soldabilidad de aceros estructurales

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Año XXX Nº 129Diciembre 2007

Publicación periódica de ESAB-CONARCO

2 SOLDAR CONARCO Nº 129 2007

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Indice

Editorial

Criterios técnicos básicos para una adecuada soldadura de los aceros estructurales.

Higiene y Seguridad en procesos de soldadura.Riesgo por exposición a ruidos

La industria del cemento y sus aplicaciones para recuperación y protección contra el desgaste. Parte1

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Contenido Año XXX Nº 128 Diciembre 2007

Registro de la Propiedad Intelectual en trámite.Director

Eduardo MaranielloCoordinador General

Eduardo AstaColaboradores

Eduardo Asta - G. Della Torre - Juan CastillaDiagramación e Impresión

Dayan Gerardo - Talleres Gráficos Universal S.R.L.

Los lectores del Boletín SOLDAR CONARCO pueden, sin cargo, hacer copias de las páginas del mismo para uso personal o para

archivos, o pueden libremente hacer tantas copias como juzguen necesarias para propósitos educativos o de investigación. Este permiso para

producir total o parcialmente artículos incluídos aquí es concebido siempre que se haga expresar mención de los autores y de la fuente.

Queda prohibida la reproducción total o parcial con fines comerciales.

Nuestra Portada:Tecnología ESAB en soldadura y corte


Estimados lectores

Una vez más nos acercamos a la finalización de otro año y al comienzo de uno nuevo.Es inevitable en estos momentos el realizar un balance de lo pasado y un análisis de las expectativas que se generan para el 2008.

Se cierra con éste un período de 5 años de fuerte crecimiento del PBI, seguido también por un decrecimiento del desempleo.

El nuevo período que se inicia se encuentra acompañado de algunas incertidumbres, debido a la presión inflacionaria y el efecto negativo que puede acarrear el control de precios y de las exportaciones, así como las potenciales restricciones al consumo energético.

No obstante nuestra Empresa continúa apostando positivamente al futuro como lo ha venido haciendo durante sus más de treinta años de vida, aún en períodos en los cuales fue necesario superar serias dificultades, para ser consecuentes con la vocación de continuar fabricando nuestros productos en el País.

Continuando con este espíritu, mantenemos el plan de mejorar gradualmente nuestras sucursales, en las que se incluyen salas de capacitación, cabinas de soldadura para realizar pruebas prácticas y mayor cantidad de personal técnico.

Asimismo seguimos cumpliendo con el compromiso asumido de continuar con la edición regular de nuestro Boletín Técnico, única publicación Argentina de soldadura.Hemos incrementado también las actividades de la Fundación Latinoamericana de Soldadura en donde contribuimos a la formación de recursos humanos en distintos niveles de soldadura, así como brindando servicios de calificación de soldadores y procedimientos de soldadura.

También continuamos abriendo CISCO´s (Centro Integral de Soldadura Conarco) con la finalidad de encontrar en un solo lugar todos los productos afines a la soldadura y brindar más y mejores servicios.Es de destacar también el fuerte plan de inversiones en el sistema productivo que seguimos realizando, lo que permite seguir abasteciendo al mercado de una completa gama de consumibles de alta calidad.Estamos convencidos que sin lugar a dudas, de esta forma continuamos realizando un aporte al crecimiento de la Industria Nacional.

Dicho todo esto no quiero dejar de hacerles llegar los mejores augurios para el año que comienza, así como también los mejores deseos para el nuevo Gobierno que comandará el futuro inmediato de nuestro País.

Ernesto E. Aciar Director General


Criterios técnicos básicos para una adecuada soldadura de los aceros

estructurales.

Aceros estructurales

El acero es una aleación relativamente compleja y los aceros comerciales disponibles no son aleaciones binarias de hierro y carbono, dado que contienen otros elementos secundarios presentes debido a los procesos de fabricación [1-15]. En estas condiciones será necesario considerar dos tipos fundamentales de aceros: Aceros al carbono: es la aleación hierro-carbono conteniendo generalmente 0,008 % hasta aproximadamente 2 % de carbono, además de ciertos elementos residuales resultantes de los procesos de fabricación.

Aceros aleados: es el acero al carbono que contiene otros elementos de aleación o presenta los elementos residuales en contenidos por encima de los que son considerado normales.

Los aceros al carbono y de baja aleación presentan una variedad amplia de composición y propiedades mecánicas que permiten cubrir un gran campo de aplicaciones estructurales. Las clasificaciones pueden estar vinculadas con: formas de suministro, propiedades mecánicas, composición química, microestructura, usos o aplicaciones, etc., y pueden estar superpuestas en composición química.

Por: Ing. Eduardo P. Asta, ESAB- CONARCO

Una clasificación muy útilizada para evaluar la soldabilidad de los aceros al carbono y de baja aleación, basada en la composición química o procesamiento es la siguiente:

La tabla 1 resume los distintos efectos de los elementos más comunes de composición del acero.

Elementos de composición Aleantes Microaleantes Formadores Impurezas Controladores Gases Inclusiones de carburos de la forma no metálicas

Carbono Aluminio Molibdeno Azufre Silicato de calcio Nitrógeno ÓxidosManganeso Vanadio Cromo Fósforo Tierras raras Oxígeno SulfurosSilicio Niobio Vanadio Plomo (cerio, lantanio)Cobre Titanio Niobio ArsénicoMolibdeno Boro Titanio AntimonioNíquel Tungsteno CalcioCromo ZirconioTungsteno Tierras rarasVanadio

Efectos generales

Endurecimiento Endurecimiento Endurecimiento Efectos varios Mejora la Efectos varios Deterioro depor solución por precipitación Pueden reducir Pueden reducir tenacidad Pueden reducir propiedades:sólida y refinamiento la ductilidad la tenacidad la tenacidad Tenacidad de grano y tenacidad y ductilidad

Tabla 1 |Efectos de los distintos elementos de composición del acero.

Figura 1 | Zonas de la unión soldada [3]


Aceros de bajo carbono. Aceros de alto carbono. Aceros de alta resistencia y baja aleación (HSLA). Aceros templados y revenidos (HSQT) Aceros de baja aleación tratables térmicamente (HTLA). Aceros de procesos termo mecánicamente controlados (TMCP). Aceros al cromo-molibdeno.

Regiones de la unión soldada: metal de soldadura y zona afectada por el calor

La unión soldada se divide en dos regiones: el metal de soldadura (MS) y la zona afectada por el calor (ZAC) en el material base (MB), tal como se esquematiza en la figura 1.

El metal de soldadura es la región que corresponde a la pileta líquida de la soldadura o la que alcanza la fusión completa. Desde el punto de vista metalúrgico en esta región ocurre un proceso de solidificación de relativa complejidad con la presencia de una microestructura primaria de granos columnares cuya morfología dependerá del modo de solidificación. A partir de la estructura primaria y como consecuencia de las subsiguientes transformaciones de estado sólido aparece una microestructura secundaria que confiere buena parte de las propiedades mecánicas del metal de soldadura y consecuentemente de la unión soldada. El metal de soldadura por su parte es resultado de un proceso de dilución entre el material o metal de aporte y el metal base [6]. En el acero al carbono o carbono - manganeso, particularmente de composición hipoeutectoide, el metal de soldadura presenta una microestructura secundaria de ferrita o ferrita y perlita. Dependiendo del tipo de morfología de la ferrita

resultante serán sus propiedades mecánicas, particularmente la relación entre resistencia y tenacidad. En general un alto contenido de ferrita del tipo acicular resulta en un metal de soldadura con un buen nivel de tenacidad. Es necesario señalar que en pasadas múltiples se produce un efecto de refinamiento de la microestructura de la pasada o el cordón como consecuencia de un calentamiento por encima de la temperatura de transformación, por la acción de la pasada siguiente. Este efecto de tratamiento térmico produce una recristalización con refinamiento de grano, mejorando notablemente la tenacidad del metal de soldadura [2,7]. El metal de soldadura tiene una composición resultante que es consecuencia del aporte de metal base fundido en los bordes de la junta y el metal de aporte propiamente dicho. En consecuencia el MS es producto de la dilución entre ambos materiales; esta última se define en % como una relación, en la sección de la junta, entre el área de metal diferente al de aporte y el área total de la sección de la junta.

