soldadura a

8/15/2019 Soldadura a

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SOLDADURA

ALEJANDRO HERNANDEZ NOPALTECATL

Resumen

La integración de las partes que se unen mediante soldadura se denomina unensamle soldado! En algunos casos se agrega un material de aporte o relleno para

"acilitar la "usión! Este es un traa#o sore el proceso de soldadura$ contiene un poco

de %istoria as& como "undamentos del proceso! Tami'n se agregó in"ormación sore

uniones ( de"ectos de soldaduras! En 'l se descrien los procesos de soldadura ( tipos

de soldadura que %a(! Tami'n contiene la e)plicación de cómo "unciona cada proceso

( sus *ariantes as& como el equipo necesario para reali+ar cada uno de ellos! ,e %i+o

una peque-a pr.ctica para empe+ar a traa#ar en este .mito!

Palabras clave; soldadura$ arco el'ctrico$ materiales$ tipos de uniones!

Introducción

La soldadura %o( en d&a es un proceso de unión permanente de materiales en el cual

se "unden las super"icies de contacto de dos /o m.s0 partes mediante la aplicación

con*eniente de calor$ presión o amas a la *e+! La integración de las partes que se

unen mediante soldadura se denomina un ensamle soldado! Todo esto se re"le#a en

este .mito de traa#o$ como ingeniero es necesario saer este tipo ruro en cómo se

traa#a con este tipo de materiales (a que este .mito tami'n es de gran demanda en

la industria de la construcción en la actualidad! En este traa#o se e)plicaran a detalle

los di"erentes tipos de soldadura que %a( en este caso son los m.s utili+ados est.n

mu( resumidos$ la ma(or&a se ilustrara con im.genes a detalle en cómo se est. en

proceso ( como se dee de implementar cada tipo de traa#o! Es de gran importancia

la seguridad %o( en d&a en cada tipo de traa#o ( m.s cuando se tratan conest1e tipo

de materiales en este caso con este traa#o que se reali+ó se tomaron las medidas

necesarias para el ien de la seguridad del traa#ador en este caso para esta pr.ctica

si se "ue posile implementar las medias necesarias para la pr.ctica a reali+ar! A

continuación se muestra el desarrollo del ensa(o con todo su "undamento ( desarrollo

de la pr.ctica!


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FUNDAMENO

La soldadura es un proceso de unión permanente de materiales en el cual se "unden

las super"icies de contacto de dos /o m.s0 partes mediante la aplicación con*eniente

de calor$ presión o amas a la *e+! La integración de las partes que se unen mediante

soldadura se denomina un ensamle soldado! En algunos casos se agrega un material

de aporte o relleno para "acilitar la "usión! La soldadura se asocia por lo regular con

partes met.licas$ pero el proceso tami'n se usa para unir pl.sticos! Nuestro an.lisis

de la soldadura en presente cap&tulo se en"ocar. en la unión de metales! /tecnologia$

23420

La soldadura es un proceso relati*amente nue*o! ,u importancia comercial (

tecnológica se deri*a de lo siguiente5

6 La soldadura proporciona una unión permanente! Las partes soldadas se *uel*en una

sola unidad!

6 La unión soldada puede ser m.s "uerte que los materiales originales si se usa un

metal de relleno que tenga propiedades de resistencia superiores a la de los materiales

originales ( se emplean las t'cnicas de soldadura adecuadas!

6 En general$ la soldadura es la "orma m.s económica de unir componentes$ ent'rminos de uso de materiales ( costos de "aricación$ los m'todos mec.nicos

alternati*os de ensamle requieren alteraciones m.s comple#as de las "ormas /por

e#emplo$ taladrado de ori"icios0 ( adición de su#etadores /remac%es o tuercas0! El

ensamle mec.nico resultante por lo general es m.s pesado que la soldadura

correspondiente!

