Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTINFACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCION Y SERVICIOSESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA

TRABAJO ENCARGADO:

SOLDADURA

PRESENTADO POR:

BUSTIOS GUILLEN LUIS ANDREICHAPARRO PINTO JUAN DIEGOGRANDE ALVAREZ LUIS FELIPESALINAS CCORA DIEGO ALEXANDERHUAMAN GUTIERREZ JEFFERSON

DOCENTE:

ING. CONCHA URDAY ANTONIO

CURSO:

ELEMENTOS DE MAQUINAS

1La SoldaduraLa soldadura es un proceso de unin entre metales por la accin del calor, con o sin aportacin de material metlico nuevo, dando continuidad a los elementos unidos.Es necesario suministrar calor hasta que el material de aportacin funda y una ambas superficies, o bien lo haga el propio metal de las piezas. El metal de aportacin y las consecuencias derivadas del suministro de calor pueden afectar a las propiedades de la pieza soldada. Deben evitarse porosidades y grietas aadiendo elementos de aleacin al metal de aportacin, y sujetando firmemente las piezas que se quieren soldar para evitar deformaciones. Tambin puede suceder que la zona afectada por el calor quede dura y quebradiza. Para evitar estos efectos indeseables, a veces se realizan precalentamientos o tratamientos trmicos posteriores. Por otra parte, el calor de la soldadura causa distorsiones que pueden reducirse al mnimo eligiendo de modo adecuado los elementos de sujecin y estudiando previamente la secuencia de la soldadura.Clasificacin de los tipos de soldaduraSoldadura heterognea: Se efecta entre materiales de distinta naturaleza, con o sin metal de aportacin: o entre metales iguales, pero con distinto metal de aportacin. Puede ser blanda o fuerte.Soldadura homognea: Los materiales que se sueldan y el metal de aportacin, si lo hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilnica, elctrica (por arco voltaico o por resistencia), etc. Si no hay metal de aportacin, las soldaduras homogneas se denominan autgenas.Por soldadura autgena se entiende aqulla que se realiza sin metal de aportacin, de manera que se unen cuerpos de igual naturaleza por medio de la fusin de los mismos; as, al enfriarse, forman un todo nico.

Soldadura BlandaEsta soldadura de tipo heterogneo se realiza a temperaturas por debajo de los 400C. El material metlico de aportacin ms empleado es una aleacin de estao y plomo, que se funde a 230C aproximadamente

Procedimiento para Soldadura BlandaLo primero que se debe hacer es limpiar las superficies, tanto mecnicamente como desde el punto de vista qumico, es decir, desengrasarlas, desoxidarlas y posteriormente recubriras con una capa de material fundente que evite la posterior oxidacin y facilite el mojado de las mismas. Luego se calientan las superficies con un soldador y, cuando alcanzan la temperatura de fusin del metal de aportacin, se aplica ste; el metal corre libremente, moja las superficies y se endurece cuando enfra. El estao se une con los metales de las superficies que se van a soldar. Comnmente se estaan, por el procedimiento antes indicado, ambas caras de las piezas que se van a unir y posteriormente se calientan simultneamente, quedando as unidas.En muchas ocasiones, el material de aportacin se presenta en forma de hilo enrollado en un carrete. Tiene multitud de aplicaciones, entre las que destacan:Electrnica. Para soldar componentes en placas de circuitos impresos.Soldadura de cables elctricos.Soldadura de chapas de hojalata.Aunque la soldadura blanda es muy fcil de realizar, presenta el inconveniente de que su resistencia mecnica es menor que la de los metales soldados; adems, da lugar a fenmenos de corrosin.

Soldadura FuerteTambin se llama dura o amarilla. Es similar a la blanda, pero se alcanzan temperaturas de hasta 800C. Como metal de aportacin se suelen usar aleaciones de plata y estao cobre y zinc. Como material fundente para cubrir las superficies, desoxidndolas, se emplea el brax.Un soplete de gas aporta el calor necesario para la unin. La soldadura se efecta generalmente a tope, pero tambin se suelda a traslape y en ngulo.Este tipo de soldadura se lleva a cabo cuando se exige una resistencia considerable en la unin de dos piezas metlicas, o bien se trata de obtener uniones que hayan de resistir esfuerzos muy elevados o temperaturas excesivas.Se admite que, por lo general, una soldadura fuerte es ms resistente que el mismo metal que une.