Por su parte la ZAC es una región del metal base adyacente a la línea de fusión cuyo tamaño dependerá del aporte térmico de la soldadura. En la ZAC se producen transformaciones metalúrgicas de estado sólido, similares a las que ocurren en los tratamientos térmicos. La ZAC se puede subdividir en zonas diferenciadas desde el punto de vista microestructural en función del tipo de transformación que se produce en el acero. La zona adyacente a la línea de fusión está caracterizada por una microestructura de granos gruesos donde se alcanza una temperatura por encima del punto crítico superior del acero (Ac3) produciendo austenitización con crecimiento de grano. El efecto del grano grueso deteriora la tenacidad haciendo que la ZAC, en esa región,

sea más susceptible a la propagación de una fisura. Además, dependiendo del aporte térmico, la velocidad de enfriamiento y la composición del acero pueden originarse, por transformación, fases duras o frágiles sensibles a la aparición de fisuras. A la región de grano grueso le sigue una región de transformación de fase que determina una microestructura de grano fino, en general, de buenas propiedades mecánicas. Finalmente tiene lugar una región subcrítica con transformaciones parciales, similares a las del recocido subcrítico de un acero, cuyo límite es la aparición de material base no afectado. La figura 2 muestra un esquema de la ZAC en la soldadura de una sola pasada [8] y la figura 3 para soldadura multipasada. Esta última permite un revenido tanto del metal de soldadura como de la ZAC, refinando la microestructura y mejorando las propiedades mecánicas de la misma.

Soldabilidad

La soldabilidad puede definirse como la mayor o menor facilidad que presenta un metal para ser soldado; permitiendo la obtención de soldaduras sanas, homogéneas, que respondan a las necesidades para las que fueron realizadas, incluyendo los requisitos de fabricación.

Por su parte la definición establecida por el Instituto Internacional de Soldadura (International Institute of Welding, IIW) dice que: “un material metálico es considerado soldable, en un grado dado, para un proceso y para una aplicación específica, cuando una continuidad metálica puede ser obtenida mediante el uso de un proceso adecuado, tal que la junta cumpla completamente con los requerimientos especificados tanto en las propiedades locales como


en su influencia en la construcción de la cuál forma parte”.

En el caso particular de la soldadura de aceros también la soldabilidad puede ser definida, simplemente, como la mayor o menor facilidad que presentan los aceros para ser unidos mediante soldadura. De esta forma podemos decir que la soldadabilidad de un acero depende en gran medida de su composición química, tanto por el contenido de carbono como de otros elementos de composición que actúan de manera análoga. Cuanto mayor sea el porcentaje en peso de carbono y otros elementos de composición mayor será la tendencia al aumento de templabilidad del acero y consecuentemente menor su soldabilidad. La templabilidad indica la tendencia a la formación de microestructuras de temple, martensíta, cuya susceptibilidad a la fisuración bajo determinadas condiciones de soldadura es muy importante. En los aceros las características de temple se evalúan a través de las curvas denominadas temperatura- tiempo- transformación (TTT) [1,7], figura 4, que permiten medir la proporción de la transformación a temperatura constante (curvas isotérmicas).

En soldadura para evaluar las transformaciones del acero, en relación con las características de soldabilidad que posea, se aplican curvas de enfriamiento continuo (CCT) [9], figura 5. Dichas curvas miden la proporción de la transformación en función del tiempo para una disminución continua de la temperatura. En las técnicas de tratamientos térmicos las curvas CCT son normalmente utilizadas para analizar las transformaciones en el acero que permitan establecer un camino para relacionar proceso con microestructura y propiedades mecánicas resultantes. Considerando que en las uniones soldadas se

produce un proceso de enfriamiento relativamente rápido y continuo, de forma similar al tratamiento térmico del acero por aplicación de un medio de enfriamiento(agua, aceite, aire, sales, etc), se puede extender la aplicación de las curvas CCT para evaluar, en determinadas condiciones de soldadura y composición química del acero, la aparición de microestructuras con fases frágiles (martensita) o las denominadas zonas locales frágiles (ZLF o LBZ en nomenclatura inglesa) [10-11].

Una forma práctica de evaluar la soldabilidad es por medio de un parámetro denominado carbono equivalente(CE), el cual se expresa en un número dado como % de peso, que vincula al carbono y otras elementos de aleación que inducen la templabilidad del acero. Se han desarrollado una gran

cantidad de fórmulas de CE [12], pero las más utilizadas o tomadas como referencias son las siguientes:

Fórmula IIW

Fórmula de Ito y Bessyo

Cuanto mayor sea el valor del CE (%) menor será la soldabilidad del acero y deberán tomarse medidas de precaución para la soldadura de manera de evitar el riesgo a la aparición de fisuras. Con valores de CE (%), según la fórmula del IIW menores que 0,30 tendríamos una muy buena soldabilidad del acero para diferentes y variadas condiciones de soldadura.

La definición de soldabilidad en aceros se encuentra íntimamente asociada

Figura 2 | Regiones de la ZAC en la soldadura de una sola pasada, entre paréntesis las siglas correspondientes a la nomenclatura en inglés [3]

Figura 3 | Regiones de la ZAC en una soldadura multipasada, entre paréntesis las siglas correspondientes a la nomenclatura en inglés [3]

ZAC CG IC(ICGHAZ ó IRCGHAZ): Región ZAC de grano grueso (1a pasada) recalentada intercríticamente (2a pasada)ZAC CG SC(SCGHAZ ó SRCGHAZ): Región ZAC de grano grueso (1a pasada) recalentada subcríticamente (2a pasada)

CE C (Mn+Si) (Cr+Mo+V) (Ni+Cu) 6 5 15

Pcm C Si Mn Cu Ni Cr Mo V 5B 30 20 20 60 20 15 10

Figura 4 | Diagrama esquemático temperat-ura/tiempo/transformación, curva TTT [10]

Figura 5 |Diagrama de enfriamiento contínuo, curva CCT, correspondiente a un acero del tipo 1,25 Cr - 0,50 Mo

ZAC CG (CGHAZ): Región de grano grueso o de crecimiento de granoZAC GF (FGHAZ): Región de grano fino o de recistalizaciónZAC IC (ICHAZ): Región intercrítica o parcialmente transformadaZAC SC (SCHAZ): Región subcrítica o de recocido subcrítico


con la integridad estructural de la unión soldada de un material en relación con el riesgo a fisuración en frío asistida por hidrógeno. Este tipo de fisura implica la interacción de numerosas variables tales como: proceso de soldadura, materiales de aporte y base, nivel de hidrógeno, tensiones, velocidades de enfriamiento y temperatura.

