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Informe sobre Soldadura autogena y electrica...

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ CENTRO REGIONAL DE P PANAMÁ ANAMÁ OESTE FACUL ACULT TAD DE INGENIERIA MECÁNICA

Tecnología Mecánica Soldadur Soldadura a Profe Profesor: sor: Rodolfo Rodríguez Estudiante : Ramos Christian 8-951-692 Grupo: 9AA121 (Aeronáutica) Fecha: 17/07/2020

INTRODUCCIÓN: La historia de la unión de metales se remonta a varios milenios, con los primeros ejemplos de soldadura desde la Edad del Bronce y la Edad de Hierro en Europa y el Oriente Medio. La Edad Media trajo avances en la soldadura de fragua, con la que los herreros repetidamente golpeaban y calentaban el metal hasta que ocurría la unión. El avance de los siglos trajo consigo con que en la actualidad se dispongan de una amplia variedad de formas de soldaduras , a través de esta investigación únicamente se estudiaran las soldadura por medio de arco y la soldadura por combustión o autógena. Partiremos desde sus orígenes analizando y definiendo cada componente que conforma cada equipo correspondientes, asi como la ventajas limitaciones que presentan una de la otra.

OBJETIVOS GENERALES: Dar a conocer todos los reglamentos , procedimientos , principios y fundamentos que gobiernan cada forma de soldadura a continuación:  

Soldadura Eléctrica o por arco Soldadura por combustión o autógena

OBJETIVOS ESPECIFICOS: PARA LA SOLDADURA POR ARCO DESCRIBIR LO SIGUIENTE: -

Historia Sus creadores e inventores de esta soldadura. Su inicios después de su invento. Su importancia. Su concepto.

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¿Qué es una máquina de soldar?

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Sus partes internas y externas de una máquina de soldar.

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Investigar y conocer por vídeos, como se prepara una máquina de soldar para realizar trabajos.

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Conocer los 3 tipos de tipos de máquinas que se usan para soldar.

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Las máquinas básicas de c.d - c.a.

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Las máquinas generadoras y

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Las rectificadoras

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Métodos y procesos

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1.3. Los electrodos

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¿Qué es un electrodo?

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¿De que o como están hechos? incluyendo el recubrimiento.

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Partes de un electrodo y de que se compone.

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Tipos y modelos de electrodos y sus medidas de confección.

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Características.

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1.4. ¿Qué tipos? de trabajos se realizan con esta soldadura.

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Aplicaciones, usos y utilidades de esta soldaduras.

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Vestuario y equipo de trabajo.

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Medidas de seguridad usadas en esta soldadura.

PARA LA SOLDADURA AUTÓGENA DESCRIBIR LO SIGUIENTE : -

Historia

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Sus creadores e inventores de esta soldadura.

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Su inicios después de su invento.

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Su importancia.

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Su concepto.

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2.1. Equipo de soldadura autógena

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Conocer y ver por vídeos, como se prepara el equipo de soldadura autógena. Ver equipo completo y accesorios.

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Conocer el tanque de oxígeno y el tanque de acetileno.

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¿Cómo se realiza el proceso de soldadura autógena?

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¿Qué trabajos? se hacen con este tipo de soldadura.

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¿Qué tipo de aporte o varilla? se utiliza para este tipo de soldadura.

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¿Cómo se utilizan los manómetros de presiones?

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¿Cómo se da la mezcla de ambos tipos de gases? y cómo se prende la antorcha.

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Los tipos de antorchas o llamas (flamas).

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¿Cómo se da el uso del cortador o pistola de corta?

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¿Donde? se aplica y utiliza este tipo de soldadura.

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Vestuario

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Las medidas de seguridad que se usan en esta soldadura

JUSTIFICACIÓN: EL siguiente trabajo es de carácter investigativo y tiene como único fin que el de estudiar y dar a conocer las características, equipo, vestimenta, ventajas y limitaciones que posee cada forma de soldadura mencionadas anteriormente.

