Curso: Soldadura de electrodo revestido
SOLDADURA DE ELECTRODO REVESTIDO OBJETIVO GENERAL Al finalizar el curso el participante podrá soldar estructuras de metal, manejando procesos de corte, unión y fundición de piezas de metal, pudiendo interpretar dibujos o planos donde se plantean especificaciones técnicas. Además el participante logrará:
Ejecutar trabajos de mecánica como: trazar, cortar y limar. Taladrar y esmerilar superficies metálicas Prepara, regula y opera equipos de soldar por arco eléctrico. Suelda de acuerdo a normas, juntas a tope con o sin preparación. Suelda en diferentes posiciones. Suelda juntas en ángulo en las cuatro posiciones bajo normas internacionales de aplicación en la industria.
ESTRUCTURA DE CONTENIDOS DEL CURSO Nº
TAREAS
OPERACIONES
TECNOLOGÍA
TIEMPO TOTAL
MECÁNICA DE BANCO
1
Trabajos Básicos en planchas
Trazar rectas y curvas Cortar con cizalla Limar plano y curvo Granetear
2
Trabajos Básicos en ajuste
Esmerilar Taladrar
3
Trabajos Básicos en Perfiles
Plegar en tornillo y a máquina Aserrar a mano Cincelar
Técnicas de trazado La Cizalla. Aplicaciones La lima. Tipos y técnicas de limado. El granete. Técnicas de graneteado. Metrología Sistema métrico Introducción al dibujo técnico Elementos punzantes y cortantes Esmeril. Clasificación y uso. Taladro. Clasificación y uso. Broca helicoidal. Cálculo de taladrado Clases de líneas Clasificación de residuos metálicos ferrosos Lentes de protección para esmerilar Tornillo de banco. Tipos. Plegadoras y su aplicación. Técnicas de aserrado. Cinceles. Tipos. Cálculo con valores angulares Formatos normalizados
20
20
20
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO 4
Preparación y operación del
Preparar equipo de soldadura al arco
Partes del equipo de soldadura al arco eléctrico.
12
2
equipo de soldadura
eléctrico Encender y mantener el arco
5
Habilitación de cordones y soldado de estructuras en posición plana.
Depositar cordones angostos Depositar cordones anchos Soldar en ángulo exterior (PP) Soldar en ángulo interior (PP) Soldar a tope con bisel en “V” (PP)
6
7
8
Trabajos de Soldadura al arco eléctrico en posición horizontal
Soldar en ángulo exterior (PH) Soldar en ángulo interior (PH) Soldar a tope con bisel en “V” (PH)
Trabajos de soldadura en posición vertical
Soldar en ángulo exterior (PV) Soldar en ángulo interior (PV) Soldar a tope con bisel en “V” (PV)
Trabajo de soldadura al arco eléctrico en posición sobre cabeza.
Soldar en ángulo exterior (PSC) Soldar en ángulo interior (PSC) Soldar a tope con bisel en “V” (PSC) TOTAL HORAS
Clases de máquinas de soldar. Implementos de protección personal. Circuito de soldadura. Arco eléctrico. Longitud de arco. Ley de Ohm. Regulación del amperaje. Ángulos de inclinación del electrodo. Tensión de la corriente eléctrica. Cálculo del amperaje. Movimientos oscilatorios del electrodo. Rellenos con cordones anchos. Importancia de la junta. El apuntalado. Clasificación de los electrodos. Efectos de los rayos del arco. Importancia de la junta a tope con bisel. Ángulos de biselado. Partes de un bisel. Clasificación de las juntas. Movimientos oscilatorios del electrodo. Intersticio. Efectos del calor en los metales Dominio del metal en fusión en esta posición. Posición horizontal. Ángulos de inclinación del electrodo. Simbología básica de soldadura AWS. Intersticio. Movimiento oscilatorio del electrodo. Ley de la gravedad. Simbología básica de soldadura DIN. Selección del electrodo y regulación del amperaje. Temperatura en la posición vertical. Técnicas para soldar en posición vertical ascendente. Técnicas para soldar en posición vertical descendente. Técnicas para soldar sobre cabeza. Movimiento oscilatorio en posición sobre cabeza. Ley de la gravedad. Simbología básica de soldadura DIN. Regulación del amperaje en posición horizontal. Temperatura en la posición horizontal.
36
24
24
24
180
3
TAREA N° 1 SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO INICIACIÓN Preparar equipo de soldadura al arco eléctrico Encender y mantener el arco
TAREA N° 2 SOLDADURA AL ARCO EN POSICIÓN PLANA Depositar cordones angostos Depositar cordones anchos
3
5
E1G
15
150
20
15
150
70º - 80º 90
POSICIÓN
Nº
01 02 03 04
01
LONGITUDINAL
POSICIÓN
Prepare equipo de soldadura. Prepare material base y de aporte. Encender y mantener el arco eléctrico. Deposite cordones angostos, anchos y superpuestos.
PZA. CANT.
º
TRANSVERSAL
HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
ORDEN DE EJECUCIÓN
01
90
º
-
Cincel Martillo Guantes Mandil Careta y anteojos Tenaza
PLACA SOLDADA
150 x 150 x 5
St 37
DENOMINACIÓN
NORMA / DIMENSIONES
MATERIAL
SOLDAR EN POSICIÓN PLANA
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
HT
01/MCM
TIEMPO: 3 2 H r s . ESCALA: 1 / 2
4
OBSERVACIONES REF. H O . 0 1 - 0 5 HOJA: 1 / 2 2004
3/16
15
15
150
7 x 17
15
15
150
CORRECTO
INCORRECTO
17
MUY RÁPIDO
MUY LENTO
a PENETRACIÓN A = 1/3 DEL ANCHO DEL CORDÓN
Nº
01 02 03 04
01
MOVIMIENTOS ESTRECHOS
MOVIMIENTOS ANCHOS
HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
ORDEN DE EJECUCIÓN
Prepare equipo de soldadura. Prepare material base y de aporte. Encender y mantener el arco eléctrico. Deposite cordones angostos, anchos y superpuestos.
01
PZA. CANT.
