manual de inspeccion de soldadura-moak
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7/24/2019 Manual de Inspeccion de Soldadura-moak
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Ing. Liliana Cabrera Gonzalez
MANUAL PARA LA INSTRUCCION DE PERSONALSERVICIOSINDUSTRIALES MOAK
DESARROLLO DE OPERACIONES, MANUALDE INSTRUCCIÓN DE SOLDADURA DO!MIS"
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INTRODUCCION
Consciente de la necesidad de capacitarnos más y mejor en la interesante área dela soldadura, se edita el presente Manual, con el propósito de constituirse en una
guía básica de consulta, para las personas que se dedican a esta actividad.
La soldadura es uno de los procedimientos de unión de piezas metálicas más
utilizados por todas las ventajas que ofrece. La importancia de la soldadura
alcanza todas las ramas de la industria, desde puertas, balcones, pupitres asta la
construcción de puentes, torres, etc.
!l objetivo de soldar es unir dos o más piezas metálicas de igual o de distinta
naturaleza de una manera perfecta, por medio de la aplicación, por lo general,
calor de tal manera que los metales soldados conservan las propiedades
mecánicas "resistencia, resiliencia, dureza, etc.# y las propiedades químicas del
metal base "resistencia a la corrosión, etc.#.
$ara lograr soldaduras de calidad, el soldador debe conocer las propiedades y
comportamiento de los metales y aleaciones desde el punto de vista de la
soldabilidad.
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%&'%C!
INTRODUCCION................................................................................................................1
OBJETIVO..........................................................................................................................2
OBJETIVO ESPECIFICO....................................................................................................3
NOMENCLATURA Y PREPARACION PARA SU APLICACIÓN........................................3
1.- IDENTIFICACION DEL MATERIAL A SOLDAR............................................................4
JUNTAS Y SOLDADURA................................................................................................7
2.- PROPIEDADES DE LOS METALES Y ALEACIONES QUE INFLUYEN EN ELRESULTADO DE LAS SOLDADURAS............................................................................13
3.- PROPIEDADES QUIMICAS........................................................................................14
4.- SISTEMA DE SOLDADURA POR ARCO MANUAL...................................................15
5.- PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR CON ELECTRODOS DE ACERO DULCE.......16
6.- PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR ACEROS INOIDABLES !ENERALIDADES"17
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS......................................................................................1#
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OBJETIVO$ropósito de este manual es darle al soldador la erramienta necesaria para que
al desempe(ar su trabajo lo realice de una forma t)cnica implementada, ya que
un manual no le indicara como soldar, pero si le ayudara a realizar su labor de una
forma más práctica y evitando deseco.
OBJETIVO ESPECIFICO'esarrollo del sistema de inspección y prueba del proceso de soldadura, mediante
ensayos no destructivos.
NOMENCLATURA Y PREPARACION PARA SU APLICACIÓNLa soldadura, al igual que la mayoría de los procesos industriales disciplinas
t)cnicas, posee sus propios t)rminos especializados, mismos que resultan
necesarios para lograr una comunicación efectiva entre la gente que de alguna
manera está relacionada con los procesos, operaciones, equipo, materiales,
dise(o y otras actividades pertenecientes a los m)todos de unión involucrados.
'ebido a que es indispensable el uso correcto y preciso de estos t)rminos, los
institutos y organizaciones t)cnicas encargadas de las aplicaciones y del
desarrollo científico y tecnológico de la soldadura de diferentes países, anpreparado y publicado normas que establecen los t)rminos estandarizados a
emplearse y la definición de los mismos. La norma de la *ociedad +mericana de
*oldadura que trata sobre este tema, la +&*%+-* ./, 0&orma de 1)rminos y
'efiniciones de *oldadura2 "!stándard -elding 1erms and 'efinitions# fue
preparada por el personal del Comit) de 'efiniciones y *ímbolos, y la edición
vigente a la feca es la publicada en 3445. La &orma Me6icana correspondiente
es la &M78984, 0*oldadura : t)rminos y definiciones2, y fue preparada por el
Comit) 1)cnico de &ormalización de la %ndustria *ider;rgica "C1&%*# de la
Cámara &acional de la %ndustria del 9ierro y el +cero "C+&+C!<=#.
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1.- IDENTIFICACION DEL MATERIAL A SOLDAR
$ara producir una buena soldadura, es necesario conocer la composición delmetal que será soldado. + continuación se presentan algunos ensayos prácticos
que se pueden acer en el taller para identificar el tipo de metal.
3.3 !&*+>= '! +$+<%!&C%+
!ste ensayo incluye características tales como? el color y la apariencia del
maquinado, así como de las superficies no maquinadas. !l color puede distinguir
mucos metales tales como? cobre, aluminio y magnesio. !l perfil, la forma y el
uso del metal son tambi)n ;tiles para identificarlos.
