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    Gua de Soldadura en AdaptadoresHensley XS/K-MAX para Minera

    NO.GUIA-XSKMAX-SOLD-12-06-ESP

    Hal J. Battes, AWS CWI & CWETechnical Support Manager & Certified Welding EducatorHensley Ind.

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    1. Preparacin del Labio y Elementos a Instalar

    Las superficies a ser soldadas deben estar libres de la sarro, grasa,pintura, agua y cualquier otra impureza. Mantener la superficie apta para

    soldar, esta es una prctica comn y mencionada en todos los cdigos desoldadura incluyendo la AWS 14.3, Especificacin para Soldar en Equipos demovimiento de tierra y de Construccin. Las superficies deben estarsuficientemente limpias para que no haya nada que pudiera contenerhidrocarburos, los cuales estropean el calor del arco produciendo hidrgeno,que puede ser absorbido por la soldadura y causar fisuras. La preparacin delas superficies de la soldadura puede lograrse a travs de arenado, destruccindel tiro, pulverizado, torchado, o una combinacin de cualquiera de estosprocesos.

    En una nueva instalacin, reconstruccin, o conversin, puede haber espacios

    entre los adaptadores y la placa del labio. Si estos no son mayores que 3/32 2.4mm, no requieren ningn trabajo adicional, simplemente buenas y slidastcnicas de soldadura. Espacios mayores de 3/32 2.4mm, debe trabajarse dela siguiente manera:

    Precaliente las piernas del adaptador a 300F 150C. Rellene con cordones de soldadura para reducir el espacio entre la pierna

    del adaptador y el labio. Esmerile la soldadura para dejar una superficie lisa en el rea de

    biselado para soldadura del adaptador. Revise el ajuste del adaptador entre el labio y la pierna del adaptador,

    si an se mantiene la condicin de espacio suelde nuevamente de lamisma manera que se ha indicado.

    Si la abertura del adaptador es demasiado estrecha para encajar en el labio, sepermite el ranurado para ajustar el adaptador al labio.

    2. Procesos de Soldadura

    La soldadura puede ser realizada bajo los siguientes procesos:

    Shielded Metal Arc Welding (SMAW) Soldadura por arco elctrico

    Gas Metal Arc Welding (GMAW) Soldadura por arco con gasprotector

    Flux-cored Arc Welding (FCAW) Soldadura por vaciado

    Puede emplearse una combinacin de estos procesos.

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    3. Soldaduras recomendadas

    4. Caractersticas Elctricas

    a) Polaridad

    Toda la soldadura se har utilizando Corriente Directa a electrodo positivo(DCEP).

    b) Rangos de Corrientes y Amperajes.

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    5. Posicin de Soldadura

    Toda la soldadura debe hacerse en la posicin plana u horizontal. Elcambio de la posicin plana u horizontal se permite de acuerdo a la figura

    mostrada debajo que se adapta a la norma AWS D1.1, Norma de SoldaduraEstructural-Acero, figura 4.2 Posiciones de soldaduras de filete.

    Fig. 4.2

    El eje longitudinal de la soldadura puede inclinarse hasta 15 con respecto alplano horizontal. El centro de la cara de la soldadura (C) debe quedar dentro delos lmites rotatorios de 80 a 280 como se muestra.

    6. Precalentamiento y Temperaturas entre pases

    Precaliente toda la zona antes de realizar el trabajo de soldadura, corte oranurado. Todo proceso de corte o soldadura tiene una fuente de calor queprovoca una alta temperatura, estas temperaturas altas exceden el puntofundicin del metal base. Esto crea el problema de transmisin de altatemperatura, fuente de calor localizado, y produce efectos alrededor delmaterial base.

    Un gran diferencial de temperatura causa expansin y reduccin trmica,tensiones altas, reas endurecidas, y un rea muy pequea para el escape degases de hidrgeno del acero. Precalentando reducirn el peligro fisuras en lasoldadura, reduce la dureza mxima de la zona afectada por el calor, contraetensiones, disminuye la distorsin, y crea una rea ms grande para el escapede gases de hidrgeno del metal.