-
Cincel, cepillo de alambre Martillo de peña o pica escoria Guantes Mandil Careta y anteojos Tenaza
PLACA SOLDADA
150 x 150 x 5
St 37
DENOMINACIÓN
NORMA / DIMENSIONES
MATERIAL
SOLDAR EN POSICIÓN PLANA
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
HT
01/MCM
TIEMPO: 3 2 H r s . ESCALA: 1 / 2
5
OBSERVACIONES REF. H O . 0 1 - 0 5 HOJA: 2 / 2 2004
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I OPERACIÓN PREPARAR EQUIPO DE SOLDADURA Esta operación consiste en instalar la fuente de poder (máquina de soldar eléctrica ) a un interruptor manual que permita conectar y desconectar la máquina así como preparar sus accesorios quedando lista para soldar. Se utiliza cada vez que se desea soldar materiales como planchas de aceros sin alear o aleado con la intensidad de corriente adecuada.
PROCESO DE EJECUCIÓN ON
1º Paso : Instale la fuente de poder a la red de energía eléctrica.
OFF
L3
L1 L2
a) Seleccione los cables de alimentación (L1, L2, L3) y conecte la máquina. (Fig.1) OBSERVACIÓN Utilice herramientas para electricista (alicate para corte, alicate, cuchilla y destornilladores) Fig. 2.
+ Fig. 1
+ Fig. 2
b) Conecte los cables en el borne positivo y negativo. (Fig. 3) PRECAUCIÓN CORTE EL PASO DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA PARA HACER LA INSTALACIÓN MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
6
Fig. 3
REF. HO.01.
1/2
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
2º Paso : Instale el cable tierra sobre la mesa de trabajo. a) Fije la conexión de masa sobre la mesa de trabajo. (Fig. 4)
Fig. 4
3º Paso : Ajuste el amperaje a la máquina de soldar. a) Seleccione el amperaje según el diámetro del electrodo (Fig. 5)
A
Fig. 5
4º Paso : Coloque el material base sobre la mesa. 5º Paso : Coloque el electrodo en el portaelectrodo. a) Tome el portaelectrodo con la mano más hábil. b) Asegure el portaelectrodo por la parte desnuda en el portalectrodo. (Fig. 6)
Fig. 6
6º Paso : Coloque los accesorios a utilizar. (Fig. 7)
7º Paso : Encienda el motor para aspirar el humo. (Fig. 8) Fig. 7
8º Paso : Prepare el equipo de protección personal.
Motor
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
7
Fig. 8
REF. HO.01.
2/2
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I OPERACIÓN PREPARAR MATERIAL BASE Y DE APORTE Esta operación consiste en habilitar el material base (plancha de 150 x 150), y trazar con el gramil o rayador en divisiones de 15 mm por donde tiene que soldarse. Esta operación es fundamental para poder guiarse y depositar cordones de soldadura. Así mismo debe seleccionarse el material de aporte según el material a soldar. Material de aporte
Se aplica cada vez que se tiene que ejecutar operaciones de soldeo (metales ferrosos y no ferrosos).
PROCESO DE EJECUCIÓN 1° Paso: Prepare el material base. a. Limpiando la pieza con el cepillo de acero. (Fig. 1) OBSERVACIÓN El material debe quedar limpio de grasas, óxidos y pinturas. PRECAUCIÓN AL LIMPIAR LA PIEZA PROTÉJASE LA VISTA CON GAFAS DE SEGURIDAD. (Fig. 2)
Fig. 1
Fig. 2
b) Fije el material sobre la mesa o tornillo de banco (Fig. 3).
2° Paso: Trace líneas de referencia con el gramil o rayador.
10
10
15
a) Utilice la regla graduada o gramil para realizar las divisiones sobre la plancha. (Fig. 4)
Fig. 3
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
8
15
a) Seleccionando el material de aporte según el material base a soldar. OBSERVACIÓN C o n s u l t e c o n l a s especificaciones técnicas de soldadura.
6 x 20 = 120
3° Paso: Prepare el material de aporte.
Fig. 4
150
REF. HO.02.
1/1
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I OPERACIÓN ENCENDER Y MANTENER EL ARCO ELÉCTRICO Esta operación consiste en encender y mantener el arco eléctrico con electrodo revestido mediante la soldadura al arco eléctrico que puede realizarse por toque o por frotamiento manteniendo la continuidad del arco.
3
Se aplica cada vez que se va a ejecutar una operación de soldeo con cordones angosto o anchos con electrodo revestido.
PROCESO DE EJECUCIÓN 1° Paso: Prepare el equipo de soldadura. 2° Paso: Prepare el material base y de aporte. a) Asegúrese que la pieza quede fija sobre la mesa. (Fig. 1) 3° Paso: Encienda la máquina.
Fig. 1
a) Seleccionando la polaridad de acuerdo al electrodo a emplear b)Regule el amperaje de la máquina. C) Fije la conexión de masa sobre la masa de soldar (Fig. 2) 4° Paso: Coloque el electrodo en el portaelectrodo
Fig. 2
PRECAUCIÓN EVITE DE COGER EL ELECTRODO CON LAS MANOS HÚMEDAS O DE LO CONTRARIO UTILICE GUANTES. . (Fig. 3)
Fig. 3
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
9
REF. H.O.03
1/2
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I 5° Paso: Encienda y mantenga el arco eléctrico. COMIENZO
OBSERVACIÓN 1. En caso de pegarse el electrodo, muévalo rápidamente de derecha a izquierda sobre su eje. (Fig. 6) 2. En el improbable caso que persista el electrodo adherido, desactive la máquina, una vez frío el electrodo, retírelo con el alicate.
CONTACTO CON LA PLACA
FIN
Fig. 4
A
3 mm
a) Aproxime el extremo del electrodo a la pieza. b) Encienda el electrodo por toque a la pieza de trabajo con el electrodo, y retírelo a 3 mm aprox. para formar el arco eléctrico. (Fig. 4). PRECAUCIÓN UTILICE EL EQUIPO PROTECTOR PERSONAL DE SEGURIDAD. C) E ncienda por frotamiento raspando el material con el electrodo, y luego manteniendola a una distancia de 3mm aproximadamente. (Fig. 5) d) Mantenga también el electrodo a una distancia igual al diámetro de su núcleo.
