guias lab soldadura ii 2015b

Elaborado por: Roberti Velasco

LABORATORIO DE PROCESOS

DE MANUFACTURA

Fecha: 12/10/2015

Rev: 1 Laboratorio de Soldadura II

PRÁCTICA 1

1. TEMA. HIGIENE Y SEGURIDAD INDUSTRIAL EN SOLDADURA

2. OBJETIVO GENERAL.

Identificar los peligros y riesgos a los que están expuestos los actores de un proceso de

soldadura en base a la norma ANSI Z49 – 1

3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

Identificar condiciones inseguras y actos inseguros en procesos de soldadura.

Familiarizar al estudiante con el contenido de la norma ANSI Z49-1

Conocer nociones básicas de seguridad industrial y seguridad en el proceso de

soldadura

4. PROCEDIMIENTO.

a) Atender la explicación del instructor sobre las situaciones de trabajo que involucra la

inspección de soldadura.

b) Consultar la norma ANSI Z49 – 1.

c) Contestar el cuestionario con ayuda de la norma o algún otro recurso explicativo.

d) Entregar el cuestionario en la fecha que determine el profesor.

5. CUESTIONARIO.

a) En un proceso de soldadura establezca las condiciones inseguras y actos inseguros

para: personal operativo, personal de control de calidad, personal de supervisión.

b) ¿Cuál es el alcance de la norma ANSI Z49 – 1?

c) ¿Cuáles son los riegos en la ejecución de corte térmico de los materiales? Determine

actividades puntuales respecto a: purga de las válvulas de los cilindros antes de

conectar los reguladores a los cilindros, manipulación de un regulador a un cilindro,

purga de las mangueras de oxígeno y acetileno antes de encender el soplete.

d) ¿En el equipo de suelda oxiacetilénica se debe tener un procedimiento de inspección

del estado del equipo y reguladores antes y después de su uso? De ser afirmativa su

respuesta, proponer un procedimiento de inspección del estado del equipo y

reguladores

e) Enumerar las causas por las que se produce un retroceso de llama en la soldadura

oxiacetilénica. Justificar

f) Explicar tres efectos en la salud de todos los actores en un proceso de soldadura por

arco eléctrico. Justificar

g) ¿Qué es el TLV que aparece en las MSDS de materiales de aporte para los procesos

de soldadura? Consiga las MSDS de dos consumibles distintos y determine cuál es

el material más peligroso y su nivel máximo permisible.



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h) Explicar la relación que existe entre las variables: diámetro de electrodo, tipo,

amperaje; y la emisión de humos en un proceso de soldadura.

i) Explicar las características de los humos de soldadura. Hacer énfasis en el tamaño

de las partículas del humo y en la repercusión en la salud de los involucrados en el

proceso.

j) ¿Cuáles son las disposiciones generales para el manejo y almacenamiento de

cilindros en un proceso de soldadura?

k) Según la normativa ANZI Z49.1, ¿cuáles son los requerimientos de seguridad para

un proceso de soldadura por arco?

l) ¿Cuáles son los EPP’s necesarios para los procesos SMAW, GTAW y SAW?

m) ¿Cuáles son las causas para desarrollar amiantosis?

n) ¿Qué es la amiantosis? ¿Cuáles son las medidas preventivas para evitarla?

o) Realice recomendaciones para mantener la seguridad en un proceso de soldadura.

Justifique cada una de ellas. (Diez por actor. Al menos tres actores)

p) ¿Qué es un espacio confinado en soldadura?

q) ¿En qué condiciones se puede realizar el corte y la soldadura?

r) ¿Cuál es la distancia mínima de ubicación de materiales combustibles dentro de un

área de soldadura o corte? Por qué?

6. APLICACIÓN:

Identificar dentro de la Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE y el Laboratorio de

Soldadura, los actos y/o condiciones inseguras. Realizar cinco en la Universidad y cinco

en el laboratorio y respaldar al menos dos con fotografías.

