensas de
soldadura por punto:
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9.32 E.U.P. VALLADOLID. INGENIERIA DE LOS
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1.- Fase de posición 2.- Fase de forja
3.- Fase de soldadura 4.- Fase de intervalo
Fig. 9.29 Ciclo del proceso de soldadura por puntos
1.- Chapas a soldar 2.- Electrodos. 3.- Brazo móvil superior
2.- Transformador 5.- Interruptor 6.- Pedal de accionamiento
Fig. 9.30 Esquema de una prensa de soldar por puntos.
Los procedimientos de soldadura por puntos se clasifican (Fig. 9.31) en:
- puntos simples dir ectos si la corriente eléctrica circula entre dos electrodos situados a ambos lados de las piezas a soldar y el electrodo inferior hace función de apoyo para el forjado, e
- puntos simples indir ectos cuando existe un electrodo situado en la cara superior de las piezas que seencuentran conectadas al otro polo de la corriente mediante una toma de masa. En la parte inferior existe un
apoyo para el forjado que no está electrificado.
- puntos múltiples , cuando los dos electrodos actúan por la misma cara de las piezas actuando al unísonocontra el apoya en la fase de forja.
- por protuberancias es una variante de la soldadura por puntos (simples o múltiples) que consiste en
realizar en un o en ambas piezas unas deformaciones, resaltes o protuberancias, que actúan como puntos de
cebado, en los que se obtiene una densidad de corriente muy elevada y un calentamiento muy intenso
fundiéndose y formando los puntos de soldadura. (Fig.9.32). Los electrodos son planos y presionan
simultáneamente sobre todos los resaltes. Tienen la ventaja que permiten soldar piezas de elevado espesormuy difíciles de soldar por puntos.
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9.33
Métodos directos
Métodos indirectos
Por puntos múltiples.
Fig. 9.31 Métodos de soldadura por puntos
Por protuberancias.
Fig. 9.32 Soldadura por protuberancias
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9.6.2.2. Soldadura por costura.Es un variante de la soldadura por puntos en la que éstos se van solapando unos a otros hasta formar una
costura soldada. Los electrodos son sustituidos por unos rodillos giratorios que reciben el nombre de
roldanas que transmiten la corriente y ejercen la presión para la soldadura. Las roldanas deben ir
refrigeradas por agua.
A medida que giran los electrodos se activa e interrumpe la corriente automáticamente con una frecuencia
que depende de la velocidad de desplazamiento de las piezas. Mediante el control adecuado, la soldadura
que se obtiene es continua y estanca. (Fig.9.33) Cuando las intermitencias de corriente y la velocidad de avance de las piezas no se encuentran en una
determinada relación, los puntos no se solapan en la longitud suficiente como para conseguir un cordón
continuo, obteniéndose una soldadura intermitente (Fig.9.34)
Fig. 9.33 Soldadura continua por costura
Fig. 9.34 Soldadura intermitente por costura
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9.35
9.6.2.3. Soldadura por resistencia a tope.La soldadura por resistencia a tope recuerda a la soldadura por forja, y en ella las piezas se sujetan mediante
unas mordazas conductoras con sus extremos en contacto. Al hacer pasar la corriente eléctrica por ellas se
acumula en la junta el suficiente calor para alcanzar el punto de fusión y poder realizar la soldadura.
Existen dos variantes:por r esistencia pura y por chisporroteo
.
La soldadura por resistencia a tope pura , exige que los extremos en contacto estén limpios, exentos de
óxidos y paralelos. En estas condiciones una vez mantenidas las piezas una contra otra mediante una presión
baja se hace pasar la corriente de baja tensión y alta intensidad, y a continuación se interrumpe la corriente y
se realiza un esfuerzo de compresión que produzca un recalcado y la soldadura. (Fig. 15.35). El
ensanchamiento producido en la zona de la soldadura puede ser objeto de mecanizado posterior.
