inspeccionycontrol soldadura

8/9/2019 INSPECCIONYCONTROL SOLDADURA

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INSPECCION Y CONTROL DE CALIDAD, EN LA APLICACINDE SOLDADURA DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES.

INDICE

INTRODUCCION.

TEMA I.

INSPECTORES E INSPECCION DE SOLDADURA ..1

Requisitos para la certificacin del inspector de soldadura...... 3El inspector de soldadura y sus deberes..........4 Esquemas europeos e internacionales para la certificacin de soldadura.7 Sistema normalizado de certificacin de inspectores de soldadura..9

TEMA II.

NOMENCLATURA Y PREPARACION PARA SU APLICACIN11

Juntas y soldadura...11 Juntas y su nomenclatura.....13 Posiciones de aplicacin de soldadura..16 Simbologa de la soldadura..23 Smbolos complementarios......28 Acotacin de dimensiones...30 Smbolo de ensayos no destructivos33

TEMA III.

LA SOLDADURA Y SU APLICACIN EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES..36

Estructura cristalina.....37 Redes espaciales de Bravais.38

Aleaciones...40 Tratamientos trmicos del acero..42 Metalurgia de la soldadura...44 Cambios dimensinales...47

Transformaciones del acero durante la soldadura.49 Control de las propiedades de las uniones soldadas..53 Precalentamiento53

TEMA IV.

PROCESOS DE SOLDADURA EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES...56

Procesos de soldadura y mtodos de aplicacin...57 Fuentes de energa para soldadura de arco...60 Soldadura por arco elctrico63 Proteccin del metal fundido...65


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Proceso de soldadura con electrodos recubiertos (SMAW)..67 Clasificacin de los electrodos.70 Intensidad de la corriente de soldadura....72 Condiciones de almacenamiento y secado de los electrodos.73 Proceso de soldadura por arco con alambre continuo protegido con gas (GMAW)..77

TEMA V.

DISCONTINUIDADES Y RIESGOS PARA LAS ESTRUCTURAS METALICAS....83

Clasificacin de las discontinuidades de acuerdo a su origen86 Discontinuidades del proceso de soldadura.87 Discontinuidades relacionadas con requisitos dimensinales..100

TEMA VI.NORMAS PARA LA APLICACIN EN DIFERENTES TIPOS DECONTRUCCIOES105

Origen de las normas.....105 Alcance, campo de aplicacin y estructura de algunas normas113 Codigo ANSI/ASME para calderas y recipientes a presin (ASME BPVC)....113 Cdigo ANSI/ASME B 31 para tuberas sujetas apresin .115Cdigo ANSI/AWS D1.1 de soldadura estructural acero....117 Cdigo para soldadura de puentes ANSIIASHTO/AWS D1.5..117

Las especificaciones ASTM...120 Especificaciones AWS para materiales consumibles de soldadura...122 Requisitos sobre inspeccin y prueba124 Requisitos para la realizacin de exmenes no destructivos.....124 Cdigo de inspeccin del consejo nacional125

TEMA VII.

CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS.128

Requisitos de la calificacin de procedimientos y personal de soldadura.....129

Especificacin de procedimiento de soldadura EPS (Welding ProcedureSpecification WPS).129 Responsabilidades con respecto a la calificacin de procedimientoy personal de soldadura......141

TEMA VIII.

PRUEBAS DESTRUCTIVAS.143

Pruebas destructivas aplicables a la soldadura144 Pruebas mecnicas.... .144

Pruebas de tensin145 Pruebas de doblado...147


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Pruebas de dureza.147 Pruebas de impacto...148 Pruebas qumicas. ..150 Pruebas metalografitas..151

TEMA IX.PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS..153

Definicin.153 Tcnicas de inspeccin superficial.154 Tcnicas de inspeccin volumtrica...154 Aplicacin de los ensayos no destructivos..155 Ventajas de los ensayos no destructivos.155 Limitaciones de los ensayos no destructivos...155 Beneficios de los ensayos no destructivos..156

Seleccin del ensayo no destructivo...157 Inspeccin visual...158 Lquidos penetrantes.163 Partculas magnticas.....170 Radiografa industrial184 Ultrasonido industria.....192

CONCLUSIONES ...208

BIBLIOGRAFIA.


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INTRODUCCION

La soldadura, al igual que la mayora de los procesos industrialesdisciplinas tcnicas, posee sus propios trminos especializados, mismos queresultan necesarios para lograr una comunicacin efectiva entre la gente quede alguna manera esta relacionada con los procesos, operaciones, equipo,materiales, diseo y otras actividades pertenecientes a los mtodos de unininvolucrados.

Debido a que es indispensable el uso correcto y preciso de estostrminos, los institutos y organizaciones tcnicas encargadas de lasaplicaciones y del desarrollo cientfico y tecnolgico de la soldadura dediferentes pases, han preparado y publicado normas que establecen los

trminos estandarizados a emplearse y la definicin de los mismos.

La soldadura en general, como proceso de fabricacin implica la fusin deun material metlico y su posterior solidificacin, estos cambios de estado sedesarrollan en un lapso muy breve lo que implica transformacionesmetalrgicas y cambios dimensionales que afectan las propiedades fsicas,mecnicas, qumicas y dimensionales de los materiales en la zona en que seha realizado la unin soldada.

La ingeniera de soldadura, que debe ser desarrollada antes de iniciar los

procesos de produccin, deben contemplar el efecto de las variables yestablecer lmites operativos que permitan obtener una unin sana y capaz deresponder a las demandas extremas del servicio al que ser sometida durantesu vida til.

Los metales base y las juntas soldadas generalmente presentanimperfecciones que pueden representar un riesgo para la integridad y de laseguridad del equipo o estructura y varan en su naturaleza, tamao,frecuencia, localizacin y distribucin.

Cada norma establece los criterios de aceptacin para las diferentesimperfecciones que pueden presentarse en las uniones soldadas, A estasimperfecciones se les llama discontinuidades. Los criterios de aceptacin delas normas establecen el tipo, tamao, nmero y distribucin que puede sertolerado por lo que una de las funciones principales de la inspeccin consisteen determinar si la unin soldada cumple con los criterios de aceptacin.

Los Ensayos no Destructivos, Conocidos de forma general por las siglasEND, son un campo de la ingeniera que se desarrolla rpidamente. Lastcnicas como la digitalizacin de imgenes, la radiografa por neutrones, elelectromagnetismo, la termografa o la emisin acstica, que eranrelativamente desconocidas hasta hace pocos aos, se han convertido en


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herramientas de uso cotidiano en las industrias que desean mantenerse en lavanguardia del mercado con sus productos.

En la fabricacin y/o construccin de componentes, subensambles,equipos e instalaciones, intervienen una serie de actividades cuya finalidadest bien definida o delimitada; stas son principalmente: el diseo, lafabricacin o construccin, el montaje o instalacin y finalmente la inspeccin ylas pruebas.

El desarrollo de nuevas tecnologas y la optimizacin de los productos olos requisitos de seguridad, como es el caso de la industria aeroespacial, lanucleoelctrica o la petroqumica, impusieron tambin nuevas condiciones deinspeccin, en las cuales se estableci la necesidad de verificar hasta en un100% los componentes crticos; lo que planteo una severa dificultad a losdepartamentos de calidad y a los de seguridad industrial hasta que iniciaron elempleo de tcnicas de inspeccin no destructiva, con las cuales se meda la

integridad de los componentes sin daarlos o alterarlos. Esto fue posible almedir alguna otra propiedad fsica del material y que estuviera relacionada conlas caractersticas crticas del componente sujeto a inspeccin. Actualmente laaplicacin de las pruebas no destructivas es una actividad comn en casitodos los sectores industriales.


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TEMA I INSPECTORES E INSPECCION DE SOLDADURA Pgina 1

TEMA IINSPECTORES E INSPECCION DE SOLDADURA

Una definicin general de lo que es un inspector no solo del rea de soldadura es lasiguiente:

Un inspector es un representante tcnico de la sociedad que tiene por finalidad cuidar laintegridad, la seguridad y el bienestar de la comunidad, realizando su trabajo de formaprofesional, basando sus decisiones en los requisitos de calidad establecidos por el diseo dela parte, componente o servicio que esta inspeccionando para comprobar el cumplimiento delas reglas de diseo, fabricacin y prueba establecidos por un cdigo, una norma o unaespecificacin.

El inspector de soldadura es un tcnico especializado cuya funcin principal, puedeconsistir en: realizar, testificar, comparar, supervisar, documentar o registrar las diferentesactividades de inspeccin que afectan la calidad de las uniones soldadas producidas durante:los trabajos de fabricacin, construccin, montaje o reparacin de equipos, estructuras einstalaciones en las que intervienen operaciones de soldadura.

Al igual que las diferentes ramas de la ingeniera, los inspectores de soldadura puedentrabajar en campos tan diversos como son: la industria qumica y petroqumica, la industriaenergtica como la elctrica y la ncleo elctrica; la de exploracin, extraccin y beneficio delpetrleo; la industria del transporte bien sea martimo, terrestre y aeroespacial y la industria dela construccin

El propsito fundamental de las inspeccin de soldadura, es el de determinar que lasuniones soldadas (weldments) satisfacen los requisitos de calidad y de integridad mecnicaestablecidos en el diseo original y que puede estar basado en las condiciones de serviciodefinidos por un cdigo una norma o especificacin aplicable. Por tal motivo el inspector debeestar familiarizado con los diferentes procesos de soldadura y corte, con los materiales a unir yde aporte involucrados; el propsito y las limitaciones de los mtodos de pruebas empleados yla calificacin de procedimientos y personal de soldadura; debe ser capaz de leer e interpretardibujos y planos, preparar y mantener registros y hacer reportes y juicios responsables. paraque el trabajo de inspeccin resulte efectivo, se deben realizar las actividades de manera queestas sean consistentes con los requisitos y principios tcnicos y ticos aplicables.

