Soldadura de Arco Eléctrico e Inspección

7/18/2019 Soldadura de Arco Elctrico e Inspeccin

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9 de septiembre de 2015

Soldadura de ArcoElctrico e Inspeccin


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Soldadura de Arco Elctrico e InspeccinTernium | Capacitacin Ternium

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Introduccin

Los Obeti!osque al finalizar el curso logremos:

Utilizar el equipo de soldadura por arco elctrico.

Aplicar distintas tcnicas para inspeccionar soldaduras.

Realizar soldaduras entre elementos planos de diversos espesores y en tuberas de distintosdimetros! en posiciones varias! utilizando electrodos adecuados en cada caso.


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Capitulo 1

"ntroducci#n a la soldadura por"ntroducci#n a la soldadura porarco elctricoarco elctrico


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1.1 Aplicacin de la soldadura por arcoelctrico

$e utiliza en la uni#n de piezas de carpintera metlica! empalmes de tubos!rellenos de piezas para luego ser maquinadas! en la construcci#n de soportes!bande%as y escuadras para el tendido de lneas de tubos para aire comprimido!para soldar una brida en un e&tremo de un tubo! soldar pelda'os de una escalerade (ierro! una baranda de contenci#n! adems para la reparaci#n de estructurasde mquinas! reparaci#n de bases! etc.

)l proceso de soldadura por arco elctrico con electrodo revestido es de todos losprocesos de soldadura el de mayor difusi#n y aplicaci#n.


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1.2 Cmo funciona la soldadura por arcoelctrico

)n la soldadura electrodo revestido el material de aporte se obtiene por la fusi#n

del alambre o n*cleo metlico que integra el electrodo revestido! dentro de unaatm#sfera gaseosa protectora generada por la quema de los elementos queintegran el revestimiento."nternacionalmente! el proceso de soldadura por arco con electrodo revestido seconoce con la sigla en ingles de $+A, -$(ielded +etal Arc ,elding $oldadura

por arco metlico protegido/.


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1.2 Cmo funciona la soldadura por arcoelctricoLos electrodos.

0ara la soldadura por arco es necesario generar un arco elctrico entre lavarilla1electrodo y las piezas a unir. )sta varilla1electrodo debe cumplir la doblemisi#n de conductor de la energa elctrica y de metal de aporte.

a. )lectrodos desnudos

A pesar de tener una composici#n qumica definida! tienen varios inconvenientes

que! sumados a los avances tcnicos! (an llevado a que (oy en da ya no seanutilizados.

b. )lectrodos revestidos

)stos electrodos estn constituidos por un n*cleo metlico -el alambre/ y unapasta o revestimiento de composici#n muy variable! acorde al tipo.

)l alambre utilizado para la fabricaci#n de los electrodos proviene de un acero conba%o contenido de carbono. La elecci#n de los alambres para la fabricaci#n de loselectrodos se realiza a travs de un anlisis qumico! buscando que la composici#ncorresponda apro&imadamente a un acero tipo 233412323 de la norma $A).


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1.2 Cmo funciona la soldadura por arcoelctrico


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1.2 Cmo funciona la soldadura por arcoelctrico5unciones del revestimiento.

)l revestimiento del electrodo! adems de proveer estabilidad en el proceso de soldadura porarco elctrico! cumple tres funciones bsicas:

a. 5unci#n elctricaLos electrodos de las normas A.,.$. )6 4323 # ".$.7. 1 ).8. ) 9 ; < ;3! de revestimiento=celul#sico s#dico=! tienen un arco de fuerte penetraci#n con transferencia en forma depeque'simas gotas -=spray=/ de metal fundido! realizada a alta velocidad entre la punta delelectrodo y el metal a soldar. )ste tipo de transferencia confiere al arco la particularidad de

mantener su estabilidad a pesar de las fuertes variaciones de distancia.

b. 5unci#n fsicaUna de las funciones fsicas del revestimiento es la de formar (umos ms densos que el airepara proteger de la contaminaci#n por los gases atmosfricos al metal en transferencia -gotas/durante la soldadura y la pileta de metal fundido. 7tra de la funciones es la de contribuir en latransferencia de las gotas de metal fundido en determinadas posiciones! contrarias a la ley degravedad.

c. 5unci#n metal*rgicaLa funci#n metal*rgica del revestimiento consiste en aportar elementos reductores deimpurezas y otros elementos *tiles! que se agregan al metal fundido a fin de me%orar lascaractersticas mecnicas y1o qumicas del metal depositado.


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1.3 El equipo de soldadura


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Fuente de energa


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0ara la soldadura con corriente continua se

utilizan fuentes rectificadoras o generadores!mientras que para la soldadura con corrientealterna se utilizan transformadores.