Soldadura por PresinLa soldadura en fro es un tipo de soldadura donde la unin entre los metales se produce sin metal de aportacin y sin calor. Es muy til en aplicaciones que no se desea alterar la estructura o propiedades de los materiales que se unen. Por presin en fro o en caliente: Consiste en limpiar las superficies que hay que unir y tras ponerlas en contacto, aplicar una presin sobre ellas hasta que se produzca la unin.Por friccin: Se hace girar el extremo de una de las piezas y, despus, se pone en contacto con la otra. El calor producido por la friccin une ambas piezas por deformacin plstica.

Soldadura por FusinSoldadura oxiacetilnica (con gases al soplete):El calor aportado en este tipo de soldadura se debe a la reaccin de combustin del acetileno (C2H2) con el oxigeno, que puede alcanzan temperaturas del orden de los 3.500C.

Como material de aportacin se emplean varillas metlicas de la misma composicin que el metal que se desea soldar.El desoxidante depende de la naturaleza de los metales que se suelden. Suele presentarse en forma de polvo que recubre las varillas del material de aportacin.Las tuberas por lo general son de goma, que conducen el acetileno y el oxgeno hasta el soplete, permitiendo adems que ste se pueda mover con facilidad. Suelen ser de distinto color, lo que permite diferenciarlas.

El Soplete es el dispositivo en el que se realiza la combustin de la mezcla de acetileno y oxgeno, cuya composicin se regula adecuadamente por medio de dos vlvulas situadas en la empuadura. Tambin suele disponer de boquillas intercambiables que permiten trabajar con piezas de distintos grosores.

Soldadura por Arco ElctricoEl procedimiento de soldadura por arco consiste en provocar la fusin de los bordes que se desea soldar mediante el calor intenso desarrollado por un arco elctrico. Los bordes en fusin de las piezas y el material fundido que se separa del electrodo se mezclan ntimamente, formando, al enfriarse, una pieza nica, resistente y homognea.

El arco elctrico genera un crter en la pieza. Es fundamental, para que la soldadura presente una penetracin eficaz, tener en cuenta la longitud del arco (distancia entre el extremo del electrodo y la superficie del bao fundido). Si el arco es demasiado pequeo, la pieza se calienta exageradamente y la penetracin resulta excesiva; en ese caso, puede llegar a producirse una perforacin peligrosa. Por el contrario, si el arco es demasiado largo, se dispersa parte de su calor, y la penetracin resulta insuficiente. Las temperaturas que se generan son del orden de 3.500C.

Utiliza un electrodo metlico continuo y desnudo. El arco se produce entre el alambre y la pieza sumergido bajo una capa de fundente granulado que se va depositando desde una tolva que se desplaza delante del arco. Tras la soldadura se recoge el fundente que no ha intervenido en la operacin.Soldadura por Arco Sumergido

Por PuntosPara unir las piezas se sujetan por medio de los electrodos y, a travs de ellos, se hace pasar la corriente elctrica para que funda los puntos. Cuando se solidifican, la pieza queda unida por estos puntos, cuyo nmero depender de las aplicaciones y de las dimensiones de las piezas que se unen.

Este tipo de soldadura por puntos tiene gran importancia en la industria moderna, sobre todo en chapa fina. Se emplea en la fabricacin de carroceras de automviles, electrodomsticos (por ejemplo, neveras), y en las industrias elctrica y de juguetera.Existen algunas variantes de la soladura por puntos: por puntos individuales, por puntos mltiples, bilateral, unilateral, etc.

Por CosturaLa soldadura elctrica por costura se basa en el mismo principio que la soldadura por puntos, pero en este caso las puntas de los electrodos se sustituyen por rodillos, entre los cuales y, presionadas por el borde de stos, pasan las piezas a soldar.

A TopeLas dos piezas que hay que soldar se sujetan entre unas mordazas por las que pasa la corriente, las cuales estn conectadas a un transformador que reduce la tensin de red a la de la soldadura. Las superficies que se van a unir, a consecuencia de la elevada resistencia al paso de la corriente que circula por las piezas, se calientan hasta la temperatura conveniente para la soldadura. En este momento se interrumpe la corriente, y se aprietan las dos piezas fuertemente una contra otra. Una variante de este mtodo es no ejercer presin sino dejar que entre las piezas se realicen mltiples arcos elctricos, llamado por chisporroteo.

SOLDADURA TIG

La soldadura TIG (en ingls, Tungsten Inert Gas) o soldadura GTAW (ingls: gas tungsten arc welding), se caracteriza por el empleo de un electrodo permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o circonio en porcentajes no superiores a un 2%. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a 3410C), acompaada de la proteccin del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. Los gases ms utilizados para la proteccin del arco en esta soldadura son el argn y el helio, o mezclas de ambos.