Los inspectores de soldadura trabajan como representantes de calidad de lasorganizaciones que los contratan o emplean. y que puede ser el fabricante, constructor ocontratista que produce los bienes soldados, o bien el comprador de estos, los inspectores desoldadura tambin pueden ser contratados por una compaa de seguros, una entidadgubernamental, una firma de ingeniera o una agencia de inspeccin.


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Dependiendo de la organizacin para la cual trabaja el inspector, pueden variar el alcance ylas limitaciones de sus tareas, actividades y responsabilidades, por lo que resulta de granimportancia estos aspectos.

la finalidad de la inspeccin de soldadura es determinar si los ensamblajes soldados

cumplen con los requisitos especificados, se pueden sealar diferentes enfoques, cometidos,alcances y limitaciones en la participacin del inspector, dependiendo de la parte que contratalos servicios de inspeccin,.

La inspeccin y pruebas durante la fabricacin y montaje deben de ser realizadas por partedel fabricante o contratista, antes del ensamble, durante el ensamble, durante la soldadura ydespus realizar la unin soldada, para asegurar que los materiales, los procesos de soldaduray la mano de obra cumplen los requisitos de los documentos contractuales,

La inspeccin y pruebas de verificacin deben ser realizadas, normalmente por uninspector independiente del fabricante o contratista, y los resultados de dichas inspecciones y

pruebas deben ser reportadas al propietario (cliente) y al contratista.Las funciones y responsabilidades del inspector son abordadas desde el punto de vista de

la inspeccin y pruebas de verificacin.

Los organismos de normalizacin, han elaborado y emitido normas y programas aplicablesal entrenamiento, calificacin y certificacin del personal dedicado a realizar la funcin deinspector de soldadura.

La existencia de estos documentos y programas esta justificada por la importancia quetiene la inspeccin de soldadura.

Las normas referentes a la capacitacin, calificacin y certificacin del personal que realizala inspeccin de soldaduras establecen los requisitos que debe satisfacer el personal paradesarrollar de manera efectiva sus deberes como inspectores de soldadura. Las normas dediferentes pases establecen requisitos similares, y entre varios esquemas nacionales decertificacin existen convenios de reciprocidad. Esto es, un inspector certificado de acuerdocon el esquema de un pas puede certificarse bajo el esquema de otro pas si los requisitos deambos pases son equivalentes.

El programa de certificacin ms ampliamente difundido es el implementado por la AWSque est establecido en el documento ANSI/AWS QC1, Norma para la Certificacin AWS deInspectores de Soldadura,

La AWS tambin ha desarrollado un esquema orientado a la certificacin interna deinspectores. Este esquema es descrito en la Norma AWS QC2, Practica Recomendada para elEntrenamiento, Calificacin y Certificacin de Inspector de Soldadura Especialista e Inspectorde Soldadura Asistente. Este documento fue desarrollado con el propsito de ayudar, a lasorganizaciones que emplean personal de inspeccin de soldadura, a identificar los factores


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bsicos necesarios para el entrenamiento, calificacin y certificacin de sus inspectores, paracumplir los requisitos y necesidades de una compaa o un proyecto especfico.

Requisitos para la certificacin del inspector de soldadura.

En trminos generales, los requisitos que se establecen para el entrenamiento, calificaciny certificacin de inspectores de soldadura son los siguientes: escolaridad y experiencia enfunciones directamente relacionadas con inspeccin de soldadura, conocimientos relevantessobre procesos de soldadura y corte, calificacin de procedimientos y personal de soldadura,metalurgia, mtodos de pruebas destructivas, no destructivas , smbolos y definicionesestandarizadas de soldadura, entre otras, as como cumplir con requisitos de agudeza visualcercana y aprobar los exmenes correspondientes.

Las actividades que se realizan en la inspeccin de soldadura varan en dificultad yresponsabilidad, y para su realizacin se requieren mayor o menor grado de conocimientos ypericia del personal que las realiza, por lo que existen niveles de competencia. Los requisitos,habilidades y funciones estn definidos en los diferentes niveles de certificacin.

Podemos definir como Certificacin al procedimiento seguido por el cuerpo de certificacinpara confirmar que los requisitos tales como el entrenamiento, las habilidades, la experiencia ylos conocimientos requeridos al personal para realizar las tareas de un trabajo especifico hansido cumplidos. Y como certificado el testimonio escrito del cumplimiento de los requisitos dehabilidad y desempeo para la realizacin de la actividad de inspeccin.

El documento ANSI/AWS QC1-96, Norma para la Certificacin AWS de Inspectores deSoldadura, establece tres Niveles de Certificacin AWS para personal de inspeccin desoldadura:

Termino en espaol Termino en inglsInspector de Soldadura Certificado

Senior ISCSSenior Certified Welding Inspector

SCWIInspector de Soldadura Certificado

ISCCertified Welding Inspector CWI

Inspector de Soldadura Certificado Asociado ISCA

Certified Associate Welding Inspector CAWI

La norma AWS QC2-93, Practica Recomendada para el Entrenamiento, Calificaciny Certificacin de Inspector de Soldadura Especialista e Inspector de Soldadura Asistentepor su parte, establece dos niveles de certificacin:


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Termino en espaol Termino en InglsInspector de Soldadura Especialista ISE Welding Inspector Specialist WIS

Asistente de Inspector de Soldadura ISA Welding Inspector Assistant WIA

Los requisitos a cumplir, las habilidades que deben dominar y las funciones quedeben realizar los individuos de cada uno de los niveles de certificacin antesmencionados, segn la edicin vigente de las normas referidas

Ambas normas tambin indican que los aspirantes a certificarse deben someterse auna prueba de diferenciacin de colores, pero dejan bajo la responsabilidad del empleadorel establecimiento y refuerzo de los requisitos de percepcin de color.

El inspector de soldadura y sus deberes.

Las tareas y actividades de los inspectores de soldadura deben ser definidasclaramente por las organizaciones que los emplean, sin embargo, los individuos querealizan la inspeccin de soldadura deben de ser capaces de realizar las siguientesactividades:

- Interpretar dibujos, smbolos de soldar, cdigos y otros documentos tales comocontratos y ordenes de compra.

- Asegurar que los metales base y los materiales consumibles de soldadura cumplen losrequisitos de las especificaciones aplicables.

- Verificar la disponibilidad de los procedimientos de soldadura a emplearse, asegurarque estos son adecuados y completos para el trabajo a realizarse, y que estn

debidamente calificados con respecto a las normas y requisitos especificados.- Verificar que el equipo de soldadura a emplearse es el adecuado para los

procedimientos de soldadura establecidos, que est en buenas condiciones de operaciny que tiene la capacidad de cumplir con los requisitos de tales procedimientos.

- Asegurar que las operaciones de soldadura se realizan con estricto apego a losprocedimientos. Los principales aspectos a verificar en este rubro son:

- Que nicamente se emplean procedimientos calificados, o, si es aplicable,precalificados y aprobados.

- Que las operaciones de soldadura se realizan dentro del intervalo de las variablesestablecidas por el procedimiento. Dentro de estas variables estn incluidas, entre otras,las siguientes: el uso de los metales de aporte especificados para cada metal base ocombinacin de metales base, la preparacin adecuada de los bordes a unir (de acuerdocon el diseo especificado de las juntas), las temperaturas de precalenta-miento y entrepasos, el calor aportado por paso (si esto es aplicable), el tratamiento trmico posterior ala soldadura (si est especificado), gases de proteccin y caractersticas elctricas.


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- Testificar la ejecucin de las pruebas de calificacin de los procedimientos, lasinspecciones y pruebas destructivas y no destructivas de los especimenescorrespondientes, o supervisar esas actividades cuando son realizadas por agenciasexternas

- Verificar que los resultados de prueba de la calificacin de los procedimientos se

documentan correctamente.- Verificar que la habilidad de los soldadores, operadores de equipo automtico parasoldar y punteadores estn calificados de acuerdo con las normas y requisitosespecificados, y que su calificacin cubre todas las variables (posiciones y procesos desoldadura, por ejemplo) previstas durante la ejecucin de los trabajos.

- Testificar la ejecucin de las pruebas de calificacin de habilidad de personal desoldadura, o bien, supervisar estas actividades cuando son realizadas por agenciasexternas.

- Verificar que los resultados de las pruebas de calificacin de habilidad de personal desoldadura son documentados correctamente.

- Solicitar la recalificacin del personal de soldadura cuando existe evidencia de queste no cumple con los requisitos de las normas aplicables.

- Verificar que los metales de aporte, electrodos, fundentes y gases se controlan,mantienen y manejan de manera que se evite su dao o deterioro, de acuerdo con lasrecomendaciones de los fabricantes de tales materiales y cumpliendo con los requisitos delas normas y de los documentos contractuales aplicables.

tica.

Como se mencion anteriormente, para que los inspectores de soldadura realicensus actividades de manera efectiva, tambin es necesario que se conduzcanprofesionalmente y con estricto apego a principios ticos.

A continuacin se reproduce el Cdigo de tica establecido en la Norma ANSI/AWSQC1-96.

Cdigo de tica

Prembulo

Para salvaguardar la salud y bienestar del pblico y mantener la integridad y los altosestndares de habilidades, prcticas y conducta en la ocupacin de la inspeccin desoldadura, los ISCSs, ISCs o ISCAs de la American Welding Society deben tenerpresentes los siguientes principios y el alcance en que se aplican, entender que cualquierprctica no autorizada est sujeta a la revisin del Comit (de Calificacin y Certificacinde Inspectores de Soldadura AWS) y puede resultar en reprimenda o en la suspensin o larevocacin de la certificacin.


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Integridad

El ISCS, ISC e ISCA debe actuar con integridad completa en materia profesional yser honesto y leal con sus empleadores, los organismos reguladores o el cliente delempleador, y con el comit o sus representantes, en los asuntos relacionados con estanorma.