MARCO TEORICO: La soldadura es un proceso de fijación en donde se realiza la unión de dos o más piezas de un material (generalmente metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de la coalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo, se puede agregar un material de aporte (metal o plástico), que, al fundirse, forma un charco de material fundido entre las piezas a soldar (el baño de soldadura) y, al enfriarse, se convierte en una unión fija a la que se le denomina cordón. Suele estar relacionada con la calderería.A veces se utiliza conjuntamente presión y calor, o solo presión por sí misma, para producir la soldadura. Esto está en contraste con la soldadura blanda (en inglés soldering) y la soldadura fuerte (en inglés brazing), que implican el derretimiento de un material de bajo punto de fusión entre piezas de trabajo para formar un enlace entre ellos, sin fundir las piezas de trabajo. Muchas fuentes de energía diferentes pueden ser usadas para la soldadura, incluyendo una llama de gas, un arco eléctrico, un láser, un rayo de electrones, procesos de fricción o ultrasonido. La energía necesaria para formar la unión entre dos piezas de metal generalmente proviene de un arco eléctrico. La energía para soldaduras de fusión o termoplásticos generalmente proviene del contacto directo con una herramienta o un gas caliente.La soldadura con frecuencia se realiza en un ambiente industrial, pero puede realizarse en muchos lugares diferentes, incluyendo al aire libre, bajo del agua y en el espacio. Independientemente de la localización, sin embargo, la soldadura sigue siendo peligrosa, y se deben tomar precauciones para evitar quemaduras, descarga eléctrica, humos venenosos, y la sobreexposición a la luz ultravioleta.Hasta el final del siglo XIX, el único proceso de soldadura era la soldadura de fragua, que los herreros han usado por siglos para juntar metales calentándolos y golpeándolos. La soldadura por arco y la

soldadura a gas estaban entre los primeros procesos en desarrollarse tardíamente en ese mismo siglo, siguiéndoles, poco después, la soldadura por resistencia y soldadura eléctrica. La tecnología de la soldadura avanzó rápidamente durante el principio del siglo XX mientras que la Primera Guerra Mundial y la Segunda Guerra Mundial condujeron la demanda de métodos de unión fiables y baratos. Después de las guerras, fueron desarrolladas varias técnicas modernas de soldadura, incluyendo métodos manuales como la Soldadura manual de metal por arco, ahora uno de los más populares métodos de soldadura, así como procesos semiautomáticos y automáticos tales como Soldadura GMAW, soldadura de arco sumergido, soldadura de arco con núcleo de fundente y soldadura por electro escoria. Los progresos continuaron con la invención de la soldadura por rayo láser y la soldadura con rayo de electrones a mediados del siglo XX. Hoy en día, la ciencia continúa avanzando. La misma es cada vez más corriente en las instalaciones industriales, y los investigadores continúan desarrollando nuevos métodos de soldadura y ganando mayor comprensión de la calidad y las propiedades de la soldadura.

1.

LA SOLDADURA POR ELECTRICA O ARCO 1.1. HISTORIA

En 1800, sir Humphry Davy descubrió el arco eléctrico, y los avances en la soldadura por arco continuaron con las invenciones de los electrodos de metal por el ruso Nikolai Slavyanov y el norteamericano, C. L. Coffin a finales de los años 1800.

1.1.1. SUS INICIOS DESPUES DE SU INVENTO Hasta el final del siglo XIX, el único proceso de soldadura era la soldadura de fragua, que los herreros han usado por siglos para juntar metales calentándolos y golpeándolos. La soldadura por arco y la soldadura a gas estaban entre los primeros procesos en desarrollarse tardíamente en ese mismo siglo, siguiéndoles, poco después, la soldadura por resistencia y soldadura eléctrica. La tecnología de la soldadura avanzó rápidamente durante el principio del siglo XX mientras que la Primera Guerra Mundial y la Segunda Guerra Mundial condujeron la demanda de métodos de unión fiables y baratos. Después de las guerras, fueron desarrolladas varias técnicas modernas de soldadura, incluyendo métodos manuales como la Soldadura manual de metal por arco, ahora uno de los más populares métodos de soldadura, así como procesos semiautomáticos y automáticos tales como Soldadura GMAW, soldadura de arco sumergido, soldadura de arco con núcleo de fundente y soldadura por electroescoria. Los progresos continuaron con la invención de la soldadura por rayo láser y la soldadura con rayo de electrones a mediados del siglo XX. Hoy en día, la ciencia continúa avanzando. La misma es cada

vez más corriente en las instalaciones industriales, y los investigadores continúan desarrollando nuevos métodos de soldadura y ganando mayor comprensión de la calidad y las propiedades de la soldadura. 1.1.2. IMPORTANCIA            

Índices de deposición elevado (más 45 kg/h). Factores de funcionamiento en las aplicaciones de mecanizado. Penetración de la soldadura. Se realizan fácilmente soldaduras robustas (con un buen proceso de diseño y control) Profundidad. Soldaduras de alta velocidad en chapas finas de acero de hasta 5 m/min. La luz ultravioleta y el humo emitidos son mínimos comparados con el proceso de soldadura manual por arco revestido (SMAW). Prácticamente no es necesaria una preparación previa de los bordes. El proceso es adecuado para trabajos de interior o al aire libre. Distorsión mucho menor. Las soldaduras realizadas son robustas, uniformes, resistentes a la ductilidad y a la corrosión y tienen muy buen valor frente a impacto. El arco siempre está cubierto bajo un manto de flux, por lo tanto no hay posibilidad de salpicaduras de soldadura

1.1.3. CONCEPTO Se trata, en realidad, de distintos sistemas de soldadura, que tienen en común el uso de una fuente de alimentación eléctrica. Esta se usa para generar un arco voltaico entre un electrodo y el material base, que derrite los metales en el punto de la soldadura. Se puede usar tanto corriente continua (CC) como alterna (AC), e incluyen electrodos consumibles o no consumibles, los cuales se encuentran cubiertos por un material llamado revestimiento. A veces, la zona de la soldadura es protegida por un cierto tipo de gas inerte o semi inerte, conocido como gas de protección, y, en ocasiones, se usa un material de relleno.