Caractersticas y ventajas del sistema TIGNo se requiere de fundente y no hay necesidad de limpieza posterior en lasoldadura.No hay salpicadura, chispas ni emanaciones, al no circular metal de aporte a travs del arco.Brinda soldaduras de alta calidad en todas las posiciones, sin distorsin.Al igual que todos los sistemas de soldadura con proteccin gaseosa, el rea de soldadura es claramente visible.El sistema puede ser automatizado, controlando mecnicamente la pistola y/o el metal de aporte.

BeneficiosAdecuada para soldaduras de responsabilidad (pase de raz).El proceso puede ser mecanizado o robotizado.Facilita la soldadura en lugares de difcil acceso.Ofrece alta calidad y precisin.ptimas resistencias mecnicas de la articulacin soldada.Poca generacin de humo.Soldaduras claras, brillantes y con ptimo acabado, sin usar flujo de limpieza, prescindiendo de acabado final y reduciendo costos de fabricacin.Soldadura en todas las posiciones.Versatilidad: suelda prcticamente todos los metales industrialmente utilizados.

EquipoEl equipo para sistema TIG consta bsicamente de:Fuente de energa.Mscara.Unidad de alta frecuencia.Antorcha.

Aplicaciones tpicasSoldeo de la primera pasada de tuberas de aceros aleados, aceros inoxidables y aleaciones de Nquel.Soldeo de equipos de Al, Ti y aleaciones de Ni.Soldeo de tubos a la placa de los intercambiadores de calorSoldeo interno de reactores de urea en acero inoxidable y Ti.

SOLDADURA MIG/MAG

La soldadura MIG/MAG (Metal Inert Gas o Metal Active Gas, dependiendo del gas que se inyecte) tambin denominada GMAW (Gas Metal Arc Welding o soldadura a gas y arco metlico) es un proceso de soldadura por arco bajo gas protector con electrodo consumible, el arco se produce mediante un electrodo formado por un hilo continuo y las piezas a unir, quedando este protegido de la atmsfera circundante por un gas inerte (soldadura MIG) o por un gas activo (soldadura MAG).

La soldadura MIG/MAG es un proceso verstil, pudiendo depositar el metal a una gran velocidad y en todas las posiciones, este procedimiento es muy utilizado en espesores pequeos y medios en estructuras de acero y aleaciones de aluminio, especialmente donde se requiere una gran trabajo manual.La soldadura por gas inerte de metal (TIG) utiliza un electrodo de metal que sirve como material de relleno para la soldadura y se consume durante la soldadura.El argn es tambin el gas primario utilizado en la soldadura MIG, a menudo mezclado con dixido de carbono.

Ventajas de Soldadura MIG/MAGLas principales ventajas que ofrece el proceso MIG/MAG son:

Se puede soldar en todas las posicionesAusencia de escoria para retirarBuena apariencia o acabado (pocos salpicados)Poca formacin de gases contaminantes y txicosSoldadura de buena calidad radiogrficaSoldadura de espesores desde 0,7 a 6 mm sin preparacin de bordesProceso semiautomtico o automtico (menos dependiente de la habilidad de operador)Alta productividad o alta tasa de metal adicionado (principal ventaja)Las principales bondades de este proceso son la alta productividad y excelente calidad; en otras palabras, se puede depositar grandes cantidades de metal (tres veces ms que con el proceso de electrodo revestido), con una buena calidad.

Procesos de Soldadura:

2. Proceso Automtico: Al igual que en el proceso semiautomtico, en este, la tensin y la intensidad se ajustan previamente a los valores requeridos para cada trabajo y son regulados por el equipo, pero es una boquilla automatizada la que aplica la soldadura.3. Proceso Robotizado: Este proceso es utilizado a escala industrial. Todos los parmetros y las coordenadas de localizacin de la unin que se va a soldar se programan mediante una unidad CNC.

1. Proceso Semiautomtico: Es la aplicacin ms comn, en la que algunos parmetros previamente ajustados por el soldador, como el voltaje y el amperaje, son regulados de forma automtica y constante por el equipo, pero es el operario quien realiza el arrastre de la pistola manualmente.

Los parmetros regulables que podemos considerar como ms importantes y que ms afectan a la soldadura son:Polaridad: Lo ms normal es que se trabaje con polaridad inversa o positiva (la pieza al negativo y el hilo de soldadura al positivo. En algunos casos concretos se utiliza la polaridad directa o negativa.Tensin de Arco: Nos permite aumentar o disminuir la tensin aplicada en el arco, para transferir el material aportado a la pieza.