0ara la selecci#n de la fuente de energaadecuada se deber tener en cuenta el electrodoque se va a emplear! de forma que puedasuministrar el tipo de corriente continua -


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in!a porta electrodo

La pinza porta electrodo tiene lamisi#n de conducir la corriente alelectrodo y su%etarlo para evitarun sobrecalentamiento en lasmordazas! que debenmantenerse siempre en perfecto

estado. Un sobrecalentamientose traducira en una disminuci#nde la calidad de la soldadura ydificultara su e%ecuci#n.

A"E#CI$#

Se de%e seleccionar siempre el portaelectrodo adecuado para el di&metro delelectrodoque se 'a(a a utili!ar.


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in!a de masa

La ubicaci#n incorrecta de la pinzapuede provocar dificultad en el controldel arco y un cable mal su%etado noproporcionar un contacto elctricoconsistente. La cone&i#n se calentar y

ello puede producir una interrupci#n enel circuito y la e&tinci#n del arco.

Un posible forma de colocar la masa esen la mesa de traba%o. $i la mesa no esmetlica se deber colocardirectamente en una de las piezas asoldar! asegurndose de que el punto

de contacto sea el conveniente.


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1.3 El equipo de soldadura)l arco elctrico.

)l arco elctrico se conforma por efecto del pasa%e de la corriente elctrica por unamasa gaseosa de volumen reducido. >e esta forma! se genera el calor necesariopara soldar! adems de una elevada intensidad luminosa.


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1.3 El equipo de soldaduraLa soldadura por arco con electrodos revestidos se puede realizar tanto con corriente alternacomo con corriente continua. La elecci#n depender del tipo de fuente de energa disponible!

del electrodo a utilizar y del material base.


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ara un electrodo de ) mm dedi&metro la intensidad normalsera*

I + ) mm , 3- Amm + 1)/ A

E0E

)n el comportamiento de una corriente elctrica de soldadura se distinguen tres tipos detensiones:

a. ?ensi#n en vaco:es la tensi#n antes de iniciar el arco -43 a @3 apro&imadamente/.b. ?ensi#n de cebado:es la tensi#n en el momento de iniciar el arco -mnima/.c. ?ensi#n de traba%o:es la tensi#n durante la soldadura -3 apro&imadamente/.

)n la soldadura con corriente alterna puede regularse solamente la intensidad de corriente-ampera%e/ requerida! mientras que para la soldadura con corriente continua (ay aparatos quepermiten regular tambin la tensi#n. 0or otro lado! con corriente continua es posible cambiar

el sentido de circulaci#n de la corriente -polaridad/. 0ara calcular la intensidad normal de unelectrodo se toma como base ; A por cada milmetro de espesor del n*cleo.



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)l equipo de protecci#n.

)sta mscara est (ec(a de

fibra de vidrio o fibraprensada y tiene una mirillaen la cual se coloca un vidrioneutralizador! que a su vezest protegido por vidriostransparentes. $e usa pararesguardar los o%os y paraevitar quemaduras en la

cara.

ascara de proteccin


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entes de seguridad

)&isten tambin lentes deprotecci#n en forma demscara! que adems delos o%os tambin protegela cara.

entes de proteccin

tipo m&scara

>ebe evitar e&ponerse sin equipo de seguridad a los diferentes tipos de rayos! ya que puedenproducir afecciones de distinto grado y en relaci#n con la e&posici#n a:

Rayos luminosos: encandilamiento. Rayos infrarro%os: quemaduras en la piel. Rayos ultravioletas: quemaduras de piel y o%os.


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A"E#CI$#

ara ad'ertir al resto de los tra%a4adoresse de%er se5ali!ar el &rea con el a'iso6!ona de soldadura7.

0royecciones y quemaduras.

)n estos casos! deben emplearse mamparas

metlicas de separaci#n de puestos de traba%o y elsoldador debe utilizar mscara de protecci#n.)l filtro de cristal inactnico debe ser protegidocolocando en su parte anterior un cristal blanco.

)&posici#n a (umos y gases.


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Campana m'il esa con aspiracin

descendente

La campana m#vil es un sistema de aspiraci#nmediante conductos fle&ibles! que (ace circular el

aire sobre la zona de soldadura a una velocidad deal menos 3!; m1s. 0ara garantizar un buenresultado es muy importante situar el conducto loms cerca posible de la zona de traba%o.

La mesa con aspiraci#n descendenteconsiste en una mesa con una parrilla

en la parte superior. )l aire es aspirado(acia aba%o! a travs de la parrilla! (aciael conducto de evacuaci#n.


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Acti'idad 1

FAS8E9:A:E9;no de los incon'enientes de los electrodos

re'estidos es que< dada la di=cultad en laalimentacin ( en la esta%ilidad del arcoelctrico< se utili!an >nicamente con corriente

continua.