Fig. 6
e) Repita el paso anterior para lograr a mantener el arco eléctrico. 6° Paso: Apague el arco, retirando el electrodo de la pieza. PRECAUCIÓN EVITE LA HUMEDAD DEL PISO O EN CASO CONTRARIO UTILICE UNA TARIMA DE MADERA. (Fig. 7) Fig. 7
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
10
REF. H.O.03
2/2
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I OPERACIÓN: DEPOSITAR CORDONES ANGOSTOS, ANCHOS Y SUPERPUESTOS Esta operación consiste en depositar cordones angostos, anchos y superpuestos sin abultamientos sobre el material mediante el electrodo revestido a través del balanceado correcto y el equipo de soldadura por arco eléctrico. Se utiliza para soldar piezas desgastadas que necesitan ser rellenadas o soldadas como ejes, engranajes, etc. PROCESO DE EJECUCIÓN 1° Paso: Prepare el equipo de soldadura.
15
15
Encender y mantener el arco eléctrico. 15
3°Paso:
7 x 17
a) Trazando líneas de referencia según el plano (Fig. 1).
150
15
2° Paso: Prepare el material base.
a) Regulando el amperaje. b) Seleccionando el electrodo adecuado según el material a soldar.
Fig. 1 150
70º - 80º
4°Paso:
Deposite cordones angostos. a) E n c e n d i e n d o e l a r c o y manteniéndo sobre la superficie de la pieza de trabajo.
90º
Fig. 2
b) Depositando cordones angostos inclinando el electrodo. (Fig. 2, 3 y 4)
Fig. 3
Fig. 4
70º - 80º
POSICIÓN LONGITUDINAL MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
90º
90º
POSICIÓN TRANSVERSAL 11
REF. H.O.04
1/3
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I c) Avanzando con velocidad uniforme y adecuada, manteniendo la altura del arco. Fig. (5)
Fig. 5
Fig. 6 50º
CRÁTER DEL ARCO
f) Reanude los cordones maniobre maniobrando el electrodo Fig. 8, 9 y 10.
Fig. 8
15
Fig. 7
Fig. 9
Fig. 10
g) Deposite cordones en forma paralela (Fig. 11).
MANERA DE CONTINUAR UN CORDÓN
Fig. 11 70º - 80º
15
PRECAUCIONES - USE EL EQUIPO COMPLETO DE PROTECCIÓN. - EMPLEE ALICATES PARA MANIPULAR PLANCHAS CALIENTES.
0
3/16
H) S u e l d e l o s c o r d o n e s alternadamente para evitar deformaciones (Fig. 12).
0º
a8
ÁNGULO DE INCLINACIÓN EN SUPERFICIE PLANA
d) Mantenga la inclinación correcta del electrodo (Fig. 6) e) Antes de reanudar los cordones, limpie la terminación con el pica escoria. (Fig. 7).
ELECTRODO
150
Fig. 12
4
8
5
1
2
6
7
3
5°Paso: Limpie los cordones angostos. a) Sujete la pieza y quite la escoria con el picador (Fig. 13) OBSERVACIÓN La escama o escoria no debe quitarse tan pronto como se termina de hacer el cordón, esperar que la soldadura se enfríe para evitar rajaduras.
Fig. 13
b) Limpie el cordón con el cepillo de alambre. (Fig. 14). PRECAUCIÓN C O L O Q U E S E L O S ANTEOJOS DE VIDRIO CLARO MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
12
Fig. 14
REF. H.O.04
2/3
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I 6º Paso:
Deposite cordones anchos y superpuestos a) Inicie el cordón de relleno entre dos cordones base (Fig. 15). OBSERVACIÓN Desplace el electrodo, con el movimiento indicado en la Fig. 16 b) Suelde en forma continua y a velocidad uniforme Fig. 17.
Fig. 15
Fig. 16
Fig. 17
OBSERVACIÓN Alterne la ejecución de cordones para controlar las contracciones (Fig. 18). 1
No interrumpir el arco en el proceso de soldadura, salvo, para renovar el electrodo.
3
4
2
Fig. 18
Rompa el arco, llevando hacia adelante el electrodo: se formará un cráter profundo (Fig. 19). Reinicie el cordón delante del cráter. c)
4°Paso:
Deposite cordones superpuestos entre si en el material base. (Fig. 20)
Fig. 19
Limpie el cordón. PRECAUCIONES - N U N C A C O L O Q U E DIRECTAMENTE EL PORTA ELECTRODO SOBRE LA MESA DE TRABAJO.
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
13
Fig. 20
REF. H.O.04
3/3
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I LAS MÁQUINAS PARA SOLDADURA ELÉCTRICA Y SUS ACCESORIOS Son máquinas eléctricas de las cuales se exige además de la suficiente potencia, las características favorables y necesaria para el fácil encendido y mantenimiento del arco eléctrico, características que son indispensables para una buena soldadura. Estas características son: • Transformar el voltaje de la red eléctrica a un voltaje en vacío, que permita iniciar el arco (voltaje en vacío es el que suministra la máquina antes de iniciar el arco; varía de 30 a 90 voltios). • Una vez iniciado el arco, debe permitir una conversión automática e instantánea del voltaje en vacío a un voltaje de trabajo, que permita mantener el arco (voltaje de trabajo es el que proporciona la máquina cuando el arco está encendido; varia de 17 a 45 voltios). • Permite la regulación de la intensidad de corriente o amperaje necesario para soldar; ese amperaje varia según el diámetro, espesor de la pieza, posición del trabajo, diámetro del electrodo, etc. • Asegurar una alimentación constante de corriente, que permita mantener el arco estable. Además de las características señaladas, una fuente de poder o máquina de soldar debe reunir las condiciones de resistencia y solidez, que le permita trabajar aun estando sometida a las más duras exigencias y condiciones en que se desenvuelve la labor del soldador. En una máquina de corriente alterna (Fig. 1), no es posible diferenciar sus polos, porque cambia en forma continuamente en su sentido y dirección, 60 veces por segundo.
