JUNTA DE SOLDADURA Soldadura Por Arco Con Electrodo Revestido, Monografías, Ensayos de Tecnologías de Soldadura

¡Descarga JUNTA DE SOLDADURA Soldadura Por Arco Con Electrodo Revestido y más Monografías, Ensayos en PDF de Tecnologías de Soldadura solo en Docsity! UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA INDOAMÉRICA FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL TEMA: JUNTA DE SOLDADURA Escoger diferentes materiales y perfiles metálicos normalizados a soldar, realizar 5 juntas de soldadura especificando las características del metal a soldar, el material de aporte, describir el bisel, la posición de soldadura y la simbología en cada junta. Curso: Soldadura Por Arco Con Electrodo Revestido Docente: Ing. Juan Serafín Villacis Nivel: Octavo - Semipresencial Alumnos: Darwin Coello Byron Paredes Bladimir Samaniego Sebastián Darquea Marlon Ludeña AMBATO - ECUADOR 2020 CONTENIDO 1º JUNTA DE SOLDADURA ........................................................................................................ 1 MATERIALES Y PERFILES METÁLICOS NORMALIZADOS ............................................... 1 LAS CARACTERÍSTICAS DEL METAL .................................................................................... 2 ACERO SAE 1008 AL 1010 ...................................................................................................... 2 PROPIEDADES MECÁNICAS ................................................................................................. 2 MATERIAL DE APORTE “ELECTRODO” ................................................................................. 3 DESCRIPCIÓN DEL TIPO DE BISEL EN “V” ........................................................................... 4 JUNTA A TOPE EN “V” ........................................................................................................... 4 POSICIÓN DE SOLDADO PLANO ............................................................................................. 4 SIMBOLOGÍA EN SOLDADURA ............................................................................................... 5 MEDIDAS DE LA PLATINA ESCOGIDA PARA LA PRIMERA JUNTA ............................ 5 2º JUNTA DE SOLDADURA ........................................................................................................ 6 MATERIALES Y PERFILES METÁLICOS NORMALIZADOS ............................................... 6 LAS CARACTERÍSTICAS DEL METAL .................................................................................... 7 ACERO AISI 304 ....................................................................................................................... 7 PROPIEDADES MECÁNICAS ................................................................................................. 7 MATERIAL DE APORTE “ELECTRODO” ................................................................................. 8 DESCRIPCIÓN DEL TIPO DE BISEL EN “T” ............................................................................ 9 JUNTA EN "T" CON BORDE EN "V” ..................................................................................... 9 POSICIÓN DE SOLDADO VERTICAL ....................................................................................... 9 SIMBOLOGÍA EN SOLDADURA ............................................................................................. 10 MEDIDAS DE LA PLATINA ESCOGIDA PARA LA PRIMERA JUNTA .......................... 10 3º JUNTA DEL PROCESO SMAW ............................................................................................ 11 ESPECIFICACIONES .............................................................................................................. 