3.@ !&*+>= '! 'A<!B+
*e busca determinar qu) tanto es la resistencia que opone un material al ser
trabajado, la prueba más com;n es el de la lima o broca, identificando el grado
apro6imado de dureza o el tipo de material. !s muy importante para identificar los
aceros de las fundiciones o ierro fundido.
!l acero cuando es barrenado la viruta "el material desprendido del corte# es en
forma de rizos cuando es un acero suave, en peque(os trozos cuando es duro y
poca o nada penetración cuando es un acero alto en carbono.
$or el contrario el ierro fundido la viruta es en forma de polvo por el carbono en
forma de grafito que está presente.
3. !&*+>= M+&!1%C=
An peque(o imán de bolsillo puede usarse para esto, es una prueba adecuada
cuando los materiales tienen pintura u ó6ido. $or lo general los metales ferrosos
son magn)ticos, e6ceptuando los aceros al manganeso y los materiales no
ferrosos "aluminio, bronce, latón, etc.# no son magn)ticos.
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3.5 !&*+>= '!L C%&C!L
$ara este ensayo se requiere un cincel y un martillo, estos se usan en el borde del
material que está siendo e6aminado, ya sea que el material se rompa fácilmente,
continuamente o se quiebre, todas son indicaciones del tipo de material.
3.D !&*+>= '! E<+C1A<+
*e usa un peque(o pedazo de metal. La facilidad con la que se rompe es una
indicación de la ductibilidad de los materiales. La apariencia de la fractura es unaindicación de su estructura.
3.F !&*+>= '! L+ LL+M+ = +&1=<C9+
$ara este ensayo se requiere de viruta del metal a probar. *e usa una alta
temperatura para verificar la tasa de fusión, la apariencia del metal fundido y de la
escoria, y la acción del metal fundido bajo la llama.
3.G !&*+>= '! L+* C9%*$+*
!s muy popular y confiable. $ara la identificación de los distintos aceros. Lo que
se requiere es de una esmeriladora y que est) colocada bajo una debida luz pues
lo importante es el color de la cispa.
Los materiales no ferrosos no e6iben trazos de cispa de alguna significancia.
!ste ensayo es bastante preciso, si el ensayador es e6perimentado
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$<A!H+ $+<+ %'!&1%E%C+< L=* M!1+L!*
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JUNTAS Y SOLDADURAIunta "joint#J !s la unión de los miembros, o de sus e6tremos. !6isten cinco tipos
básicos de
junta?
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T$%&'() *( *+,)/ T$%&'() *( '(0/$+
( ),* butt joint
( *( *+'( corner joint
( *( T 18joint
( * %+/,* lap joint
( * 8)%* ) * )%'// edge joint
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*eg;n la forma, la sección transversal y otras características, e6isten los
siguientes tipos de unión?
T*%&'() *( *+,)/ T*%&'() *( '(0/$+
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D* *+9% roove
D* :'/** Eillet
D* ,;( $lug
D* 8);( *pot
D* ,*%()+ *tud
D* ,%)<*99';( $rojection
D* %*+,/) bacK eld
D* 9)+% *eam
D* %*98%'&'*() *urfacing
D* 8)%* Elange
La unión, dependiendo de la geometría de sus bordes, puede ser de los siguientes
tipos?
T*%&'() *( *+,)/ T*%&'() *( '(0/$+
E+9% *quare
B'+*/ +*(9'//) Hevel
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E( V 8groove
*( J I8groove
*( U A8groove
*( 8'+*/ 8)9'() flare8bevel8groove
J(+ < ++ ()&*(9/%+
Las partes o elementos de las juntas soldadas son variadas y e6iste unanomenclatura que nos permite describir correctamente cualquier parte de la unión
soldada.
!n la inspección de soldadura se debe tener claro el concepto y la definición de
cada nomenclatura ya que el uso correcto de los t)rminos nos permite elaborar
mejores reportes y nos ayudan a interpretar correctamente los procedimientos de
soldadura o las instrucciones de trabajo.
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2.- PROPIEDADES DE LOS METALES Y ALEACIONES QUEINFLUYEN EN EL RESULTADO DE LAS SOLDADURAS$<=$%!'+'!* E%*%C+*
@.3 1!M$!<+1A<+ '! EA*%=& '! M!1+L!* > +L!+C%=&!*
!s la temperatura que produce el cambio del estado sólido al líquido.
!l inter)s de esta propiedad se fundamenta en la cantidad de calor necesaria para
pasar los cuerpos al estado líquido "al final del manual se encuentran puntos de
fusión de algunos metales#
@.@ C+L=< &!C!*+<%= $+<+ EA&'%< A&+ M+*+ '!1!<M%&+'+
!sta propiedad depende de la temperatura de fusión y de las condiciones de
trabajo.