Fig. 1
Partes fundamentales del transformador Un transformador elemental consta de: (Fig. 2). - Un Bobinado Primario
- Un Bobinado Secundario
- El primario es un enrrollamiento de alambre aislado, al que se aplica la tensión que se desea transformar.
- El Núcleo
NÚCLEO BOBINADO PRIMARIO
- El secundario es un devanado de alambre aislado, de donde se obtiene la tensión transformada al valor deseado. - El núcleo es una estructura de hierro, sobre la que se enrollan el primario y el secundario; y que sirve para conducir el campo magnético establecido por el primario, de manera que se enlaza con el secundario. 14
BOBINADO SECUNDARIO
Fig. 2
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Principio del transformador Al aplicarse tensión al primario, que es un devanado continuo, empieza a circular una corriente que crea un campo magnético en el centro de la bobina, si la tensión aplicada es alterna, el campo magnético también lo es. El campo magnético es conducido por el núcleo de hierro hasta que atraviesa el devanado denominado secundario. Si en un campo magnético variable se atraviesa por una espira, se determina en ella una tensión alterna inducida: en nuestro caso, las espiras corresponden al bobinado secundario. (Fig. 3)
CIRCUITO MAGNÉTICO
A LA CARGA
A LA RED
Fig. 3 SECUNDARIO
Máquinas con transformador simple Este tipo tiene la propiedad de reducir el voltaje relativamente alto de la línea de servicio a un voltaje bajo, apropiado para soldar. Su uso está limitado a los tipos de electrodos cubiertos o revestidos, diseñados para soldar con corriente alterna (CA). La regulación de la corriente en éstas máquinas se realizan por medio de : - Tomas múltiples de corriente (Fig. 4).
RED ELÉCTRICA ENCHUFE NÚCLEO DE
TOMAS DE CORRIENTE
P
CIRCUITO DE SOLDADURA S
BOBINA DE INDUCTANCIA REGULABLE
HIERRO
Fig. 4
- Por variación del campo magnético en el núcleo (Fig. 5).
ENTRE HIERRO REGULABLE P CIRCUITO DE SOLDADURA
S
Fig. 5 VOLANTE
15
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Máquinas de transformadores con rectificadores Estos aparatos presentan la particularidad de ser alimentados con corriente alterna (C.A.) y de proporcionar alterna o continua para soldar. Constan de un transformador, al igual que los anteriores, y además, de un rectificador. Pueden ser Monofásicas o Trifásicas. La corriente alterna para soldar se obtiene en el bobinado secundario del transformador, sin utilizar el rectificador. Los elementos principales del rectificador son hechos de dos planchas de hierro, sobre los cuales se pega una capa de selenio.
A LA RED C.C.
Fig. 6
A LOS CABLES
El papel del rectificador es transformar la corriente alterna en continua (Fig. 6). El uso de rectificadores tiene su aplicación principal en la soldadura de materiales delgados que requiere una intensidad exacta, usualmente en amperaje bajos. Se usan los mismos electrodos que en emplea las máquinas de motor con generador; por consiguiente, se emplea la polaridad Directa o la Invertida. Características importantes de los rectificadores de silicio Las máquinas provistas de rectificadores de silicio tiene algunas ventajas con relación a otros tipos de rectificadores. Por ejemplo: (Fig. 7) - La eficiencia de los diodos de silicio, pues estos rectificadores bajan al consumo eléctrico de manera sustancial, y - No envejeciendo. La eficiencia, se mantiene normal durante toda la vida del diodo. Además, son menos sensibles al polvo y otras partículas de suciedad. -
No se malogran por falto de uso la máquina funciona igual después de estar inactiva durante largo tiempo, sin necesidad de haberse tomado en cuenta ninguna precaución de mantenimiento o conservación de los diodos de selenio o silicio. Fig. 7 16
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Los accesorios de las máquinas de soldar son: Portaelectrodos El portaelectrodo (Fig. 8) es utilizado para agarrar el electrodo y guiarlo sobre la costura por soldar. Un buen portaelectrodo deberá ser liviano para reducir fatiga excesiva durante la soldadura, para fácilmente recibir y eyectar los electrodos, y tener la aislación apropiada. Alguna de los portaelectrodos son completamente aislados, mientras que otros tienen aislación en el mango, solamente. Al usar un portaelectrodo con quijadas no aisladas, nunca coloque éste en la plancha del banco con la máquina operando, púes esto causará un destello. Siempre conecte los portaelectrodos firmemente al cable. Una conexión floja donde el cable se une con el portaelectrodo puede sobrecalentar el mismo.
Palanca De Expasión De Quijadas Quijadas Reemplazables
Escudo Contra Calor Palana Soltadora
Palana Soltadora
Aislador Especial
Mango Abertura Para Electrodo
Conexión Mecánica De Cable Fig. 8
El uso de cables de tamaño suficiente es necesario para la soldadura correcta. Un cable conductor de 9 metros de un tamaño determinado puede ser satisfactorio para llevar la corriente requerida, pero si se agregue otros 9 metros de cable, la resistencia combinada de los dos conductores reducirá la salida de corriente de la máquina. Si la máquina entonces se ajuste para mayor salida, la carga adicional puede que cause que se sobrecaliente la fuente de fuerza y también aumente su consumo de potencia. El cable primario que conecta la máquina soldadora a la fuente de electricidad también es significante. La longitud de este cable ha sido determinada por el fabricante de la unidad de fuerza eléctrica, y representa una longitud que permitirá operación eficiente de la máquina sin una caída apreciable en el voltaje. Si se usa un cable más largo, se requerirá más voltaje, la caída de voltaje resultante afectará gravemente a la soldadura.
Precauciones en el uso de los portaelectrodos • No deje caer bruscamente al suelo el portaelectrodo. • No consuma el electrodo hasta menos de una pulgada entre su cráter y la mandíbula del portaelectrodo. • Ajuste periódicamente los tornillos que sujetan los aislantes del portaelectrodo. • No los utilice como herramientas de golpe. 17
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Tipos de Conexiones a Tierra Hay varias maneras de lograr una conexión buena a tierra (Fig. 9). El cable a tierra puede estar sujeto al banco de trabajo por una grapa-c, una abrazadera especial para puesta a tierra, o abulonando o soldando una oreja en el extremo del cable al banco.