Responsabilidades publicas

El ISCS, ISC e ISCA debe actuar para preservar la salud y el bienestar del pblico alrealizar los deberes de inspeccin de soldadura requeridos de una manera concienzuda eimparcial en la extensin completa de la responsabilidad moral y cvica y las calificacionesdel inspector. De acuerdo con esto, el ISCS, ISC e ISCA debe:

- Emprender y realizar asignaciones de trabajo solamente cuando est calificado porentrenamiento, experiencia y capacidad.

- Presentar credenciales cuando sea requerido.- No representar falsamente status actual ni falsificar el nivel de certificacin

(ISCS/ISC/ISCA) por la modificacin de los documentos de certificacin o por testimoniofalso verbal o escrito, de su nivel o status actual.

- Ser completamente concienzudo, objetivo y real en cualquier reporte, declaracin otestimonio escrito sobre el trabajo, e incluir todo testimonio relevante o pertinente en talescomunicados o testimoniales.

- Firmar nicamente por trabajos que el ha inspeccionado, o por trabajos sobre el cualel tuvo conocimiento personal a travs de supervisin directa.

- No asociarse ni participar intencionalmente en negocios o hechos fraudulentos odeshonestos.

Conflicto de intereses

- El ISCS, ISC o ISCA debe evitar conflictos de intereses con el empleador o el cliente ydebe descubrir cualquier asociacin de negocios o circunstancias que pudieran ser

consideradas como tales.- El ISCS, ISC o ISCA no debe aceptar compensacin financiera o de otro tipo de masde una parte por los servicios del mismo proyecto, o por servicios pertenecientes al mismoproyecto, a menos que las circunstancias estn completamente claras y sean acordadaspor todas las partes interesadas o por sus agentes autorizados.


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- El ISCS, ISC o ISCA no debe solicitar o aceptar gratificaciones directas o indirectas,de ninguna parte o partes provenientes del cliente o empleador y relacionadas con eltrabajo del ISCS, ISC e ISCA.

- El ISCS, ISC o ISCA, mientras est sirviendo en calidad de oficial pblico, ya seaelecto, contratado o empleado, no debe inspeccionar, revisar ni aprobar trabajo en calidad

de ISCS, ISC o ISCA en proyectos que tambin estn sujetos a las jurisdiccin delinspector como un oficial pblico, a menos que esta prctica est expresamente dictadapor una descripcin de trabajo o por una especificacin, y todas las partes afectadas conla accin estn de acuerdo.

Esquemas europeos e internacionales para la certificacin de inspectores desoldadura

Los pases europeos han desarrollado sus propias normas y esquemas para la

calificacin y certificacin de personal de inspeccin de soldadura. Entre estos puedemencionarse el Esquema de Certificacin para Personal de Soldadura e Inspeccin delReino Unido (U.K.s Certification Scheme for Welding and Inspection Personnel CSWIP),operado desde 1969 por El Instituto de Soldadura (The Welding Institute TWI).

Los trabajos para implantar un esquema internacional europeo de certificacin depersonal de soldadura fueron iniciados por la Comunidad Europea de Soldadura, alpercibir la necesidad de intercambiar puntos de vista y experiencias entre varios pases ycrear, en 1974, el Consejo Europeo para la Cooperacin en Soldadura (European Councilfor Cooperation in Welding ECCW) con la participacin de Blgica, Dinamarca, Alemania,Francia, Irlanda, Italia, Holanda y el Reino Unido. Aos ms tarde, el ECCW creci alcontar con la participacin de todos los pases de la entonces Comunidad Europea y, en1992, se le incorporaron los pases de la Asociacin Europea de Libre Comercio(European Free Trade Association -EFTA), as como los de Europa Oriental. Entoncescambi su nombre por el de Federacin Europea para la Soldadura, Unin y Corte(European Federation for Welding, Joining and Cutting), mejor conocida como laFederacin Europea de Soldadura (European Welding Federation EWF).

El primer paso de la EWF se orient a armonizar el entrenamiento y calificacin delpersonal de soldadura, ya que resultaba evidente que el futuro de la industria europeadependa de la educacin y entrenamiento de su fuerza laboral, y necesitaba de personalaltamente calificado en el rea de la soldadura.

En 1991 la EWF, conjuntamente con los institutos y organizaciones de soldadura msrelevantes de 27 pases, lanzo un esquema armonizado de entrenamiento y calificacin elcampo de la tecnologa de la soldadura, al publicar los lineamientos que definan losrequisitos mnimos necesarios para entrenar a los ingenieros europeos de soldadura.

Despus de esa primera experiencia la EWF desarroll otros lineamientos para cubrirdiversos niveles profesionales en tecnologa de soldadura y otras reas relacionadas, talescomo la unin de adhesivos. Actualmente, el esquema de entrenamiento y calificacin de


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la EWF esta compuesto por 14 lineamientos de calificacin mutuamente reconocidos en20 pases europeos.

En materias relacionadas con la inspeccin de soldadura, el esquema armonizado decertificacin cubre los niveles de competencia de Ingeniero Europeo de Soldadura (EWE),Tecnlogo Europeo de Soldadura (EWS), Especialista Europeo de Soldadura (EWS) y

Practicante Europeo de Soldadura (EWP). En un contexto internacional ms amplio, el esquema de la (EWE) esta en proceso dereconocimiento global arder adoptado por pases no europeos. En este sentido, la EWF yel Instituto Internacional de Soldadura (Internacional Institute of Welding IIW), firmaron,en agosto de 1997, un acuerdo en el cual se estableci el desarrollo de un esquemainternacional basado en los Lineamientos de Educacin y Procedimientos de Calificacinde la EWF. Despus, en enero de 1999 firmaron otro acuerdo en el que se estableci elreconocimiento mutuo de Organismos Nacionales Autorizados (Authorised National Bodies

ANBs). Actualmente, los ANBs de la EWF tambin son reconocidos por los ANBs del IIW, y

los dos organismos pueden emitir los diplomas IIW equivalentes de Ingeniero Internacionalde Soldadura (IWE), Tecnlogo Internacional de Soldadura (IWT), EspecialistaInternacional de Soldadura (IWS) y Practicante Internacional de Soldadura (IWP).

Puede considerarse que los niveles de calificacin de la AWS, con respecto a loseuropeos e internacionales, tienen la siguiente equivalencia:

EWF IIW Nivel Europeode Inspeccin de

Soldadura

AWS

EWE IWE 1 No aplicable

EWT IWT 2 No aplicableEWS IWS 3 SCWIEWP IPW 4 CWI

El programa de inspectores de soldadura certificados de la AWS tiene mucho encomn con los esquemas internacional y europeo, aunque tambin difiere en algunosaspectos clave. Actualmente, los consejos de la AWS y CSWIP estn estableciendo unacuerdo para el reconocimiento mutuo de sus calificaciones respectivas.


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Sistema Mexicano Normalizado de Certificacin de Inspectores de Soldadura

En Mxico, las actividades relacionadas con la certificacin de personal deinspeccin de soldadura son realizadas o coordinadas en el marco del Proyecto deModernizacin de la Educacin Tcnica y la Capacitacin (PMETYC), por medio de losSistemas Normalizado y de Certificacin de Competencia Laboral y a travs de lassiguientes instancias:

-Sistemas Normalizado y de Certificacin de Competencia Laboral, cuyo objetivo espromover la definicin y propuesta deNormas Tcnicas de Competencia Laboral (NTCL),las cuales tienen un carcter de aplicacin nacional.

-Sistema de Evaluacin y Certificacin de Competencia Laboral, que tiene elpropsito de establecer los mecanismos de evaluacin y certificacin de conocimientos,habilidades, destrezas y actitudes de los individuos, en base a las NTCL establecidas.

El organismo encargado de promover y administrar las actividades antes descritas es elConsejo de Normalizacin y Certificacin de Competencia Laboral (CONOCER), mismo

que fue instaurado el 2 de agosto de 1995.Las NTCL son generadas a travs del apoyo y organizacin de comits denormalizacin, y la certificacin de la competencia laboral de los individuos es realizadapor Organismos Certificadores de Competencia Laboral, los cuales son promovidos yacreditados por el CONOCER, de conformidad con los lineamientos establecidos.

En materia de certificacin del personal de inspeccin de soldadura, actualmente secuenta con las dos siguientes normas tcnicas de competencia laboral aprobadas por elCONOCER:

-Inspeccin de Soldadura Categora 1.-Inspeccin de Soldadura Categora 2.

Adicionalmente, est en proceso de elaboracin la norma inspeccin de SoldaduraCategora 3. Debe tenerse en cuenta que a la fecha, el sistema mexicano para certificar inspectores

de soldadura aun esta en proceso de desarrollo, y en materia de certificacin, an no seacreditan los organismos certificadores correspondientes.


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TEMA II NOMENCLATURA Y PREPARACION PARA SU APLICACION Pgina 12

JUNTA A TOPEJUNTA A TOPE

Los materiales seLos materiales seunen por su espesor.unen por su espesor.

ZONA A SOLDAR

JUNTA EN ESQUINA JUNTA EN ESQUINA

La zona a soldar esLa zona a soldar esen la esquina formadaen la esquina formadapor los elementos apor los elementos aunir.unir.

ZONA A UNIR

JUNTA EN TJUNTA EN T

La zona a soldar es laLa zona a soldar es lacara de uno de loscara de uno de loselementos y el bordeelementos y el bordedel otro.del otro.

ZONA A UNIR

JUNTA A TRASLAPEJUNTA A TRASLAPE

Un elemento estaUn elemento estasobremontadosobremontado en elen elotro y se suelda laotro y se suelda laorilla con la cara.orilla con la cara.

Esta soldadura puedeEsta soldadura puedeser por uno o ambosser por uno o amboslados de los elementos.lados de los elementos.

