Física de la soldadura

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CONCEPTO DE SOLDADURA.

Es la técnica Que se emplea para unir dos o más piezas metálicas por la acción del calor, con O sin aporte de material metálico. Es necesario suministrar calor hasta que el Material de aportación funda y una ambas superficies, o bien lo haga el propio metal de las piezas.

Para que el metal de Aportación pueda realizar correctamente la soldadura es necesario que “moje” a Los metales que se van a unir

También existen Procesos de soldadura en frío: mediante componentes químicos (adhesivos) se Logran mezclas que son capaces de unir dos materiales de la misma naturaleza (por ejemplo, plásticos PVC) o de naturaleza distinta (plásticos con metales).

CLASIFICACIÓN DE LOS DISTINTOS TIPOS DE SOLDADURA.  

            Se pueden distinguir en primer los Siguientes tipos de soldadura:
Soldadura Heterogénea y soldadura homogénea.

-       Soldadura Heterogénea. Se efectúa entre materiales de distinta naturaleza, con o sin Metal de aportación: O entre metales iguales, pero con distinto metal de aportación. Puede ser blanda o fuerte.

Soldadura homogénea. Los materiales que se Sueldan y el metal de aportación, si lo hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilénica, Eléctrica (por arco voltaico o por resistencia), etc. Si no hay metal de aportación, las Soldaduras homogéneas se denominan autónegenas.

Los procesos de soldadura se pueden Clasificar atendiendo a diferentes conceptos, como son: presión, punto de fusión, tipo de energía aplicada, protección contra la contaminación, material de Aportación, etc.

Soldadura por presión: La Soldadura por presión se realiza sin la aportación de otro material, mediante La aplicación de la presión suficiente y ayudada con calor Por el punto de fusión: Se distingue también entresoldadura Blanda y soldadura Dura. Según sea la temperatura de fusión del metal de aportación Empleado. La soldadura blanda utiliza metales de aportación cuyo punto de Fusión es inferior a los 450º C, y la dura, metales con temperaturas Superiores.

                 Según el tipo De energía aplicada: Tenemos dos grandes familias: A)
Soldadura eléctrica  y  B) Soldadura Química (llama por combustión de un gas).

A)    Existen una gran variedad de Procedimientos de soldadura, donde la base de la fuente de calor es el arco eléctrico. Todos Estos procedimientos se pueden agrupar en dos Grandes grupos, por arco descubierto Y por arco encubierto:

-       Arco descubierto:

o   Soldadura por arco manual con electrodos Revestidos;

o   Soldadura bajo gas protector con electrodo fusible (MIG, MAG, Oscilador, Electrogás;

o   Soldadura bajo gas protector con Electrodo no fusible (TIG; TIG Orbital, Plasma);

-       Arco encubierto:

o   Soldadura por arco sumergido;

o   Soldadura por electroescoria (este Procedimiento, aunque en realidad es un procedimiento de soldadura por Resistencia, el comienzo del proceso se realiza mediante un arco eléctrico).

Soldadura de plásticos:                                                                   

o   Soldadura Por termo-fusión de plásticos.

o   Soldadura por electro-fusión de Plásticos.

                                                                                                                                    Soldadura Química (llama por combustión de un gas):

o   Según el material de aportación, obtenemos la soldadura blanda con Butano y propano.

o   Según el material de aportación, obtenemos la soldadura fuerte con Oxi-butano y oxi-acetileno (oxigás).

            Para evitar la contaminación: Como Segundo criterio suele considerarse el modo de protección utilizado para evitar La contaminación, que puede ser: fundente, gas inerte, exclusión mecánica, Vacío, etc.

7.3.- SELECCIÓN DE LA SOLDADURA EN FUNCIÓN DE LOS MATERIALES

            Lo que Debemos de saber antes de empezar a soldar ninguna pieza, es identificar y Saber el tipo de material que tenemos que soldar, si es o no soldable, qué Carácterísticas tiene, su contenido de carbono en el caso de que sea acero, Etc. Si fuese otro tipo de material, como aluminio, acero inoxidable, etc., Conocer sus carácterísticas y composición, para poder elegir el electrodo Adecuado.

Los aceros al carbono son aquellos que el carbono es el único elemento de aleación. La cantidad de carbono determina las Carácterísticas del material como la dureza y resistencia al aumentar el Contenido del carbono y aumenta la ductilidad si el porcentaje de carbono es Menor.

            Si se tiene en cuenta una clasificación de los aceros por El contenido de carbono, podemos nombrar tres grandes tipos:

  • Aceros de bajo contenido en carbono (entre 0.5 y 0.3 %). Son fácilmente soldables, confortables y mecanizables.
  • Aceros de medio contenido en carbono (entre 0.3 y 0.45 % en carbono).Resistentes y duros. Para soldarlos con buenos Resultados hay que utilizar electrodos especiales.
  • Aceros con alto contenido en carbono (entre 0.45 y 1.7 %).Se requieren electrodos especiales, precalentamiento Etc. Para realizar las soldaduras. Normalmente no se practican soldaduras En los aceros de muy alto contenido en carbono.

 1º. Tipo de material a soldar: Elegir los Materiales a unir. ¿Son de la misma naturaleza o no? Para ello, tenemos que Observar también lo siguiente:

            Del Comportamiento de las piezas y de la zona mientras se realiza la soldadura.

            Aunque Las soldaduras sean una simple uníón, deben responder a las demandas de unas Carácterísticas concretas: resistencia de la uníón, formas, estética, Hermeticidad, etc.