Cable a Tierra
Banco de Trabajo
Abulanada
Sujetada
Soldada Por Puntas
Fig. 9
Nota: El área superficial fundida de la soldadura por puntos deberá igualar la área de la sección transversal del cable a tierra, para operación eficiente. Grapa para puesta a tierra La grapa para puesta a tierra es vital en un equipo soldador eléctrico. Sin tener la conexión correcta a tierra el pleno potencial del círculo no producirá el calor requerido para soldar. Conexión a masa Constitución Esta constituido por dos brazos (Fig. 10) unidos entre si en el centro por medio de un pasador metálico. Esta provisto de un resorte que se coloca alrededor del pasador para mantener las mandíbulas fuertemente cerradas. Estas mandíbulas poseen en sus extremos contractores de cobre, los cuales permiten un contacto eficiente entre la pieza y la conexión a masa. El terminal del cable está asegurado a la conexión a más con un tornillo fuertemente apretado. Los extremos de los brazos tienen un tubo plástico, como aislante.
Fig. 10
Características Las pinzas para conexión a masa son livianas para conectar rápidamente trabajo. Están fabricadas de acero y cobre. Vocabulario técnico Conexión a masa - Conexión a tierra. 18
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Cable de soldadura Para conectar la máquina de soldar a: (Fig. 11) • El portaelectrodo • La pieza a soldar
Fig. 11
CABLES RECOMENDADOS PARA SOLDAR
DISTANCIA EN METROS DESDE LA MAQUINA DE SOLDAR AL PUNTO DE TRABAJO Amperaje
15
23
30
38
46
53
61
69
100
2
2
2
2
1
1/0
1/0
2/0
150
2
2
1
1/0
2/0
3/0
3/0
4/0
200
2
1
1/0
2/0
3/0
4/0
4/0
250
2
1/0
2/0
3/0
4/0
300
1
2/0
3/0
4/0
350
1/0
2/0
4/0
400
2/0
3/0
4/0
450
2/0
3/0
500
2/0
4/0
SECCION DE LOS CABLES Designación Americana
2
1
1/0 2/0 3/0 4/0
Sección Aproximada 34 43 en mm2
53 67 75 107
DATOS DE LOS CABLES
CALIBRE
DIAMETRO DEL CONDUCTOR DESNUDO en mm.
COBRE
2
8.50
0.000532
0.000820
1
10.15
0.000406
0.000700
1/0
11.15
0.0003222
0.000528
2/0
12.45
0.000256
0.000420
3/0
13.85
0.000204
0.000332
5/0
16.15
0.000161
0.000263
/m
19
ALUMINIO
/m
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Características de una máquina de soldar Para comprar una máquina de soldar, debe indicarse la fuente de corriente eléctrica que va a utilizarse, es decir a la cual va a conectarse la máquina. (Fig. 12) TRANSFORMADOR
Deben señalarse, pues, los datos siguientes: • Clase de corriente de la red general: corriente continua o corriente alterna. • El voltaje de la línea: 220 - 440 voltios. • En casos de una línea de corriente alterna: línea monofásica o trifásica.
CABLE DEL PORTA ELECTRODO
CABLE DE MASA
Fig. 12
Para evitar perturbaciones y accidentes, la preparación, la puesta en marcha y la regulación de los rectificadores y transformadores de soldadura deben efectuarse con ciertas condiciones. Las instrucciones de servicio deben observarse estrictamente. Antes de conectar la máquina de soldadura a la red, cerciorarse que: 1.- La tensión primaria indicada en la placa de características del motor corresponde efectivamente a la de la red; (Fig. 13) 2.- El transformador de soldadura o el transformador de rectificador de soldadura adaptable a varias tensiones, está efectivamente ajustado a la tensión de la red que viene al caso. 3.- Los fusibles (inertes) corresponden efectivamente al valor de intensidad de la corriente primaria de la red (véase la placa de caraterísticas). 4.- Las secciones de los cables de soldadura corresponden efectivamente a la corriente de soldadura máxima y al largo respectivo de las líneas para evitar así perdidas inadmisibles INTERRUPTOR de tensión. 5.- Las conexiones a la red y los cables de soldadura estén aislados indefectiblemente, todas las conexiones limpias, bien montadas, suficien-temente aisladas y protegidas contra contactos extraños. 6.- Conectarse al cable de la pinza portaelectrodo al polo de la máquina que responde al tipo de electrodo. Conectar el cable de soldadura al otro polo de la máquina. 7.- Introducir el enchufe de conexión de la máquina de soldadura en la caja tomacorriente de la red hasta el enclavamiento de la tapa rebatible. 8.- Conectar el interruptor principal de la red. La conexión de las máquinas de soldadura fijas sin enchufe de conexión para la red queda reservada exclusivamente al especialista.