6 La soldadura no se limita al amiente de ".rica! Puede reali+arse en el campo!

Aunque la soldadura tiene las *enta#as indicadas$ tami'n tiene ciertas limitaciones (

des*enta#as /o des*enta#as potenciales05

6 La ma(or&a de las operaciones de soldadura se reali+an en "orma manual ( son

ele*adas en t'rminos de costo de mano de ora! 7uc%as operaciones de soldadura se

consideran cuestiones especiali+adas ( no son muc%as las personas que las reali+an!


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6 Casi todos los procesos de soldadura implican el uso de muc%a energ&a$ ( por

consiguiente son peligrosos!

6 Dado que la soldadura otiene una unión permanente entre los componentes$ no

permite un desensamle adecuado! ,i se requiere un desensamle ocasional de

producto /para reparación o mantenimiento0$ no dee usarse la soldadura como

m'todo de ensamle!

6 La unión soldada puede padecer ciertos de"ectos de calidad que son di"&ciles de

detectar! Los de"ectos pueden reducir la resistencia de la unión!

CONCEPTO, DE LA TECNOLO89A DE LA ,OLDAD:RA

La soldadura implica la "usión o unión de dos partes met.licas en sus super"icies

empalmantes! Las super"icies empalmantes son las super"icies que est.n en contacto oest.n mu( cercanas para ser unidas! Por lo general$ la soldadura se reali+a en partes

del mismo metal$ pero es posile usar algunas operaciones para unir metales

di"erentes! /8roo*er$ 233;0

La American


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,oldadura por resistencia$ ,R /en ingl's R


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6 ,oldadura por di"usión$ ,D /en ingl's D= 20 la producción de tuer&as con costura$

recipientes para presión$ calderas$ tanques de almacenamiento$ etc!> 0 la construcción

na*al> B0 la industria de la aeron.utica ( espacial> 10 los automó*iles ( los "errocarriles!

La soldadura se reali+a en grandes industrias pero tami'n$ por su "acilidad de

manipulación para de los procesos tradicionales$ se lo reali+a en distintos lugares

/terreno al aire lire un gara#e un taller comn0 ( no se limitan a una ".rica!

La cuestión de la seguridad La soldadura es por naturale+a peligrosa para las

personas!

uienes e#ecutan estas operaciones deen tomar serias medidas de seguridad! Las

altas temperaturas de los metales "usionados en la soldadura son un peligro o*io! En

la soldadura con gas$ los comustiles /por e#emplo$ el acetileno0 corren el riesgo de

incendiarse! 8ran parte de los procesos usan muc%a energ&a para producir la "usión de

las super"icies de las partes que se *an$ a unir En muc%os procesos de soldadura$ la

corriente el'ctrica es una "uente de energ&a t'rmica$ por lo que e)iste el riesgo de una

descarga el'ctrica para el traa#ador!

Ciertos procesos de soldadura tienen sus propios peligros particulares! En la soldadura

con arco el'ctrico$ el traa#ador dee considerar los siguientes aspectos5


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6 7.scara de soldar$ protege los o#os$ la cara$ el cuello ( dee estar pro*ista de "iltros

inact&nicos de acuerdo al proceso e intensidades de corriente empleadas!

6 8uantes de cuero$ tipo mosquetero con costura interna$ para proteger las manos (

mu-ecas!

6 Coleto o delantal de cuero$ para protegerse de salpicaduras ( e)posición a ra(os

ultra*ioletas del arco! 6 Polainas ( casaca de cuero$ cuando es necesario %acer

soldadura en posiciones *erticales ( sore cae+a$ deen usarse estos aditamentos$

para e*itar las se*eras quemaduras que puedan ocasionar las salpicaduras del metal

"undido!

6 Zapatos de seguridad$ que curan los toillos para e*itar el atrape de salpicaduras!6 8orro$ protege el caello ( el cuero caelludo$ especialmente cuando se %ace

soldadura en posiciones!

6 Protección de la *ista La protección de la *ista es un asunto tan importante que

merece consideración aparte! El arco el'ctrico que se utili+a como "uente de calor (

cu(a temperatura alcan+a sore los B!333F C$ desprende radiaciones *isiles ( no

*isiles! Dentro de las no *isiles$ tenemos aquellas de e"ecto m.s noci*o como son

los ra(os ultra*ioletas e in"rarro#os!