Parmetros Regulables de Soldadura:

Velocidad del hilo: La variacin de la velocidad de hilo provoca la aparicin de diferentes intensidades gracias al fenmeno de la autorregulacin.Naturaleza del gas: El tipo de gas utilizado para la soldadura influye sobre la transferencia del material, penetracin, la forma del cordn, proyecciones, etc.

Por Corto Circuito (MAG): El material aportado se funde en gotitas entre 50 y 200 por segundo cuando la punta del electrodo toca el metal fundido de soldadura y hace cortocircuito.Globular (MAG/MIG): El hilo se funde en gotas gruesas, se usan gases ricos en dixido de carbono y argn, produce altas corrientes que posibilitan mayor penetracin de la soldadura y mayores velocidades que las que se alcanzan con la transferencia por corto circuito y spray. Por Pulverizacin Axial (MIG): El metal de aporte es transportado a alta velocidad en partculas muy finas a travs del arco, entre 500 y 2.000 por segundo. Se puede soldar a altas temperaturas, adicionalmente es preciso usar corriente continua y electrodo positivo. Arco Pulsado: En esta nos encontramos con dos corrientes una continua y dbil cuyo objetivo es proporcionar al hilo la mnima energa para que se produzca el arco y otra a impulsos producidos a una cierta frecuencia. Cada pulsacin hace fundir una gota del mismo dimetro que el hilo desprendindola sobre la pieza antes de que el hilo toque a esta. De esta forma se consigue que no se produzcan las proyecciones que se pueden ver en otros tipos.

Transferencia del Metal:

Soldadura MIGEl argn con altas purezas slo es utilizado en soldadura de titanio, aluminio, cobre y nquel. Para la soldadura de acero se tiene que aplicar con cantidades inferiores al 5% de mezcla con oxgeno ya que el argn puro produce mordeduras y cordones irregulares. As se mejora la penetracin y ensanchamiento de la parte inferior del cordn.La utilizacin de helio produce cordones ms anchos y una penetracin menos profunda que la producida por el argn.

Soldadura MAG

El CO2 es uno de los gases empleados en este tipo de soldadura. Este gas de carcter oxidante, en elevadas temperaturas se disocia en una reaccin en el arco, absorbiendo calor y en la recomposicin en la base cediendo calor.Sus inconvenientes son que produce arcos muy enrgicos, con lo que tambin se producen un gran nmero de proyecciones.Por otro lado es un gas mucho ms barato que el argn, capaz de producir penetraciones mucho ms profundas y anchas que ste. Tambin se tiene la ventaja que reduce el riesgo de mordeduras y faltas de fusin.La mezcla de Ar+CO2 se suele utilizar con cantidades de mezcla de entre el 15 y el 25% de CO2. Las ganancias de trabajar con esta mezcla son una mejor visibilidad del bao, un arco ms suave, con menores turbulencias, un bao de fusin ms fro, un mejor aspecto y presentacin del cordn, menos proyecciones y una mejor estabilidad de arco.

SOLDADURA POR PLASMALa soldadura por plasma es considerada como un mtodo ms avanzado que la soldadura TIG, ya que proporciona un aumento de productividad. Conocida tcnicamente como PAW (Plasma Arc Welding), la soldadura por plasma alcanza una densidad energtica y temperaturas superiores a la TIG. El arco elctrico es formado entre el electrodo y la pieza a soldar.

Caractersticas:La soldadura por plasma se utiliza principalmente en uniones de alta calidad tales como las requeridas en construccin aeroespacial, plantas de procesos qumicos e industrias petroleras. Este tipo de soldadura no contamina el metal base, no produce escoria y se puede utilizar para soldar los mismos materiales que se sueldan con TIG y otras aleaciones y materiales muy delgados.Podemos clasificarla de mejor manera dentro de tres modalidades:

Soldadura Microplasma, con corrientes de soldadura desde 0.1 Amp. hasta 20 Amp.Soldadura Medioplasma, con corrientes de soldadura desde 20 Amp. hasta 100 Amp.Soldadura Keyhole, por encima de los 100 Amp., en la cual el arco plasma penetra todo el espesor del material a soldar.

