los tipos de soldaduras, Esquemas y mapas conceptuales de Materiales y Sistemas Constructivos

¡Descarga los tipos de soldaduras y más Esquemas y mapas conceptuales en PDF de Materiales y Sistemas Constructivos solo en Docsity! INTRODUCCIÓN A medida que las técnicas de unión han ido mejorando a través del tiempo, también lo han hecho el entorno y el modo de vida de los seres humanos, los materiales, las herramientas y la maquinaria avanzaron conforme se desarrollaba la civilización. La unión de herramientas de trabajo comenzó cuando un individuo unió un palo a una piedra para crear templos y pirámides que se sujetaban con una mezcla de yeso. Algunas paredes que a un existen presentan una figura orientada en el espacio que era tan apropiada entonces como lo es ahora (un dios con cabeza de ibis llamado thoth, que protegía la luna y del que se creía que cruzaba el espacio en un navío). En los tiempos antiguos se utilizaban otros tipos de adhesivos para unir la madera y la piedra. Sin embargo, paso mucho tiempo antes de que los antiguos descubrieran un método para unir metales. Los trabajadores de las edades de bronce y de hierro comenzaron a solucionar los problemas de formar, fundir y alear metales. La soldadura de superficies metálicas fue un problema que desconcertó durante mucho tiempo a los trabajadores del metal en ese periodo. Los primeros métodos de unión en metales incluyeron procesos como el de formar un molde de arena encima de una pieza de metal y fundir la forma deseada directamente sobre el metal base, de manera que ambas partes se fundían juntas, formando una única pieza de metal. Desde finales de la primera guerra mundial, se han desarrollado muchos métodos de soldadura para unir metales. Estos métodos de soldadura variados de soldadura juegan un papel importante en la expansión y producción de la industria de la soldadura. La soldadura se ha convertido en un método fiable, eficiente y económico para unir metales. CAPÍTULO | LA SOLDADURA 1.1 DEFINICIÓN La soldadura se define como un proceso de unión que produce la coalescencia de materiales calentándolos a la temperatura de soldadura, con o sin la aplicación de presión o mediante la aplicación de presión sola y con o sin el uso de metal de aportación, En el lenguaje menos técnico, una soldadura se produce cuando las piezas separadas de material que se van a unir se combinan y forman una pieza al ser calentadas a una temperatura lo suficientemente alta como para causar ablandamiento o fusión y fluyen juntas. Se puede utilizar o no presión para unir las piezas. En algunos casos, la presión sola puede ser suficientemente para forzar a que las pieza. Cuando es necesario, se agrega material de aportación para formar una soldadura completa en la junta. También es importante señalar que utilizamos la palabra material porque hoy en día, se pueden hacer soldaduras de una lista cada vez mayor de materiales, como plástico, cristal y cerámica. (jeffus, 2009) METAL BASE BARRERAS DE ARENA SOLDADURA, Figura 1, soldadura por flujo: (A) dos piezas de placa de metal, (B) se retiene la arena para mantener en el sitio el metal fundido, (C) se vierte metal fundido entre las placas de metal y (D) placa soldad terminada. 1.2 UTILIZACIÓN DE LA SOLDADURA Las técnicas de soldaduras modernas se emplean en la construcción de numerosos productos, barcos, edificios, puentes, y aparatos recreativos se fabrican mediante proceso de soldadura. La soldadura se utiliza con frecuencia para producir las maquinas que sirven para fabricar productos nuevos. Figura 4, Soldadura Fuerte. Es una técnica de unión térmica en la que un metal de aportación fundido penetra al interior de un huelgo capilar comprendido entre los metales a unir. Los metales de aportación para soldadura fuerte tienen una temperatura de fusión superior a 450 *C, pero siempre inferior a la de los metales que van a unirse En las soldaduras por gas el oxígeno actúa como comburente, mientras como combustible se pueden emplear varios gases (propano, butano, acetileno...) en función del tipo de aplicación. Si se usa el material de aporte adecuado, proporciona una unión con características resistentes incluso superior a la del metal base. Simplemente tenemos que conectar el soldador o estañador a la corriente eléctrica y dejar que caliente la punta. 