La soldadura por chi sporroteo , no precisa que los extremos en contacto estén limpios, exentos de óxidosni paralelos por lo que se usa preferentemente. Al establecer el contacto (no la presión) entre las piezas y
hacer pasar la corriente eléctrica, se producen una serie de arcos o cortocircuitos locales que calientan las
superficies a unir y originan un chisporroteo que dura mientras no desaparecen las irregularidades entre
ambas superficies. Cuando se ha alcanzado la temperatura deseada se interrumpe la corriente y se ejerce una
fuerte presión que expulsa el metal líquido, la escoria producida y se completa la soldadura, produciéndoseun ensanchamiento en la zona de la misma.(Fig. 15.36).
9.6.3. Soldadura homogénea por fusión y presión con soplete de gas.Es una variante mezcla de la soldadura oxiacetilénica y la soldadura por forja, que consiste en calentar con
un soplete los bordes de las piezas a unir, hasta que adquieran el estado pastoso o inicio de la fusión. Una
vez conseguido, se sueldan, ejerciendo un esfuerzo mecánico de compresión. El procedimiento se emplea
para unir tubos, ejes, raíles, herramientas, elementos de máquina, etc..
Fig. 9.35 Soldadura a tope por resistencia pura
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PROCESOS DE FABRICACION
Fig. 9.36 Soldadura a tope por chisporroteo
9.7. OTROS MEDIOS DE UNION.En el capitulo que se ha desarrollado, se han descrito los tipos de unión o soldadura más convencionales y
utilizadas. Sin embargo hoy día existen otros sistemas de unión que, aun saliendo del objetivo del mismo, no
se quiere dejar de mencionar.
Entre ellos se encuentran las soldaduras específicas y la unión por adhesivos.
9.7.1. SOLDADURAS ESPECÍFICAS.Podemos citar como tales la soldadura de espárragos, soldadura por bombardeo electróni co, soldadura
por f r icción, soldadur a por r ayos láser, soldadur a por arco-plasma, soldadur a por ult rasonido y otros para lo que remitimos a la bibliografía técnica correspondiente.
9.7.2. UNIÓN CON ADHESIVOS.Se encuadran en este enunciado las uniones de piezas cuando se usa un adhesivo no metálico, pudiendo ser
las piezas de materiales similares o no.
La unión tiene lugar entre el material adhesivo y las piezas y no entre las piezas mismas y se basa en fuerzas
adhesivas de naturaleza física, química o eléctrica. El proceso básico primario es mecánico, ya que implica
la fluencia o colocación del material adhesivo en la junta. El proceso básico secundario es químico dando
por resultado el endurecimiento del adhesivo.
Casi todos los tipos de material pueden unirse con adhesivos. La unión mediante adhesivos se ha
incrementado mucho en los últimos años desarrollando el adhesivo adecuado a cada aplicación.
En general un adhesivo consta de material base, el disolvente, el endurecedor y el material de relleno,
pudiendo omitirse uno o más de los tres últimos ingredientes, dependiendo del material de base y de las
propiedades deseadas en el adhesivo.
El material base da al adhesivo las propiedades de adhesión deseadas. El solvente da la viscosidad apropiada
y desencadena el endurecimiento del adhesivo activado por el endurecedor. El material de relleno permiteaumentar la resistencia, reducir la contracción o la expansión térmica, o para obtener otras propiedades.
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Parte II. Lección 9.- PROCESOS DE UNION. SOLDADURA
Para obtener una junta de alta calidad con adhesivos deben seguirse cuidadosamente las recomendaciones
dadas por el fabricante del mismo.
9.8. ANALISIS DE LOS METODOS DE UNION.Cuando se selecciona un método de unión para una aplicación específica, deben considerarse muchos
factores, entre los que se encuentran:- los materiales a unir
- los requisitos funcionales
- la geometría de diseño
- dimensiones
- condiciones y ritmos de producción
- métodos disponibles
- ...
La tabla 9.5 muestra los métodos de unión más comunes y los materiales más usuales.
Aluminio Cobre Acero Hierro y aleac. de y aleac.Proceso Acero inox. colado aluminio de cobre
________________________ ______ ______ _______ _________ ________Soldadura oxiacetilénica x x x xSoldadura al arco x x x x xSoldadura