7. CONCLUSIONES.

8. BIBLIOGRAFÍA.

Revisado por: Tania Crisanto Aprobado por: Luis Segura



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PRÁCTICA N°2

1. TEMA. PROCESOS DE SOLDADURA MANUAL (SMAW), SEMI-AUTOMÁTICA

(GMAW) Y AUTOMÁTICO (GMAW)

2. OBJETIVOS GENERAL.

Realizar juntas soldadas a tope con procesos de soldadura de tipo manual,

semiautomática y mecanizada

Desarrollar criterios para planificar, organizar, ejecutar y costear procesos de

soldadura mecanizada

3. MATERIALES Y EQUIPO:

a. Probetas de acero ASTM A36: Long. mín.: 200 mm, espesor mínimos de 8

mm

b. Proceso manual: Electrodos E6011 Ø 3mm

c. Proceso semi – automático y mecanizado:

i. Alambre ER 70 S – 6 / ER 71 T 1

ii. Gas inerte CO2 o mezcla de Ar – CO2

d. Piqueta

e. Amoladora, Grata

f. Llave inglesa, corta frio

g. Equipo de seguridad personal

4. PROCEDIMIENTO:

a) Atender la explicación del profesor sobre la práctica.

b) Establecer las características de la junta a realizar (geometría, dimensiones, etc)

c) Armar la junta a soldar: cortar, limpiar, amolar biseles, armar (soldar puntos).

d) Preparar el equipo, accesorios y herramientas para la ejecución de la junta soldada.

e) Establezca las variables para la ejecución de una junta con cada uno de los

procesos.

f) Realizar la junta soldada de cada proceso.

g) Limpiar la junta soldada de cada proceso.

h) Efectué una inspección visual de la junta soldada.



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i) Ejecute ensayos/pruebas mecánicas para determinar la calidad de la junta soldada.

j) Analizar la junta soldada de cada proceso y realizar un informe final sobre las fallas y

distorsiones, etc.

Nota: Lo marcado en amarillo son los implementos que debe proveerse cada alumno para la

realización de la práctica.

5. RESULTADOS:

a. Equipo semi – automático para proceso GMAW / FCAW

Máquina: ________________________

Modelo: _______________________________

Ciclo de Trabajo: _______________________

Rango de amperaje: _____________________

OCV: ___________________________________

Parámetros:

Especificación del consumible: ________________________

Clasificación del consumible: __________________________

Gas de protección: ______________________

Amperaje: _____________________________

Voltaje: _______________________________

Velocidad salida del alambre: _____________

Velocidad de soldeo: _____________________

Esquema de la junta con número de cordones depositados



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b. Equipo mecanizado para proceso GMAW / FCAW

Máquina: ________________________

Modelo: _______________________________

Ciclo de Trabajo: _______________________

Rango de amperaje: _____________________

Conexión: _____________________________

Rango de voltaje: _______________________

Parámetros:

Especificación del consumible: ________________________

Clasificación del consumible: __________________________

Gas de protección: ______________________

Amperaje: _____________________________

Voltaje: _______________________________

Velocidad salida del alambre: _____________

Velocidad de soldeo: _____________________

Esquema de la junta con número de cordones depositados



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a. Haga un análisis de la junta ejecutadas estableciendo las fallas, distorsiones o

cualquier tipo de observación que se obtengan de las juntas de cada proceso.

(anexe fotografías de los procesos y discontinuidades).

b. Analizar los tipos de procesos de soldadura desde el punto de vista de las

actividades previas, durante y después de la ejecución de la junta y

compararlos

c. Establezca campos de aplicación de los tipos de procesos de soldadura

6. CONCLUSIONES.

7. RECOMENDACIONES.

8. BIBLIOGRAFÍA.




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PRÁCTICA N°3

1. TEMA: RELACIÓN ENTRE ENTRADA DE CALOR Y ESTRUCTURA

METALOGRÁFICA DE LA ZAT

2. OBJETIVO GENERAL:

Establecer la relación entre la estructura metalográfica de la ZAT y entrada de calor.

3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a) Realizar juntas soldadas con diferentes consumibles y diferentes parámetros

operacionales (entrada de calor a la junta, precalentamiento)

b) Establecer el perfil de calentamiento de la junta soldada

c) Realizar la micrografía de la ZAT de la junta soldada

d) Realizar un perfil de dureza

4. MATERIALES:

a) Juntas:

i. Material: Placa de acero ASTM A 36 (Anotar la especificación)

ii. Medidas: 180 x 50 x 10 mm

iii. Cantidad: 4 (Se generan 2 cupones de prueba)

b) Consumible

i. Clasificación: _____________________

ii. Especificación: ___________________

iii. Tamaño: _________________________

iv. Gas protección: ___________________

4. EQUIPO:

a) Soldadora requerida para el proceso seleccionado (los estudiantes deberán

detallar las características técnica de la máquina).

b) Amoladora

c) Grata

d) Cepillo de alambre

e) Termocuplas

f) Equipo de seguridad personal.

g) Equipo para ejecutar ensayos macrográficos y micrográficos

h) Equipo para efectuar microdureza Knoop

5. PROCEDIMIENTO:

a) Atender a la explicación del profesor sobre las juntas a realizar.

b) Identificar las variables esenciales y preparar un procedimiento de soldadura.

c) Preparar el material base según la geometría de la junta especificada en el

procedimiento.

d) Regular, calibrar y registrar los variables de operación de los equipos de

soldadora.