1.1.2.3. SOLDADURA OXICETILÉNICA Aplicaciones: Láminas de Acero o Hierro. Se utiliza en construcción, en la industria naval y en la automovilística. Tipo: Homogénea. Material de Aportación: El mismo que el de las piezas que se van a unir. Temperatura de Soldadura: Mayor de 3.000*C. Instrumento: Soplete Oxiacetilénico. La soldadura oxicetilénica es la forma más difundida de soldadura autógena, No es necesario aporte de material. Este tipo de soldadura puede realizarse con material de aportación de la misma naturaleza que la del material base (soldadura homogénea) o de diferente material (heterogénea) y también sin aporte de material (soldadura autógena), Para lograr una fusión rápida (y evitar que el calor se propague) se utiliza un soplete que combina oxígeno (como comburente) y acetileno (como combustible). Figura 5, Soldadura Oxicetilénica 1.1.2.4. SOLDADURA POR RESISTENCIA ELÉCTRICA Aplicaciones: tiene gran importancia en la industria moderna, sobre todo en chapa fina. Se emplea en la fabricación de carrocerías de automóviles, electrodomésticos (por ejemplo, neveras), y en las industrias eléctrica y de juguetería. Tipo: Homogénea. Material de Aportación: No hay. Temperatura de Soldadura: La misma que la temperatura de fusión de los materiales a unir. Instrumento: La temperatura de las partes a unir y del metal de aporte se puede lograr por medio de resistencia a la corriente (puntos), por inducción (costura) o por arco eléctrico. En los tres métodos el calentamiento se da por el paso de la corriente entre las piezas metálicas a unir. Para cada tipo se usa una máquina diferente. Veamos 3 ejemplos de máquinas para soldadura por resistencia eléctrica. Tipos de soldadura por arco eléctrico: 1.1.2.4.1. SOLDADURA POR PUNTOS: Figura 6, soldadura por puntos Las piezas -generalmente chapas- quedan soldadas por pequeñas zonas circulares aisladas y regularmente espaciadas que, debido a su relativa pequeñez, se denominan puntos. Las chapas objeto de unión se sujetan por medio de los electrodos y, a través de ellos, se hace pasar la corriente eléctrica para que funda los puntos. 1.1.2.4.2. SOLDADURA POR COSTURA: SOLDADURA POR COSTURA Figura 7, soldadura por costura La soldadura eléctrica por costura se basa en el mismo principio que la soldadura por puntos, pero en este caso las puntas de los electrodos se sustituyen por rodillos, entre los cuales y, presionadas por el borde de éstos, pasan las piezas a soldar. 1.1.2.4.3. SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO: 10 O Tipo de Revestimiento Posición de soldeo Corriente eléctrica E6010 Ah celulosa. sodio F.V.OH.H aC (+) E6011 Alta celulosa, potasio F.V.OH,H CASCO) E 6022 Alto titanio, sodio F, Y, OH, H CA, CC [-) E60:3 Ako titanio, porasio F.Y,OH,H CA, CC (56 0C() 16020 Alta éxodo de luerro D-Iilere CA, CC) E 6020 Alto óxido de hierro F CA, CC (600 () E7014 Hieno en polvo, lilanio F,V,OH,H CA, CC (600 () E7015 Bajo hidrógene, sodio F.V.OH.H CC E E70:6 Bajo hidrógeno, potasio F.V.OH,H CA6 CC (+) E7018 Bajo hidrózeno, potasio, hierro en polvo F.V,OH,H CA6CC(+) E 7018M Bajo hidrógeno, husrro en polvo F.V.OH,H cc E7074 Hierro en polvo, titanio H-Filete, F CA.COÓCNC E) E 7027 £ilto óxido da hierro. hierro en polvo E Filete CA CCcr) E 7027 Allo úxido de hienzo, kiero en polvo F CA, CC (000 E 7028 Bajo hidrógeno, potasio H-Filete. F CA6CC(+) E 7028 Hierro en polvo E 7048 Bajo hidrógeno, potasio CAóCU(I) E7047 Hierro en polvo Tabla N*2, resumen donde se indica el tipo de corriente y revestimiento del electrodo según la norma AWS 2.2 Clasificación de electrodos para aceros inoxidables La especificación