El tipo de quemadura que el arco produce en los o#os no es permanente$ aunque s& es

e)tremadamente dolorosa! ,u e"ecto es como Gtener arena caliente en los o#os! Para

e*itarla$ dee utili+arse un lente protector /*idrio inact&nico0 que a#uste ien ($ delante

de 'ste$ para su protección$ siempre %a( que mantener una cuierta de *idrio

transparente$ la que dee ser inmediatamente en caso de deteriorarse! A "in de

asegurar una completa protección$ el lente protector dee poseer la densidad

adecuada al proceso e intensidad de corriente utili+ada!

La automati+ación en la soldadura Deido a los riesgos de la soldadura manual ( los

requerimientos de aumentar la producti*idad ( me#orar la calidad de los productos$ se

%an desarrollado di*ersas "ormas de automati+ación! Las categor&as inclu(en la

soldadura con m.quina$ la soldadura autom.tica ( la soldadura roótica!


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La soldadura con m.quina se de"ine como una soldadura mecani+ada con equipo que

reali+a la operación a#o la super*isión continua de un operador! Normalmente se

otiene mediante una cae+a para soldadura que se mue*e por medios mec.nicos!

El traa#ador %umano dee oser*ar continuamente e interactuar con el equipo para

controlar la operación! ,i el equipo es capa+ de e#ecutar la operación sin el a#uste de

los controles por parte de un operador %umano$ se denomina una soldadura

autom.tica! :na persona siempre est. presente para *igilar el proceso ( detectar

*ariaciones de las condiciones normales! Lo que distingue la soldadura autom.tica de

la soldadura con m.quina es un controlador del ciclo de soldadura$ que regula el

mo*imiento del arco el'ctrico ( la posición de la pie+a de traa#o sin atención %umana

continua! La soldadura autom.tica requiere una instalación o un posicionador desoldadura para colocar el material de traa#o en relación con la cae+a de soldador!

Tami'n requiere en ma(or grado de consistencia ( precisión en las partes

componentes usadas en el proceso! Por estas ra+ones$ la soldadura autom.tica sólo

se #usti"ica para producción de cantidades grandes!

LA :NIN POR ,OLDAD:RA

La soldadura produce una unión sólida entre dos partes! En esta sección$ se e)aminar.

el tema de las uniones por soldadura$ los tipos de uniones ( los di"erentes tipos de

soldaduras que se usan para unir las partes!

TPO, DE :NONE,

Ha( cinco tipos .sicos de uniones para integrar dos partes de una #unta!

=igura$ 2 =uente> %ttp5??materias!"c(t!umss!edu!o?tecno@?PD=?cap@B!pd"

http://materias.fcyt.umss.edu.bo/tecno-II/PDF/cap-43.pdfhttp://materias.fcyt.umss.edu.bo/tecno-II/PDF/cap-43.pdf


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Cinco tipos .sicos de uniones l5 a0 empalmada$ 0 de esquina$ C0 superpuesta$ d0 de

orde ( e0 en T!

a0 :nión empalmada! En este tipo de unión$ las partes se encuentran en el mismo

plano ( se unen en sus ordes! 0 :nión de esquina! Las partes en una unión de

esquina "orman un .ngulo recto ( se unen en la esquina del .ngulo!

c0 :nión superpuesta! Esta unión consiste en dos partes que se soreponen!

d0 :nión de ordes! Las partes en una unión de ordes est.n paralelas con al menos

uno de sus ordes en comn ( la unión se %ace en el orde comn!

e0 :nión en T! En la unión en T$ una parte es perpendicular a la otra en una "orma

parecida a la letra T!

Tipos de soldaduras

Todas las uniones anteriores se %acen mediante soldadura! Tami'n es posile usar

otros procesos para algunos de los tipos de uniones$ pero la soldadura es el m'todo de

ma(or aplicación! Es con*eniente distinguir entre el tipo de unión ( el tipo de soldadura

que se aplica a la unión! Las di"erencias entre los tipos de soldadura est.n en la

geometr&a ( el proceso de soldadura!