Partes de la soldadura por plasma

La soldadura por plasma se compone bsicamente de un proceso que comprende muchos elementos (arriba mencionados), que ayudan a su eficiente desempeo. Podemos encontrar dentro de ellos:Gases, los cuales fluyen envolviendo el electrodo de tungsteno. Generalmente argn o helio.El electrodo de tungsteno, que es el principal ayudante durante el proceso de soldadura.Metal base, que puede ser cualquier metal comercial o diversas aleaciones.Depsito de gas, que puede ser de cermica, de metal de alta resistencia de impacto o enfriado por agua.La fuente de poder, CAAF, CDPD o CDPI.Metal de aporte, pero slo si se cuenta con l, porque no es indispensable para la soldadura.

SOLDADURA SMAW

Este tipo de soldadura es uno de los procesos de unin de metales ms antiguos que existe. Fue el primer mtodo aplicado con grandes resultados, no solo de orden tcnico, sino tambin de orden econmico, ya que este proceso permiti el desarrollo de procesos de fabricacin mucho ms eficaces, y que hasta hoy en da solamente han sido superados por modernas aplicaciones, pero que siguen basndose en el concepto bsico de la soldadura al arco con electrodo auto protegido.

El Proceso:Consiste en la utilizacin de un electrodo con un determinado recubrimiento, segn sea las caractersticas especficas. A travs del mismo se hace circular un determinado tipo de corriente elctrica, ya sea esta de tipo alterna o directa. Se establece un corto circuito entre el electrodo y el material base que se desea soldar o unir, este arco elctrico puede alcanzar temperaturas del orden de los 5500 C.

El equipo:Podemos observar en la figura que el equipo es relativamente sencillo, y se compone bsicamente de una fuente de poder, porta electrodo, y cable de fuerza.

El electrodoSe dispone de una gran diversidad de tipos de electrodos, cada uno de ellos se selecciona en base al material de que est constituido su ncleo, as como por su tipo de recubrimiento y adems por el dimetro del electrodo. La AWS. (Amercian Welding Societi) ha normalizado su diseo y utilizacin.Para efectos de identificacin se utiliza las siguientes siglas:

SOLDADURA SAW

La soldadura por arco sumergido (SAW) es un proceso de soldadura por arco, requiere una alimentacin de electrodo consumible continua, ya sea slido o tubular (fundente). La zona fundida y la zona del arco estn protegidos de la contaminacin atmosfrica por estar "sumergida" bajo un manto de flujo granular compuesto de oxido de calcio, dixido de silicio, xido de manganeso, fluoruro de calcio y otros compuestos. En estado lquido, el flux se vuelve conductor, y proporciona una trayectoria de corriente entre el electrodo y la pieza. Esta capa gruesa de flux cubre completamente el metal fundido evitando as salpicaduras y chispas, as como la disminucin de la intensa radiacin ultravioleta y de la emisin humos, que son muy comunes en la

soldadura manual de metal por arco revestido (SMAW).La SAW puede operarse tanto en modo automtico como mecanizado, aunque tambin existe la SAW semi-automtica de pistola (porttil) con emisin de flujo de alimentacin a presin o por gravedad.

La figura muestra los elementos del sistema de forma esquemtica y se describen los elementos necesarios, ms usuales, en una instalacin para soldadura por arco sumergido. Para recoger el flux sobrante, se suelen utilizar adems equipos de aspiracin e impulsin que pueden ir reciclando el flux para ser utilizado de forma continua. En aplicaciones de mayores exigencias de calidad, los equipos de impulsin incorporan tambin hornos de calentamiento para alimentar flux seco. .

Ya sea simple o mltiple (2 a 5) existen variaciones del alambre del electrodo en el proceso. La SAW utiliza un revestimiento en el electrodo de cinta plana (p. e. 60 mm de ancho x 0,5 mm de espesor). Se puede utilizar energa CC o CA, aunque la utilizacin de combinaciones entre ambas son muy comunes en los sistemas de electrodos mltiples. Las variables clave del proceso SMAWVelocidad de alimentacin (principal factor en el control de corriente de soldadura).Arco de tensin.Velocidad de desplazamiento.Distancia del electrodo o contacto con la punta de trabajo.Polaridad y el tipo de corriente (CA o CC) y balance variable de la corriente CA.