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    Antes de cualquier corte, ranurado y operacin de soldadura, debe alcanzar ymantenerse las siguientes temperaturas:

    Notas: Si la humedad ambiente es alta y o la temperatura est debajo de 40F

    4C, el valor indicado en la tabla debe aumentarse en 80F 27C. En ningn momento debe ser soldado algn tipo material o espesor

    cuando la temperatura del acero esta cerca o debajo de los 40F / 4C.

    Precalentando con quemadores es mucho ms eficaz cuando el calor esaplicado en la parte inferior de la pieza a trabajar y colocando con mantasaislantes en la parte superior. Las mantas ayudan dispersar el calor

    uniformemente as como retener el calor que se ha aplicado. Mida latemperatura con un termmetro indicador de Lpiz de Barra o un termmetroinfrarrojo en la parte superior. Esto asegurar que el precalentado no sea sloen la superficie del material, sino un completo precalentamiento a travs delespesor del material a ser soldado.

    Enfre lentamente. No permita el enfriamiento de las partes o conjuntos departes se disperse a la temperatura ambiente. El enfriamiento debe serproporcionalmente, este no debe exceder los 130F 55C, por hora. Si latemperatura ambiente esta cerca o debajo de los 40F 5C, la pieza debecubrirse en una manta termal para asegurar el enfriamiento bajo la proporcin

    indicada, o la parte entera puede post-calentarse entre 300 y 400F 149 y204C durante cuatro horas y entonces enfriar al aire.

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    7. Secuencia de Soldadura

    a) Para el montaje de adaptadores de 2 Piernas Hensley

    Coloque el adaptador sobre el labio en la posicin que corresponde. LaPierna superior del adaptador debe estar en completo contacto conla superficie superior del labio. Cualquier condicin de abertura debeser rellenada por la parte inferior del adaptador (Pierna Inferior deladaptador). Asegrese que las condiciones de relleno cumplan con losrequerimientos mencionados en esta publicacin. Precaliente de acuerdo a lasindicaciones de la carta de precalentamiento. Deposite un cordn de 1 25mm de longitud en la raz de la ranura o biselado en cada lado del adaptador.

    La soldadura se comienza en la parte lateral inferior del adaptador. La piernainferior del adaptador es ms corta que la pierna superior, de tal manera que

    requiere menos soldadura. Iniciando la secuencia de la soldadura en la partelateral inferior del adaptador ayudar a asegurar que la placa del labiopermanezca plana. Empiece soldando por el frente de la ranura de lasoldadura en la parte lateral inferior del adaptador y avance hacia la parte deatrs o taln del adaptador. No empiece la soldadura ms all de la partefrontal de la ranura de soldadura en del adaptador, cercana a la parte frontaldel labio. Deposite la soldadura en el lado opuesto del adaptador que une elprimer cordn a la parte de atrs o taln del adaptador. Repita este procesopara el segundo y terceros pasos de la soldadura. Vare las longitudes de loscordones de soldadura para que las terminaciones (crteres) no estn en lamisma ubicacin. Vulvase al otro lado del labio.

    b)Secuencia de soldadura en la parte inferior del Labio

    El depsito de soldadura de raz en la pierna superior del adaptador se iniciaa 1 25mm del borde de ataque del labio y de un lado a otro en la parte deatrs del adaptador. Termine esta soldadura 1 25mm ms all del fin delradio en el lado opuesto del adaptador (vea la figura debajo). Deposite la

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    soldadura al frente de la ranura de la soldadura y avance hacia el primer pasede soldadura.

    No suelde dentro de 1 25mm del borde de ataque del labio. Deposite uncordn similar en el lado opuesto del adaptador. Repita este proceso para el

    segundo y el tercer pase de soldadura. Vare las longitudes de los cordones desoldadura para que las terminaciones (crteres) no est en la misma ubicacin.Vulvase al otro lado del labio.

    c) Secuencia de soldadura en la parte superior del Labio

    Para lograr el tamao final de soldadura de filete, siga la secuencia desoldadura de la pierna superior del adaptador (vea la figura debajo).Tambin se recomienda alternar la soldadura entre adaptador y adaptadorsiguiendo la secuencia mostrada ms abajo.