11 1 1º JUNTA DE SOLDADURA MATERIALES Y PERFILES METÁLICOS NORMALIZADOS 2 LAS CARACTERÍSTICAS DEL METAL ACERO SAE 1008 AL 1010 Acero de bajo carbón: se utiliza en la fabricación de partes para maquinaria que no se sujeten a grandes esfuerzos, que requieran únicamente un endurecimiento superficial como pernos, ejes de motores eléctricos, sujetadores, tornillos, etc. En procesos de soldadura, se obtiene excelentes resultados. También son aceros de baja resistencia a la tensión y dureza, pero de gran ductilidad y fuerte resistencia al impacto. No son aptos para soldar a gran velocidad, porque contienen carbono y manganeso (0,13% C, 0,30% Mn). Su tendencia a la porosidad interna puede reducirse bajando la velocidad de soldar en un 10%. Para soldar este tipo de aceros se debe usar un arco corto, reduciendo la corriente, si fuese necesario. Se recomienda emplear los electrodos del tipo celulósico: CELLOCORD P, CELLOCORD AP, así como los electrodos de tipo rutílico OVERCORDS. PROPIEDADES MECÁNICAS PROPIEDADES 1008 1010 DUREZA HRB 56 62 Límite de cedencia PSI 41500 44000 Esfuerzo a la tensión PSI 49000 53000 Elongación % 20 20 Reducción de área % 45 40 3 MATERIAL DE APORTE “ELECTRODO” Usos Es un electrodo de uso general en aceros dulces, especialmente cuando es necesario soldar chapas y perfiles delgados. Aplicaciones típicas • Marcos de ventana • Fabricación de rejas • Estanques • Planchas galvanizadas • Estructuras • Reparaciones generales Procedimiento para soldar Debe seguirse el mismo procedimiento utilizado para soldar con un electrodo E-6010 o E- 6011. Descripción Posee una formulación moderna capaz de brindar las más altas exigencias de trabajo. Su arco suave y estable lo hace de fácil aplicación, en cualquier posición, logrando óptima calidad en la unión. Esta nueva fórmula entrega además las siguientes características: 1. Alta velocidad de soldadura. 2. Depósitos lisos. 3. Bajo chisporroteo. 4. Bajo índice de humos. 5. Fácil remoción de escoria. 6. Excelente penetración. 6 2º JUNTA DE SOLDADURA MATERIALES Y PERFILES METÁLICOS NORMALIZADOS 7 LAS CARACTERÍSTICAS DEL METAL ACERO AISI 304 Acero de bajo carbón: Los aceros inoxidables son aleaciones de hierro con un mínimo de un 10,5% de cromo. Sus características se obtienen mediante la formación de una película adherente e invisible de óxido de cromo. La aleación 304 es un acero inoxidable austenítico de uso general con una estructura cúbica de caras centradas. Es esencialmente no magnético en estado recocido y sólo puede endurecerse en frío. Su bajo contenido en carbono con respecto a la aleación 302 otorga una mejor resistencia a la corrosión en estructuras soldadas. PROPIEDADES MECÁNICAS PROPIEDADES AISI 304 Alargamiento ( % ) <60 Dureza Brinell 160-190 Impacto Izod ( J m-1 ) 20-136 Módulo de Elasticidad ( GPa ) 190-210 Resistencia a la Tracción ( MPa ) 460-1100 8 MATERIAL DE APORTE “ELECTRODO” Descripción Está especialmente diseñado para uso con corriente alterna, también puede ser utilizado con corriente continua, electrodo positivo. Sus otras propiedades y aplicaciones son similares al electrodo E- 6010. Sus características son: 1. Alta velocidad de soldadura. 2. Eficiencia de deposición del metal superior al 70%. 3. Gran facilidad de encendido, manejo del arco y firmeza en la copa. 4. Excelente penetración. 5. Fácil remoción de escoria. 6. Produce un arco firme y estable, no afectándolo en corriente continua el fenómeno conocido por “soplo magnético”. Usos Este electrodo es apto para ser utilizado en todas las aplicaciones de soldadura de acero dulce, sobre todo cuando es necesario soldar en posición vertical o sobrecabeza, por su escoria de rápida solidificación. Aplicaciones típicas • Estanques • Estructuras metálicas • Embarcaciones • Calderería • Obras de construcción • Reparación de piezas y maquinarias Procedimiento para soldar Debe seguirse el mismo procedimiento utilizado para soldar con electrodo E-6010 o E-6011. 