Una forma de visualizar este problema es utilizando el denominado Diagrama de Graville [13]. El mismo permite una clasificación de los aceros en base a su soldabilidad asociada a problemas de fisuración en frío, en función del porcentaje de carbono y de elementos de aleación medidos a través del carbono equivalente del IIW. El diagrama agrupa a los aceros de acuerdo al tipo de curva de templabilidad (Ensayo de Jominy). La figura 6 muestra el diagrama de Graville en el cual se distinguen tres zonas: I; II y III. En la zona I los aceros tienen bajo carbono, consecuentemente aún bajo las condiciones más exigidas que puedan generarse durante la soldadura (elevado nivel de hidrógeno y alta restricción) no son muy susceptibles a fisuración. En la Zona II los aceros tienen altos contenidos de carbono y bajos elementos de aleación. Las curvas de templabilidad indican un amplio rango de durezas, con lo cual para evitar microestructuras sensibles a la fisuración deberá considerarse una disminución de la velocidad de enfriamiento de la ZAC, a través de un control en el aporte térmico y empleo de precalentamiento al conjunto soldado. En la zona III los aceros poseen elevado carbono y elementos de aleación, lo que les confiere un alto endurecimiento, por lo que la soldadura produciría microestructuras susceptibles a fisuración bajo cualquier condición. Por lo tanto, para evitar la fisuración en frío asistida por hidrógeno en los aceros ubicados en la zona III deberían

emplearse procesos de soldadura y consumibles de bajo hidrógeno, precalentamiento y eventualmente tratamientos térmicos post-soldadura.

Determinación del precalentamiento en la soldadura de aceros estructurales Un factor que controla la microestructura de la ZAC, es su velocidad de enfriamiento, esta velocidad depende de los espesores del material base, la geometría de la unión, el calor aportado y la temperatura de precalentamiento.

La velocidad de enfriamiento puede entonces ser usada, dentro de cierto rango, para prevenir la formación de microestructuras peligrosas en la ZAC.Tal como se ha establecido en párrafos anteriores, por efecto de la velocidad de enfriamiento pueden originarse en el acero estructuras metalúrgicas de elevada dureza por la transformación directa de austenita a martensita. Si calentamos el material, previamente a la soldadura, disminuimos el desnivel térmico desde la temperatura de fusión del acero, desplazando la curva de enfriamiento hacia la derecha del diagrama o curva TTT o, para el análisis de aceros bajo procesos de soldadura, la curva CCT. De este modo se favorecen las transformaciones metalúrgicas a estructuras más blandas que resultan menos frágiles y propensas a fisuración.

La temperatura de precalentamiento tiene como principal función disminuir la velocidad de enfriamiento de la

soldadura. Es la mínima temperatura que debe ser alcanzada en todo el espesor y en una zona suficientemente ancha a ambos lados de la junta del material base, antes que comience el proceso de soldadura y que normalmente debe mantenerse entre pasadas en caso de soldadura de pasadas múltiples. Se aplica localmente por resistencia eléctrica (mantas térmicas) o llama de gas y su medición se realiza, siempre que sea posible, en la cara opuesta a la que se está aplicando la fuente de calor por medio de termocuplas, lápices termo-indicadores, termómetros de contacto, etc. La temperatura de precalentamiento debe ser balanceada con el calor aportado durante la operación de soldadura de acuerdo al tipo de acero y en función de las propiedades requeridas para la junta.

La temperatura de precalentamiento produce también un efecto importante en la velocidad de difusión del hidrógeno y previene la formación de martensita en aceros de alto carbono. Además tiene un efecto secundario de reducir las tensiones residuales disminuyendo los gradientes térmicos asociados a la soldadura. El precalentamiento incluye la temperatura entre pasadas cuando se trata de soldadura en multipasadas. En general la temperatura de precalentamiento requerida en soldadura multipasadas es menor que para soldadura de simple pasada. En soldadura de multipasadas el calor de la segunda pasada disminuye la dureza de la ZAC que generó la primera pasada y acelera la migración de hidrógeno. Esto reduce notablemente la posibilidad de fisuración en frío en aceros soldados.

La pasada en caliente realizada inmediatamente después de la pasada de raíz, técnica habitual en la soldadura de cañerías en campo,

Figura 6 | Diagrama de Graville


es muy efectiva para prevenir la fisuración en frío, dado que puede reducir la concentración de hidrógeno en aproximadamente un 30 a 40 % comparados con los casos de pasada de raíz solamente. Esta hace que la temperatura de precalentamiento necesaria se pueda disminuir entre 30 y 50 ºC aproximadamente. La pasada en caliente además, puede disminuir la dureza en la ZAC. Generalmente, en la práctica las temperaturas de precalentamiento pueden variar desde temperatura ambiente hasta los 450 ºC, en casos específicos puede ser aún mayor.

Métodos predictivos para establecer la temperatura de precalentamiento

Existen numerosos métodos de carácter predictivo propuestos para determinar o estimar la necesidad de precalentar en la soldadura de aceros [13-18]. Estos métodos consideran algunos o todos los factores que influyen en la fisuración en frío: composición química del acero, difusión de hidrógeno, calor aportado, espesor del metal base, tensiones residuales en la soldadura y restricción de la junta. Sin embargo, hay una considerable diferencia en la

valoración de la importancia de estos factores entre los distintos métodos. Por ejemplo, el efecto de la composición química difiere de un método a otro en la evaluación de la importancia de cada elemento de aleación y por lo tanto pueden considerar distintos carbonos equivalentes (CE). Alguno de los métodos más conocidos y aplicados para el cálculo de la temperatura de precalentamiento son los siguientes:

Norma British Standard BS 5135 Nomograma de Coe Criterio de Duren Criterio de Ito y Bessyo Criterio de Suzuki y Yurioka Método de Seferian Método del Instituto Internacional de Soldadura ANSI/AWS D1.1, Código de Estructuras Soldadas en Acero Método de la Carta

Ensayos de soldabilidad

El fenómeno de fisuración en frío es de tal importancia práctica que se han desarrollado numerosos ensayos para estudiar la susceptibilidad de un material a la misma, permitiendo establecer una temperatura de precalentamiento

adecuada que garantice una soldadura libre de fisuras [7, 8, 13, 15]. Es por ello que puede recurrirse a un análisis experimental mediante ensayos de soldabilidad a fin de establecer la temperatura de precalentamiento y el aporte térmico más adecuados para evitar la aparición de fisuras y de esta forma asegurar la integridad estructural de la unión soldada. Se han desarrollado diversos ensayos que permiten evaluar la soldabilidad y particularmente el riesgo a la fisuración en frío entre los que podemos mencionar:

Lehigh Tekken o JIS Slot WIC CTS TWI G-BOP Cruciforme Ranura circular

Los ensayos en todos los casos consisten en realizar soldaduras con las características, materiales y variables del proceso que se está analizando, pero bajo condiciones extremas de restricción física y térmica, que hacen propicia la aparición de fisuras y otros defectos.

Figura 7 | Esquema de probeta para ensayo CTS, (a) en ángulo a 45º y (b) en baño de enfriamiento

a b

Figura 8 | Probeta para ensayo Tekken


Normalmente se utilizan varias probetas que serán ensayadas a diferentes temperaturas de precalentamiento para determinar cual será el valor mínimo de la misma que verifique la no aparición de fisuras tanto para la ZAC como para el metal de soldadura. En la figura 7 (a) podemos observar un esquema del ensayo CTS donde se trabaja con un ángulo de 45° y bajo la restricción mecánica de un tornillo central y dos soldaduras laterales, previo a aplicar la soldadura de ensayo. Esta configuración impide la libre dilatación generando tensiones, que en caso de no ser óptimas las condiciones de soldabilidad, provocarán fisuras que luego serán detectadas mediante métodos visuales o ensayos no destructivos. Por su parte la figura 7 (b) muestra un ensayo similar pero con la placa en posición vertical y parcialmente sumergida en un baño de agua, agregando condiciones térmicas desfavorables.