AWS A5.4 dicta las normas de clasificación de electrodos para soldar aceros inoxidables. Como los casos anteriores, el sistema de clasificación de estos electrodos también es numérico. Como muestras de clasificación de estos tipos de electrodos son, por ejemplo, E 308-15, ó E 310-16 Antes de entrar en la explicación del sistema, es conveniente resaltar que los aceros inoxidables sean identificados de acuerdo a lo que indica la AISI. Así por ejemplo, el acero inoxidable AISI 310 corresponde a un acero cuya composición química es del 25% de Cr y el 20% de Ni, entre sus elementos principales. 11 La especificación AWS A5.4, que se refiere a los electrodos para soldadura de aceros inoxidables, trabaja con la siguiente designación para electrodos revestidos: EXXOCYZ donde, E, indica que se trata de un electrodo para soldadura por arco; XXX, indica la numeración que se corresponde a la Clase AISI de acero inoxidable, para el cual está destinado el electrodo. Y, el penúltimo número indica la posición en que puede utilizarse. Así de los ejemplos E 308-15, ó E 310-16, el "1" indica que el electrodo es apto para todas las posiciones. Z, el último número de los ejemplos anteriores (5 y 6) señala el tipo de revestimiento, la clase de corriente y la polaridad a utilizarse, en la forma siguiente: 2.3. Clasificación de electrodos para metales no ferrosos La especificación AWS A5.15 dicta las normas de clasificación de electrodos para soldar metales no ferrosos. En este caso el sistema de clasificación de estos electrodos es simbólico, es decir, que se indica el símbolo químico del elemento o elementos metálicos predominantes en el análisis del núcleo metálico del electrodo. El sistema utiliza el prefijo E, que significa que el producto es un electrodo para soldar, seguido de los elementos considerados significativos. Por ejemplo E Cu Sn A, los símbolos indican que el electrodo está compuesto básicamente de cobre (Cu) y estaño (Sn). Por último, el caso concreto para soldadura de hierro fundido, la denominación del electrodo termina con las letras Cl. Por ejemplos, E ni-Cl, E ni Fe-Cl, etc. 2.2.1. - Clasificación de electrodos y flujos para arco sumergido La especificación AWS A5.17 dicta las normas de clasificación de electrodos por proceso de arco sumergido para aceros al carbono. Esta especificación identifica los electrodos con el prefijo E (electrodo para arco eléctrico), seguido de la letra que indica el contenido de manganeso y que puede ser L (bajo), M (medio) 6H (alto). A continuación sigue uno o dos dígitos que dan el contenido nominal de carbono en centésima de porcentaje. Finalmente, algunos electrodos traerán una letra K para significar que es un producto obtenido de un acero calmado al silicio. 12 INGA INS Carbono Silicio Otros ELg 20,10 0,30-0,55 0,05 0,5 EL8K 20,10 0,30-0,55 0,10-0,20 0,5 EL12 0,07-0,15 0,35-0,60 0,05 0,5 EM5K 0.06 0,90-1.40 0,4-0,7 0,5 EM12 0,07-0,15 0,85-1,25 0,05 0,5 EM12K 0,07-0,15 0,85-1,25 0,15-0,35 0,5 EM13K 0,07-0,19 0,90-1,40 0,45-0,70 0,5 EM15K 0,12-0,20 0,85-1,25 0,15-0,35 0,5 EH 14 0,10-0,18 1,75-2,25 0,05 0,5 Tabla N%3, Las propiedades mecánicas del depósito dependen del fundente que se use con cada electrodo. 2.2.2. Clasificación de electrodos para soldaduras al arco con gas La especificación AWS A5.18 dicta las normas de clasificación del material de aporte para procesos de soldadura con protección gaseosa (MIG/MAG, TIG y plasma). En este caso, los electrodos se denominan de la siguiente forma: ERXX-SX 15 separación entre el electrodo y la pieza metálica que se suelda, sosteniéndose esa corriente por una columna de gas ionizada que se denomina plasma, misma que permite que fluya la corriente eléctrica. El proceso de soldado mediante arco eléctrico se inicia al acercar el electrodo a la pieza de trabajo (que previamente ya está conectada al otro polo), separando el electrodo a una distancia mínima entre la pieza a soldar y el mismo electrodo, permitiendo que se forme un pequeño arco eléctrico que produce temperaturas mayores los cinco mil grados centígrados fundiendo el metal. Las soldaduras de arco eléctrico se pueden clasificar a su vez en dos tipos, la soldadura de electrodo revestido y la soldadura de alimentación de alambre. 