            Punto de fusión. De la temperatura de fusión de las piezas a soldar. Estado líquido

2º. ¿El espesor de las piezas?: Estudiar las formas a soldar.                                     

El espesor es lo que más determina la capacidad de la Puesta en práctica. Con un espesor menor de 2 mm la soldadura oxiacetilénica es Más fácil 

3º. Técnica de soldadura más Adecuada.

            El tipo de soldadura depende de las propiedades físicas De los metales. Con la soldadura homogénea se consigue una uníón mejor al Fundirse las piezas y luego enfriarse. Las piezas que no van a estar sometidas A grandes esfuerzos, se pueden unir a temperatura inferiores interponiendo un Material distinto con menor temperatura de fusión (soldadura heterogénea

7.4.- SIMBOLOGÍA UTILIZADA EN LOS DIFERENTES TIPOS DE SOLDADURA

 Los símbolos de soldadura se utilizan en la industria para representar Detalles de diseño que ocuparían demasiado espacio en el dibujo si estuvieran Escritos con todas sus letras Los Símbolos de soldadura son tan esenciales en el trabajo del soldador como correr Un cordón o llenar una uníón. La American Welding Society (AWS) ha establecido Un grupo de símbolos estándar utilizados en la industria para indicar e Ilustrar toda la información para soldar en los dibujos y planos

Las indicaciones que se deben Realizar en la soldadura por capilaridad blanda son:

·         Accesorios a utilizar.

·         Tipo de aleación aplicable a la soldadura.

·         Diámetro de la tubería y del accesorio.

·         Tipo accesorio (curva, te, reducción, etc.).

Material del accesorio (latón, cobre, etc

 soldadura con electrodos descubiertos:A esta Chispa, continua y persistente, se le denomina arco voltaico o arco Eléctrico.

            Cuando se da el arco eléctrico se Producen tres tipos de radiaciones:

            Luminosas: No cumplen función alguna en la soldadura, son propias del arco eléctrico, Tienen una gran intensidad luminosa.

Infrarrojos: Las radiaciones infrarrojas son las portadoras del calor, y son las Verdaderamente útiles en el proceso de soldadura.

            Ultravioletas: Las radiaciones ultravioletas son altamente nocivas, especialmente para la Vista.

            Dado el carácter peligroso de las Radiaciones emitidas por el arco, sobre todo para los ojos, y la vista, es Obligatorio protegerse mediante una careta que va prevista de un cristal inactínico, que filtra los rayos Nocivos y protege la cara de las proyecciones del metal incandescente.          

SOLDADURA POR ARCO MANUAL CON ELECTRODOS REVESTIDOS.

Equipo de soldadura: Consta de los Siguientes elementos:

A)     Un cable flexible para alimentación Eléctrica

B)     Un interruptor

C)      Los cables de Pinza y masa

D)     Máquina de soldar

E)     Un regulador

F)       Una caja de Chapa o envolvente

            a)  El cable de Alimentación eléctrica. Es flexible y va Conectado por un extremo al grupo para alimentarlo y por el otr o extremo Termina conectado a una clavija monofásica o trifásica, según sea el Transformador. Debe de llevar su correspondiente toma de tierra y cumplir las Normas eléctricas b) El interruptor. Que conecta o desconecta el grupo a la red. Lleva un Piloto que nos indica el estado en que se encuentra la conexión

c) Dos cables flexibles de gran sección. Exteriormente, a la salida Del transformador (secundario), van dos bornes donde se conectan dos conductores Flexibles de gran sección. Uno de los conductores se une con la pieza a soldar Mediante una pinza formando la “masa”, y El otro a una pinza donde se  fija el “electrodo”

D)        Máquinas: Hay tres máquinas Básicas utilizadas en la soldadura por arco:

  • Generadores - generalmente de corriente directa.
  • Transformadores - para corriente alterna.
  • Rectificadores - para selección de corriente.                                 

             La misión de las máquinas de soldar es la de proporcionar la Corriente eléctrica con carácterísticas apropiadas para la soldadura:

Reducir la tensión de la Línea a la tensión de cebado  (entre 54 y 100 V), que es la tensión necesaria para que se produzca el arco eléctrico

-          Una vez producido el arco, disminuir la tensión hasta la tensión de Funcionamiento (entre 20 y 40 V), que es la tensión necesaria para que el arco Se mantenga.

-          Regular la intensidad de la corriente eléctrica utilizada en el Arco.         

Transformador De soldadura: Todo elemento peligroso lleva transformador. Es el aparato de Soldar más utilizado, debido a su pequeño coste, facilidad de manejo y Mantenimiento.

            Los transformadores de soldadura deben reunir las condiciones Siguientes:

-          Deben dar tensiones lo más uniformes posible.

-          Debe poderse regular la intensidad con facilidad.

-          Tienen que ser silenciosos.            

            Los transformadores están formados por un núcleo, Constituido por las láminas de acero, y dos arrollamientos, el primario y el secundario  

e) Un regulador. Proporciona la intensidad De salida necesaria. La intensidad a regular dependerá sobre todo del electrodo Utilizado, pero también del espesor de las piezas, de la separación de los Bordes y de la posición de la soldadura.

f) Envolvente. Todo el equipo va alojado en el interior de una robusta caja metálica, donde Queda protegido. Puede llevar un ventilador para ayudar a refrigerarlo, así Como ranuras para ventilación, ruedas y algún asidero o sistema para cogerlo y Moverlo 

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