La figura 8 muestra la probeta para ensayo Tekken [19] donde la junta con bisel en Y inclinada provee una importante restricción; una vez aplicada la soldadura de ensayo se observa la presencia de fisuras por medio de

ensayos no destructivos y exámenes metalográficos. La influencia del hidrógeno

El riesgo a figuración en frío en la soldadura de los aceros depende de varios factores mutuamente relacionados, no obstante la cantidad de hidrógeno introducido durante el proceso de soldadura es de fundamental importancia.

Las principales fuentes de contaminación con hidrógeno para la soldadura son: la atmósfera, humedad e hidrocarburos (aceites, grasas, pinturas) en la superficie del metal base, solventes, humedad en el revestimiento del electrodo, humedad en el fundente o flux, etc.

Los procesos y consumibles de soldadura pueden ser clasificados en relación con su contenido de hidrógeno en: de muy bajo, bajo, medio y alto nivel. Dependiendo de la cantidad de hidrógeno introducido en el metal de soldadura, en ml por cada 100 g de metal depositado, se establecen los siguientes niveles: Muy bajo, menor que 5 ml /100 g. Bajo, entre 5 y 10 ml /100 g. Medio, entre 10 y 15 ml /100 g. Alto, mayor que 15 ml /100 g.

También aparece otro nivel denominado de extra bajo hidrógeno con valores menores que 3 ml /100 g.

La figura 9 muestra las distribuciones estadísticas típicas del contenido de hidrógeno en el metal depositado para distintos procesos de soldaduras. Discontinuidades y defectos en las soldaduras |

A través de técnicas de inspección visual y ensayos no destructivos (END) es posible detectar, y en algunos casos medir, discontinuidades existentes en las uniones soldadas. Una “discontinuidad” es una interrupción estructural que dependiendo del riesgo que signifique para el objetivo de la pieza soldada se considera “defecto”.

Un defecto en una soldadura puede constituir por su naturaleza, tamaño y concentración un motivo de no aceptabilidad en si mismo, pudiendo ser un iniciador de fallas en servicio. En general los códigos y reglamentos constructivos establecen criterios de aceptación y rechazo para la evaluación de las discontinuidades y defectos en las soldaduras; en la tabla 2 podemos observar una síntesis de las discontinuidades más comunes de encontrar en uniones soldadas, clasificados según su origen [20, 21].

Las discontinuidades también se pueden clasificar por su forma: Las de tipo plano o bidimensional, que son particularmente graves porque crean concentración de tensiones; ejemplos de este tipo son: las fisuras, falta de penetración, falta de fusión.

Las discontinuidades volumétricas o tridimensionales, como poros e inclusiones, son menos concentradoras pero pueden afectar seriamente el área o sección resistente de las uniones soldadas.

Las características a tener en cuenta Figura 9 | Distribución estadística del contenido de hidrógeno para diferentes consumibles y procesos [4]


en una discontinuidad serán: tamaño, agudeza, orientación y localización relativa a la soldadura.

Selección y clasificación de materiales de aporte |

La selección del material de aporte para una determinada unión soldada se basa fundamentalmente en dos criterios: la igualación de la resistencia con el material base o igualación de resistencia y similitud de composición química.

La igualación de resistencia es frecuentemente aplicada en la soldadura de aceros estructurales en general, mientras que la igualación por resistencia y composición química se aplica en aceros que contienen elementos característicos de aleación para conferir propiedades específicas relacionadas con el comportamiento en servicio. Este es el caso de los aceros destinados a aplicaciones tales como: altas temperaturas, bajas temperaturas o régimen criogénico, resistencia a la corrosión (aceros inoxidables), etc.

En algunos casos se puede presentar una variante a los criterios de selección mencionados en los párrafos de arriba, es la utilización de un material de aporte con una resistencia menor al material base. Dicha alternativa es definida cuando se busca que la soldadura actúe como fusible o cuando la resistencia de los materiales base excede el nivel de resistencia admisible y se define un material de aporte ajustado a la necesidad de resistencia estructural, privilegiando un buen nivel de ductilidad y tenacidad en el metal de soldadura.

Otro caso particular lo constituyen las uniones soldadas de materiales disímiles, como es el caso de la soldadura de dos aceros de diferentes niveles de resistencia a la tracción o la soldadura de un acero inoxidable con un acero al carbono. Por ejemplo: el caso de dos aceros estructurales del mismo tipo pero de diferente resistencia mecánica requiere la selección de un material de aporte para la unión soldada que iguale al acero de menor resistencia.

Otros casos de uniones disímiles

requerirán un análisis menos sencillo que el ejemplo dado para poder definir adecuadamente el aporte, como es el caso de la soldadura de un acero al carbono o de otro tipo con un acero inoxidable.Una vez definido el material de aporte, será especificado en un procedimiento de soldadura o para una solicitud de compra de acuerdo con la clasificación de las normas para materiales de aporte en soldadura por arco. Existen normas para aportes de soldadura con origen en diferentes países, tales como: AWS (USA), DIN, (Alemania) AFNOR (Francia), IRAM (Argentina), GOST (Rusia), JIS (Japón), entre otras e internacionales como Euronorm o ISO.

La clasificación de los materiales de aporte se realiza por proceso de soldadura; las normas de materiales de aporte de uso muy extendido internacionalmente son las correspondientes a la Sociedad Americana de Soldadura, AWS (American Welding Society). La tabla 3 brinda una guía básica de orientación para la selección de materiales de aporte para algunos aceros estructurales, tanto al carbono como aleados. [20]

Discontinuidades Referidas al diseño Cambio de sección Concentradores de tensiones Originadas en el procedimiento Desalineado y/o en el proceso de soldadura Socavado Concavidad / convexidad Falta de penetración Falta de fusión Solapado Quemado Contracción Inclusiones Películas de óxidos Cráteres Originadas en relación Fisuras En caliente con el comportamiento En frio metalúrgico de las uniones De recalentamiento soldadas y el proceso de Desgarramiento laminar soldadura Porosidad Localizada Uniforme Vermicular Producidas o propagadas Fisuras Fatiga en servicio Crecimiento estable dúctil Corrosión Creep Fragilización por revenido

Tabla 2 | Discontinuidades en uniones soldadas.