3.2. Soldadura con TIC.- Es un tipo de soldadura con arco eléctrico en donde se utiliza un gas (el gas tungsteno y en ocasiones otros gases como el torio y el circonio), que son inertes, protegiendo al electrodo lo que evita que se gaste demasiado con el uso. 3.3. Tipo de soldadura con Tic Soldadura MiG.- En esta soldadura se utiliza un mig o varilla de metal de “aportación” (fundente) y un gas protector químicamente inactivo (inerte) que lo aisla de la atmósfera, el material fisionable o de aporte es un alambre que se suministra automáticamente por el equipo (pistola de soldar), tanto las estándares que tienen la fuente del alambre del material de aporte en la máquina de soldar, como las de bobina que lo tienen en un rollo o bobina dentro de la misma pistola, es un tipo de soldadura que fusiona mediante un arco eléctrico pero en donde el material de aporte (el alambre que se funde) es suministrado por la pistola, dependiendo del tipo de alambre utilizado, puede ser necesario usar un gas de “protección” de las piezas soldadas. 3.4. Barras para soldar Soldadura por haz de electrones o láser.- Este tipo usa la energía emitida por un rayo láser para fundir los materiales que se pretenden unir, calentando las zonas que se desea queden soldadas, fusionando las partes de los materiales, ya que el calor fusiona el material. Esta poco difundida ya que existe un elevado costo económico para adquirir estos aparatos. 3.5. Soldadura autógena. Es un método muy eficiente para soldar, ya que con este tipo de soldadura se consiguen las temperaturas de ebullición de los materiales, lo que mejora la formación de enlaces entre los materiales. Funciona al quemar gases a altas presiones, que producen flamas oxiacetilénicas que 16 mediante un gas combustible y uno carburante alimentan las llamas a mucha presión en puntos concentrados, fundiendo las uniones de las partes que se pretenden soldar. 3.6. Soldadura con plomo. Es el tipo de soldadura que más se usaba antaño para trabajos de plomería, ya que el punto de fusión del plomo es bastante bajo y se facilitaba su calentamiento incluso mediante el uso de combustibles como el carbón, en donde se calentaban los primeros cautines, (originalmente barras metálicas con puntas especiales). Ya en la era electrónica y con el uso de cautines eléctricos se seguía usando plomo para soldar algunos circuitos, pero por la toxicidad de este metal, se cambió por otros metales de fácil fundición. 3.7. Soldadura sin plomo. Es el tipo de soldadura (para plomería y aparatos electrónicos principalmente), que evolucionó a partir de la anterior, siendo sustituido el plomo tóxico, por metales menos dañinos al ambiente y la salud, como el estaño, el cobre y la plata,( en algunos casos el antimonio y el aluminio), ya que su punto de fusión es relativamente bajo. 3.8. Soldadura en estado sólido. Se llaman así porque los materiales no llegan a su fase líquida a pesar de ser calentados, se divide en los siguientes tipos: 3.8.1. Soldadura por fricción.- Es en donde los materiales son sometidos a fricción y compresión para calentarlos y asegurar la unión mediante la presión. 3.8.2. Soldadura por difusión.- Consiste en calentar los materiales y comprimirlos unos con otros para de esta manera unirlos, Soldadura con rodillos y presión.- En este tipo los materiales se hacen pasar por dos rodillos que ejercen una presión muy elevada en los materiales obligándolos a unirse sin la necesidad de calor. (indutcsae, sf.) Referencias (jeffus, 2009: , (jeffus, 2009), https://www.areatecnologia.com/tipos-de-soldadura.html, s.f.: , (https://www.areatecnologia.com/tipos-de-soldadura.htmli, s.f.), indutcsae, s.f.: , (indutcsae, s.f.), 17