=igura > %ttp5??materias!"c(t!umss!edu!o?tecno@?PD=?cap@B!pd"

Di*ersas "ormas de soldadura de "ilete5 a0 unión de esquina con "ilete interno nico$ 0unión de esquina con "ilete e)terno nico$ c0 unión sorepuesta con "ilete dole$ ( d0

unión en T con "ilete dole! Las l&neas con guiones muestran los ordes originales de

las placas!

,e usa una soldadura de "ilete para rellenar los ordes de las placas creadas mediante

uniones de esquina$ sorepuestas ( en TK$ igual que en la "igura ! ,e usa un metal de


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relleno para proporcionar una sección trans*ersal de apro)imadamente la "orma de un

tri.ngulo! Es el tipo de soldadura m.s comn en la soldadura con arco el'ctrico ( en la

de o)&geno ( gas comustile! Porque requiere una m&nima preparación de los ordes>

se usan los ordes cuadrados .sicos de las partes! Las soldaduras de "ilete pueden

ser sencillas o doles /esto es$ soldarse en uno o amos lados0 ( continuas o

intermitentes /esto es$ soldadas a lo largo de toda la longitud de la unión$ o con espacio

sin soldar a lo largo de una orilla0! Las soldaduras con isel o ranura generalmente

requieren que se moldeen las orillas de las partes con un isel para "acilitar la

penetración de la soldadura! Las "ormas de isel inclu(en un cuadrado en un lado$ isel

en G$ en : ( en J$ en lados sencillos o doles$ como se muestra en la "igura!

=igura B$ =uente %ttp5??materias!"c(t!umss!edu!o?tecno@?PD=?cap@B!pd"

Algunas soldaduras con isel t&picas5 a0 soldadura con isel cuadrado en un lado> 0

soldadura con isel nico> c0 soldadura con isel en nico> d0 soldadura con isel en

: nico> e0 soldadura con isel en J nico> "0 soldadura con surco en M para secciones

m.s gruesas! Las l&neas con guiones muestran los ordes originales de las partes!

Algunas soldaduras con isel t&picas5 a0 soldadura con isel cuadrado en un lado> 0soldadura con isel nico> c0 soldadura con isel en nico> d0 soldadura con isel en

: nico> e0 soldadura con isel en J nico> "0 soldadura con surco en M para secciones

m.s gruesas! Las l&neas con guiones muestran los ordes originales de las partes!


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,e usa material de relleno para saturar la unión$ por lo general mediante soldadura con

arco el'ctrico o con o)&geno ( gas comustile! Con "recuencia se preparan los ordes

de las partes m.s all. de un cuadrado .sico$ aunque se requiera de un procesamiento

adicional$ para aumentar la "irme+a de la unión soldada o donde se *an a soldar partes

m.s gruesas! Aunque se asocia m.s estrec%amente con una unión empalmada$ la

soldadura con isel se usa en todos los tipos de uniones$ e)cepto en la sorepuesta!

Las soldaduras con insertos ( las soldaduras ranuradas$ se usan para unir placas

planas$ como se muestra en la "igura$ usando una o m.s %uecos o ranuras en la parte

superior$ que despu's ser.n rellenados con metal de aporte!

=igura 1$ "uente> %ttp5??materias!"c(t!umss!edu!o?tecno@?PD=?cap@B!pd"

/a0 ,oldadura con inserto ( /0 soldadura en ranura!

La soldadura de puntos ( la soldadura engargolada$ usadas para uniones

sorepuestas! ,e muestran en la "igura B!! :na soldadura de puntos es una peque-a

sección "undida entre las super"icies de dos c%apas o placas! Normalmente se

requieren *arias soldaduras de puntos para unir las partes! ,e asocia m.s

estrec%amente con la soldadura por resistencia! :na soldadura engargolada es similar

a una de puntos$ e)cepto que consiste en una sección "undida m.s o menos continua

entre las dos c%apas o placas!


