Fundamentos de soldadura, Ejercicios de Procesos de Producción

¡Descarga Fundamentos de soldadura y más Ejercicios en PDF de Procesos de Producción solo en Docsity! TALLER: FUNDAMENTALS OF WELDING Densidad de potencia 1. Una fuente de calor puede transferir 3 500 J/s a la superficie de una pieza metálica. El área calentada es circular y la intensidad calorífica disminuye conforme aumenta el radio, de la siguiente manera: 70% del calor se concentra en un área circular con un diámetro de 3.75 mm. ¿Es suficiente la densidad de potencia resultante para fundir el metal? RTA: 222 W/mm2. 2. En un proceso de soldadura con rayo láser, ¿cuál es la cantidad de calor por unidad de tiempo (J/s) que se transfiere al material si el calor se concentra en un círculo con un diámetro de 0.2 mm? Suponga la densidad de potencia que se proporciona en la tabla 30.1. RTA: 283 W 3. Elabore diagramas que muestren cómo se prepararían y alinearían entre sí los bordes de las piezas y también muestre la sección transversal de la soldadura para los siguientes procesos: a) soldadura de filete único para una unión en te; y b) soldadura con surco en U doble para una soldadura empalmada. Energía de fusión unitaria 4. Calcule la energía unitaria para la fusión de los siguientes metales: a) aluminio y b) acero al simple bajo carbono. RTA: a)2.88 J/mm3, b) 10.32 J/mm3 5. Calcule la energía unitaria para la fusión de los siguientes metales: a) cobre y b) titanio. RTA: a) 87.3 Btu/in3, b) 204.1 Btu/in3 6. Realice los cálculos y grafique sobre ejes con escalas lineales la relación para la energía de fusión unitaria como una función de la temperatura. Utilice temperaturas como las siguientes para construir la gráfica: 200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C, 1 000 °C, 1 200 °C, 1 400 °C, 1 600 °C, 1 800 °C y 2 000 °C. En la gráfica, marque las posiciones de algunos de los metales para soldadura de la tabla 30.2. RTA: 0.75 J/mm3,1.51 J/mm3,2.54 J/mm, 3.83 J/mm3, 5.40 J/mm3, 7.23 J/mm3,9.32 J/mm3, 11.68 J/mm3 ,14.31 J/mm3, 2273°K, 17.20 J/mm3 7. Realice los cálculos y grafique sobre ejes con escalas lineales la relación para la energía de fusión unitaria como una función de la temperatura. Utilice temperaturas como las siguientes para construir la gráfica: 500 °F, 1 000 °F, 1 500 °F, 2 000 °F, 2 500 °F, 3 000 °F y 3 500 °F. En la gráfica, marque las posiciones de algunos de los metales para soldadura de la tabla 30.2. RTA: 13.5 Btu/in3, 31.3 Btu/in3, 56.4 Btu/in3, 88.8 Btu/in3, 128.5 Btu/in3, 175.6 Btu/in3 , 230.0 Btu/in3 8. Una soldadura de filete tiene un área de sección transversal de 25.0 mm2 y una longitud de 300 mm. a) ¿Qué cantidad de calor (en joules) se requiere para lograr la soldadura si el metal que se va a soldar es acero al bajo carbono? b) ¿Cuánto calor debe generarse en la fuente de soldadura si el factor de transferencia de calor es de 0?75 y el factor de fusión de 0.63? RTA: 77,360 J 9. La potencia generada en cierta operación de soldadura con arco es de 3000 W. Ésta se transfiere a la superficie de trabajo con un factor de transferencia de calor de 0.9. El metal que se va a soldar