Tabla 3 | Guía de selección básica de procesos y aportes para aceros estructurales ASTM

Acero Límite de Fluencia Resist. a la Especificación de proceso mínimo (MPa) Tracción (MPa) y material de aporte según AWS ASTM A36 250 400-550 ASTM A53 Grado B 250 415 min SMAW ASTM A106 Grado B 240 415 min AWS A5.1 ASTM A131 Grado A, B, CS, D, DS, E 235 400-490 E60XX ASTM A139 Grado B 241 414 min E70XX ASTM A381 Grado Y35 240 415 min AWS A5.5 ASTM A500 Grado A 228 310 min E70XX-X Grado B 290 400 min SAW ASTM A501 250 400 min AWS A5.17 ASTM A516 Grado 55 205 380-515 F6XX-EXXX, F6XX-ECXXX Grado 60 220 415-550 F7XX-EXXX, F7XX-ECXXX ASTM A524 Grado I 240 415-586 AWS-A5.23 Grado II 205 380-550 F7XX-EXX-XX, F7XX-ECXXX-XX ASTM A529 290 415-586 ASTM A570 Grado 30 205 340 min GMAW y GTAW Grado 33 230 360 min AWS A5.18 Grado 36 250 365 min ER70S-X Grado 40 275 380 min AWS A5.28 Grado 45 310 415 min ER70S-XXX, E70C-XXX Grado 50 345 450 min ASTM A573 Grado 65 240 450-530 FCAW Grado 58 220 400-490 AWS A5.20 ASTM A709 Grado 36 250 400-550 E6XT-X, E6XT-XM API 5L Grado B 240 415 E7XT-X, E7XT-XM Grado X42 290 415 Grado A, B, CS, D, DS 400-490 AWS A5.29 ABS Grado E 400-490 E7XTX-X, E7XTX-XM

ASTM A131 Grado AH32, DH32, EH32 315 470-585 SMAW Grado AH36, DH36, EH36 350 490-620 AWS A5.1 ASTM A441 275-345 415-485 E7015, E7016 ASTM A516 Grado 65 240 450-585 E7018, E7028 Grado 70 260 485-620 AWS A5.5 ASTM A537 Clase 1 310-345 450-620 E7015-X, E7016-X ASTM A572 Grado 42 290 415 min E7018-X ASTM A572 Grado 50 345 450 min SAW ASTM A588 (< 100 mm) 345 485 min AWS A5.17 ASTM A595 Grado A 380 450 min F7XX-EXXX, F7XX-ECXXX Grados B y C 415 480 min AWS-A5.23 ASTM A6065 310-340 450 min F7XX-EXX-XX, F7XX-ECXXX-XX ASTM A607 Grado 45 310 410 min GMAW y GTAW Grado 50 345 450 min AWS A5.18 Grado 55 380 480 min ER70S-X, E70C-XC ASTM A618 Grado Ib, II, III 315-345 450 min AWS A5.28 ASTM A633 Grado A 290 430-570 ER70S-XXX, E70C-XXX Grados C, D 345 485-620 FCAW (< 65 mm) AWS A5.20 ASTM A709 Grado 50 345 450 min E7XT-X, E7XT-XM Grado 50W 345 485 min AWS A5.29 ASTM A710 Grado A, Clase 2 . 380 450 min E7XTX-X, E7XTX-XM ASTM A808 (2-1/2 in y por debajo) 290 415 min ASTM A913 Grado 50 345 450 min API 2H Grado 42 290 550-430 Grado 50 345 485 min API 2W Grado 42 290-462 427 min Grado 50 345-517 448 min Grado 50T 345-551 483 min API 2Y Grado 42 290-462 427 min Grado 50 345-517 448 min Grado 50T 345-552 483 min API 5L Grado X52 360 455-495 ABS Grado AH32, DH32, EH32 315 490-620 Grado AH36, DH36, EH36 350 490-620


Acero Límite de Fluencia Resist. a la Especificación de proceso mínimo (MPa) Tracción (MPa) y material de aporte según AWS API 2W Grado 60 414-621 517 min SMAW AWS A5.5 API 2Y Grado 60 414-621 517 min E8015-X, E8016-X ASTM A572 Grado 60 415 515 min E8018-X Grado 65 450 550 min SAW ASTM A537 Clase 2 315-415 550-690 AWS-A5.23 ASTM A633 Grado E 380-450 515-690 F8XX-EXX-XX, F8XX-ECXXX-XX ASTM A710 Grado A, Clase 2 < 50 mm 415-450 495 min GMAW y GTAW ASTM A710 Grado A, Clase 3 > 50 mm 415-450 485 min AWS A5.28 ASTM A913 Grado 60 415 520 min ER80S-XXX, E80C-XXX ASTM A595 Grado 65 450 550 min FCAW AWS A5.29 E8XTX-XX, E8XTX-XM

ASTM A709 Grado 70W 485 620-760 SMAW AWS A5.5 ASTM A852 485 620-760 E9015-X, E9016-X E9018-X SAW AWS-A5.23 F9XX-EXX-XX, F9XX-ECXXX-XX GMAW y GTAW AWS A5.28 ER90S-XXX, E90C-XXX FCAW AWS A5.29 E9XTX-XX, E9XTX-XM ASTM A709 Grado100, 100W (< 65mm) 690 760-895 SMAW AWS A5.5 ASTM A514 (< 65 mm) 690 760-760 E11015-X, E11016-X ASTM A517 620-690 725-930 E11018-X SAW AWS-A5.23 F11XX-EXX-XX, F11XX-ECXXX-XX GMAW y GTAW AWS A5.28 ER110S-XXX, E110C-XXX FCAW AWS A5.29 E11XTX-XX, E11XTX-XM


Referencias |

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[21] AWS Welding Handbook, Vol. 1, 9th edition, American Welding Society.


Higiene y Seguridad en procesos de soldadura

Riesgo por exposición a ruidos

Riesgo por exposición a ruidos La soldadura semiautomática MIG/MAG genera un nivel de ruido considerable, alcanzando los 80 dB.

Por otro lado, en conjunto con la soldadura, se realizan frecuentemente trabajos de amolado y remoción de escoria. Se considera que existe riesgo de daño permanente al sistema auditivo cuando el personal está expuesto a niveles de ruido de 85 dB(A) o mayores, para jornadas de trabajo de 8 horas. Se puede aplicar como regla general que el nivel de ruido es inaceptable cuando se hace difícil mantener una conversación.

Acciones Preventivas Inicialmente, se debe llevar a cabo un análisis para evitar las fuentes de ruido mediante modificaciones al proceso.

Reducir y en ciertos casos hasta eliminar los procesos de amolado y remoción de escoria, mediante la utilización de un proceso de soldadura adecuado, utilizando gases de protección apropiados y aplicando una técnica de soldadura que corresponda.

Utilizar herramientas de amolado y remoción de escoria mas silenciosas

Reducir el nivel de ruido (hasta en 30-40 dB) mediante el uso de mesas de corte bajo agua en procesos de corte por plasma. Medir el nivel de ruido e instalar paneles absorbentes para evitar la reverberancia.

Utilizar la protección auditiva si existe riesgo de daño al sistema auditivo.

Deben llevarse a cabo audiometrías periódicas a intervalos regulares.

ErgonomíaRiesgos ergonómicos

Cuando se llevan a cabo procesos de soldadura manual con materiales pesados o durante soldadura de montaje, las cargas son muy estáticas, los tiempos de soldadura son largos y el equipo es pesado.

Adicionalmente, la posición del soldador depende de la ubicación de la junta de soldadura. La soldadura sobre cabeza es inapropiada desde el punto de

Por : G. Della Torre, Jefe de Higiene, Seguridad y Medio Ambiente,Gerencia de Calidad, ESAB-CONARCO

Figura 1 | Diagrama esquemático niveles de ruido.


vista ergonómico. Cuando se llevan a cabo arreglos de piezas pequeñas con proceso de soldadura MIG, existe el riesgo de lesiones a raíz de movimientos repetitivos. La mano que toma la torcha permanece contra la pieza de trabajo, sin variar esta condición a lo largo de la tarea.

Medidas de control – dispositivos técnicos y equipos

Cuando se planifica un área de trabajo, la altura de trabajo determina que la postura a adoptar por el operador sea la correcta. En este contexto, plataformas elevadoras y posicionadotes pueden resultar muy útiles.

La posición del soldador está parcialmente determinada por la necesidad de mantener la vista en la pileta líquida mientras suelda. Si la altura de trabajo es muy baja, el soldador debe agacharse para ver apropiadamente, entonces una silla o banquillo puede resultar muy útil.