ZONA A SOLDAR

JUNTA DE ORILLA JUNTA DE ORILLA

La soldadura seLa soldadura serealiza en las caras derealiza en las caras delos elementos a unirlos elementos a unir

ZONA A UNIR

Fig. 2.1 Tipos bsicos de junta


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Segn la forma, la seccin transversal y otras caractersticas, existen los siguientestipos de unin:

Termino en espaol Termino en ingls

De escuadra GrooveDe filete Fillet

De tapn Plug

De botn Spot

De pernos Stud

De proyeccin Projection

De respaldo back weld

De costura Seam

De recubrimiento SurfacingDe borde Flange

La unin, dependiendo de la geometra de sus bordes, puede ser de los siguientestipos:

Termino en espaol Termino en ingls

Escuadra Square

Bisel sencillo Bevel

En V V-grooveen J J-groove

en U U-groove

en bisel abocinado flare-bevel-groove

abocinado en V flare-V-groove

Adicionalmente, las ranuras antes mencionadas pueden ser dobles o sencillas.

Juntas y sus nomenclaturas

Las partes o elementos de las juntas soldadas son variadas y existe una nomenclaturaque nos permite describir correctamente cualquier parte de la unin soldada, en la figura 2.3se dan las nomenclaturas mnimas y mas comnmente empleadas.


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Angulo de la ranura

Cara de la ranuraCara de la raz

Espesor del material

ABERTURA DE LA RAIZ

ANGULO TOTAL RANURA

ESPESOR DEL MATERIAL

Corona

Interfase

Material de base

Pasos de relleno

Material de aporte

Paso de raz

Corona o refuerzoSirve para asegurar quela ranura estatotalmente llena.

Raz o penetracin

Corona

Raz

InterfasePiernaCara del fileteGargantaRazPierna

Fig. 2.3. Nomenclatura empleada en lasuniones soldadas


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Posiciones de aplicacin de soldadura.

Otro punto de gran importancia se refiere a las definiciones de las posiciones en las quese realiza la unin soldada. La posicin permite establecer el grado de dificultad que tendrel soldador para realizar la unin, es una de las variables mas importantes ya que algunos

cdigos limitan al soldador en la posicin o posiciones que en puede soldar o bien, en quedebe estar calificado. Las posiciones que estn consideradas son las siguientes:

Posicin Enranura

En filete

Plana o a piso 1G 1F

Horizontal 2G 2F

Vertical (ascendente odescendente.

3G 3F

Sobrecabeza 4G 4G

En tubo, sin rotacin 5G 5F

En tubo a 45 deinclinacin, sin rotacin

6G 6F

En tubo a 45 deinclinacin, sin rotacin y conrestriccin

6GR No aplica.

Las posiciones se han homologado en funcin de su grado de dificultad, siendo laposicin plana mas fcil de soldar y la de sobre cabeza la mas difcil; en el caso especial dela posicin 6G en tubera, es considerada la de mayor grado de dificultad debido a que secombinan todas las posiciones en una sola muestra, por esta razn, algunos cdigos laconsideran la posicin universal que califica a todas las dems. Sin embargo esto no esaplicable para todos los documentos aplicables y por ello se debe seleccionarcuidadosamente la posicin en la que se califica el soldador y el procedimiento de soldadura.

A continuacin en las figs. 2.4 a 2.9 se muestran esquemticamente las posicionesantes mencionadas para las ranuras y los filetes en placa y tubera.


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Posiciones para la soldadura deranuras en placas

Posicin 1G

Posicin 2G

Posicin 3GPosicin 4G

Posiciones para la soldadura deranuras en tubos

Posicin

1G

Posicin

2G

Posici

5G

Posicin

6G

Posicin

6GR

Posiciones para la soldadura defilete

Posicin1F

Posicin2F

Posicin3F

Posicin4F

Fig. 2.4 Posiciones de soldadura


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Posicin plana o sobremesa

Posicin 1 G.La letra G es de ranura(groove).

Es la posicin massencilla y fcil deaplicar la soldadurase deposita deforma vertical.

Direccin del depsito desoldadura

Posicin 1G entubera

En este caso, latubera se hacegirar y la soldadurasiempre sedeposita en laparte superior.


Posicin 1FLa letra F es de filete

Los elementos estn a45 de inclinacin y lasoldadura se realizaverticalmente


posicin planafig. 2.5 Posiciones de la soldadura


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Posicin horizontal

Posicin 2 G

La soldadura sedeposita sobre elplano horizontal.


Posicin 2G entubera.

El tubo se colocavertical y lasoldadura se haceen el planohorizontal.


Posicin 2 F

La soldadura sedeposita sobre elplano horizontal.


posicin horizontalfig. 2.6 Posiciones de la soldadura


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fig. 2.7 Posiciones de la soldadura

Posicin vertical

Posicin 3G

La soldadura sedeposita de formavertical y puede ser:

Ascendentedescendente

Direccin

vertical

descendente

de

soldadura

Direccin

vertical

ascendente

de

soldadura

Posicin sobre cabeza

Posicin 4G

La soldadura serealiza desde laparte inferior deforma vertical.

Es la posicin masdifcil de soldar.


Posicin 3F

La soldadura sedeposita de formavertical y puede ser:

Ascendente

descendente

Direccinvertical

descendentede

soldadura

Direccinvertical

ascendentede

soldadura

Posicin 4F

La soldadura serealiza desde laparte inferior deforma vertical.

Es la posicin masdifcil de soldar.


posicin vertical posicin sobre cabeza


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Posicin 5G solotubera.

El tubo esta fijo enla posicinhorizontal y lasoldadura serealiza en formavertical ysobrecabeza.


Posicin 6G solotubera.

El tubo esta fijo enuna posicininclinada de 45 yla soldadura serealiza de formavertical y

sobrecabeza.

Posicin 6GR solotubera.

Es similar a la 6Gexcepto que sepone un anillo derestriccin paralimitar elmovimiento delsoldador.

posiciones para tuberafig. 2.8 Posiciones de la soldadura


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Fig. 2.9 Junta preparada para soldarse


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Simbologa de la soldadura.

La informacin tcnica as como los requisitos con los que han de fabricarse losproductos, son transmitidas por el diseador por medio de instrucciones y, principalmentedibujos, ya que estos ltimos constituyen el medio ms eficaz para describir con exactituddetalles complicados.

Sin embargo, a fin de que resulten claros y comprensibles para la fabricacin einspeccin, los dibujos a menudo requieren de tiempo y esfuerzo para poder plasmar todoslos detalles de una unin soldada. El empleo de smbolos de soldadura es un medioadecuado para reducir el trabajo sin menoscabo de la precisin

Para que los smbolos resulten tiles y fciles de interpretar, es necesario que seelaboren de forma homognea y consistente para que tengan el mismo significado para eldiseador y para el personal encargado de realizar, supervisar o inspeccionar el trabajo.

Existen varias normas que describen la elaboracin y aplicacin de los smbolos desoldadura; una de las mas conocidas y empleadas es la norma americana ANSI/AWS A2.4,Smbolos normalizados para Soldadura, Soldadura Fuerte y Exmenes no Destructivos y laedicin vigente a la fecha es la de 2001.

La norma mexicana correspondiente es la NMX-H- 111, Smbolos para Soldadura yPruebas no Destructivas.

Los dos documentos antes mencionados son compatibles en lo fundamental, y tambinlo son con sus similares de otros pases, pero tienen algunas diferencias relevantes en

relacin con las normas de pases europeos. Debido a este hecho, se recomienda consultarla norma adecuada, particularmente si los diseos proceden de pases europeos.

Para que los smbolos de soldadura, resulten efectivos, deben ser empleadosapropiadamente. Si son mal elaborados sern mal interpretados y pueden causar confusin yproblemas.

Los smbolos de soldadura estn compuestos de varios elementos que tienen unsignificado especfico y una localizacin determinada con respecto de los otros, por lo queexisten ciertas reglas para su aplicacin y disposicin. Debido a lo anterior, el empleo

correcto de estos smbolos requiere que los usuarios conozcan con detalle cada elemento ylas reglas asociadas con su elaboracin, uso e interpretacin.

En este captulo se hace un breve estudio de las reglas para elaborar un smbolo desoldadura y de la forma de interpretarlo.


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Smbolos bsicos

Las normas americana y mexicana hacen una distincin entre los trminos s m b o lo desold adura (weld sym bo l) y smb olo de so ldar (weldin g sym bo l) .

El smbolo de soldar es un carcter grafico que indica el tipo unin a realizar y formaparte del smbolo de soldar.

El smbolo de soldadura es una representacin grafica que esta constituido por lossiguientes elementos:

Una lnea horizontal, llamada lnea de referencia. Un extremo que tiene la forma de una punta de flecha,Un smbolo bsico que representa el tipo de unin a realizar

Puede tener smbolos auxiliares que complementan la informacin.Puede tener las dimensiones propuestas para el tipo de unin a realizar. Puede tener un extremo con la forma de una cola de flecha.

Fig. 2.10 Elementos De Un Smbolo De Soldadura

Punta deFlechaCola

deflecha

Lnea de referencia

Smbolobsico


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Lnea de referencia

Como su nombre lo indica nos sirve para referir donde y como queremos que se realicela soldadura se tienen las siguientes reglas para su aplicacin.

1.- siempre debe estar en el plano horizontal2.- toda la informacin que se dibuje o redacte en la parte superior de la lnea de

referencia debe interpretarse como del otro lado de donde apunte la lnea de la flecha. 3.- Toda la informacin que se dibuje o redacte en la parte inferior de la lnea de

referencia, debe interpretarse como del mismo lado de donde apunte la lnea de la flecha.

En la figura 2.11 se muestra la aplicacin de estas reglas

Soldar del otrolado que apunta laflecha

Soldadura que se desea Soldar del mismo ladoque apunta la flecha

SOLDAR DEL LADODONDE APUNTA LAFLECHA

SOLDAR DEL OTRO LADODE DONDE APUNTA LAFLECHA

Fig. 2.11 empleo de la lnea de referencia.