    8. Ejemplos de soldadora de adaptadores

    a) Ejemplo de secuencia de soldadura de la pierna Inferior a lapierna superior.

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    b)Ejemplo de secuencia de soldadura de adaptador a adaptador

    El tamao del filete de soldadura debe quedar a un mnimo de 1/16 1.6mmsobre el borde de la ranura de soldadura del adaptador. El ltimo filete desoldadura debe ser una soldadura de filete igual en todas las patas. Paramuchos de los adaptadores de tamao para minera, se requiere un tamao delfilete en una proporcin de 2 a 1. En este caso, la longitud de la base del filetede soldadura de la pierna en el labio, es dos veces la longitud de la altura alborde de la ranura de soldadura del adaptador.

    c) Ejemplo de soldadura en adaptador de Minera

    (Maquinaria de 100 toneladas o ms)

    Se recomienda el uso de placas iniciadoras de soldadura en losadaptadores del tamao minero. Las placas iniciadoras de soldadura deben

    construirse de placa con un espesor mnimo de 1/4" 6mm, (ASTM A36 oequivalente) y debe tener una longitud no menor de 2" 50mm del inicio de lasoldadura del adaptador al final de la placa. Las placas deben ser posicionadas1/4" 6mm fuera del bisel de soldadura del adaptador. Una vez completados lasoldadura de filete, quite las placas de inicio utilizando varillas de carbn(torch).

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    d)Adaptador de extremo de pierna partida Hensley

    Las siguientes instrucciones son para soldar adaptadores de esquina(pierna partida), los que hacen contacto con la placa lateral del balde (ala).Tome nota de las reas que se deben soldar y las reas que no se debensoldar:

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    Ubique el adaptador en la placa del labio. Asegure que el labio seencuentre en buenas condiciones y acorde a los requisitos mencionados enesta publicacin. Precaliente de acuerdo a la tabla de precalentamiento.Deposite un cordn de raz de 1 25mm de longitud en la bisel de soldaduraen cada lado del adaptador.Comience soldando en la parte inferior del adaptador. La pierna inferior del

    adaptador es ms corta que la pata superior, de tal manera que requerirmenos soldadura. Iniciando la secuencia de la soldadura en la parte inferior deladaptador, ayudar a asegurar que la placa del labio permanezca plana y quelas tensiones se igualen tanto en la parte superior como en la inferior. Iniciesoldando al frente de la ranura de soldadura en la pata inferior y avance haciala parte de atrs o taln del adaptador. No empiece la soldadura ms all de laparte frontal de la ranura de soldadura en del adaptador, cercana a la partefrontal del labio. Deposite la soldadura en el lado opuesto del adaptador queune el primer cordn a la parte de atrs o taln del adaptador. Repita esteproceso para el segundo y tercer paso de soldadura. Vare las longitudes de loscordones de soldadura para que las terminaciones (crteres) no estn en la

    misma ubicacin. Vulvase al otro lado del labio.

    Empiece soldando la pata superior interna del centro de la pata haciaatrs y suelde cordn de raz al fondo de la ranura de la soldadura. El segundocordn se deposita del centro de la pata superior externa y se extiende al finalde la ranura de la soldadura hacia la parte de atrs de la pata. En la patainterior, empiece el cordn de raz al frente de la ranura de la soldadura yavance a partir del punto del primer cordn. No suelde en la primera 1 25mm del borde de ataque del labio. Deposite un cordn similar en el ladoopuesto del adaptador. Repita este proceso para el segundo y el tercer pase de

    soldadura. Vare las longitudes de los cordones de soldadura para que lasterminaciones (crteres) no estn en la misma ubicacin. Vulvase al otro ladodel labio.