11 3º JUNTA DEL PROCESO SMAW Se va a soldar un tubo Según catalogo Dipag de 6pulg de didiametro norma API 5L cédula 80 con una brida de 10 pulgadas de diametro y espesor 15mm contruida de acero naval ASTM A131. ESPECIFICACIONES 12 JUNTA A SOLDAR A dos pases el primer pase o pase raiz con electrodo de 1/8 E6010 y segundo pase electrodo de 1/8 E7018 marca AGA Brida. - es un elemento que ayuda a unir dos elementos de un sistema de tuberías ayudando a un fácil desmontaje, con ayuda de alojamientos don de colocan pernos para la unión. Se realizara una soldadura tipo filete como se indica en la grafica. 13 POSICION DE SOLDADURA 2G. TIPO DE BISEL A UTILIZAR BISEL ÚNICO PLANO Y SIMBOLOGIA DE LA SOLDADURA 16 cromo, más complejo será el proceso de soldadura y más probable será que exista fragilización en la junta. La soldabilidad del acero de refuerzo en base al código AWS D1.4 se determina mediante los porcentajes en peso de los elementos químicos reportados en un análisis de composición química de laboratorio. APLICACIONES Una aplicación importante de la soldadura de acero de refuerzo es reemplazar los traslapes para reducir la congestión del refuerzo longitudinal, lo cual además permite reducir la cantidad de acero empleado. Esto se evidencia de manera significativa en diámetros mayores a 22 mm. Otras aplicaciones para la soldadura son: la fabricación de armaduras, soldadura a placas base, entre otras. NORMAS Y CÓDIGOS APLICABLES La soldadura de acero de refuerzo está regulada por distintos códigos de soldadura a nivel mundial. Sin embargo, en el país el código de soldadura que rige es el AWS D1.4 de la American Welding Society. Este código se encuentra especificado como mandatorio en la Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC) y en las normas de varilla INEN 2167 e INEN 102, también consta en el código ACI 318. PROCESOS DE SOLDADURA SMAW (Shielded Metal Arc Welding): consiste en soldadura de arco con electrodo revestido y es uno de los más utilizados. El electrodo consumible es una varilla corta de acero revestida de un fundente que protege el área de la soldadura contra la oxidación y la contaminación. TIPO DE JUNTAS Las uniones soldadas que contempla el código AWS D1.4 están en función de varios parámetros tales como la ubicación de la junta, tipo de armadura y cargas a las que estará sometida la junta, accesibilidad para soldar, espacio disponible, entre otros. Es responsabilidad del diseñador determinar las uniones más adecuadas para cada parte de la estructura en cuestión. Algunos de los tipos de juntas utilizados se encuentran listados a continuación, en el código AWS D1.4 se encuentran los detalles y esquemas de cada tipo de bisel. 17 Para realizar la soldadura de acero de refuerzo, el código AWS D1.4 establece el material de aporte requerido en función del tipo, grado de acero, y el proceso de soldadura utilizado. Por ejemplo, para un proceso de soldadura SMAW se establece:  INEN 2167 (ASTM A706) grado 60 (420) Electrodo revestido E8018-X  INEN 102 (ASTM A615) grado 60 (420) Electrodo revestido E9018-X En la siguiente figura, con un ejemplo se explica la codificación de los electrodos para proceso SMAW: 18 Novacero recomienda para acero de refuerzo INEN 2167 e INEN 102, electrodo E9018-X (proceso SMAW) si se usan juntas directas a tope. Este electrodo, debido a su resistencia última más elevada, brinda una mayor seguridad de que la rotura no se producirá en la unión soldada sino en el material base. SOLDADURA  Se escogió una Varilla Microaleada ASTM A706.  