PRINCIPAL DE LA RED FUSIBLES
CAJA TOMACORRIENTE DE LA RED ENCHUFE DE CONEXIÓN
PLACA DE CARACTERÍSTICAS
REGULADOR DE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE
Fig. 13
ACOMETIDA PARA LOS CABLES DE SOLDADURA RECTIFICADOR DE SOLDADURA (CORRIENTE CONTINUA PARA SOLDAR)
20
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Para evitar perturbaciones y accidentes, la preparación, la puesta en marcha y la regulación de los convertidores de la soldadura deben efectuarse en ciertas condiciones. Antes de conectar el convertidor a la red, cerciorándose que: 1.- La tensión indicada sobre la placa de características del motor corresponda efectivamente a la red. (Fig. 14) 2.- El motor de las máquinas de soldadura de montaje que se adaptan a varias tensiones de red como indica el esquema de conexiones del fabricante, queda bien ajustado sobre la tensión de red. 3.- Los fusibles corresponden bien a la intensidad de corriente del motor que pertenece a la tensión de la red (véase placa de características). 4.- Las secciones de los cables de soldar corresponden bien a la corriente de soldadura máxima y a la longitud de las diferentes líneas, para evitar así perdidas de tensión inadmisibles. INTERRUPTOR 5.- La conexión a la red y los cables de soldar DE LA RED son perfectamente aislados, todas las acometidas limpias, bien montadas, FUSIBLES suficientente aisladas y protegidas contra contactos no deseados. CAJA 6.- Conectar el cable de la pinza del TOMACORRIENTE DE LA RED portaelectrodo al polo de la máquina que responde al tipo de electrodo. ENCHUFE DE CONEXIÓN Conectar el cable de soldadura de la pieza a soldar al otro polo de la máquina. 7.- Introducir la ficha de contacto del motor de la máquina de soldadura en la caja DE LA INTENSIDAD tomacorriente de la red y dejar encliquetar DEREGULADOR LA CORRIENTE DE SOLDADURA CONMUTADOR DE POLOS la tapa rebatible. Conectar el interruptor de INTERRUPTOR DE ARRANQUE DEL MOTOR (INTERRUPTOR la red cuando existe. EN ESTRELLA - TRIANGULO) 8.- Después de haber accionado cortamente PLACA DE el interruptor de arranque del motor (poner CARACTERÍSTICAS en la primera graduación y después desconectar), observar el rotor durante la marcha en vacío; verificar si la flecha que indica el sentido de rotación, corresponde Fig. 14 bien al sentido de rotación de la máquina. En caso de un sentido de rotación falso, hacerlo invertir. CONVERTIDOR DE SOLDADURA (CORRIENTE CONTINUA PARA SODLAR)
Mantenimiento * Cada operario de máquina debe conocer los controles, las piezas fundamentales y la manera como solucionar un desperfecto, para mantenerla siempre en óptimas condiciones de uso. * En las máquinas de soldar, hay algunos tipos que mayormente no requieren de mantenimiento por medio de aceites o reconstrucción de piezas desgastadas, pero si, estar libres del polvo y de la humedad. * Este tipo de mantenimiento se da, generalmente, en las máquinas estáticas. En cambio, en las rotativas el mantenimiento es más costoso, por que sus piezas sufren desgastes al estar en constante rozamiento, por lo que, obligadamente, hay que lubricarlas. * Así, en las máquinas con motor de combustión debe cambiarse las escobillas carbones o a veces, hacer un rebobinado (caso de las máquinas con un motor eléctrico). 21
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I TIPOS DE MÁQUINAS Las máquinas de soldar son clasificadas con diferentes criterios. Adoptaremos la siguiente clasificación: a.- Máquinas estáticas
b.- Máquinas rotativas
• Transformadores
• De motor eléctrico.
• Rectificadores
• De motor a combustión interna pudiendo ser: 1.- A gasolina 2.- A petróleo (diesel)
• Transformadores - rectificadores
Las máquinas estáticas son las que no poseen elementos en movimiento continuo; excepcionalmente algunas poseen un ventilador. Las máquinas rotativas son las que si poseen elementos en rotación constante. Las Máquinas Estáticas a su vez se clasifican en: 1.- Máquinas tipo transformador. Proporcionan corriente alterna para soldar. (Fig. 1)
Fig. 1
2.- Máquinas tipo rectificador. (Fig. 2) Son máquinas transformadoras que, con rectificadores, cambian la corriente alterna a corriente continua para soldar.
Fig. 2
3.- Equipos transformador-rectificador. Estas máquinas proporcionan tanto corriente continua como corriente alterna para soldar. Su construcción eléctrica especial permite cambiar de una corriente a otra con sólo mover una llave de conmutación. (Fig. 3)
22
Fig. 3
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Por ejemplo se dirá que una máquina de soldar es estática, cuando ésta máquina, para su funcionamiento, no requiere que giren sus piezas y su pieza principal es un transformador. En cambio con las máquinas rotativas es diferente, las cuales necesariamente tienen piezas en constante movimiento de giro (tal como el rotor, colector, etc.), generalmente estos generadores funcionan a combustión o con motor eléctrico. Estas máquinas estáticas de corriente alterna se dividen dos tipos: a.- Máquinas de transformador simple (Fig. 4) b.- Máquinas de transformador con rectificador (Fig. 5)
BOBINADO PRIMARIO BOBINADO SECUNDARIO A LA RED
A LOS CABLES
NÚCLEO
Fig. 4
A LA RED
C.C. A LOS CABLES
Fig. 5
23
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Máquinas de transformadores con rectificadores Estos aparatos presentan la particularidad de ser alimentados con corriente alterna (C.A.) y de proporcionar alterna o continua para soldar. Constan de un transformador, al igual que los anteriores, y además, de un rectificador. Pueden ser Monofásicas o Trifásicas. La corriente alterna para soldar se obtiene en el bobinado secundario del transformador, sin utilizar el rectificador. Los elementos principales del rectificador son hechos de dos planchas de hierro, sobre los cuales se pega una capa de selenio. El papel del rectificador es transformar la corriente alterna en continua (Fig. 6). El uso de rectificadores tiene su aplicación principal en la soldadura de materiales delgados que requiere una intensidad exacta, usualmente en amperaje bajos. Se usan los mismos electrodos que en emplea las máquinas de motor con generador; por consiguiente, se emplea la polaridad Directa o la Invertida.
A LA RED C.C. A LOS CABLES
Fig. 6
Características importantes de los rectificadores de silicio Las máquinas provistas de rectificadores de silicio tiene algunas ventajas con relación a otros tipos de rectificadores. Por ejemplo: (Fig. 7) -
La eficiencia de los diodos de silicio, pues estos rectificadores bajan al consumo eléctrico de manera sustancial, y
-
No envejeciendo. La eficiencia, se mantiene normal durante toda la vida del diodo. Además, son menos sensibles al polvo y otras partículas de suciedad.
-
No se malogran por falto de uso la máquina funciona igual después de estar inactiva durante largo tiempo, sin necesidad de haberse tomado en cuenta ninguna precaución de mantenimiento o conservación de los diodos de selenio o silicio.