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La "igura $ "uente> %ttp5??materias!"c(t!umss!edu!o?tecno@?PD=?cap@B!pd"

7uestra soldaduras en "lancos ( soldaduras en super"icies! :na soldadura en "lanco

se %ace en los ordes de dos /o m.s0 partes$ por lo general l.minas met.licos o placas

delgadas$ en donde al menos una de las partes est. en un "lanco$ como se aprecia en

la parte /a0! :na soldadura en super"icie no se usa para unir partes$ sino para depositar

metal de relleno sore la super"icie de una parte ase en una o m.s gotas de

soldadura$ las gotas de soldadura se incorporan en una serie de pasadas paralelas

sorepuestas$ con lo que se curen grandes .reas de la parte ase! El propósito es

aumentar el grosor de la placa o proporcionar un recurimiento protector sore la

super"icie!

=igura $ "uente> %ttp5??materias!"c(t!umss!edu!o?tecno@?PD=?cap@B!pd"

/a0 ,oldadura en "lanco ( /0 ,oldadura en super"icie

CARACTER9,TCA, DE :NA J:NTA ,OLDADA POR =:,IN

La ma(or&a de la uniones de soldadura consideradas anteriormente son "usiones

soldadas como se ilustra en la sección trans*ersal de la "igura B!/a0$ una #unta soldada

por "usión comn a la cual se %a agregarlo un metal de aporte$ consta de *arias +onas5

40 +ona de "usión$ 20 inter"ase de soldadura$ 0 +ona a"ectada por el calor ( B0 +ona de

metal ase no a"ectada!

La +ona de "usión consiste en una me+cla de metal de aporte ( de metal ase que se

%a "undido por completo! Esta +ona se caracteri+a por un alto grado de %omogeneidad

http://materias.fcyt.umss.edu.bo/tecno-II/PDF/cap-43.pdfhttp://materias.fcyt.umss.edu.bo/tecno-II/PDF/cap-43.pdf


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entre los metales componentes que se %an "undido durante la soldadura! El moti*o

principal por el que se me+clan estos componentes es la con*ección que se suscita en

el po+o de soldadura "undida! La solidi"icación en la +ona de "usión se aseme#a a un

proceso de "undición! En la soldadura el molde se "orma por medio de los ordes o

super"icies no "undidos de los componentes que se est.n soldando! La di"erencia

signi"icati*a entre la solidi"icación en "undición ( la soldadura es que en esta ltima

ocurre un crecimiento de grano epita)ial! El lector dee recordar que durante la

"undición se "orman granos met.licos a partir de la "usión$ mediante la enucleación de

part&culas sólidas en la pared de "usión$ seguida por el crecimiento del grano! En

contraste$ en el proceso de soldadura se e*ita la etapa de nucleación a tra*'s del

mecanismo de crecimiento de grano epita)ial$ en el cual los .tomos del po+o "undido se

solidi"ican sore los sitios reticulares pree)istentes de la ase met.lica sólidaad(acente! En consecuencia$ la estructura del grano en el .rea de "usión cerca de la

+ona a"ectada por calor tiende a imitar la orientación cristalogr."ica de la +ona a"ectada

por calor circundante! 7.s %acia el centro de la +ona de "usión se desarrolla una

orientación pre"erencial$ en la cual los granos est.n apro)imadamente perpendiculares

a los l&mites de inter"ace de la soldadura! La estructura resultante en la +ona de "usión

solidi"icada tiende a presentar granos columnares urdos$ como lo muestra la "igura B!

/0! La estructura del grano depende de *arios "actores que inclu(en el proceso de

soldadura$ los metales que se sueldan /por e#emplo$ metales id'nticos contra metales

di"erentes0$ si se utili+a un metal de aporte ( la *elocidad dc alimentación a la que se

otiene la soldadura!

,ección trans*ersal de una #unta soldada por "usión comn!

La segunda +ona en la unión soldada es la inter"ace de soldadura$ un estrec%o l&mite

que separa la +ona de "usión de la +ona a"ectada por el calor! La inter"ace consta de

una anda completa ( delgada de metal ase "undido o parcialmente "undido durante el

proceso de "usión /el "undido se locali+a dentro de los granos0$ el cual se %a solidi"icado

inmediatamente despu's$ antes de me+clarse con el metal en la +ona de "usión!