Aplicaciones de materialesAceros al carbono (estructural y la construccin de barcos).Aceros de baja aleacin.Aceros inoxidables.Aleaciones de base nquelAplicaciones de superficie (frente al desgaste, la acumulacin, superposicin y resistente a la corrosin de los aceros)Ventajasndices de deposicin elevado (ms 45 kg/h).Factores de funcionamiento en las aplicaciones de mecanizado.Penetracin de la soldadura.Se realizan fcilmente soldaduras robustas (con un buen proceso de diseo y control)Profundidad.Soldaduras de alta velocidad en chapas finas de acero de hasta 5 m/min.La luz ultravioleta y el humo emitidos son mnimos comparados con el proceso de soldadura manual de metal por arco revestido (SMAW).Prcticamente no es necesaria una preparacin previa de los bordes.El proceso es adecuado para trabajos de interior o al aire libre.Distorsin mucho menor.Las soldaduras realizadas son robustas, uniformes, resistentes a la ductilidad y a la corrosin y tienen muy buen valor frente a impacto.El arco siempre est cubierto bajo un manto de flux, por lo tanto no hay posibilidad de salpicaduras de soldadura.LimitacionesLimitado a materiales frreos (acero o acero inoxidable) y algunas aleaciones de base nquel.Normalmente limitada a las posiciones 1F, 1G, y 2F.Por lo general se limitan a cordones largos rectos, tubos de rotatorios o barcos.Requiere relativas molestias en el manejo del flujo.Los fluxes y la escoria puede presentar un problema para la salud y la seguridad.Requiere eliminar la escoria, entre la pre y la post operacin.

SOLDADURA CAW

La soldadura con electrodo de carbono, SEC (en ingls carbn arc welding, CAW), se define como un proceso de soldadura con arco elctrico que utiliza un electrodo de carbono (grafito) no consumible. Su importancia histrica radica en que fue el primer proceso de soldadura con arco elctrico en desarrollarse, pero su importancia comercial actual es prcticamente nula. El proceso con arco elctrico de carbono se usa como una fuente de calor para soldadura fuerte y para reparar coladores de acero. Tambin se aplica algunas veces para depositar materiales resistentes al desgaste sobre superficies. Sin embargo, el tungsteno ha sustituido casi por completo a los electrodos de grafito (en la TIG y en la PW).

Operacin:En la operacin con electrodo nico, el electrodo de carbn es preparado colocado en un largo punto roscado que est a una mitad del dimetro del electrodo. El arco es establecido por inicio por rayado, o sea poniendo el electrodo en contacto con la pieza de trabajo e inmediatamente retirndolo a la longitud correcta para soldar. Cuando la junta requiere metal de aporte, la misma tcnica que es la soldadura con gas de arco de tungsteno deber ser empleada. La varilla de aporte deber ser alimentada en el bao de fusin con una mano mientras se manipula el arco con la otra.Si se rompe el arco por alguna razn, el reinicio no deber ocurrir directamente en el metal caliente donde la soldadura se detuvo, debido a que un punto duro podra producirse. Mas bien, un reinicio debera ocurrir en el frente o en algn lado de la soldadura, seguido por un rpido retorno al punto donde se detuvo.En la operacin con electrodos gemelos, la pieza de trabajo no es parte del circuito elctrico. El calor para la soldadura es producido creando un arco entre los dos electrodos. El soporte del electrodo tiene dos brazos ajustables que mantienen los electrodos de carbn a la longitud apropiada para mantener el arco. El operario mantiene una distancia constante entre los electrodos de carbn ajustndolos a medida que se consumen. Un soldador experimentado puede hacer estos ajustes mientras est an soldando.

SOLDADURA FCAW

La soldadura por arco con ncleo de fundente (Flux Cored Arc Welding FCAW) es un proceso de soldadura por arco que aprovecha un arco entre un electrodo continuo de metal de aporte y el charco de soldadura. Este proceso se emplea con proteccin de fundente contenido dentro del electrodo tubular, con o sin un escudo adicional de gas de procedencia externa, y sin aplicacin de presin.El electrodo con ncleo de fundente es un electrodo tubular de metal de aporte compuesto que consiste en una funda metlica y un ncleo con diversos materiales pulverizados. El proceso FCAW tiene dos variaciones principales que difieren en su mtodo de proteccin del arco y del charco de soldadura contra la contaminacin por gases atmosfricos (oxgeno y nitrgeno).Una de ellas, FCAW con autoproteccin, protege el metal fundido mediante la descomposicin y vaporizacin del ncleo fundente en el calor del arco. El otro tipo, la FCAW con escudo de gas, utiliza un flujo de gas protector adems de la accin del ncleo fundente.