Esta máquina es un ejemplar de un transformador rectificador. El tipo ha sido diseñado para el proceso de soldadura por arco proceso de soldadura por arco protegido con gas noble (Argón, Helio). 24
Fig. 7
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Máquinas rotativas Las Máquinas Rotativas están compuestas básicamente de un motor, que proporciona una determinada velocidad de rotaciones a una determinada velocidad de rotación a un dínamo, el cual produce la corriente eléctrica apropiada para soldar. El motor puede ser: • Eléctrico, funcionando con la corriente eléctrica proveniente de una red general de electricidad. (Fig. 8) • De combustión, sea a gasolina o petróleo. Estas máquinas son utilizadas preferentemente en los lugares que carecen de una red general de electricidad.
M 3
G
Fig. 8
Para su funcionamiento, las máquinas rotativas requieren del movimiento interno de sus piezas. Es así como, el rotor y el colector de los generadores, producen C.C. Las máquinas de motor generador son propulsadas por: - Motor eléctrico. - Motor de gasolina, o - Motor de petróleo (Diesel). Cuando son impulsadas por motores de combustión interna, los equipos son independientes de las corriente eléctrica de alimentación y se utiliza en zonas carentes de energía eléctrica (Red Pública). La función de un generador soldador es producir corriente apropiada para mantener un arco estable. Funciona con polaridad directa, o invertida, según el tipo de trabajo por hacer o el tipo de electrodo que se va usar. Es necesaria gran amplitud de corriente soldadora; por tanto, éstas máquinas deben construirse de modo que sea fácil regularizar la corriente, para atender a los diferentes requerimientos. 25
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Máquinas de motor eléctrico (C.C.) Son equipos de voltaje constante. Los controles autoindicadores y los diales del regulador facilitan al operario la selección de las características del arco y de los amperajes, permitiéndolo regular la máquina y obtener una combinación ventajosa de voltiamperios, en cualquier clase de trabajos, posiciones y tipos de electrodos. (Fig. 9 y 10). Interruptor de polaridad Selector de corriente
Selector de trabajo
HOBART WELDER
Un generador CD como fuente de Potencia para soldadura por arco.
Fig. 9
Fig. 10
El equipo tiene un costo mucho más elevado que él de los transformadores, porque su mecanismo es mucho más complicado. La industria trabaja generalmente con equipos potentes, desde 150 o más de 1000 A. Pueden ser móviles o estacionarios. Máquinas de motor de gasolina Son impulsadas por un motor refrigerado con agua. Con estos equipos se puede soldar con polaridad directa o invertida. Su sistema de arranque puede ser o no con batería, con su respectivo mecanismo de regulación. Están provistas de regulador doble continuo que permite la selección de la cantidad de tipo adecuado de corriente soldadora. También cuenta con una derivación del KW para corriente continua de 110 voltios, para impulsar herramientas y alumbrado, equipos diseñados para trabajos en el campo, donde carecen de energía eléctrica de la red pública.
Fig. 12
Fig. 11
Las máquinas que muestran las figuras 11 y 12, son algunas de las tantas formas, tamaños y marcas que existen en el mercado. 26
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I EQUIPO Y HERRAMIENTAS DE TRABAJO El soldador debe disponer en su puesto de trabajo aparte de los medios de trabajo necesarios, de dispositivos para sujetar las piezas a soldar y para proteger los alrededores. 1. Mesa de soldar de acero donde se encuentra la acometida del cable de soldar y la caja para electrodos. 2. Mesa de aspiración con reja, sirviendo de apoyo a la pieza a soldar. Aspiración de los gases, vapores y humos hacia abajo, así como hacia arriba o hacia el lado; el tubo es fijo o flexible. (Fig. 1 y 2) 3. Taburete 4. Estante para suspender el portaelectrodo. 5. Tienda protectora de material antirreflectante. (Fig. 3) 6. Cortina protectora de un material refractario. 7. Medios conductores de corriente 8. Un martillo para picar (o un pequeño a aire comprimido).Un martillo a mano y un cincel para desprender la escoria y las salpicaduras de soldadura. 9. Un cepillo de alambre de una o de dos filas. 10.Una escoba a mano para eliminar los restos de escoria y las salpicaduras de soldeo sueltas, igualmente depósitos de óxido. 11. Tenazas Tenazas de forja para sujetar y mover piezas calientes. Caja para electrodos
Tienda protectora
Tubo aspirador flexible Cortina protectora
Fig. 1 Motor
Estante para portaelectrodo
Mesa aspiradora con reja sirviendo de apoyo a la pieza, aspiración de gases, vapores y humos hacia abajo.
Fig. 3
Mesa aspiradora con reja aspiradora de gases, vapores y humos hacia abajo, además hacia arriba con un tubo aspirador flexible
Fig. 2
27
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Accesorios para limpieza Son herramientas adecuadas para la limpieza de las piezas antes y después de soldar. Se estudian en conjunto a pesar de tener características diferentes. El cepillo de acero: Está formado por un conjunto de alambres de acero y un mango de madera por donde se sujeta (Fig. 4).
Mango Cuerpo
Fig. 4
Alambre
Picador o piqueta: Están constituidos por un mango que puede ser de madera o de metal como indican las Fig. 5 (a y b), Fig. 6.
A
Fig. 5
Fig. 6
B
Su cuerpo es alargado; uno de sus extremos termina en punta y el otro en forma de cincel. Los picadores tienen sus puntas endurecidas. Existen otros tipos de picadores combinados con el cepillo de acero (Fig. 7). 28
Fig. 7
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I EL ARCO ELÉCTRICO Es el fenómeno físico por el paso de una corriente eléctrica a través de una masa gaseosa, generándose en esta zona una alta temperatura, la cual es aprovechada como fuente de calor para fundir los metales a soldar.