Por tanto$ su composición qu&mica es id'ntica a la del metal ase! La tercera +ona en la

soldadura por "usión comn es la +ona a"ectada por el calor /en ingl's HAZ0! En esta


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+ona$ el metal %a e)perimentado temperaturas menores a su punto de "usión aunque lo

su"icientemente altas para producir camios micro estructurales en el metal sólido!

La composición qu&mica en la +ona a"ectada por el calor es igual a la del metal ase$

pero esta +ona %a sido tratada con calor deido a las temperaturas de soldadura$ por lo

que se %an alterado sus propiedades ( estructura! La cantidad de da-o metalrgico en

la HAZ depende de "actores tales como la cantidad de calor que %a ingresado ( la

m.)ima temperatura alcan+ada$ la distancia de la +ona de "usión$ el inter*alo de tiempo

al que %a estado su#eto el metal a altas temperaturas$ la *elocidad de en"riamiento ( las

propiedades t'rmicas del metal! El e"ecto sore las propiedades mec.nicas en la +ona

a"ectad a por el calor por lo general es negati*o ( en esta región con "recuencia ocurren

"allas en la #unta soldada!

Con"orme aumenta la distancia de la +ona de "usión$ se alcan+a por "in la +ona demetal ase no a"ectada$ en la cual no %a ocurrido un camio metalrgico! No ostante$

es proale que el metal ase que rodea la HAZ presente un estado de alta tensión

residual$ producido por la contracción en la +ona de "usión!

Practica

4!@ una *e+ a *er que se estudió todo el "undamento de soldadura se comen+ó a

reali+ar un ensa(o de soldadura!

2!@ Lo primero que se reali+o "ue que el Lic! E)plico los di"erentes tipos de ensamle

que %a( para soldadura$ una *e+ tenido una noción de lo que se reali+ara se procedió a

e)plicar las medidas de seguridad que son de gran importancia para que no se salga

con %eridas durante que se est' reali+ando en traa#o!

!@ se procedió a reunir los materiales en este caso unas caretas que son especiales

para soldar %a( de *arios tipos en este caso se usó la m.s especial para este tipo de

traa#o$ una *e+ que se colocaron las caretas entonces se procedió el lic! a dar una

muestra de cómo se ten&a que reali+ar el dic%o traa#o!

B!@ en este caso se tiene que colocar en una sola posición en ra+o con el cual se *a a

traa#ar ien colocado pegado al cuerpo$ en este caso es por si el practicante es la

primera *e+ que %ace este tipo de traa#o$ lo siguiente que se reali+o "ue estar

mo*iendo la pin+a con la cual estaa conectada por un motor que le pasaa corriente$


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en este caso se tiene que contemplar el tipo de materia con el cual se est. traa#ando$

de modo que esto genera que se modi"ique el grado de ampera#e para el motor esto es

dependiendo del material!

1!@ se reali+ó un peque-o traa#o en una arra de metal "ue algo mu( sencillo de r.pido

lo cual de#o aprendido muc%as cosas nue*as para este tipo de traa#os!

!onclusión

En general$ aunque la soldadura es usada principalmente para unir metales similares (

%asta partes met.licas no similares$ tami'n es mu( usada para cortar$ reparar$

reconstruir partes ( componentes a*eriados o gastados!

E)iste un crecimiento notale en el uso de di"erentes aplicaciones para tratar las

super"icies con una capa de alta dure+a de partes nue*as$ que pro*ee una super"iciealtamente resistente a la corrosión$ arasión$ impactos ( desgaste!

Al ser un traa#o pr.ctico tami'n tiene una gran *enta#a para cualquier persona que

quiera aprender el proceso de soldadura al arco el'ctrico ( al mismo tiempo aprender

sore soldadura! Por la in"ormación que contiene acerca de los riesgos$ sore los

"undamentos de soldadura$ las t'cnicas$ equipo de soldadura ( el uso ( aplicaciones de

los di"erentes procesos es mu( interesante para quien desea aprender sore el tema!

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soldadura a

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