1

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;n electrodo desnudo est& compuesto por dospartes* una met&lica ?el alma@ ( el re'estimientoe e&istiralguna de estas anomalas se eliminarn empleando una amoladora.

+ovimientos del electrodo durante la operaci#n.

>urante la operaci#n de soldadura un electrodo est sometido a tres movimientos: avance!descenso y oscilaci#n. )s necesario que dic(os movimientos sean regulares y uniformes aefecto de obtener un cord#n de soldadura de buena calidad.

)l movimiento a lo largo del cord#n de soldadura es tan importante como saber mantenercorrectamente la posici#n del electrodo.


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2.2 peracin del arco elctrico

0osiciones de la soldadura.

a. 0osici#n plana b. 0osici#n (orizontal

A"E#CI$#

Siempre de%e procurarse reali!ar una soldadura sin roturas ( de su=ciente penetracin. os factoresque inBu(en en la e4ecucin son* la corriente< la distancia entre los %ordes< la inclinacin ( eldi&metro del electrodo.


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c. 0osici#nvertical


d. 0osici#n sobre cabeza e. 0osici#n enngulo ?


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f. )mpalme en plano (orizontal g. )mpalme en plano vertical



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Duntas atope

Eordes rectos F espesores (asta 4mm.

Eordes biselados en ! espesores entre 4 y 2G mm.

Eordes biselados en H! espesores mayores de 2G mm.

Duntas desolape! en

ngulo y en ?

0ara c(apas de 23 mm! solapa de 93 a ;3 mm.

0ara espesores de 22 a G3 mm! solapa de 43 a @3 mm.



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"%

0unteado.

)l punteado que vaya a ser incorporado debe realizarse con el mismo tipo deelectrodo que se utilice en la soldadura. Una vez realizado el punteado y eliminada lacapa de escoria! debe inspeccionarse cuidadosamente cada punto buscando posiblesgrietas o crteres. )n caso de que se detecte alguno estos defectos! (ay queeliminarlos completamente.



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0armetros de soldadura.

>imetro del electrodo.

)n lneas generales! se deber seleccionar el mayor dimetro acorde aestos parmetros:

$u aporte trmico. $u fcil utilizaci#n. La posici#n. )l espesor del material. )l tipo de uni#n.



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"ntensidad de la soldadura.

La intensidad a utilizardepende de la posici#n desoldadura y del tipo de uni#n.


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#0

elocidad de desplazamiento.

La velocidad de desplazamiento durante lasoldadura debe a%ustarse de tal forma queel arco adelante ligeramente al ba'o defusi#n.


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#1

?ipos de %untas de soldaduras.Una %unta soldada es la uni#n de dos o ms piezas mediante un proceso de

soldadura.


0untas a tope 0untas angulares0untas detraslape

0untas en " (esquinadas

2 2 i d l l t i


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#2


0osiciones atope de

soldadurasde tuberascon bisel

2 2 i d l l t i


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#"


Duntas soldadas

tpicas! secciones ysmbolos que lasrepresentan.

2 2 i d l l t i


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##


Duntas soldadas

tpicas! secciones ysmbolos que lasrepresentan.

2 2 peracin del arco elctrico


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#5

2.2 peracin del arco elctrico0reparaci#n de caras seg*n el tipo de %untas.

0ara espesores inferiores a 9 # ; mmlas caras son simplemente

acercadas.

0ara espesores (asta 2; mm se

preparan en forma de .

0ara espesores (asta G3 mm conposibilidad de soldar las dos partes! esaconse%able la preparaci#n en =doble =.

0ara espesores de ms de G3 mm conposibilidad de soldar! tiene la venta%a deefectuar un buen dep#sito del metal deaportaci#n que la preparaci#n en ==.



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#$


>ise'o y disposici#n de la %unta.

)l dise'o de la %unta consiste enla configuraci#n -arreglo/ ypreparaci#n de los ngulos osuperficies concordantes de una%unta a soldarse.


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#%


?ipo de dise'os de%untas de traslape

ariantes comunesde la %unta ?



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#&

Duntas esquinadasy angulares

A"E#CI$#

Antes de acer una 4unta sede%e determinar siempre laclase de ser'icio que seespera de una soldadura.:espus se de%e elegir eldise5o de 4unta m&s

adecuado ( la disposicinpara las condiciones deser'icio.


2 3 9ecaudos ( tcnica


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#9

2.3 9ecaudos ( tcnica)fectos de la soldadura en los materiales de base.

)l principal efecto e%ercido por la soldadura en los materiales de base es un cambio en sudureza. $oldadura a tope



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$oldadura enngulo o en solape

2.3 9ecaudos ( tcnica



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+ateriales de aporte y (abilidad del soldador.