@. C=&'AC1%H%L%'+' C+L=<%E%C+ '! L=* M+1!<%+L!* NA! *! *=L'+&.
!s la propiedad que tienen los cuerpos de dispersar el calor a trav)s de su masa.
!sta propiedad es muy importante ya que por ejemplo en la soldadura de cobre y
acero aunque el cobre tenga una temperatura de fusión de "3,/O= C#, baja que el
acero "3,5D/= C#, se necesita más calor para soldar el cobre.
@.5 '%L+1+C%=& > C=&1<+CC%P&.
1odos los metales y aleaciones tienen la propiedad de aumentar su volumen al
calentarlo. !ste aumento de volumen es función directa de la temperatura. $ero
como al enfriar, la contracción es superior a la dilatación, este fenómeno causa
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deformaciones muy grandes en las piezas si no se toma en cuenta el
comportamiento del metal al calentarse.
@.D '!&*%'+'.
La densidad de los materiales influye en la manera de dominar el ba(o fundido.
$ero la verdadera importancia de esta propiedad está en comparar su valor con el
ó6ido que tienda a formarse durante la soldadura. *eg;n sea la densidad del ó6ido
formado durante la soldadura con respecto al metal base, así surgirá.
3.- PROPIEDADES QUIMICAS.3 =7%'+C%=&
La o6idación de los materiales que se sueldan, pueden producirse a causa del
o6ígeno del aire o por e6ceso de o6ígeno al regular las llamas del soplete. La
o6idación es tanto más fácil cuanto mayor sea la temperatura de los metales. *in
embargo, no todos los metales se o6idan en la misma proporción.
.@ C+<HA<+C%=& '! L=* +C!<=*
!s la facilidad que tienen los aceros de aumentar el contenido de carbono cuando
la llama es carburante. !sto ocasiona soldaduras duras y frágiles.
. *=$L+'A<+*!ste fenómeno se presenta en el interior de los cordones de soldadura a causa de
inclusiones gaseosas. *e debe, principalmente, a las causas siguientes?
$resión e6cesiva de los gases en el soplete Mala reanudación del cordón interrumpido por no dominar el remolino que
se forma en estas circunstancias.
.5 *!<!+C%=&!*
Como sucede al soldar el bronce. *i no se adoptan precauciones, se separa el
esta(o del cobre.
.D =L+1%L%B+C%=&
Como sucede al soldar el latón. !l zinc que tiene la aleación tiende a gasificar y
volatilizarse.
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4.- SISTEMA DE SOLDADURA POR ARCO MANUAL!s un proceso de arco el)ctrico que produce la coalescencia de los metales por
calentamiento de ellos con un arco, entre un electrodo de metal revestido y las
piezas de trabajo. !s el más simple y popular de los procesos de soldadura se usa
para soldar materiales ferrosos y no ferrosos en espesores por lo general mayores
de 3 mm. !n toda posición.
5.3 *=L'+'A<+ !L!C1<%C+
'!*C<%$C%=&
Casi todos los metales conocidos pueden soldarse por varios m)todos. *in
embargo, la soldadura de arco el)ctrico utilizando electrodos recubiertos es
principalmente aplicable a los aceros.
Los +ceros tienen mucas propiedades diferentes dependiendo de la cantidad dealeación que contengan.
Los electrodos para soldadura deben seleccionarse de acuerdo con la
composición del metal que se desea soldar. Los +ceros se fabrican y especifican
de mucas formas distintas. !n general, los aceros se clasifican de acuerdo con el
carbono que contengan, o sea, bajo en carbono, medio en carbono o alto en
carbono. +demás, tambi)n se clasifican de acuerdo en el tipo de aleación
empleada, tales como? Molibdeno, Manganeso, etc.
5.@ 1!<M%&=* '! *=L'+'A<+
[email protected] +C!<= +L1= !& C+<H=&=? +cero conteniendo /.5DQ de Carbono o más.
5.@.@ +C!<= H+I= !& C+<H=&=? +cero contenido /.@/Q de Carbono o menos.
1ambi)n se llama +cero 'ulce.
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5.@. !L!C1<='= '!*&A'=? An electrodo para soldadura el)ctrica, consiste en
un alambre metálico sin recubrimiento.