Debe evitarse el trabajo con las manos en alto a la altura o por encima de los hombros, siempre que sea posible.Se recomienda el uso de posicionadores para colocar la pieza a soldar y asegurar su accesibilidad y altura. De esta manera se logra una posición adecuada y se facilita el proceso ya que la junta se halla en la posición óptima.

Cuando se sueldan tubos u otros objetos cilíndricos, se recomienda el uso de camas de rodillos.Otra pieza importante durante la soldadura es el soporte para dejar la torcha en posición, cuando se hace una pausa en el trabajo

Seguridad en los equipos y protección mecánica

En el momento que comenzamos a trabajar con máquinas con partes móviles, como ser soldadoras con robots o máquinas de corte automático, debemos conocer los riesgos asociados con el uso de estos equipos.

Comenzando por el diseño de estos equipos, el mismo debe minimizar o, en la medida de lo posible, evitar los riesgos. Si esto no fuera posible por razones prácticas, deben implementarse medidas de protección adecuadas que garanticen la seguridad del personal.

Las acciones apropiadas pueden ser adoptadas a distintos niveles:

Protección mecánica o cobertura que provea protección directa. Estos dispositivos de protección deben ser suficientemente robustos sin impedir o limitar la visibilidad o la operación

Si no es posible la protección directa por razones funcionales, el operador debe posicionarse fuera de la zona de riesgo y alguna clase de división debe instalarse alrededor del equipo para reducir los riesgos al personal.

El acceso a la zona de trabajo de la máquina debe poseer dispositivos de corte de la operación de la máquina en caso de acceso no autorizado.

El área puede poseer sensores de detección que monitoreen el ingreso a la zona de trabajo o detengan el equipo en caso de existir alguien presente.

Los dispositivos deben ser diseñados evitando que sean franqueados fácilmente.

La protección debe también contemplar al operador que debe realizar la tarea dentro de la zona de riesgo por cualquier razón

El equipo de protección personal, la capacitación, la información y las señales de advertencia son a la vez necesarios para minimizar los riesgos que persisten luego de adoptar las acciones anteriores.

Las directivas de la Unión Europea

Las directivas sobre maquinarias deben ser cumplidas dentro de la Unión Europea, a partir del 1ro de enero de 1995 para toda máquina nueva producida. De acuerdo con la directiva, se define una máquina aquella que tiene una parte móvil y puede operar en forma independiente.

Las directivas sobre máquinas establecen las especificaciones básicas de seguridad para este tipo de equipos. Se puede consultar Información mas detallada en los Estándares Europeos (EN). La aplicación de estos estándares en básicamente voluntaria, aunque si una máquina está producida bajo estos estándares, cumple con la directiva señalada. El sello CE indica que una máquina cumple con las directivas de la UE.


La Industria del Cemento y sus Aplicaciones para Recuperación y Protección contra el Desgaste. Parte1

El objetivo de esta serie de artículos es proporcionar una guía fácil e ilustrada de la fabricación del cemento, los equipos que se utilizan y el funcionamiento general de los mismos. Cada paso estará acompañado de la identificación, ubicación y descripción de varias aplicaciones exitosas de Castolin + Eutectic®. durante los últimos años.

Introducción

El cemento Portland se fabrica mediante el calentamiento de una mezcla muy fina de caliza (o marga) y pizarra (o arcilla) en un horno rotativo junto con otros materiales hasta aproximadamente los 1480ºC, punto en el que dichos materiales se convierten en una masa semifundida y granular al rojo vivo que se denomina clinker. Aproximadamente el 25 por ciento del material se funde en el horno, lo cual ayuda a ligar el resto del material en la forma de gruesos o nódulos, así como a potenciar la reacción química que transforma el material en el ingrediente básico del cemento Portland. Cuando sale del horno, el clinker debe enfriarse rápidamente para que obtenga la estructura correcta.

Cuando se ha enfriado, el clinker se pulveriza con aproximadamente un 6 % de yeso (y/u otros materiales) para producir varios tipos específicos

de cemento Portland y más específicamente, a fin de ampliar el tiempo de fraguado del hormigón con el cemento, de forma que pueda verterse y trabajarse antes de que endurezca. Sin yeso, el hormigón tampoco conseguiría la resistencia que sólo puede obtenerse por medio de un fraguado más lento.

Existen básicamente dos procedimientos para la fabricación del cemento. Gran parte de la tecnología

Por: Ing. Juan Castilla, División Eutectic-Castolín, ESAB - CONARCO

es idéntica para los dos, pero también existen procesos diferenciados que implican problemáticas específicas de desgaste. A fin de simplificar el artículo, hemos dividido el proceso de fabricación del cemento en cinco fases consecutivas: 1) Cantera 2) Trituración 3) Producción 4) Pulverización y 5) Almacenamiento/Envío

Fig. 1 | Esquema del proceso de fabricación del cemento

CANTERA TRITURACION PRODUCCION PULVERIZACION ALMACENAMIENTO

Proceso Seco contra Proceso Húmedo.

La inmensa mayoría de las cementeras en España fabrican el cemento mediante el proceso seco, o trituración de las materias primas transfiriéndolas secas al horno, lo que se describe en el texto siguiente. No obstante, algunas de las cementeras fabrican mediante el proceso húmedo.

En el proceso húmedo, las materias primas son o bien blandas y húmedas, como la arcilla mojada o marga, o son secas o casi secas, y

se añade agua durante el proceso de pulverización. En todo caso, se añade agua durante el proceso húmedo a fin de crear una mezcla acuosa o lodo que puede rociarse en el horno. En proceso húmedo, el horno debe ser mucho más largo para secar la mezcla antes de alcanzar la temperatura de calcinación de 1480 ºC. Cuando el material alcanza la temperatura correcta en el horno, el resto del proceso es el mismo tanto para el proceso seco como para el proceso húmedo.


Canteras

Materias primas

El primer paso en la fabricación del cemento es obtener las materias primas que se necesitan. Entre los materiales básicos se incluye algún tipo de caliza o marga, más pizarra o arcilla. Aunque la mayor parte de las cementeras suelen estar ubicadas al lado o cerca de la fuente principal de caliza, otros materiales (arena, mineral de hierro, yeso, “piedra muy caliza” y, más recientemente, escoria procedente de la fabricación de acero) se adquieren y transportan por carretera o por ferrocarril. En todos los casos, la ubicación original de las cementeras se hallaba en las proximidades de alguna fuente abundante de algún tipo de piedra caliza.

Si la cantera original se agota, o si deja de resultar económicamente viable extraer la caliza, la planta se cierra o los materiales se transportan desde otro origen. Dicha decisión normalmente se basa en factores económicos, tales como el estado del mercado correspondiente a la planta, el hecho de que los materiales puedan ser transportados de una manera eficaz y rentable, y el estado de la planta y sus equipos, así como los costes de energía y mano de obra local.

Normalmente, se extrae el material de la cantera con explosivos, y es cargado o transportado por medio de grúas, ruedas de cangilones, líneas de arrastre, camiones, cintas transportadoras, etcétera.

Fig. 2 | Vista de una cantera típica: (1) Camiones, (2) Palas de carga

Fig. 2a | (1) Camiones en la cantera (2) Palas de carga

Trituración

Trituración primaria y secundaria

En la parte inferior de la imágen de la cantera (abajo, izquierda), se aprecia la nave de trituración primaria.