La junta será directa a tope con Bisel en V doble.  La posición de soldado será horizontal ya que las varillas son de igual diámetro.  El electro que se va a utilizar es un E9018-M marca INDURA Características Principales  Electrodo manual con revestimiento básico.  Soldadura de aceros con elevada resistencia mecánica (Aplicaciones militares).  Bajo contenido de Hidrógeno Difusible Excelente calidad radiográfica. 21 ASTM A53 Grado B Cubre tubos de acero sin soldadura y soldados, en material de carbón y en algunos casos galvanizado en caliente (recubierto de zinc). Este es un material básico para tubos, y su rendimiento y precios también son similares al ASTM A106B, o API 5L B. (Vimos algunos tubos con esos tres estándares marcados, llamados “tubo de acero de tres estándares”). Entonces decimos que el tubo A53 también se usa ampliamente en servicios de minería y lodo mineral. Composición química y resistencia mecánica: 22 USOS DE TUBULAR ASTM A 53 CÉDULA #40 Acero al carbón en este caso en forma de tubería, destinada a aplicaciones de tipo mecánico y de alta presión. Empleado también en usos ordinarios como la conducción de vapor, agua, gas, y las líneas de aire. Las tuberías ASTM A106 y ASTM A53 son tuberías típicas de acero al carbono ampliamente utilizadas en diferentes industrias, transmisiones de líquidos y construcciones. Tipo De Tuberías.- Podemos dividir las tuberías y piezas especiales para agua potable empleadas en los desarrollos, en base al material empleado en su fabricación y al tipo de unión entre ellas de acuerdo a lo siguiente Linea o Red Material de la tuberia Tipo de unión ade vin Espiga-campana con anillo Policioruró de vinilo (PVC) Norma AWWA C900 y AVWA cuos — | “On refuerzo encapsulado fijo NME145/1 VIGENTE 3 campana, bridada y Juntas mecánicas Polietileno de alta densidad (PEAD] Termofusión, PE3408. Norma NIWX-E-018-SCFL-2002 Iecirofusión. bridada Linea de O as. Espiga — Campana jorma e 150 2531 z a Conducción Norma AWWA C-151 Juntas mecánica “Acero ASTM A 53 Soldads, bridada Grado B, A 106, A 134 y A 139 Juntas mecánicas Reforzado con fibra de vidño . . (P.R.F V) Norma AVWA C950-1, awnwa | Ebigacampana, brsada de MáS, ASTM DSS17, NIMX-E-253-CNCP- Uniones fiezdbles o? acero, juntas mecánicas Policloruró de vinilo (PVC) Espiga-campana con anillo Norma AYWWA C900 y AVYWA CS0S — | con refuerzo encapsulado fijo INMIX-E145/1 VIGENTE a campana, bridada Juntas mecánicas Polietileno de alta densidad (PEAD) Termofusión, Red de PE3408 electrofusión, bridada Distribución Norma NMX-E-018-SCFL-2002 Juntas mecánicas Acero ASTIMA 53 Grado B, A 106, A 134 y | Soldada, Juntas mecánicas, A139 Bridada, Coples roscados Polyester Reforzado con fibra de vdño | Espiga-campana, bridada de (P.REF Vo) Norma AVWA CS0S, AWWWA M- | PREV, Uniones flexibles de 45, ASTM D3517, NMX-E-253-CNCP-2007 | _ acero, juntas mecánicas Acero ASTM A 53 Grado Soldada, Bndada Conexión de Pozo de tren de | (5 a 195, A 134 y A 139 's mecánicas O de Hierro Fundido Gris conducción. os | Bridada y Juntas mecánicas Acero ASTIM A 53 Grado Soldada, Brdada conducción con tanque de | B,A 106, A 134 yA 139 Juntas mecánicas almacenamiento y tren de Hierro Fundido Gris _ . an descarga a red de distribución. | Norma AsTMa 126 | Biidada y juntas mecánicas Línea o Red Material de la tubería. Tipo de unión a e Espiga-sampana anillo bo aleeruó de no PC) . lado Mio lorma AYIWA C900 y aywva c90s | "9 pl o NIMI-E145/1 VIGENTE ma, Edad Polietileno de alta densidad (PEAD) Termotusión PE3408 Electrofusión Norma NMX-E-018-SCFI-2002 Bridada Hierro Fundido Dúctil GS . Espiga — Campana se Norma EN 545 e 50 2531 , na Piezas especiales A EAS Bridada, Juntas mecánicas “Acero ASTM A 53 Grado 8, A 108, A Soldada, Bridada 134 y A 139 