[email protected] !L!C1<='= <!CAH%!<1=? !s un electrodo para soldadura el)ctrica
consiste en un alambre metálico con recubrimiento que protege el metal fundidodel aire, mejora las propiedades del metal
5.- PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR CON ELECTRODOSDE ACERO DULCELos mejores resultados se obtienen manteniendo un arco mediano,
manteni)ndose una fusión adecuada que permite el escape de gases, además de
controlar la forma y apariencia del cordón. $ara filetes planos y orizontales
conviene mantener el electrodo en un ángulo de 5Do respecto a las plancas y
efectuar un peque(o avance y retroceso del electrodo en el sentido de avance.
Con ello se logra una fusión correcta, se controla la socavación y la forma del
cordón.
$ara filetes verticales ascendentes se mantiene el electrodo perpendicular a laplanca movi)ndose en el sentido de avance.
!l movimiento debe ser suficientemente rápido y la corriente adecuada para
permitir alargar el arco y no depositar cuando se va acia arriba para luego bajar
al cráter y depositar el metal fundido, controlando en esta forma la socavación y
anco del cordón.
La soldadura sobre cabeza se ace en forma similar a la orizontal, pero la
oscilación en el sentido del avance debe ser mayor para permitir que el metal
depositado en el cráter se solidifique.
Cuando se suelda vertical descendente, el cordón de raíz se ace con un avance
continuo, sin oscilar, y la fuerza del arco se dirige de tal manera que sujeta el ba(o
de fusión. $ara los cordones sucesivos se puede usar una oscilación lateral.
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6.- PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR ACEROSINOXIDABLES ENERALIDADES!Los aceros ino6idables an sido clasificados, desde el punto de vista metal;rgico
en tres tipos básicos, a saber? Martensítico, Eerrítico y +usteníticoJ estas
clasificaciones se refieren principalmente a la estructura granular de los aceros. La
estructura martensítica es dura y quebradiza, la ferrítica es blanda y d;ctil, en
cambio la austenítica es resistente a los esfuerzos e impactos y al mismo tiempo
d;ctil.'ebido a la gran variedad de aceros ino6idables e6istentes y lo delicado y de alto
costo que tienen normalmente estos trabajos de soldadura se debe tener especial
cuidado en la selección de los electrodos. + continuación se dan algunos factores
que deben considerarse para la correcta selección.
+nálisis de metal base "composición o clasificación <esistencia a la corrosión del metal base 'imensiones de la sección a soldar
Corriente disponible, 'C o +C $osición a soldar
Los puntos 3 y @ deben ser considerados con el objeto de no usar un electrodo
cuyos depósitos tengan propiedades mecánicas o de resistencia a la corrosión
inferior al metal base.
!l punto tiene por objeto determinar el diámetro más adecuado de electrodo.
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ENSA&OS NO
DESTRUCTIVOS
LI'UIDOSPENETRANTES
INSPECCIONVISUAL
PARTICULASMAGNETICAS
RADIOGRA(IA
ULTRASONIDO
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La adición de molibdeno aumenta enormemente la resistencia a la corrosión,
especialmente aumenta su resistencia a altas temperaturas.
*e recomienda un arco corto. La corriente debe ser ligeramente superior cuando
se suelda con +C que con 'C, polaridad invertida.'ebido a que el acero ino6idable se e6pande un D/Q más que los aceros dulces y
siendo su disipación del calor por conducción D/Q más lenta, la pieza tiende a
torcerse al ser soldada.
5.- ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
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OBJETIVOS DE LOS ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
D.3 1)cnicos
+segurar Calidad y Confiabilidad. Contribuir al desarrollo de materiales. Controlar los procesos de fabricación.
Mantener uniformidad de productos. <ealizar seguimientos predictivos.
D.@ 'e seguridad
$revenir accidentes
D. !conómicos
$roducir beneficios
D.5 Rreas de aplicación
Control de Calidad. 'etección de discontinuidades y defectos. Caracterización de materiales. Metrología dimensional.
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D.D Mantenimiento de instalaciones y equipos.
!stablecer condiciones de trabajo en estructuras y componentes. !stablecer condiciones de vida residual de equipos.
D.F <espaldo para el estudio y preservación de patrimonios culturales.
D.GCondiciones de aplicación Los m)todos &= son de +$L%C+C%P& !&!<+L sino !specífica. &= !7%*1! ning;n m)todo que pueda abarcar todo el espectro de
aplicaciones. *u selección depende de la %&E=<M+C%=& que se necesite con respecto
al 1%$= y !*1+'= del material. Las propiedades de los materiales y su estado L%M%1+& la aplicación de los
m)todos.
D.OMetodología de aplicación
+plicación de un campo de energía.
Luz visible. 1ransporte de materia. Campos el)ctricos y magn)ticos. <adiaciones electromagn)ticas. $ropagación de ondas elásticas.
%nteracción del campo de energía con el material.
'etección de los cambios del campo de energía.
$rocesamiento de la información.
<egistro de los resultados.
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