Una cinta transportadora de 425 metros de longitud transporta los fragmentos de caliza resultantes de 150 mm a la trituradora secundaria (abajo, derecha), que los reduce a su vez a fragmentos de 100 mm máximo.

Anexa a la nave de trituración secundaria, existe un gran recinto cerrado con cúpula, donde se almacena la caliza y se mantiene en estado seco hasta que pasa a la trituradora de materia prima para ser mezclada y pulverizada con otros materiales. A continuación se almacena antes de pasar al horno.

No todas las cementeras disponen de este tipo de almacenamiento cerrado, si bien dispondrán de algún dispositivo de protección - por ejemplo, una gran estructura con

techo o al menos una nave de grandes dimensiones semicerrada.

Las trituradoras primaria y secundaria pueden ser de varios tipos (rotativa, de garras, de impacto, de martillos, de rodillos, de dientes etcétera). Lo importante es que, aunque todas estas máquinas realizan la misma función general, cada una la realiza de un modo diferente. El tipo y forma de trituradora elegidos para una aplicación determinada suele variar en función del tipo de material en proceso y las propiedades o características inherentes del mismo, por ejemplo:

Capacidad de trituración Contenido de humedad Tipos de impurezas Valor abrasivo Valor de dureza

Fig. 3 | Plantas de trituración primaria y secundaria


(3) Revestimiento lateral/chapas de “pared”

(4) Martillos

(5) Bandejas y/o tolvas

(6) Trituradora Bedeschi de tipo barras

(7) Trituradoras de tipo rodillos y/o prensa de rodillos

Trasporte y Almacenamiento de Materias Primas

Cuando las materias primas han sido trituradas a las dimensiones correctas para su pulverización definitiva y “calcinación”, se almacenan

Fig. 4 | Nave de almacenamiento

(8) Rastrillo apilador/separador

(9) Bordes reparados de las palas de un apilador-separador

(10) Soporte central/tolva del apilador-separador

(11) Sistemas transportadores

(12) Resbaladeras y tolvas

en grandes cantidades para asegurar una alimentación adecuada incluso en el caso de una posible interrupción de las operaciones de cantería y trituración.

Por tanto, el almacenamiento protegido constituye un aspecto importante en la obtención de los mejores resultados en los procesos posteriores. La razón principal para cambiar a este tipo de almacenamiento de la caliza triturada, es la protección de las materias primas contra la intemperie y la consiguiente mejora de la calidad de los materiales que se transfieren al horno. También se realiza a fin de eliminar (o cuando menos reducir al mínimo) el polvo que se libera al ambiente.

Nave de almacenamiento en cúpula

La caliza se transporta de la trituradora en una cinta transportadora equipada con una resbaladera móvil aérea de descarga, que permite distribuirla dentro del recinto en una gran pila circular de unos 12 metros de altura. En el centro de dicha pila existe una máquina apiladora-separadora, que consta de dos componentes básicos.

El primero, un gran “rastrillo” que recorre toda la superficie de la pila de caliza, desplazando el mineral de las diferentes zonas y depositándolo en el suelo.

El segundo componente consiste en una serie de rasquetas, montadas en una cadena rotativa a poca distancia del suelo. Las rasquetas arrastran la caliza por el suelo al centro de la nave y hasta una cinta que la lleva a los silos de mezclada.


Trituración de Materia Prima Pulverizada

A continuación, la caliza triturada procedente de la zona de almacenamiento debe ser mezclada o combinada y pulverizada formando una “alimentación”, que se “calcina” en el horno. En el caso ilustrado, una cinta transporta la materia prima pulverizada a un gran silo situado junto con otros silos que contienen pizarra, mineral de hierro y “caliza de alta concentración”.

Las materias primas se mezclan en una cinta transportadora móvil y se transfieren a un elevador Aumund de cangilones que eleva el material a lo más alto del sistema de alimentación del proceso de pulverización y lo deja deposita en la parte superior de un sistema de tolvas y resbaladeras. A continuación, cae a la mesa rotativa vertical del molino de rodillos (Loesche), donde se pulveriza a las dimensiones definitivas, relativamente pequeñas (principalmente de malla 200 o menor).

En algunas plantas de cemento la última o tercera trituradora es de tipo de martillos, pero son cada vez más las plantas que utilizan el molino de rodillos o trituradora de mesa (una gran mesa redonda que gira bajo unos gruesos rodillos de fundición que trituran los materiales contra la mesa). En determinados casos la tercera máquina también puede ser una trituradora rotativa.

Fig. 5 | Esquema de triturado de materias primas

(13) Silos de mezclado

(14) Transportadores

(15) Resbaladeras y tolvas

Almacenamiento de Materia Prima Pulverizada

Desde las trituradoras, el ventilador de materia prima crea una gran corriente que succiona los finos transportándolos a unos silos de almacenamiento. Dicho material muy fino se captura en una nave de ensacado, pasando también a los silos. Desde los silos, utilizando bombas Fuller-Kinyon, se mezcla el material almacenado y se envía a los silos de alimentación del horno a la espera de su introducción en el mismo.

Los desgastes sufridos por el ventilador de materias primas y su alojamiento pueden resultar muy agresivos, dependiendo del sistema que se utilice. Si bien normalmente se producirá un desgaste anual visible en los bordes de los álabes del ventilador, también se producirá desgaste en mayor o menor medida en la superficie y en las superficies de salida de los mismos. Además, puede observarse un severo desgaste en los laterales y las superficies principales del alojamiento.

Los silos de almacenamiento de materias primas pulverizadas, por regla general, requieren pocas reparaciones.

Fig. 6 | Silos de almacenamiento de materias primas pulverizadas

(18) Alojamiento del ventilador de materia prima pulverizada

(17) Ventiladores de materia prima pulverizada

(16) Martillos de un molino de martillos


Guía de Aplicaciones de Recuperación y Protección

Cantera

Camiones de cantera

Los camiones de cantería siempre se desgastan con demasiada rapidez en la caja y cartelas del camión. Gran número de canteras utilizan placas de desgaste CDP-4666 para una mejor vida útil, sobre todo en el extremo de descarga de la caja.

Palas de carga frontal

Las palas excavadoras sufren desgastes en el fondo, en los laterales y en la parte posterior de las palas, y particularmente en la parte inferior de las placas o reglas de deslizamiento. Algunos clientes reconstruyen en la actualidad las palas con placa de desgaste CDP-4666, al igual que los laterales y parte inferior de las placas de deslizamiento.

Trituración

Placas de revestimiento lateral/ placas de “pared”

Aunque la sustitución de estas placas puede superar en varias veces la vida útil de los repuestos originales, la utilización del revestimiento antidesgaste R-8811 como medida de protección en las esquinas interiores aumenta la vida útil de la placa y del eje, ralentizando la acumulación de los finos alrededor del eje.

Martillos

Los martillos de las aplicaciones de alto impacto se suelen reconstruir con alambre 3205 recubriéndose finalmente con alambre 4601 ó DO*10. En los casos en los que coexistan una alta abrasión y un bajo impacto, se ha demostrado que los martillos con

revestimiento de R-8811 mejoran la vida al desgaste hasta el 500 o 600%.

Resbaladeras y/o tolvas

Las resbaladeras o tolvas que experimenten un desgaste demasiado rápido se recubren con una placa de desgaste CDP-4666, o se revisten con una cubierta de CDP-4666, habiéndose demostrado una vida de entre tres o cuatro veces superior con respecto a soluciones anteriores, incluyendo las placas anti-desgaste convencionales.