Juntas mecánicas A qe Eridada y juntas mecánicas Polyester Reforzado con fora de vid | Eco, campana, ri (PREV) Norma Awwwa Csos, — | Esplga-campana bridada AYWWA M-45, ASTM D3S17, umc-E- | 9€ PREV, Uniones flexibles . de acero, juntas mecánicas 253-CNCP-2007 Tubería flexible de polietileno de alta A presión | Toma Domiciliaria | densidad con alma de aluminio enelramal— | Tubería flexible de Polietileno de Alta | — Termofusionada o Densidad electrofusionada con sillela | Toma Domiciliaria Cobre Soldada enel cuadro Galvanizada Roscada Los tipos de piezas especiales de la toma domiciliaria vienen descritas en Tomas Domiciliarias del presente capítulo de Lineamientos Técnicos. Los aspectos particulares no considerados por la normatividad serán validados por el área técnica de la CEA. 23 26 de aporte, el comportamiento del material base, control de problemas de discontinuidad y distorsiones, interpretación de los procedimientos de soldadura, así como la importancia del trabajo con calidad, seguridad e higiene. La parte práctica, las actividades de taller se realiza con el uso permanente y personalizado de los equipos de uso industrial de última generación. 27 PREPARACIÓN DE LA JUNTA Y FILETE O CORTE DE TUBULAR PARA SOLDADURA. La preparación de la junta en V se ha realizado de acuerdo a lo mencionado anteriormente, así como también se han dejado algunos parámetros como la cara de la raíz de 3,2 mm al igual que la abertura de la raíz de la misma medida. Usando platinas de respaldo para mantener las medidas uniformes en todo el diámetro del tubular. 28 SELECCIÓN DE MATERIAL DE APORTE O ELECTRODOS. Para la realización de esta soldadura hemos empleado dos tipos de electrodo los cuales se usarán para la soldadura de nuestra tubería ASTM A53 cédula #40. Tanto como para la raíz, pase caliente, relleno y presentación. Estos electrodos son: Electrodo Lincoln E6010: cual fue utilizado para la raíz y el pase caliente y sus características son: Electrodo 6010 Nombre comercial: FLEETWELD 5P Diámetro 1/8 (3.2 mm) Marca Lincoln Descripción: Electrodo celulósico con silicato de sodio como aglutinante para obtener mejores características de penetración y excelente propiedades mecánicas sobresaliendo el % de alargamiento especial 3/8” 31 DISEÑO DE LA JUNTA Tipo de unión: A tope Tipo de soldadura o biselado: Ranura en V simple Abertura de la raíz: 3,2 mm Longitud de cara de la raíz: 3,2 mm Angulo de ranura: 60° Metal Base Metal base 1: ASTM A 53 Grado: B Espesor: 9,5mm (3/8”) Diámetro de tubería: 152,4mm (6”) Metal base 2: ASTM A 53 Grado: B Espesor: 9,5mm (3/8”) Diámetro de tubería: 152,4mm (6”) MATERIAL DE APORTE Especificación AWS: A 5.1 Clasificación AWS: E 6010 y E 7018 Marca: Lincoln Diámetro del electrodo: 3,2 mm (1/8”) Posición Ranura: 5G Tubería Características Eléctricas Corriente: Corriente directa polaridad inversa Técnica Aportación: Múltiple 32 Limpieza: Entre pases con amoladora eléctrica cepillo y disco de desbaste Precalentamiento Se realiza un precalentamiento del material de aporte para eliminar cualquier presencia de humedad como precaución y preservación de la calidad del proceso Capas de Soldadura Capa 1 Raíz: Posición 5G, Ascendente, técnica circular, Electrodo E 6011 (1/8”), Corriente directa polaridad inversa, 110 Amperios. Capa 2 Pase Caliente: Posición 5G, Descendente, técnica circular, Electrodo E 7018 (1/8”), Corriente directa polaridad inversa, 150Amperios. Capa 3 Relleno: Posición 5G, Ascendente, técnica circular, Electrodo E 7018 (1/8”), Corriente directa polaridad inversa, 150Amperios. Capa 4 Acabado: Posición 5G Descendente, técnica circular, Electrodo E 7018 (1/8”), Corriente directa polaridad inversa, 150Amperios. AWS D1.4 SIMBOLOGIA | 3/8” 3/8” 1 1 t 18” 33