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Flecha

La finalidad de este elemento es indicar el lugar donde se sebe realizar la uninsoldada. Para su empleo tenemos las siguientes reglas bsicas:

1.- puede tener cualquier inclinacin, pero nunca debe estar en el plano vertical ya quepuede confundirse con la lnea de referencia.

2.- cuando esta formada por una lnea recta, se debe interpretar que no tiene mayorimportancia cual de los elementos a unir deban ser rasurados.

3.- cuando la lnea presente una inflexin o quiebre indicar que el elemento sealadopor el extremo es el que debe ser ranurado o preparado, o bien el lado desde el cual debeefectuarse el trabajo o la inspeccin.

La aplicacin de estas reglas se muestra en la figura siguiente.

La flecha puede apuntar en cualquier direccin

La flecha puede ser una lnearecta La flecha puede ser una lneaquebrada

Fig. 2.12 empleo del extremo o flecha.

Los smbolos bsicos sirven para representar el tipo de unin o de soldadura que deseaefectuarse, los mas comunes son los que se refieren a la forma de la ranura de unin, suforma es lgica y fcil de recordar, adicionalmente estn los referentes a soldaduras derecubrimiento, los de costura y de relleno. Una regla bsica es que la lnea perpendicularsiempre debe quedar del lado izquierdo, sin importar la orientacin de la lnea de referencia.

A continuacin se presentan los smbolos mas comnmente empleados.


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Soldar del mismo lado queapunta la flecha

Tipo de unin Soldar del otro ladodel que apunta la flecha

Ranura a escuadra

Ranura en bisel sencillo

Ranura en V

Ranura en J

Ranura en U

Filete

Fig. 2.13 Smbolos y ranuras mas frecuentes en soldadura .


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Smbolos Complementarios

Los smbolos complementarios se emplean para dar mas informacin sobre el tipo deunin soldada que se desea y son dibujados junto con un smbolo bsico, ejemplos de lossmbolos complementarios se muestran en la figura 2.14

Smbolo complementario Interpretacin

Soldadura con penetracin completa

Soldadura con respaldo (limpieza de raz)

Acabado o contorno cncavo

Acabado o contorno convexo

Acabado o contorno plano

Soldadura en todo alrededor (perimetral)

Soldadura a efectuarse en campo (in situ)

Fig. 2.14 smbolos complementarios mas frecuentes


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Smbolo de soldadura en campo.

Se emplea para indicar que una unin soldada en particular debe de ser ejecutada en ellugar de ereccin o terminacin, este smbolo siempre se coloca en la unin entre la flecha yla lnea de referencia.

Lnea de referencia mltiple

Para indicar la secuencia de operaciones se utilizan dos o ms lneas de referencia. Laprimera operacin se indica en la lnea de referencia ms cercana a la flecha, y las siguientesse especifican en las lneas de referencia subsecuentes.

Smbolo Soldadura deseada Smbolo

Primera operacin:soldadura deranura.

Segunda operacin:Soldadura de filetecon acabadoconvexo.

Primera operacin:soldadura deranura.

Segunda operacin:Soldadura de filetecon acabadoconvexo.

Fig. 2.16 empleo de la lnea de referencia mltiple.

Estn establecidas otras disposiciones sobre el uso de los smbolos tales como los usosde flechas mltiples, cambios de direccin de soldadura, combinacin de varios tipos desoldadura en un solo smbolo de soldar y la combinacin de estos son las siglas de losensayos no destructivos.

Acotacin de dimensiones

En algunas ocasiones es necesario establecer las dimensiones mnimas o mximas deuna unin soldada, esto es posible siguiendo las reglas bsicas de acotamiento. Un puntoimportante de destacar es que se debe especificar desde el principio el sistema de unidadesa emplear, la norma americana esta referida principalmente a dimensiones en sistema ingls,en nuestros ejemplos usaremos el sistema internacional y en ocasiones, el ingls parafamiliarizar al lector en la forma de emplear los acotamientos . A continuacin veremos loscasos mas frecuentes de la aplicacin de estas reglas.


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Acotacin de soldaduras de filete

Las dimensiones de las soldaduras de filete se indican en el mismo lado de que elsmbolo de soldadura

El tamao de las piernas del filete se indica siempre del lado izquierdo del smbolo.La longitud de la soldadura de filete se indica siempre del lado derecho del smbolo.Cuando se requiere soldadura de filete intermitentes, se indica la separacin de los

cordones con medidas de centro a centro de los cordones de soldadura. La separacin seindica del lado derecho e inmediatamente despus de la longitud del cordn.

Cuando se requieren soldaduras de filete por ambos lados de la junta, los smbolos defilete a ambos lados deben tener especificadas sus dimensiones.

Las soldaduras de filete intermitente pueden estar por un solo lado de la junta o enambos lados. Si estn en ambos lados, las soldaduras intermitentes pueden ser en cadena(si coinciden los centros de los incrementos en ambos lados de la junta) o alternados.

Unin deseada Smbolo de soldadura


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Fig. 2.17 acotamiento de los filetes.

Acotacin de soldaduras de ranura.

Al igual que las soldaduras de filete, las de ranura pueden ser acotadas siguiendoreglas similares a las de filete.

Cuando se requiere indicar la separacin de raz, se indica siempre dentro del smbolode la ranura.

Para indicar el ngulo del bisel o el ngulo total de la ranura, el valor se escribe afueradel smbolo de la ranura.

Existen otras dimensiones que se pueden indicar en el smbolo de soldadura como esla profundidad a la que se debe preparar una ranura, la profundidad de la garganta efectiva,sin embargo estos datos puede ser mejor indicarlos en un dibujo de detalle.

Preparacin deseada Smbolo de soldadura

Fig. 2.18 acotamiento en las soldaduras de ranura


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Existen an mas reglas sobre el acotamiento de de las soldaduras empleando lossmbolos, pero en ocasiones hacer un smbolo con mucha informacin resumida puedehacerse difcil de leer por el soldador o el personal tcnico as que es conveniente balancearen los planos la informacin simblica y la de detalle para facilitar la comprensin.

simbolos de ensayos no destructivos

El smbolo de soldadura tambin puede ser empleado para indicar los ensayos nodestructivos que se deben realizar a una unin soldada. Las reglas de aplicacin sonsimilares a las ya indicadas.

Las siglas de los ensayos no destructivos se pueden combinar con los smbolos bsicoso auxiliares de soldadura.

Las siglas por debajo de la lnea de referencia indican que la inspeccin se deberealizar del mismo lado que apunta la flecha

Las siglas por arriba de la lnea de referencia indican que la inspeccin se debe realizarpor el otro lado que indica la flecha.

Las siglas en la lnea de referencia indican que es indiferente el lado desde el cual sehaga la inspeccin.

La flecha quebrada indica el elemento que se debe inspeccionar.La extensin de la inspeccin se indica del lado derecho de las siglas (indicar cual es el

sistema de medida).El nmero de pruebas o inspecciones se indica por arriba de las siglas y entre

parntesis.

Ensayo no destructivo Siglas

Visual VT

Lquidos penetrantes PT

Partculas magnticas MT

Ultrasonido UT

Radiografa RT

Electromagntico (Eddy) ET

Emisin acstica AET

Hermeticidad (Leak testing) LT

Radiografa neutrnica NRT

Termografa. TIR

Comprobacin (Proof) PRT


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Como se puede concluir, el dibujar o el interpretar un smbolo de soldadura no es difcil, perorequiere de prctica y de interpretacin continua.

Como una recomendacin final podemos decir que es conveniente mantener el smbolo desoldadura lo mas sencillo posible para facilitar su interpretacin y manejo, por otra parte, elsmbolo sirve para abreviar y concentrar la informacin pero en ningn momento sustituye lainformacin tcnica y de detalle que debe tener todo dibujo tcnico preparadoadecuadamente.

Operacin Deseada Smbolo

Inspeccionar la raz de la unin soldadaempleando visual y lquidos penetrantes yradiografiar al 100% desde el lado de lacorona.

Inspeccionar del lado que apunta la flechacon ultrasonido el 100% de la uninsoldada.

Inspeccionar 200 mm. del lado que apuntala flecha con lquidos penetrantes

Inspeccionar al 100% con radiografa dosmuestras (o puntos de muestreo).

Fig. 2.19 empleo de las siglas de ensayos no destructivos


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Fig. 2.20smbolo de soldadura de difcil interpretacin.


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TEMA III LA SOLDADURA Y SU APLICACIN EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES Pgina

que es propio de un material slido, a estos lquidos se les conoce como sobre enfriados y sedice que son amorfos un ejemplo de estos lquidos son el vidrio comn y el asfalto.

Cuando se alcanzan ciertas condiciones termodinmicas un material lquido puede pasar altercer estado de agregacin, a este cambio se le conoce como solidificacin.

La materia en el estado slido se caracteriza porque los tomos estn muy cercanos entre

s, se mantiene unidos por enlaces inicos o covalentes para el caso de compuestosqumicos, o enlaces metlicos para el caso de los metales; y lo ms importante, presentanun ordenamiento caracterstico y propio de cada elemento o compuesto qumico. En el casode los slidos, los tomos y molculas se acomodan en arreglos geomtricostridimensionales conocidos como estructuras cristalinas.

Estructura cristalina.En el estado slido, los tomos de los materiales metlicos estn dispuestos de manera

ordenada formando cristales, la distancia entre los tomos es ms reducida (con respecto alos otros dos estados) y su movilidad es muy limitada.

Las estructuras cristalinas son diagramas tridimensionales regulares de tomos en elespacio. La regularidad de apilamiento de los tomos en los slidos es debida a lascondiciones geomtricas impuestas por la direccionalidad de las uniones y la compactacindel apilamiento de los tomos. Las estructuras cristalinas observadas son descritas entrminos de un concepto idealizado llamado red espacial y pueden ser clasificados enfuncin de la manera en que se apilan los tomos o molculas.