)ntre las aptitudes que debe presentar un buen soldador se encuentra la capacidad dedeterminar la longitud de arco! la velocidad de avance y la intensidad de corriente necesariaspara lograr una soldadura de #ptima calidad! como se ver a continuaci#n.

Aspecto en funci#n de la longitud del arco.

a. Arco demasiado corto

0rovoca montones irregulares del metalsoldado con fciles inclusiones de escoria.

b. Arco demasiado largo


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Aspecto en funci#n de la velocidad de avance.

a. elocidad demasiado lenta

0rovoca un dep#sito anc(o! espeso y delongitud inferior a la normal! lo cual es causade prdida de electrodos y de tiempo.

b. elocidad demasiado rpida

0roduce un cord#n estrec(o y alto! y unainsuficiente penetraci#n del material baseque! por otro lado! dificulta quitar laescoria.




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5"

a.


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5#


$oldadura de #ptima calidad.


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55


Accesorios para limpieza

a. )l cepillo de acero b. La piqueta



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5$


$oplo magntico.

)fecto del soplo magntico.


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5%

+edidas para eliminar o disminuir elefecto del soplo magntico.


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ACTIVIDAD 3.

Conocer los pasos en la operacin del arco elctrico es

indispensa%lepara utili!ar el equipo.rdene los pasos en forma correcta< completando el n>mero seg>ncorresponda.

Colocar el electrodo en la pin!a portaGelectrodo.

Encender el arco.

impiar la pie!a a soldar.

antener el electrodo a distancia constante del

n>cleo.

Acti'idad 3


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Encender la m&quina.

9egular el ampera4e de la m&quina

Colocar el material so%re la mesa de tra%a4o.

Fi4ar la cone,in de masa so%re la mesa desoldar.

Apagar el arco retirando el electrodo de lapie!a.

Acti'idad )


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$0

ACTIVIDAD 4.

Identi=car las posiciones de soldadura le facilitar& su desempe5o ala

ora de tra%a4ar con el equipo de arco elctrico.;na con Becas la posicin de soldadura con la representacincorrespondiente.

Acti'idad )


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Acti'idad -


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$2

ACTIVIDAD 5.

oder identi=car las caractersticas del arco ( de la soldadura %a4o

condiciones correctas e incorrectas le permitir& me4orar el procesode soldadura.Complete la siguiente ta%la identi=cando las caractersticas que presentacada soldadura de la =gura.

Capitulo 3


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$"

"nspecci#n y control de soldaduras"nspecci#n y control de soldaduras

3.1 "ipos de control


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$#

a inspeccin ( el control

de la operacin de soldadurapor arco elctrico se puede di'idiren dos etapas*

Controles operati'os Controles operati'os

Se reali!an durante laoperacin de soldadura.

Se reali!an despus de laoperacin de soldadura.



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a.


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$%

Anlisis metalogrficos.

)n el anlisis de la macroestructura se pueden identificar defectos como poros! fisuras e

inclusiones! e&aminando la configuraci#n en la secci#n del cord#n de soldadura y en la zonaafectada por el calor.

)l anlisis de la microestructura pone en evidencia las fisuras! poros e inclusiones a nivel micro!en cada una de las diferentes zonas de la soldadura.

A continuacin se'er&n

algunos mtodos enparticular

para la deteccin de

defectosen las 4untas.

Control por taladro

Control por radiacinpenetrante

Control por ultrasonido

Control con mtodosmagnticos

Control por lquidospenetrantes

Control de ermeticidad



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ACTIVIDAD 6.

a siguiente acti'idad le permitir& 'eri=car si a comprendido qucontroles efectuar en determinadas situaciones en el proceso desoldadura.Sin recurrir al manual< indique qu control aplicara en las situaciones quese presentan a continuacin.

Si desea identi=car causas de da5o parcial en las construccionessoldadas enser'icio

1

ara o%tener datos so%re la medida< la forma< la posicin en plano ( lafrecuencia de los defectos

2

ara inspeccionar material %ase ( cordones de soldadura conespesores entre ( -// mm ?/.31 ( 1.D in

3

Acti'idad H


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ACTIVIDAD 7.

a siguiente acti'idad le permitir& 'eri=car si a comprendido las'enta4as de los mtodos de control 'istos.

;na el tipo de control con sus correspondientes 'enta4as.

Control conmtodos

magnticos

ermite detectar defectos u%icadosa profundidades ma(ores a 3 mm dela super=cie del material a anali!ar.

Es un procedimiento %arato (producti'o.

Control porultrasonido

Control porlquidos

penetrantes

Es mu( e=ciente para descu%rir=suras=nas u otros defectos alargadosu%icados cerca de la super=cie de lasoldadura.

Simplicidad< %a4o costo (

operati'idad. a posi%ilidad de inspeccionarmateriales paramagnticos ?acerosaustenticos< aluminio< co%re< %ronce

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