1.2. LA MAQUINA DE SOLDAR Herramienta que sirve para unir dos elementos en forma sólida. Su objetivo o aplicación principal es calentar las piezas para luego provocar una unión entre ellas proporcionándoles mayor más resistencia al ejercer alguna fuerza sobre estas.

1.2.1. SUS PARTES INTERNAS Y EXTERNAS DE UNA MÁQUINA DE SOLDAR  Partes fijas Chasis, tapa de frente, ducto armado, tapa posterior, tapa lateral izquierda y derecha, abrazadera para capacitor, bafles laterales y cubierta.

 Partes eléctricas La pieza principal aquí es el motor ventilador o fan de él depende el buen funcionamiento de este dispositivo, a su vez se encuentra equipado con baleros sellados que poseen lubricación infinita y por ende no necesitarán mantenimiento. También posee un transformador principal y un selector para cada tipo de corriente de soldadura.

 Partes electrónicas Capacitor, diodos, placas rectificadoras y un filtro rectificador.

 Partes mecánicas Una cinta indicadora, una perilla para manivela, un resorte de cinta, un soporte de flecha, un interruptor de línea millar, un tablero porta bornes, y un empaque para base de gancho.

1.2.3. Tipos de tipos de máquinas que se usan para soldar

 Equipo de soldadura de tipo inversor (AC/DC): Son los más fabricados en la actualidad. Estos no cuentan con un transformador – rectificador, sino con una placa electrónica que reduce la tensión de la fuente de alimentación y aumenta el amperaje para estabilizar el arco. Son ideales para iniciar en soldadura, ya que cuentan con sistema antiadherente, que funde el electrodo más rápido y no permite que se pegue usando transistores que mantienen el arco estable, muy importante mencionar que estos equipos son portables y de bajo peso que oscilan entre (4-40 kg.). Igualmente, suministran corriente continua DC, e invierten su polaridad. Se habla de polaridad directa, cuando la porta electrodos se conecta en el polo negativo y la pinza maza en el positivo; y de polaridad inversa al poner la porta electrodos en el polo positivo y la pinza maza en el negativo, ésta conserva más calor sobre el electrodo y da mayor estabilidad en el arco.

 Equipo de soldadura rectificador de corriente alterna (AC.) Este equipo modifica la corriente eléctrica, bajando la tensión e intensidad de la red de alimentación de bajo voltaje y alto amperaje, seguros para soldar. Este tipo de máquina es más económica, pero es más pesada con pesos aprox. (100 Kg.), ofrece menor amperaje y mayor consumo de energía. Además, solo suministra corriente alterna, lo cual la limita en los procesos de soldadura y tipos de electrodos se usa en el proceso de soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido.

 Equipo transformador de tipo generador (DC) Este equipo modifica la corriente generada a una corriente de bajo voltaje y alto amperaje, adecuados para soldar. Son ampliamente utilizados en la industria, tienen un costo más elevado y permiten trabajar en exteriores (en campo o cielo abierto) y lugares donde no se cuenta con redes de corriente eléctrica pues ellos generan su propia corriente para soldadura. Se dividen en máquinas accionadas por motor eléctrico, que convierten la energía eléctrica en mecánica y funcionan con batería; y las accionadas por motor a combustión, convierten la energía mecánica en eléctrica y funcionan con diésel, gasolina.

1.2.4. Métodos y procesos

 Soldadura manual con electrodo revestido Uno de los tipos más comunes que también es conocida como soldadura manual de arco metálico (MMA) o soldadura de electrodo. La corriente eléctrica se usa para crear un arco entre el material base y la varilla de electrodo consumible, que es de acero y está cubierto con un fundente que protege el área de la soldadura contra la oxidación y la contaminación, por medio de la producción del gas CO2 durante el proceso de la soldadura. El núcleo en sí mismo del electrodo actúa como material de relleno, haciendo innecesario un material de relleno adicional. El proceso es versátil y puede realizarse con un equipo relativamente barato, haciéndolo adecuado para trabajos domésticos y para trabajos de campo.16 Un operador puede hacerse razonablemente competente con una modesta cantidad de entrenamiento y puede alcanzar la maestría con la experiencia. Los tiempos de soldadura son algo lentos, puesto que los electrodos consumibles deben ser sustituidos con frecuencia y porque la escoria, el residuo del fundente, debe ser retirada después de soldar. Además, el proceso es generalmente limitado a materiales de

soldadura ferrosos, aunque electrodos especializados han hecho posible la soldadura del hierro fundido, níquel, aluminio, cobre, acero inoxidable y de otros metales.

