¡Descarga procesos de soldadura y más Exámenes en PDF de Mecatrónica solo en Docsity! Instituto Tecnológico José Mario Molina Pasquel y Henríquez Ingeniería Mecatrónica Campus Chapala Procesos de Fabricación Unidad 5 Practica de soldadura Prof. Ing. Víctor González Villanueva José Armando Carbajal Gómez 21/Noviembre/2020 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? 𝑷𝑫 = 𝑷 𝑨 𝑷 = (𝟎. 𝟕𝟎)(𝟑𝟓𝟎𝟎) = 𝟐𝟒𝟓𝟎 𝒘 𝑨 = 𝝅𝒓𝟐 𝑨 = (𝟑. 𝟏𝟒𝟏𝟔)(𝟏. 𝟖𝟕𝟓)𝟐 = 𝟏𝟏. 𝟎𝟒 𝒎𝒎𝟐 𝑷𝑫 = 𝟐𝟒𝟓𝟎 𝟏𝟏. 𝟎𝟒 = 𝟐𝟐𝟏. 𝟗𝟐 𝑾/𝒎𝒎𝟐 Energía de fusión unitaria 2. Calcule la energía unitaria para la fusión de los siguientes metales: a) aluminio y b) acero al simple bajo carbono. a) Aluminio. 𝑼 = 𝟑. 𝟑𝟑(𝟏𝟎−𝟔)(𝟗𝟑𝟎)𝟐 = 𝟐. 𝟖 𝑱/𝒎𝒎𝟑 b) Acero al simple bajo carbono. 𝑼 = 𝟑. 𝟑𝟑(𝟏𝟎−𝟔)(𝟏𝟕𝟎𝟎)𝟐 = 𝟗. 𝟔𝒎𝒎𝟑 Soldadura por resistencia 5. Se ejecuta una operación de RSW para hacer una serie de soldaduras de punto entre dos piezas de aluminio, cada una con un espesor de 2.0 mm. La energía de fusión unitaria para el aluminio es de 2.90 J/mm3. La corriente de soldadura es de 6 000 amperes y una duración es de 0.15 s. Suponga que la resistencia es de 75 microohms.La pepita de soldadura resultante mide 5.0 mm de diámetro por 2.5 mm de espesor. ¿Cuánto de la energía total generada se usó para formar la pepita de soldadura? 𝑯 = (𝟔𝟎𝟎𝟎)𝟐(𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟕𝟓)(𝟎. 𝟏𝟓) = 𝟒𝟎𝟓 𝑱 𝑽 = 𝟐. 𝟓 𝝅(𝟓)𝟐 𝟒 = 𝟒𝟗. 𝟎𝟖 𝒎𝒎𝟑 Calor requerido para fundir el volumen de la pepita(𝟒𝟗. 𝟎𝟖)(𝟐. 𝟗𝟎) = 𝟏𝟒𝟐. 𝟑𝟑 𝑱 El calor restante es 𝟒𝟎𝟓 − 𝟏𝟒𝟐. 𝟑𝟑 = 𝟐𝟔𝟐. 𝟔𝟕 𝑱(35 % del calor total). Soldadura con oxígeno y gas combustible 6. En el ejemplo 31.3 del texto, suponga que el combustible usado en la operación de soldadura es MAPP en lugar de acetileno y que la proporción de calor concentrado en el círculo de 9 mm es de 60% en lugar de 75%. Calcule: a) la velocidad del calor liberado durante la combustión 𝑹𝒉 = (𝟎. 𝟑 𝒎𝟑 𝒉 ) (𝟗𝟏. 𝟕 𝒙 𝟏𝟎𝟔 𝑱 𝒎𝟑 ) = 𝟐𝟕. 𝟓𝟏 𝒙 𝟏𝟎𝟔 = 𝟕𝟔𝟒𝟏. 𝟔 𝒋/𝒔 b) la tasa del calor transferido a la superficie de trabajo (𝟎. 𝟐𝟎)(𝟕𝟔𝟒𝟏. 𝟔) = 𝟏𝟓𝟐𝟖. 𝟑𝟐 𝑱/𝒔 c) la densidad de potencia promedio en el área circular. 𝑷𝑫 = 𝟎.𝟔𝟎(𝟏𝟓𝟐𝟖.𝟑𝟐) 𝟔𝟑.𝟔 = 𝟏𝟒. 𝟒𝟏 𝑾/𝒎𝒎𝟐 Soldadura con haz de electrones 7. El voltaje en una operación de EBW es de 45 kV y la corriente del haz es de 60 miliamperes. El haz de electrones se concentra sobre un área circular con un diámetro de 0.25 mm. El factor de transferencia de calor es de 0.87. Calcule la densidad de energía promedio en el área, en watts/mm2 𝑨 = 𝝅(𝟎. 𝟐𝟓)𝟐 𝟒 = 𝟎. 𝟎𝟒 𝒎𝒎𝟐 (𝟎.𝟖𝟕)(𝟒𝟓𝟎𝟎𝟎)(𝟎.𝟎𝟔) 𝟎.𝟎𝟒 = 𝟓𝟖𝟕𝟐𝟓 𝑾/𝒎𝒎𝟐 Conclusion: Es importante hacer los calculos nesesarios para contabilizar el material utilizado ademas de saber los desgastes de las maquinas de operación para analizar un buen funcionamiento y un correcto analisis de ejecusion asi como tambien aprender a indentificar o utilizar el mejor proseso de soldadura que se requiera en la industria.
