fundamentos de soldadura
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Fundamentos
Ventajas Proporciona una unión permanente.
La unión soldada puede ser mas fuerte que los
materiales originales.
Es la forma mas económica de unir componentes,
en términos de uso de materiales y costos de
fabricación.
La soldadura se puede realizar en un ambiente
diferente al de la fabrica.
Desventajas La mayoría de las operaciones de soldadura se
realiza de forma manual y son elevadas en términos
de costo de la mano de obra.
Implica el uso de mucha energía, y por consiguiente
son peligrosos.
No permite un desensamble adecuado.
Puede padecer de ciertos defectos de calidad que
son difíciles de detectar.
ClasificaciónLos procesos de soldadura se pueden dividir en
dos grupos principales:
Soldadura por fusión
Soldadura de estado sólido
Soldadura por fusión Usan calor para fundir los metales base.
Generalmente se añade un metal de aporte a la combinación fundida para facilitar el proceso y aportar volumen y resistencia a la unión soldada.
La operación donde no se añade material de aporte se denomina autógena.
Soldadura por fusión
Este tipo de proceso incluye los siguientes grupos:
Soldadura con arco eléctrico, SAE (AW)
Soldadura por resistencia, SR (RW)
Soldadura con oxígeno y gas combustible, SOGC(OFW)
Otros (Soldadura con haz de electrones y lasoldadura con rayo láser)
Soldadura de estado sólido Se refiere a los procesos de unión en los cuales
la fusión proviene de la aplicación de presión solamente o una combinación de calor y presión.
Soldadura por difusión, SD (DFW)
Soldadura por fricción, SF (FRW)
Soldadura ultrasónica, SU (USW)
Aplicaciones
Construcción
Producción de tuberías, recipientes
a presión, calderas y tanques de
almacenamiento.
Construcción naval
Industria aeronáutica y del espacio
Automóviles y ferrocarriles
Automatización
Soldadura con máquina
Soldadura automática
Soldadura robótica
Características de una junta soldada por fusiónZona de fusión
Interfase de soldadura
Zona afectada por el calor (ZAC)
Zona de metal base no afectado
Columnas en la zona de fusión
Granos gruesos en lazona afectada por elcalor
Granos mas finos enla zona afectada porel calor lejos de lainterfase
Granos trabajadosen frío originales
Soldadura con arco eléctricoLa soldadura con arco eléctrico (AW),
es un proceso por fusión en el cual la
unión de las partes se obtiene
mediante el calor de un arco eléctrico
entre un electrodo y el trabajo. Un arco
eléctrico es una descarga de corriente
eléctrica a través de una separación en
un circuito. Se sostiene mediante la
presencia de una corriente de gas
térmicamente ionizada (Plasma) por la
que circula la corriente. Se pueden
obtener temperaturas localizadas hasta
de 5500 ºC, por lo que cualquier
material puede llegar a ser fundido.
Soldadura metálica con arco eléctrico y gas (Gas metal arc welding, GMAW). Es un proceso
en el que el electrodo es un alambre consumible y continuo y la protección se logra inundando el arco eléctrico con un gas.
Soldadura con núcleo de fundente (Flux-cored arc welding, FCAW). Es un proceso
en el que el electrodo es un tubo consumible continuo que contiene fúndete y otros ingredientes como desoxidantes y elementos de aleaciones.
Soldadura con arco sumergido (Submerged arc welding, SAW). Es un proceso
en el que el electrodo es un alambre consumible continuo, que se protege mediante una cobertura de fundete granular.
Electrodos no consumibles Soldadura de tungsteno con arco eléctrico
y gas
(Gas tungten arc welding, GTAW). Es un proceso en el que se usa un electrodo de tungsteno no consumible y un gas inerte para proteger el arco.
Soldadura por arco de plasma(Plasma arc welding, PAW). Es una forma
especial de soldadura de tungsteno con arco
eléctrico y gas en la cual se dirige un arco de
plasma controlado al área de soldadura.
Soldadura con electrodo de carbono (Carbon arc welding, CAW). Es un proceso de
soldadura que usa un electrodo de carbono no consumible. Se usa como fuente de calor para soldadura fuerte y para depositar materiales resistentes al desgaste.
Soldadura con rayo laser (Láser beam welding, LBW). Es un proceso por
fusión en el que se obtiene la coalescenciamediante la energía de un haz luminosocoherente altamente concentrado y enfocado ala unión que se va a soldar.
General Characteristics of Fusion Welding Processes
TABLE 27.1
Joining process Operation Advantage
Skill level
required
Welding
position
Current
type Distortion*
Cost of
equipment
Shielded metal-arc Manual Portable and
flexible
High All ac, dc 1 to 2 Low
Submerged arc Automatic High
deposition
Low to
medium
Flat and
horizontal
ac, dc 1 to 2 Medium
Gas metal-arc Semiautomatic
or automatic
Most metals Low to
high
All dc 2 to 3 Medium to
high
Gas tungsten-arc Manual or
automatic
Most metals Low to
high
All ac, dc 2 to 3 Medium
Flux-cored arc Semiautomatic
or automatic
High
deposition
Low to
high
All dc 1 to 3 Medium
Oxyfuel Manual Portable and
flexible
High All — 2 to 4 Low
Electron-beam,
Laser-beam
Semiautomatic
or automatic
Most metals Medium
to high
All — 3 to 5 High
* 1, highest; 5, lowest.
Torch Used in Oxyacetylene Welding
Figure 27.2 (a) General view ofand (b) cross-section of a torchused in oxyacetylene welding.The acetylene valve is openedfirst; the gas is lit with a sparklighter or a pilot light; then theoxygen valve is opened and theflame adjusted. (c) Basicequipment used in oxyfuel-gaswelding. To ensure correctconnections, all threads onacetylene fittings are left-handed, whereas those foroxygen are right-handed.Oxygen regulators are usuallypainted green, acetyleneregulators red.
Flame Cutting and Drag LinesFigure 27.18 (a) Flame cutting of steel plate with an oxyacetylene torch, and a cross-section of
the torch nozzle. (b) Cross-section of a flame-cut plate showing drag lines.
Resistance Spot Welding
Figure 28.5 (a) Sequence in resistance spot welding. (b) Cross-section of a spot weld, showing the weld nugget and the indentation of the electrode on the sheet surfaces. This is one of the most commonly used process in sheet-metal fabrication and in automotive-body assembly.
Examples of Spot Welding
(c)
(a) (b)
Figure 28.7 (a) and (b) Spot-welded cookware and muffler. (c) An automated spot-welding machine with a programmable robot; the welding tip can move in three principal directions. Sheets as large as 2.2 m X 0.55 m (88 in. X 22 in.) can be accommodated in this machine. Source: Courtesy of Taylor-Winfield Corporation.
Tipos de soldadura
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