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Redes espaciales de Bravais.Se define como red espacial, al ordenamiento tridimensional e infinito de puntos en los que

cada uno de ellos tiene un entorno idntico a los dems, a cada punto que rene estacondicin se le llama punto de la red. Cada punto de la red es ocupado por un tomo el cuales compartido con las celdas vecinas. Existen 14 posibles formas de ordenamiento y son

conocidas como redes de Bravais. Las estructuras cristalinas ms comnmente encontradasen los metales son la cbica simple, la cbica centrada en el cuerpo, la cbica centrada enlas caras y la hexagonal compacta.

Celdaunitaria

Simple Centradocuerpo

Centradocara

Cbico

Hexagonal

Rombodrico

Monoclnico

Fig. 3.1 Ejemplos De Las Redes De Bravais


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Fig. 3.2 representacin de la red cristalina y de la celda unitaria.

Las propiedades de los metales estn determinadas en buena medida por la estructuracristalina, sin embargo, Las estructuras cristalinas perfectamente regulares antes descritasson cristales ideales, muy tiles para comprender como estn dispuestos los tomos, perolos materiales metlicos en realidad estn compuestos por cristales que presentan

imperfecciones o discontinuidades que pueden ser:Imperfecciones adimensionales tambin llamadas puntuales, en las que hay la ausenciade un tomo llamada vacancia, o la presencia de un tomo fuera de de su posicin llamadaintersticial, la presencia de la combinacin de ambos casos llamada defecto de Frenkel.

Imperfecciones unidimensionales tambin conocidas como imperfecciones lineales.Estas se caracterizan por ocurrir en una regin donde el acomodo de los tomos ocasiona undesajuste y la red se distorsiona por la presencia de uno o varios tomos fuera de laconfiguracin normal de la red

Imperfecciones bidimensionales o superficiales. Tambin conocidas como lmites degrano que separan a los cristales de diferente orientacin dentro de un agregadopolicristalino.

Tipo de imperfeccin


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Puntual por la Vacancia de untomo en la red.

Lineal por la presencia de unaDislocacin por intersticialidad

Lineal por la presencia de unaDislocacin

Bidimensional por la presencia deun Lmite de grano

Fig. 3.3 representacin de algunos tipos de imperfecciones

AleacionesEn los materiales metlicos se pueden encontrar dentro de sus redes cristalinas tomos

de otros elementos que son impurezas, en ocasiones estos elementos son agregadosintencionalmente para darle propiedades especficas a los metales, a estos elementos se lesconoce como aleantes.

El empleo de metales casi puros es poco frecuente en la industria y solo se empleanpara aplicaciones especficas como por ejemplo el aluminio con pureza del 99.99+% con elque se fabrican los envases de las bebidas enlatadas, el cobre de alta pureza 99.99+ %,para aplicaciones en la electrnica, la plata 99.975 para las navajas de los interruptores encontactos elctricos de alta energa o para acuar monedas.

Los metales puros tienen pocas aplicaciones en la ingeniera mecnica ya que suspropiedades mecnicas generalmente no son adecuadas.

Los materiales metlicos de uso comercial no son metales puros, sino con mezclas de

metales y elementos no metlicos. Estas mezclas reciben el nombre de aleaciones. Loselementos de aleacin presentes en un metal ocasionan imperfecciones (discontinuidades)en la estructura cristalina que pueden mejorar o disminuir sus propiedades mecnicas.

En la prctica existen dos tipos de aleantes que son:Aleantes de proceso . Son aquellos que provienen del proceso de fabricacin y que no

pueden eliminarse fcilmente ya que provienen de los minerales o menas o del proceso defabricacin, tal es el caso en los aceros del Azufre, el Fsforo y el Carbono.


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Aleantes de adicin . Son aquellos que intencionalmente se adicionan al metal paraobtener ciertas propiedades o caractersticas, tal es el caso del Manganeso, el Cromo o elNquel por citar los mas frecuentemente empleados en los aceros.

En trminos generales, Los materiales metlicos que empleamos son aleaciones, esdecir, son una solucin al estado slido en que existe de un metal base o matriz que esta

presente en mayor proporcin y en el que se encuentran disueltos o mezclados otroselementos que pueden ser metlicos, no metlicos o compuestos qumicos como el xido desilicio, o el sulfuro de manganeso en el caso de los aceros. La presencia de estos elementosy compuestos influyen en las propiedades fsicas, qumicas y mecnicas como son la durezao la resistencia a la corrosin del metal principal.

Los aleantes pueden acomodarse en al menos dos formas esenciales en la redcristalina.

Aleante intersticial. Se dice que son aleantes intersticiales cuando el radio atmico delaleante es mucho menor al de los tomos del metal de la matriz, en este caso el aleante seacomodar en los espacios que hay entre los tomos de la matriz. Ejemplos de este tipo dealeantes son el Carbono, el Boro y el Azufre en los aceros.

Aleante sustitucional. Los aleantes sustitucionales son aquellos que su radio atmico essimilar al de los tomos del metal de la matriz, en este caso el tomo del aleante desplazaun tomo de la matriz y ocupa su lugar en el arreglo cristalino. El Manganeso, el Molibdeno,el Cromo y el Nquel son ejemplos de este tipo de aleantes en los aceros.

Aleante intersticial Aleante sustitucionalFig. 3.4 tipos de aleantes


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Tratamientos trmicos del aceroComo se mencion anteriormente, la diversidad de las propiedades mecnicas que

tienen los aceros se debe a que sus pueden ser modificadas por dos caminos, el primero es

por la adicin de elementos de aleacin y el segundo es mediante la aplicacin de ciclostrmicos que provocan cambios de fase. Los tratamientos trmicos empleados en la industriapermite mejorar propiedades mecnicas o bien, eliminar ciertas propiedades o estructurasque pueden ser perjudiciales para el servicio al que va a ser sometido el material.

Tratamientos trmicosLos tratamientos trmicos son combinaciones de operaciones de calentamiento y

enfriamiento a velocidades y tiempos controlados, que se aplican a un metal o aleacin enestado slido.

Los tratamientos trmicos de los aceros involucran la transformacin de la una fase

metaestable a otra de equilibrio o de mayor estabilidad.El proceso de tratamiento trmico se inicia desde el mismo instante que se inicia lasolidificacin del metal, esta siempre se inicia desde el exterior y hacia el centro de la pieza,la primera parte de la solidificacin en las paredes del molde produce un grano relativamentefino y de forma azarosa, pero posteriormente al avanzar la solidificacin del material se iniciala formacin de cristales grandes y en forma dendritica y columnar que crecen de la orillahacia el centro de la pieza, en este proceso ocurre lentamente y crea un patrn desegregacin dentro de cada grano, por lo que la micro-estructura resultante consiste endendritas finas en una red rica en soluto. Este tipo de estructura tiene propiedadesmecnicas pobres, para eliminarla es necesario refinarla por dos mecanismos, el primero esel de deformacin mecnica (laminado, forjado) y la subsecuente recristalizacin en caliente,

posteriormente el material recibe un tratamiento trmico para modificar la estructura, reducirlos gradientes de composicin y obtener un tamao de cristales relativamente pequeos ycon mejores propiedades mecnicas.

Fig. 3.5 Estructura dendrtica y laminada de un acero al carbono.

Todos los tratamientos trmicos presentan tres etapas que son:


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Etapa de calentamiento en la que a una velocidad controlada se aumenta latemperatura de la pieza hasta el valor deseado.

Etapa de residencia en la que la pieza permanece a la temperatura.Etapa de enfriamiento en la que se reduce la temperatura de la pieza a una velocidad

controlada hasta alcanzar una temperatura inferior a los 723 C.

Estas etapas las representamos en una grfica de tiempo- temperatura.

Fig. 3.6 temperaturas del tratamiento trmico de recocido.

Tratamiento trmico posterior a la soldadura.El tratamiento trmico posterior a la soldadura o tratamiento de alivio de tensiones

consiste en calentar a la unin soldada y su zona afectada trmicamente, a una temperaturasuficiente para modificar la posible presencia de estructuras metalrgicas indeseables comolas del temple y convertirlas a ferrita y perlita o bainita, al mismo tiempo reducir la mayorparte de los esfuerzos residuales provocados por la contraccin y expansin del metal. Lasuniones soldadas son mantenidas a la temperatura de tratamiento durante el tiempoespecificado, y despus se les enfra uniformemente.

Este es el tratamiento trmico ms usado en las partes soldadas, y la temperatura parala mayor parte de los aceros al carbono y de baja aleacin oscila entre 550 y 680 C.


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Fig. 3.7 temperaturas del tratamiento trmico posterior a la soldadura

Endurecimiento por precipitacin (envejecimiento)Este mecanismo es aplicable a algunos aceros y aleaciones no ferrosas constituidas

por dos fases. Consiste en calentar la aleacin a la temperatura adecuada para disolver unafase en la otra y enfriarla rpidamente, de manera que la fase disuelta no tenga tiempo detransformarse y la aleacin resultante consista en una sola fase homognea relativamentesuave. Despus se procede a volver a calentar la aleacin a temperaturas especficas y lafase disuelta forma un precipitado fino dentro de los granos de la otra fase, que resultasignificativamente ms resistente. Las propiedades mecnicas de las aleaciones envejecidasdependen de la temperatura y el tiempo del envejecimiento, pero tratamientos atemperaturas excesivas o tiempos excesivos a las temperaturas de envejecido no permiten eldesarrollo de la resistencia y la dureza mximas posibles.