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e) Realizar un precalentamiento si es necesario (calcular).

f) Realice la junta soldada y registre el valor de las variables de soldadura

(Según cuadro de valores)

g) Efectuar la inspección visual a la junta y registre indicaciones.

h) Realice el ensayo de macro – microestructura de las juntas y analice.

i) Ejecute el ensayo de microdureza Knoop. en diferentes zonas dentro de la

ZAT. (5 indentaciones mínimo).

j) Concluya y analice.

k)

6. RESULTADOS:

Proceso:

Conexión:

Velocidad de Avance:

Caudal gas de protección:

Precalentamiento:

# t (s) A

(A)

Voltaje

(V)

Velocidad

alambre

(cm/min)

T

( ̊C)

Q

aportado

(J/cm) lado a lado b

1 0

2 10

3 20

4 30

5 40

6 50

7 60

8 70

9 80

10 90

11 100

12 110

13 120

a) Esquema de la unión obtenida indicando datos de la junta y del cordón obtenido.

b) Indicaciones encontradas en la inspección visual de la junta. (Se recomienda

realizar un bosquejo o tomar una imagen para la descripción)

c) Análisis macrográfico y micrográfico de las estructuras metalográficas encontradas.

Identificar las distintas zonas de la soldadura: Metal de Soldadura (MS),

Línea de fusión (LF), zona afectada por el calor (ZAC) y metal base (MB).

Medir anchos de la zona afectada por el calor.

Identificar diferentes zonas dentro de la ZAC, asociar las diferencias con

los ciclos térmicos que pudo haber sufrido el material.



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Análisis del perfil de dureza determinado (Realice un gráfico)

Comparar la morfología de las estructura de solidificación (zona de fusión)

de distintos materiales (acero, aluminio, cobre).

7.- CUESTIONARIO:

a) Porque no es buena la calidad de la junta soldada cuando el material base es

afectado térmicamente. ¿Cómo influye en la resistencia de la junta?

b) Que norma recomienda para realizar el procedimientos de soldadura en este

proceso? (justificar).

c) Que escala de dureza utilizo y por qué?

d) Por es importante realizar un procedimiento de soldadura?

8.- CONCLUSIONES:

11.- RECOMENDACIONES:

12.- BIBLIOGRAFIA:




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PRÁCTICA N°4

1. TEMA: APLICACIÓN DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS EN JUNTAS SOLDADAS


Aplicar técnicas de ensayos no destructivos en juntas soldadas a fin de determinar defectos

en las juntas soldadas.

3. MATERIALES:

Líquidos Penetrantes:

o Limpiador –

o Líquido Penetrante

o Revelador

o Papel absorbente

Partículas Magnéticas:

o Puntas de contacto de tipo yugo

o Polvo magnético de color – Partículas de Hierro

Juntas Soldadas

4. PROCEDIMIENTO:

a) Atender a la explicación del profesor sobre END.

b) Realizar una inspección visual a las juntas soldadas (con los resultados hacer

una formato de presentación y adjuntar).

Ejecutar el ensayo de líquidos penetrantes:

a) Se toma muestra a analizar, y se limpia su superficie de forma que quede

libre de agua, aceite o cualquier otro agente contaminante.

b) Se aplica, por pulverización mediante aerosoles, el líquido penetrante

(ARDROX 996 P) sobre la superficie para que entre en los posibles defectos

de la pieza; se deja secar la pieza entre 10 – 15 min.

c) A continuación se elimina el exceso de líquido penetrante mediante el líquido

removedor (ARDROX 9PR5). Para ello se impregna un papel con el

removedor y se frota con dicho papel la superficie de la pieza.

d) Finalmente se aplica el revelador (ARDROX 9D1B). Este líquido absorbe el

penetrante que no ha quedado en las discontinuidades, quedando

manchados de color rojo solo los lugares donde existen defectos.

e) Tras la inspección se procede a limpiar de nuevo la pieza ensayada.

f) Registrar las observaciones e indicaciones.

Ejecutar el ensayo de Partículas magnéticas:



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a) Preparación de las piezas (limpieza)

b) Magnetizar en distintas direcciones y ángulos, para cubrir todas las posibles

discontinuidades.

c) Inspeccionar e registrar los posibles defectos.

d) Desmagnetizar

e) Limpieza posterior.