El proceso FCAW combina caractersticas de soldadura por arco de metal (SMAW), la soldadura por arco de metal y gas (GMAW) y la soldadura por arco sumergido (SAW). El proceso se emplea para soldar aceros al carbono y de baja aleacin, aceros inoxidables y hierros colados. Tambin sirve para soldar por puntos uniones traslapadas en lminas y placas, as como para revestimientos y deposicin de superficies duras.

Equipo semiautomticoComo se muestra en la figura, el equipo bsico para la soldadura por arco con ncleo de fundente auto protegida y con escudo de gas es similar. La principal diferencia radica en el suministro y regulacin del gas por el arco en la variante con escudo de gas. La fuente de potencia recomendada es la de CC de voltaje constante, similar a las que se usan para soldadura por arco de metal y gas. La mayor parte de las aplicaciones semiautomticas usa menos de 500 A.

Equipo:

Equipo automticoPara este tipo de operacin se recomienda una fuente de potencia de CC de voltaje constante diseada para un ciclo de trabajo del 100%. El tamao de la fuente de potencia est determinado por la corriente que requiere el trabajo por realizar.Equipo para proteccin con gasAl igual que los electrodos de GMAW y los de FCAW con escudo de gas requieren un gas protector adems del fundente interno. Esto implica un suministro de gas, un regulador de presin, un dispositivo para medir el flujo y las mangueras y conectores necesarios. Los reguladores y medidores de flujo sirven para controlar la presin y tasas de flujo.Electrodos de acero al carbnElectrodos de acero de baja aleacinElectrodos para recubrimientoElectrodos de acero inoxidable

Electrodos:

Ventajas de FCAWDepsito de metal de soldadura de alta calidad.Excelente aspecto de la soldadura lisa y uniforme.Excelente perfil de las soldaduras de filete horizontales.Es posible soldar muchos aceros adentro de un intervalo de espesores amplio.Factor operativo elevado fcil de mecanizar.Tasa de deposicin alta-densidad de corriente elevada.Eficiencia de depsito del electrodo relativamente alta.Diseos de unin econmicos en cuanto a su ingeniera.Arco visible fcil de usar.No requiere tanta limpieza previa como GMAW.Produce menor distorsin que SMAW.Tasa de deposicin hasta 4 veces mayor que con SMAW.Empleo de electrodos con de autoproteccin hace innecesario el equipo para manipular fundente o gas, y tolera mejor las condiciones de movimiento brusco del aire que prevalezca en la construccin en exteriores.Limitaciones de FCAWEl proceso de FCAW actual est limitado a la soldadura de metales ferrosos y aleaciones con base de nquel.El proceso produce una cubierta de escoria que es preciso eliminar.El alambre de electrodo para FCAW cuesta ms por unidad de peso que el alambre de electrodo slido, excepto en el caso de algunos aceros de alta calidad.El equipo es ms costoso y complejo que el que se requiere para SMAW; no obstante, el nmero en la productividad casi siempre compensa esto.El alimentador de alambre y la fuente de potencia deben estar relativamente cerca del punto de soldadura.En la versin con escudo de gas, el escudo externo puede sufrir efectos adversos por el viento y las corrientes de aire. Esto no es un problema con los electrodos auto protegidos, excepto cuando hay vientos fuertes, porque el escudo se genera en el extremo del electrodo, que es exactamente donde se requiere.El equipo es ms complejo que el de SMAW, por lo que requiere mayor mantenimiento.Se genera mayor cantidad de humos y vapores (en comparacin con GMAW o SAW).

Materiales de aporte para la soldaduraLos materiales de aporte son propiamente los electrodos, varillas, alambres, flujos, etc. Que constituyen el material de aportacin en la soldadura.Si no existieran adecuados sistemas de normalizacin para estos materiales, tcnicamente seria confuso y muchas veces imposibles seleccionar el material de aporte entre la gran variedad de marcas y tipos.

EE.UU. tiene las normas AWS.Alemania las normas DINJapn las normas JINInglaterra la Norma BSRusia la norma GOSTPer la norma correspondiente al ITINTEC.Normativa de los ElectrodosNorma AWS para electrodos de baja aleacinEl ltimo dgito, ntimamente relacionado con el penltimo, es indicativo del tipo de corriente elctrica y polaridad en la que mejor trabaja el electrodo e identifica a su vez el tipo de revestimiento, el que es calificado segn el mayor porcentaje de materia prima contenida en el revestimiento; por ejemplo el electrodo E6010 tiene un alto contenido de celulosa en el revestimiento aproximadamente un 30% o ms; por ello es que a este electrodo se le clasifica como un electrodo de tipo celulsico. Similar clasificacin se da en los otros electrodos.