Metalurgia de la soldaduraEn las operaciones de soldadura por fusin, con o sin metal de aporte, las partes

soldadas son sometidas a un ciclo trmico que podemos resumir de la siguiente forma.1. El arco elctrico provoca un calentamiento localizado muy rpido del metal.2. La temperatura ocasiona la fusin del metal de base y del metal de aporte.3. En la zona conocida como crter el metal fundido se mezcla, se produce una

desoxidacin y se forma la nueva aleacin en este proceso ocurren fenmenosmetalrgicos tales como la fusin, reacciones de oxidoreduccin en el metal lquido,reacciones de fases lquidas no metlicas con el metal fundido, interacciones de faseslquidas y slidas, solidificacin, segregacin y reacciones en el estado slido.

4. La unin soldada se enfra rpidamente y durante este proceso el metal de basepresenta un gradiente de temperatura que provoca diferentes grados detransformacin metalrgica.

Las caractersticas del ciclo trmico de soldadura y los fenmenos que ocurren durantesta influyen en la microestructura, las propiedades mecnicas y la sanidad de las unionessoldadas.

Fig. 3.8 gradientes de temperatura durante el proceso de soldadura y sucomparacin con el diagrama de Fe-Fe 3C


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Metales endurecidos por aleacin (no endurecibles o templables), normalmentepresentan pocos problemas en la zona afectada trmicamente, si no sufren transformacionesen el estado slido, el efecto del ciclo trmico es pequeo y las propiedades mecnicas de lazona afectada trmicamente presentan pocos cambios, pero existe crecimiento de granodebido a que estuvo sometida a temperaturas de recocido cerca de la lnea de fusin esto no

afecta significativamente las propiedades mecnicas si la zona de grano grueso consta deuna franja angosta. Ejemplos de este tipo de materiales son las aleaciones de aluminio, lasde cobre, los aceros de bajo carbono laminados en caliente y los aceros inoxidablesaustenticos y ferrticos.

Cambios dimensionalesLos cambios de temperatura que ocurren durante la soldadura son rpidos, localizados

y heterogneos. Las diferentes partes de las juntas soldadas se calientan y enfran atemperaturas y velocidades diferentes, y cada regin se expande y contrae a su propia

velocidad, debido a esta falta de uniformidad en la expansin y contraccin, se generanesfuerzos residuales en las juntas. Estos esfuerzos pueden ser lo suficientemente severospara producir deformaciones y fracturas en el metal de soldadura y en la zona afectadatrmicamente. Los metales, al soldarse, sufren cambios dimensionales

Expansin trmicaCasi todos los metales se expanden al calentarse. La expansin volumtrica se

describe comnmente en trminos lineales, mismos que resultan ms fciles de expresar yson ms convenientes para fines de medicin. La cantidad de expansin (L) puedecalcularse con las siguientes ecuaciones:

L = L 0 T

o L f = L 0 (1 + T) Donde: L = Cambio de longitud (cm) = Coeficiente de expansin trmica (cm/cm/C)

T = Incremento de temperatura Lf = Longitud final (cm)L0 = Longitud inicial (cm)

Estas ecuaciones son vlidas slo dentro de un lmite de temperaturas y mientras nohaya cambios de fase o de estado.

El grado con que ocurren la expansin y la contraccin es una funcin de la

temperatura y se expresa por medio del coeficiente de expansin trmica ().


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Cambios devolum

endurante lafusin

y lasolidificacin

Durante el cambio del estado slido al estado lquido se origina un aumento del volumen, porel contrario durante la solidificacin existe una reduccin del volumen por una disminucin de

las distancias entre los tomos.

El material antes de ser soldado presenta susdimensiones normales y en este caso las carasson paralelas entre s.

Al iniciar el calentamiento sin aplicar material deaporte, se inicia un aumento localizado detemperatura y por lo mismo de expansintrmica del metal.

El metal al expanderse en un punto localizadoprovoca la deformacin por expansin trmica.

Al fundirse el metal deja de haber unadeformacin y el metal en estado slidorecupera parcialmente su forma original.

Al solidificar el metal se provoca la contracciny por lo tanto genera esfuerzos que setrasmiten al metal circundante.

Finalmente con el metal totalmente solidificado

los esfuerzos residuales provocados por lacontraccin se reflejan en una distorsin de lapieza soldada.

Fig. 3.11 efecto de la expansin trmica, la deformacin y los esfuerzos residuales enuna soldadura

Fig. 3.10 cambios dimensionales en un acero


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Esfuerzos residualesLas contracciones que ocurren a lo largo de las juntas soldadas, durante la fase de

enfriamiento del ciclo trmico de soldadura, mismas que se desarrollan a diferentesvelocidades y varan en magnitud en cada regin de las juntas, originan esfuerzos residualesen stas. Los esfuerzos residuales son definidos como aquellos que estn presentes en los

materiales (incluidas las juntas soldadas) sin que estn sujetos a fuerzas externas ogradientes trmicos. Estos esfuerzos pueden ser de una magnitud suficiente para provocar,en las partes soldadas, deformacin, distorsin, agrietamiento y disminucin de propiedadestales como resistencia a la tensin, tenacidad y resistencia mecnica abajas temperaturas.

Algunos factores que influyen en los esfuerzos residuales son el grado de restriccin delas juntas, la diferencia de los coeficientes de expansin trmica de los metales soldados, lasecuencia de soldadura, el calor total aportado y la velocidad de enfriamiento. Estosesfuerzos pueden reducirse y controlarse, en alguna medida, con el empleo deprecalentamiento y control sobre el calor aportado por paso.

Los esfuerzos residuales generados en las partes soldadas pueden reducirse oeliminarse mediante el empleo del tratamiento trmico posterior a la soldadura conocido

como alivio o relevado de esfuerzos que, en algunos casos es obligatorio por requisitos decontrato o de las normas aplicables,.

Transformaciones del acero durante la soldaduraLa zona afectada trmicamente debido a que ha sido sometida a diferentes

temperaturas durante la soldadura, presenta regiones con diferentes estructurasmetalrgicas.

Tomando como referencia la figura 3.9 podemos observar que en la regin 1 es la msprxima a la lnea de fusin, estuvo sometida a temperturas similares a las de un tratamientode recocido, por lo que puede presentar un grano que creci rpidamente debido alcalentamiento a temperaturas cercanas a la de fusin, este aumento en el tamao promueve

una mayor templabilidad, de manera que la fase austenita puede transformarse fcilmente enmartensita durante el enfriamiento.

La regin 2 tambin se austenitiza, pero la temperatura que alcanza no es la adecuadapara producir el crecimiento de grano, por lo que su templabilidad no se incrementasignificativamente, pero puede transformarse en martensita si la velocidad del enfriamientoes suficientemente rpida o si el contenido de carbono es lo suficientemente alto.

En la regin 3, el primer efecto que tenemos por la temperatura es que durante laformacin de la austenita, se provoca un afinamiento de grano tamao y por la cercana a latemperatura critica de transformacin se vuelve propensa a ser templada.

En la regin 4 la transformacin austentica es incompleta, y los granos de ferrita se vensometidos a un efecto de revenido por el calor del proceso de soldadura.

Finalmente en la regin 5 no hay conversin austentica, el metal recibe un tratamientotrmico de revenido o de relevo de tensiones lo que se reflejar en una reduccin de ladureza, mayor plasticidad y una ligera disminucin de la resistencia mecnica.

Si bien esto es cierto, debemos recordar que los aleantes ejercen un fuerte efecto enlos cambios de fase de los aceros y que su presencia junto con el calor aportado por cadacordn sucesivo de soldadura influyen en forma directa en la velocidad de enfriamiento, porlo que determinan los productos finales de transformacin y el ancho de cada regin de lazona afectada trmicamente.


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Fig. 3.12 Relacin aproximada de las temperaturas mximas y el diagrama Fe-C

Durante la residencia a temperaturas mximas cercanas a la temperatura de fusin, ladifusin es ms rpida y los tomos de los aleantes, principalmente los de carbono se

dispersan uniformemente en la austenita, y el grano austentico crece, pero a temperaturasligeramente superiores a la temperatura crtica de transformacin, existe una cinticadiferente entre la conversin de ferrita y perlita en austenita y la velocidad de difusin delcarbono proveniente de la cementita por lo que existirn altos gradientes de concentracinde carbono en algunos granos de austenita los cuales durante el enfriamiento pueden formarfcilmente fases metaestables de martensita o de bainitas de grano fino.

Las estructuras obtenidas en una unin soldada pueden asemejarse mas a lasobtenidas durante una prueba de Jomminy que a la obtenida en un diagrama TTT.

Para obtener las microestructuras y propiedades deseadas en las juntas soldadas, esnecesario controlar la velocidad de enfriamiento durante el ciclo trmico de soldadura.

Existen varios factores que influyen sobre la velocidad de enfriamiento y algunos

mtodos para controlarla.

Soldabilidad y carbono equivalente


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La soldabilidad es la facilidad con la que se puede efectuar la unin soldada sinproducir propiedades mecnicas indeseables como son la dureza que esta relacionada conla fragilidad y la prdida de ductilidad y tenacidad en un acero.

La soldabilidad es definida por la AWS de la siguiente manera: La capacidad de unmaterial para ser soldado bajo las condiciones de fabricacin impuestas, dentro de una

estructura especfica adecuadamente diseada, y que cumpla satisfactoriamente en elservicio al que se destina.De acuerdo con esta definicin, la soldabilidad de un material debe juzgarse

independientemente de los factores de diseo, y se da por cierto que se cumplen lassiguientes condiciones:

- El material a soldarse es adecuado para la aplicacin a la que se va a someter.- El diseo de la unin es adecuado para la aplicacin prevista.

En trminos ms sencillos, soldabilidad es la propiedad de un material de ser soldadode manera que la unin resultante posea las mismas propiedades del metal base. Estadefinicin hace referencia a condiciones ideales, pero ilustra algunos aspectos clave de lasoldabilidad. Las uniones de piezas metlicas correspondientes a la misma especificacin yclase, suelen presentar variaciones en sus propiedades, y la unin soldada que incluye a elmetal de soldadura depositado; a la zona afectada trmicamente y el metal base adyacentepueden presentar estructuras y propiedades diferentes.