 La soldadura de arco metálico con gas También conocida como soldadura de metal y gas inerte o por las siglas en inglés MIG (Metal Inert Gas) y MAG (Metal Active Gas), es un proceso semiautomático o automático que usa una alimentación continua de alambre como electrodo y una mezcla de gas inerte o seminerte para proteger la soldadura contra la contaminación. Como con la SMAW, la habilidad razonable del operador puede ser alcanzada con entrenamiento modesto. Puesto que el electrodo es inyectado de forma continua, las velocidades de soldado son mayores para la GMAW que para la SMAW. También, el tamaño más pequeño del arco, comparado a los procesos de soldadura de arco metálico protegido, hace más fácil hacer las soldaduras en posturas complicadas. El equipo requerido para realizar el proceso de GMAW es más complejo y costoso que el requerido para la SMAW, y exige un procedimiento más complejo de preparación. Por lo tanto, la GMAW es menos portable y versátil, y, debido al uso de un gas de blindaje separado, no es particularmente adecuado para el trabajo al aire libre. Sin embargo, la velocidad media más alta que en le SMAW, hacen que la GMAW sea más adecuada para la soldadura de producción. El proceso puede ser aplicado a una amplia variedad de metales, tanto ferrosos como no ferrosos.

 La soldadura de arco sumergido(SAW) Es un método de soldadura de alta productividad en el cual el arco se genera inmerso en un fluido. Esto aumenta la calidad del arco, puesto que los contaminantes de la atmósfera son desplazados por dicho fluido. La escoria que forma la soldadura, generalmente, sale por sí misma, y, combinada con el uso de una alimentación de alambre continua, la velocidad de deposición de la soldadura es alta. Las condiciones de trabajo mejoran mucho en comparación con otros sistemas de soldadura de arco, puesto que el fluido oculta el arco y, así, casi no se produce ningún humo. Este sistema es usado comúnmente en la industria, especialmente para productos grandes y en la fabricación de recipientes de presión soldados. Otros procesos de soldadura de arco incluyen la soldadura de hidrógeno atómico, la soldadura de arco de carbono, la soldadura de electro escoria, la soldadura por electro gas, y la soldadura de arco de perno.

1.3.

Electrodo 1.3.1.

¿Qué es un electrodo?

El electrodo es una varilla metálica que se funde durante el proceso de soldadura y se solidifica sobre el metal base, aportando el metal suficiente para realizar la unión, este aporte a de tener propiedades similares a las del metal base o mejores, con el fin de conseguir una soldadura homogénea.

1.3.2.

Partes de un electrodo y de que se compone

Núcleo: El núcleo del electrodo está constituido por un alambre metálico que conduce La corriente eléctrica y permite establecer el arco eléctrico. El intenso calor del arco hace que se funda progresivamente la punta del alambre y que en forma de pequeñas gotas se deposite en el cordón de soldadura, proporcionando así el material de aporte. El metal del núcleo depende del tipo de metal base que se requiere soldar. Si es acero generalmente se usará acero y si es aluminio el núcleo será aluminio. El calibre de diámetro del electrodo se mide en el núcleo y al mismo tiempo determina la intensidad de corriente en ampers en promedio que deben utilizarse. En cuanto a la longitud de los electrodos la medida más usual es la de 356mm (14") existiendo además electrodos de 229 mm (9") y de 457mm ( 10 ")

Revestimiento del electrodo: El revestimiento del electrodo cumple diversas funciones al soldar con arco metálico protegido (eléctrica):     

Estabiliza el arco: facilita el encendido y el mantenimiento constante del arco. Genera una pantalla de gases de protección que evita la contaminación del cordón por el oxígeno y nitrógeno del aire. Proporciona fuentes que eliminan los óxidos de impurezas de material y forman escoria que retarda el enfriamiento brusco del cordón. Determina las condiciones de operación del electrodo. Determina las características del cordón.

Identificación : En muchos lugares del mundo, la identificación de electrodos se efectúa utilizando en primer lugar un nombre comercial o sea la identificación particular que arbitrariamente le asigna cada fabricante y en cada segundo lugar un nombre genérico el cual se forma siguiendo los lineamentos establecidos por la A.W.S (Sociedad Americana de Soldadura).

1.3.3.

¿De que o como están hechos? incluyendo el recubrimiento?

La ...