DesignacinCorriente eletricaTipo de revestimientoE XX10E XX11CC (+) solamenteCC (+) o CAOrgnico celulsicoOrgnico celulsicoE XX12E XX13CC (-) o CARutlicoE XX14E XX15CC () o CACC (-) solamenteRutilo, hierro en polvoBajo hidrgenoE XX16E XX18CC(+) o CABajo hidrogenoBajo hidrogeno, hierro en polvoE XX20E XX24CC (-) o CACC () o CAAlto xido de hierroRutilo, hierro en polvoE XX27CC () o CAMineral, hierro en polvoE XX28CC (-) o CABajo hidrogeno, hierro en polvoA10,5% MoB10,5% Cr, 0,5% MoB 2I,25% Cr, 0,5% MoB 32,25% Cr, I,0% MoB 42,0% Cr, 0,5% MoB 50,5% Cr. I,0% MoC 12,5% NiC 23,25% NiC 3I,0% Ni, 0,35% Mo, 0,I5% CrD1 y D20,250,45% Mo, I,75% Mn* G0,5% mn. Ni; 0,3% mn. Cr; 0,2% mn. Mo; 0,I% mn. V; I,0% mn. MnMnNormas AWS para alambres de aceros dulcesEl primer smbolo: la letra E Electrodo para arco elctricoEl segundo smbolo: letras L, M y H representan el contenido de manganeso:L bajo contenido de manganesoM mediano contenido d manganesoH alto contenido de manganesoEl tercer digito: uno o dos dgitos representan el contenido de carbon medio.Por ultimo: la letra k significa que el producto es obtenido de un acero calmado al Silicio

Norma AWS de flujos para arco sumergidoSe hace uso de un prefijo, la letra F, que significa flujo.A continuacin se agregan dos dgitos que representan los valores medios de resistencia a la traccin y su especificacin bajo condiciones de impacto, seguido de cuatro dgitos adicionales, que representan el electrodo usado en la combinacin para determinar las propiedades.

Norma AWS de alambres de acero dulce para soldadura con arco a gasSon de 2 tiposLos electrodos slidos (E XXS-X) y los emisivos son clasificados sobre la base de su composicin qumica, su forma de preparacin y de las propiedades mecnicas del metal depositado.Los electrodos compuestos (E 70 T-X) son clasificados sobre la base del gas protector empleado, la posibilidad de uso en aplicaciones de pase simple o mltiple y las propiedades mecnicas del metal depositado.

Factores a considerar para seleccionar el electrodo ms adecuado:Clase de equipo o mquina de soldar: los equipos de soldar de tipo rectificador y de tipo motor-generador proporcionan corriente continua. En cambio, los equipos de tipo transformador proporcionan corriente alterna para soldar. Otros equipos, como los tipos de transformador-rectificador, dan corriente continua o alterna.Ahora bien, determinados electrodos trabajan satisfactoriamente solo con corriente continua y sus resultados son negativos, cuando se emplean con corriente alterna. Tal es el caso de los electrodos pertenecientes a la clase E XX10 y E XX15.Clase de materia a soldarse: para soldar aceros de bajo contenido de carbono puede utilizarse cualquiera de los electrodos que pertenecen a los grupos: celulsico, Rutlico, hierro en polvo o de bajo hidrogeno.Tratndose d aceros de baja aleacin y alta resistencia a la traccin, que representan determinados problemas de soldabilidad, es necesario aplicar el electrodo adecuado para el tipo de acero o aleacin.

Factores a considerar para seleccionar el electrodo ms adecuado:Posicin de la soldadura: la mayora de los electrodos trabajan normalmente en las diversas posiciones de trabajo, pero algunos de ellos estn indicados solo para posicin plana y horizontal o plana nicamente

Espesor y dimensiones de la pieza de trabajo: este factor se considera, cuando tiene que elegirse el dimetro del electrodo o emplear en un determinado trabajo. Las consideraciones para determinar el dimetro apropiado son las siguiente:Espesor de la pieza: nunca seleccionar un dimetro mayor que el espesor de la plancha o perfil a soldarse.Tipo de unin: junta a tope, en ngulo o solapado, etc.Tipo de chafln o preparacin de pieza: en V, en X, en u, etc.Grupo de electrodo a emplear: celulsico, rutlico, de hierro en polvo, etc.Posicin de soldar: plana, horizontal, vertical o sobre cabeza.Clase de trabajo a realizarse: soldadura de unin o relleno de una junta preparada o bien de una superficie desgastada.