Los aceros no tienen nicamente al carbono como aleante, si bien este es el elementode aleacin que ms afecta las propiedades de los aceros, incluida la soldabilidad, en losaceros existen otros elementos de aleacin que tambin modifican las propiedadesmecnicas y metalrgicas; En la prctica, es aceptable obtener juntas soldadas conpropiedades y estructura razonablemente uniformes, siempre y cuando cumplan con losrequisitos especificados. Esto se consigue mediante la seleccin adecuada de metales deaporte y el empleo de los procesos y procedimientos de soldadura apropiados para cadaaplicacin.


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Fig 3.13 relacin del ciclo trmico en una unin soldada y el diagrama TTTCurva A ciclo trmico sin precalentamiento.Curva B ciclo trmico con precalentamiento.

La templabilidad en los aceros es la tendencia a la formacin de martensita, es el efecto

de mayor inters Desde el punto de vista de la soldadura. Como se consider anteriormente,a mayor contenido de carbono corresponde una mayor templabilidad y dureza, pero tambinmenor soldabilidad.

Los elementos de aleacin tambin afectan a la soldabilidad y su influencia puede serestimada en trminos de su efecto comparado con el efecto del carbono. El efecto total delcontenido de aleantes puede ser expresado en trminos de equivalente en carbono ocarbono equivalente (CE); para estimar el carbono equivalente, se han desarrollado unaserie de frmulas empricas como la que se indican a continuacin.

Para aceros al carbono:

4%Si

4%M n%CCE

Para aceros de baja y media aleacin:

15

%Cu%Ni

5

%V%M o%Cr

6

%M n 5CCE

Existen otras ecuaciones ecuaciones empricas para determinar el CE, y cada una deellas fue desarrollada para aplicaciones especficas y resultan vlidas slo en determinadosintervalos de composicin qumica, por lo que deben tomarse las precauciones necesariaspara emplear la frmula correcta en cada caso.

La soldabilidad, es inversamente proporcional al carbono equivalente. Por lo general,los aceros con bajos valores de CE (por ejemplo, de 0.2 a 0.3) poseen una soldabilidadexcelente, pero cuando este valor excede de 0.40, la soldabilidad en trminos de lasusceptibilidad al agrietamiento o el aumento de la dureza por templado, disminuyeconsiderablemente. As, un acero con 0.20% de carbono y 1.60% de manganeso, tiene unCE de 0.60 (de acuerdo con la segunda frmula citada), valor que indica una sensitividadrelativamente alta a templarse con valores altos de dureza que promueven el agrietamiento.

Control de las propiedades de las uniones soldadasLas caractersticas de la zona afectada trmicamente depende principalmente de la

composicin qumica (CE) y de la velocidad de enfriamiento, que determinan lamicroestructura y las propiedades finales de las uniones soldadas de un acero en particular,por lo que una composicin qumica especfica, determinada la velocidad de enfriamiento.

La velocidad de enfriamiento, por su parte, depende del espesor de los miembros de la junta, de la temperatura a la que se encuentra al iniciar la aplicacin de cada paso desoldadura y del calor aportado por paso.

A fin de tener soldaduras con las propiedades deseadas de resistencia a la tensin,tenacidad, ductilidad, dureza o resistencia a la corrosin y libres de condiciones indeseables


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como puede ser la distorsin, los esfuerzos residuales excesivos, o discontinuidades talescomo grietas; es necesario controlar la velocidad de enfriamiento.

PrecalentamientoEl precalentamiento consiste en elevar la temperatura el metal base o substrato a un

valor que asegure que el enfriamiento del metal de soldadura ser el adecuado. Ensoldaduras de pasos mltiples, tambin es la temperatura a la que se encuentra el metalbase antes de que se inicien los pasos subsecuentes.

Generalmente, en los procedimientos de soldadura se especifica la temperatura mnimade precalentamiento y tambin el lmite mximo de la temperatura mxima entre pasos.

El precalentamiento disminuye la velocidad de enfriamiento, con lo que se puede evitarla formacin de martensita y se previene o minimiza el agrietamiento; tambin se reducen losesfuerzos residuales al disminuir las variaciones de temperatura y los cambios dimensionalesde expansin y contraccin.

Un ejemplo del efecto de el precalentamiento y del tratamiento trmico despus de lasoldadura se muestra en la figura 3.14

Fig. 3.14 efecto del tratamiento trmico de precalentamiento y de relevo de esfuerzosen un acero de 0.25% de carbono y 25 mm de espesor

Temperatura entre pasosLas temperaturas entre pasos provocan reducciones de la velocidad de enfriamiento,

incremento en el ancho de la zona afectada trmicamente y crecimiento de grano, lo queprovoca que las propiedades mecnicas disminuyan. En la prctica, en los aceros al carbonoexisten pocos problemas asociados con la temperatura entre pasos, pero cuando se sueldan


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TEMA IV PROCESOS DE SOLDADURA EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES Pgina 57

aporte que tenga una lnea de liquidus que no exceda de 450 C (840 F) y debajo de la lneade solidus del metal base. El metal de aporte se distribuye por accin capilar entre lassuperficies de la junta mantenidas en contacto estrecho. En este proceso al igual que en lasoldadura fuerte solo se funde el metal de aporte y la unin soldada se logra por la difusin alestado slido del material de aporte en el material de base.

Procesos de soldadura y mtodos de aplicacinCon el propsito de establecer un marco de referencia til para ubicar los procesos de

soldadura y sus mtodos de aplicacin en el contexto de la inspeccin, a continuacinpresentamos un resumen de los procesos de soldadura mas empleados y sus variantes masconocidas

PROCESO VARIANTES PROCESOS MAS CONOCIDOS SIGLAS EN INGLES

ARCOELECTRICO

(ARC WELDING)11

Electrodo recubierto SMAW

Electrodo de tungsteno con gasde proteccin GTAW

Alambre continuo con gas deproteccin GMAW

Alambre tubular FCAW

Arco sumergido SAW

Arco plasma PAW

SOLDADURAFUERTE(BRAZING)

11

Soldadura por Soplete oxi-gas TB

Soldadura por Inmersin DB

Soldadura por horneado FB

Soldadura por induccin IB

SOLDADURABLANDA 8

Soldadura con cautn INS

Soldadura por inmersin DS

Soldadura por soplete TS

SOLDADURA ALESTADOSLIDO

9Soldadura por explosin EXW

Soldadura por friccin FRW

SOLDADURAPOR

RESISTENCIA9

Soldadura de costura porresistencia RSEW

Soldadura de puntos porresistencia RSW


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OTROSPROCESOS 6 Soldadura por rayo lser LBW

SOLDADURAPOR OXI-GAS 4

Soldadura con aire acetileno AAW

Soldadura por oxiacetileno OAW

Soldadura Por Resistencia Soldadura por friccin

Soldadura fuerte por soplete mltiple Soldadura fuerte por oxidas


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Soldadura por plasma no transferido Soldadura con plasma transferido

Soldadura con electroescoria (detalle) Soldadura con electroescoria

Soldadura con laser Soldadura con plasma


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determinado, vara con la rapidez con que el electrodo consumible se alimenta al arco; obien, cuando se usan electrodos no consumibles, el voltaje de carga vara con la distanciaentre el electrodo y el trabajo. Este tipo de mquinas se aplican principalmente a losprocesos manuales como son el de electrodo recubierto (SMAW) y de electrodo deTungsteno (GTAW) en los que no es posible evitar las variaciones en la longitud del arco

Mquinas de voltaje constanteLa misma norma NEMA tambin define una mquina de voltaje constante a una

mquina soldadora que cuenta con un mecanismo para ajustar el voltaje de trabajo con unacurva voltaje-amperaje esttica y que tiende a producir un voltaje relativamente constante; eneste tipo de mquinas el amperaje de carga a un voltaje de trabajo determinado, vara con larapidez que el electrodo consumible se alimenta al arco. Este tipo de mquinas se empleanprincipalmente en los procesos semiautomticos, automticos y mecanizados como son el dealambre continuo con gas de proteccin (GMAW), alambre tubular (FCAW), Arco sumergido(SAW) y electroescoria (ESW).

Cualquiera que sea el proceso de soldadura por arco se requiere que la corriente

elctrica sea de bajo voltaje y alto amperaje por lo que la funcin principal de las maquinassoldadoras es reducir el voltaje de entrada a un intervalo de voltaje de salida apropiado (elcual varia de unos 17 a 45 Voltios), y una corriente adecuada, que normalmente oscila demenos de 90 a 1500 Amperios.

Ciclo de trabajoLas maquinas de soldadura por arco son tambin clasificadas de acuerdo con su ciclo

de trabajo. Esta clasificacin generalmente es establecida por los fabricantes del equipo deacuerdo con las normas NEMA y estn clasificadas en trminos de un porcentaje de ciclo detrabajo (duty cycle); el ciclo de trabajo de una maquina de soldar es el porcentaje del detiempo que puede operar a una corriente de soldadura establecida. As, una maquina

clasificada como de 300 Amperios a un ciclo de trabajo de 60% significa que la maquinapuede operar de forma confiable a una corriente de 300 Amperios durante 6 de cada 10minutos. Si este ciclo de trabajo se reduce en una operacin real, se podr incrementar lacorriente mxima permisible.


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mquina de voltaje constante mquina de potencial constante


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-Variando en la longitud del arco. Al aumentar el espacio entre el electrodo y la pieza asoldar se provoca que el voltaje aumente y en consecuencia aumente la temperatura en lazona a soldar.

-Cambiando la conexin del electrodo. Las conexiones del electrodo al polo positivoocasionan que exista un mayor calentamiento en el electrodo que en el metal de base que

esta conectado al polo negativo; por el contrario si el electrodo esta conectado al polonegativo el metal de base tendr un mayor calenta

inspeccionycontrol soldadura

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