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    El tamao del filete de soldadura debe quedar a un mnimo de 1/16 1.6mm sobre el borde de la ranura de soldadura del adaptador. El ltimo filetede soldadura debe ser una soldadura de filete igual en todas las patas. Paramuchos de los adaptadores de tamao para minera, se requiere un tamao delfilete en una proporcin de 2 a 1. En este caso, la longitud de la base delfilete de soldadura de la pierna en el labio, es dos veces la longitud de la alturaal borde de la ranura de soldadura del adaptador.

    9. Terminaciones de soldaduraa) Esmerilando

    Las reas soldadas al labio deben ser desgastadas suavemente. Todaslas soldaduras deben ser desgastadas en su parte superior e inferior.

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    Al esmerilar debe producir una superficie lisa libre de la aspereza y desnivelasociados con los cordones de soldadura. Las puntas de las soldaduras debenterminar con una superficie suave entre el labio y el adaptador. La terminacin

    debe tener un radio mnimo de 1/8 3mm.

    b)Direccin del esmerilado

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    c)Adaptador de Minera (Maquinaria de 100 toneladas ms)

    10. Cordn de Templado o Recocido

    El cordn de soldadura de templado o recocido son cordones adicionalescolocados en la parte superior del filete de soldadura o en la parte inferior delfilete de soldadura. La aplicacin del cordn de soldadura de templado orecocido est diseada para reducir el riesgo de hidrgeno asistido por elagrietamiento. El calor de estos cordones, templan, recocen, o ablandan con elultimo pase en sentido contrario, el cordn de unin al labio y la ZonaAfectada por Temperatura, (HAZ), dentro de la unin al labio causado por elpaso de la soldadura adyacente a dicha unin.

    El cordn de templado debe ir entre 1/8 y 3/16 3,2 y 4,8mm de la partesuperior del cordn de soldadura del adaptador y a la misma distancia de laparte inferior del cordn de soldadura.

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    La tabla de medidas de electrodos para cordn de Templado

    11. Trminos y definiciones

    ELECTRODO:

    Son varillas metlicas preparadas para servir como material de aporte enprocesos de soldadura por arco. La varilla metlica (alma), a menudo varecubierta de distintos materiales (revestimiento), en funcin de lacomposicin de la pieza a soldar. Al aportar material estos electrodos se vanconsumiendo. En el caso de las prcticas realizadas, hemos utilizado electrodoscon revestimiento de rutilo, un material que presenta unas soldaduras de muybuen aspecto, con buenas caractersticas mecnicas, un arco estable, y

    posibilitan soldar en cualquier posicin.

    PLASMA:

    Est compuesto por electronesque transportan la corriente y que vandel polo negativo al positivo, iones metlicos, que van del polo positivo alnegativo, tomosgaseososque se van ionizando y estabilizndose conformepierden o ganan electrones produciendo gran cantidad de calor en esteproceso, (y radiacin electromagntica), adems de productos de la fusin,tales como vapores que ayudarn a la formacin de una atmsferaprotectora.

    LLAMA:

    Es la zona que envuelve al plasma, y presenta menor temperaturaque ste, formada por tomos que se disocian y recombinan, desprendiendocalor, y por la combustin del revestimiento del electrodo. Otorga al arcoelctrico su forma cnica.

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    BAO DE FUSIN:

    La accin calorfica del arco provoca la fusin del material, donde partede ste se mezcla con el material de aportacin del electrodo, provocando lasoldadura de las piezas al solidificar.

    CRATER:

    Surco producido por el calentamiento del metal. Su forma y profundidadvendrn dadas por el poder de penetracindel electrodo.

    CORDN DE SOLDADURA:

    Est constituido por el metal base y el material de aportacin delelectrodo, y podemos diferenciar en l dos partes: Escoria, compuesta porimpurezas que son segregadas durante la solidificacin, y que posteriormenteson eliminadas; y sobre espesor, formado por la parte til del material de

    aportacin y parte del metal base, ser lo que compone la soldadura en s.