Trituradoras de barras tipo Bedeschi

Este rotor equipado con barras fue diseñado para la trituración de caliza blanda con arcilla, pero los dientes de tipo barra sufrían un desgaste de mas de 40 mm tras la trituración de menos de 30.000 toneladas de mineral. Mediante la reconstrucción con hilo 4601 y los retoques semanales in situ con alambre DO*10 se duplicó el rendimiento, y el desgaste se redujo en un 80%.

Trituradoras de rodillos y/o rodillas de prensa

Normalmente, los dientes de las trituradoras de rodillos se reconstruyen para prolongar su vida con el alambre 3205 y la técnica de molde de cobre, a continuación se aplica un recubrimiento con uno de los hilos E+C® específicamente diseñado para el problema concreto de desgaste. Se están reconstruyendo rodillos de prensa de superficie plana con alambre 4923 y con unos procedimientos de soldadura especiales.

Almacenamiento y transporte de materias primas

Rastrillo apilador/separador

Si bien los rastrillos pueden


repararse sin mayores dificultades, un cordón de un electrodo 5006 en ambos lados del borde inferior proporcionará una vida útil entre 3 y 5 veces superior.

Bordes reparados de cangilones de rastrillo apilador/separador

Los cantos de los bordes de los cangilones estaban desgastados después de menos de un año por lo que fue necesario reforzar los mismos con barras de acero para mantener la producción, estando a punto de ser sustituidos por otros nuevos. Sin embargo, la utilización de bordes de repuesto formados con placas de desgaste CDP-4666 y soldados en su posición, proporcionaron una solución incluso mejor que un producto nuevo a un coste mucho más reducido.

Tolva/soporte central de rastrillo apilador/separador

Se produjeron agujeros en la cubierta exterior de la tolva/soporte central después de tan sólo dos años. Un año después de instalar placas de desgaste CDP-4666 casi no se observaba deterioro alguno.

Sistemas transportadores

Los “faldones” protectores que impiden que los materiales caigan por los lados de las cintas transportadoras se desgastan con mucha rapidez. La construcción de los mismos con placas de desgaste CDP-4666 puede proporcionar más de cinco veces la vida útil de la pieza original.

Resbaladeras y tolvas

Las resbaladeras y tolvas desgastadas y reparadas o reconstruidas con placas de desgaste CDP-4666 multiplican en varias veces la vida útil de la pieza original. Pulverización de materias primas

Silos de mezclado

Los faldones de la parte inferior del silo impiden el derrame, pero se desgastan muy rápidamente. La sustitución del faldón interior por placas de desgaste CDP-4666 reduce los períodos de mantenimiento y dura más de 3 – 5 veces más que los revestimientos originales.

Cintas transportadoras

Las cintas transportadoras en esta zona también pueden disponer de “faldones” que impiden que los materiales caigan de la cinta. Dichos faldones pueden ser sustituidos con placas de CDP-4666, que multiplican varias veces la duración del material original.

Resbaladeras y tolvas

Las ubicaciones de las resbaladeras y tolvas desgastadas dificultan las reparaciones internas. La instalación de un revestimiento exterior de placas de desgaste CDP-4666 se ha convertido en una reparación mucho más fácil y más económica que prolonga varias veces la vida útil de dichos componentes.

Martillos de los molinos

Cuando se utilizan molinos de martillos para triturar la materia prima, los efectos del impacto se reducen en gran medida si se compara con las trituradoras secundarias o terciarias, sin embargo la abrasión es mayor en gran medida ya que los martillos actúan normalmente con material mucho más fino. En estos casos el revestimiento con R-8811 puede superar el rendimiento de cualquier otro revestimiento probado con anterioridad.

Almacenamiento de materia prima lista para el horno

Ventiladores de materia prima

Los ventiladores de materia prima crean la succión para mover toneladas de materia prima desde la trituradora o molino a los silos de almacenamiento antes de que se alimente al horno. La erosión de estos ventiladores puede ser muy grave. Las cuchillas pueden dotarse de placas de desgaste CDP-4666 o CDP-112 o revestirse con polvo PE-3029, dependiendo de su estado y el metal base.

Alojamientos de los ventiladores de materia prima

El alojamiento de los ventiladores de materia prima está sujeto a la misma erosión que el ventilador, pero resulta incluso más grave ya que cualquier orificio o fuga del alojamiento reducirá la eficacia del sistema.

Si bien se emplea la placa de desgaste CDP-4666 para reparar el alojamiento al igual que los ventiladores, también puede ser una aplicación ideal para el composite AbraCor ® 5.

Este es mucho más simple de aplicar que la placa CDP-4666, y los ahorros de mano de obra son significativos y la esperanza de vida es excepcional en este tipo de erosión.


lInEA ORIgOnuevo equipo TIg cA/cc

Origo™ Tig 3000i TA24 cA/cc y la torcha TXH™ 250w TIg

para aplicaciones exigentes de soldadura TIg Ya está aquí: una solución moderna para la soldadura TIG de alta calidad prácticamente en cualquier material. No importa de qué aplicación se trate; reparaciones o mantenimiento, trabajos en fábrica, calderería, transporte, construcción naval o soldadura en la industria pesada;

la unidad Origo™Tig 3000i TA24 cA/cc junto con la torcha TXH™ 250w es perfecta para usted. Equipada con un gran número de funciones estándar con los últimos avances, esta nueva unidad de soldadura de ESAB proporciona un arranque excelente y un arco de gran estabilidad, esenciales para unos trabajos consistentes y de la máxima calidad en los modos de corriente alterna (CA) y corriente continua (CC).

En el modo de CA, la tecnología QWave™ de ESAB no sólo permite mantener una elevada estabilidad del arco, sino que además asegura unos niveles de ruido reducidos.

En el modo de CC, la soldadura TIG por impulsos proporciona un control sencillo de la energía térmica producida y del baño de fusión. También en el modo de CA los controles avanzados del equilibrio y la frecuencia hacen que resulte más sencillo optimizar el baño de fusión.

Gracias a la función de programa doble de ESAB es posible introducir y almacenar en la memoria de la unidad dos juegos diferentes de parámetros de soldadura, de modo que el soldador puede alternar entre ellos sin interrumpir el proceso de soldadura.

Esta función proporciona una mayor eficacia y un aumento de la satisfacción del operario. La unidad TA 24 CA/CC muestra todos los parámetros de soldadura de un modo fácil de entender y los controles directos permiten efectuar los ajustes sin ningún esfuerzo.

Cuando se utiliza para soldadura manual por arco con electrodo revestido (MMA), la unidad TA24 CA/CC puede utilizarse con electrodos de hasta 5 mm de diámetro e incluye las funciones de arranque en caliente, fuerza del arco e interruptor de polaridad.

En resúmen, son muchas las tareas que el nuevo paquete cA/cc de ESAB desempeña muy bien, fijando nuevos niveles para las aplicaciones de soldadura TIg más exigentes.

TXH™ – la nueva torcha TIG de ESAB

La torcha TXH es un producto original de ESAB. Puede adquirirlo y utilizarlo con toda confianza, con la garantía de que se ha fabricado de acuerdo con las directrices de calidad más exigentes; las de ESAB. Diseñado para ofrecer una larga vida de servicio, la torcha TXH está perfectamente adaptada para el uso con los equipos TIG de ESAB.

Respaldada por más de 100 años de experiencia en la industria del soldadura, todas las torchas TXH cumplen la promesa de ofrecer las mejores soldaduras TIG, combinando conocimientos, experiencia y tecnología.

para su tranquilidad, elija una torcha TXH.Origo™Tig 3000i TA24 cA/cc

soldabilidad de aceros estructurales

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