Analizar los resultados y desarrollar un formato de reporte de END, según la norma AWS

D1.1 anexo N

5. RESULTADOS:

a. Documentar con fotos e anexar en el folder.

b. Anexar el reporte al informe

c. analizar los resultados obtenidos en cada ensayo realizado.

6. CONCLUSIONES:

7. RECOMENDACIONES:

8. BIBLIOGRAFÍA:




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PRÁCTICA N°5

1. TEMA: DESARROLLO Y CALIFICACIÓN DE UN PROCEDIMIENTO DE

SOLDADURA PARA UNA JUNTA CJP SEGÚN LA NORMA AWS D1.1


Realizar diseño de una especificación de procedimiento de soldadura (WPS) de acuerdo

al código de estructuras soldadas de acero AWS D1.1.

Ejecutar la calificación de la WPS, generar el registro de la calificación del procedimiento

(PQR) y el registro de calificación del soldador, sustentándolo con los resultados de los

ensayos no destructivos y mecánicos requeridos.

3. MATERIALES:

(Especificados bajo AWS D1.1 cap. 3)

- Material Base: _______________

- Material de aporte: ___________Ø:______

- Gas de protección: ____________

4. EQUIPO:

a) Equipo conforme especifique el WPS (los estudiantes deberán detallar las

características técnicas de la máquina).

b) Grata.

c) Esmeril.

d) Cepillo de alambre.

e) Instrumentos de medición de Temperatura

f) Pinza Amperimétrica.

g) Equipo de seguridad personal.

5. PROCEDIMIENTO:

a) Atender a la explicación del profesor.

b) Identificar variables y diseñar el WPS según norma D1.1 Anexo E –

especificación de procedimiento (adjuntar en anexos).

c) Preparar las juntas según el WPS, para realizar el cupón de prueba para

calificación de procedimiento.

d) Verificar en el WPS si el material base necesita precalentamiento.

e) Si es necesario revisar protección velocidad del viento (D1.1 - 5.12.1)

f) Controlar las variables con los instrumentos necesarios y registrar en el cuadro

1.

g) Realizar la junta soldada siguiendo las instrucciones del WPS.



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h) Ejecutar los END: inspección visual, Partículas Magnéticas y Líquidos

Penetrantes, si requiere el WPS (revisar criterios de aceptación – AWS D1.1.

cap. 4 y adjuntar firmas de responsabilidad.)

i) Registrar datos e imágenes del ensayo.

j) Sacar las probetas de prueba necesarios, para los ensayos mecánicos.

k) Ejecutar los Ensayos mecánicos y evaluarlos (adjuntas firmas de

responsabilidad de los ensayos realizados y revisar criterios de aceptación AWS

D1.1 cap.4).

l) Registrar los resultados en el formato de registro de calificación PQR.

Nota: En el caso de realizar soldadura en filete, guiarse en el procedimiento descrito,

con las debidas excepciones que especifique el código en descripción, para soldaduras

de filete.

6. RESULTADOS:

(Aporte intelectual de los alumnos, sobre aspectos importantes de la práctica.)

WPS Diseñado, Registro de calificación del procedimiento (PQR), Registro de

calificación del soldador

Esquema de la junta, con dimensiones actuales: geometría de la junta, número y tamaño

de cordones

Tabla 1.Registro de las variables.

Capa A

(rango)

V

(rango)

Velocidad

alambre

(cm/min)

Corriente

y

polaridad

e

(mm)

T

( ̊C)

t

(s)

Velocidad

avance

(cm/s)

Q

aportado

(J/cm)

1

2

3

4

5

6

Registrar los valores actuales obtenidos de los ensayos, compararlos con los requeridos

por el código e indicar si cumple (Evaluar – criterios de aceptación – AWS D1.1 cap. 4):

Analizar los resultados obtenidos en cada ensayo realizado.

7. CUESTIONARIO:

a) Puede usted realizar soldadura de producción con un procedimiento calificado

bajo la norma D1.1? qué tipo de producción y porque? Justifique y que

alcance tiene. (especifique la fuente en la norma)



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b) Indique cuales son las ventajas y desventajas de un procedimiento calificado.

c) Indique cuales son las ventajas y desventajas de un procedimiento

precalificado.

1. CONCLUSIONES:

(Qué resultados directos de la práctica se obtuvieron)

2. RECOMENDACIONES:

(Que se recomienda a fin de mejorar la práctica en general)

3. BIBLIOGRAFÍA:

(Todo el material bibliográfico utilizado para esta práctica)



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4. ANEXOS

Adjuntar toda la información requerida y especificada en la norma


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