MÁQUINA DE SOLDAR ELÉCTRICA ELECTRODO ARCO
Características El arco eléctrico llamado también arco PIEZA voltaico, desarrolla una elevada energía en forma de luz y calor, alcanzando una Fig. 1 temperatura de 4000°C, aproximadamente. Se forma por el contacto eléctrico y su posterior separación a una determinada distancia más o menos fija de los polos positivo y negativo. Este arco eléctrico se mantiene por la alta temperatura del medio gaseoso interpuesto entre ambos polos (Fig. 1). Ventajas Se aprovecha como fuente de calor en el proceso de soldadura por arco, con el fin de fundir los metales en los puntos que han de unirse, de manera que fluyan a la vez y formen una masa sólida. Desventajas Provoca irradiaciones de rayos: luminosos, ultravioletas e infrarrojos los cuales producen transtorno orgánico. Clases de Arco Eléctrico Se la llama al espacio comprendido entre el extremo del electrodo y el metal base a soldar, también se le conoce con el nombre de "Distancia de arco", los tres tienen su aplicación llegado el momento y estos son: 1.- Arco Normal (Fig. 2) : Que es cuando la distancia "B" es igual al diámetro (D) del electrodo. Esta distancia de arco es muy aparente para los operarios con poca experiencia o que recién se inician en la soldadura. 2.- Arco Corto (Fig. 3) : Se llama así cuando la distancia "B" es menor que el diámetro "D" (el alma del electrodo). Esta distancia es empleada mayormente por los soldadores de más experiencia, especialmente para soldar electrodos básicos, obteniendo cordones limpios, bien conformados, libres de proyecciones (chispas). 3.- Arco Largo (Fig. 4) : Es cuando la distancia "B" es mayor que el diámetro del alma del electrodo. No se aplica para soldaduras, en este caso resultan deficientes con muchas proyecciones, con electrodos celulósicos se practican cortes de emergencia en planchas, platinos y tuercas en sitios apartados donde no se cuenta con equipos oxicortadores. D
D
D
B
B B
Fig. 2
Fig. 3
29
Fig. 4
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Generación del Arco Voltaico Para comprender mejor la generación del arco eléctrico a la soldadura, es necesario conocer ciertos principios fundamentales relacionados con la electricidad. a) El circuito Eléctrico.- una corriente eléctrica no circula si no tiene un camino errado sobre sí; éste camino se llama circuito eléctrico. b) El circuito de soldadura por arco eléctrico .- la corriente fluye a partir del borne de la máquina de soldar, donde se fija el cable del electrodo (1), y termina en el borne de la máquina, donde se fija el cable de tierra o de trabajo (2). Como puede observarse en la Fig. 5, a partir del punto (1) la corriente fluye al porta electrodo y por éste al electrodo salta la electricidad a la pieza formando el arco eléctrico; sigue fluyendo la electricidad por el metal base al cable, de tierra (2) y vuelve a la máquina. El circuito está establecido sólo cuando el arco se encuentra encendido. c) Voltaje y Amperaje.- El agua circula a lo largo de un tubo, si existe una "presión" que impulse; el flujo de electrones dentro de un conductor (máquina en funcionamiento). Esta "presión", que induce una corriente eléctrica, se llama diferencia del potencial, tensión o voltaje. El voltaje se expresa en voltios y se mide con el voltímetro y un regulador de voltaje por una magnitud en una unidad de tiempo (metros cúbicos por segundo). En igual forma se utiliza, para expresar la magnitud de corriente eléctrica, la cantidad de electricidad por segundos La unidad utilizada es el Culombio por Segundo, lo que se expresa en Amperios, y se mide con un instrumento llamado amperímetro. Todas las máquinas de soldar cuenta con reguladores, que permiten variar el Fig. 5. Flujo Eléctrico amperaje o intensidad de corriente eléctrica necesaria para soldar. Circuito y partes del arco eléctrico El operario soldador debe conocer, además del arco eléctrico mismo, como regular el arco. Esto requiere conocimientos del circuito de soldadura y de la máquina que entrega la corriente eléctrica utilizada por el arco. (Fig. 6 y 7) El circuito de soldadura esta formado por la máquina de soldar, los cables conductores, el electrodo o metal de aporte y la pieza a soldar. Generador o Transformador Cable del Electrodo Electrodo Flujo Eléctrico
Pieza
Prensa Masa
Cable de tierra o Masa Fig. 6
30
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I El circuito se inicia en el borne del cable del electrodo y termina en el borne de conexión del cable de tierra o masa. La corriente circula por el cable del electrodo hacia el porta electrodo, continuando hasta el electrodo metálico donde produce el arco. Desde el otro lado del arco la corriente circular por el metal base al cable de tierra y regresa a la máquina soldadora. El circuito se mantiene cerrado mientras se suelda, y se corta al retirar el electrodo.
Electrodo
Varilla de aporte Revestimiento Metal en Fusión Protección Gaseosa Escoria Arco Metal Base
PARTES DEL ARCO ELÉCTRICO Fig. 7
Proceso de Soldadura
Movimiento lento
TOQUE
9 mm
20 mm
Movimiento rápido
Encendido del arco La base fundamental de la soldadura por arco es el mantener la continuidad del arco eléctrico. Se mantiene este arco cuando se obliga a la corriente a saltar el espacio de aire entre la punta del electrodo y el metal base. El operario debe saber encender el arco y mantenerlo en la longitud correcta, con facilidad y rapidez. Hay dos métodos generales para encender el arco:
Fig. 8
Fig. 9 Por Toque
Por Frotamiento
Por el método de frotamiento, (Fig. 8) con el electrodo se frota la superficie de la pieza como si se tratara de un fósforo. Al producirse el arco, se mantiene el electrodo a una altura determinada de la superficie de la pieza. Por el método de toque, (Fig. 9) el electrodo toca la pieza suavemente y, al producirse el arco, se levanta el electrodo para mantenerlo a la altura conveniente. Para mantener el arco encendido es necesario mantener el electrodo a una altura constante; cuando esta es muy pequeña, el electrodo se pega a la pieza, y cuando es muy grande, se "rompe" el arco, es decir, deja de producirse. Como Encender el Arco Eléctrico Saber encender el arco y mantener su continuidad es una de las bases de la soladura eléctrica. Se enciende el arco cuando la corriente eléctrica es obligada a saltar el espacio existente entre la punta del electrodo y el metal base, manteniendo una longitud adecuada, que permita formar un buen cordón de soldadura. Electrodo al iniciarse el arco
Un método para el encendido del arco es el sgte.: Se mueve el electrodo sobre la plancha, inclinándolo ligeramente, como si se raspara un fósforo. (Fig. 10)
Fig. 1 Encendido del Arco Método por Rascado Fig. 10
31
Electrodo al quedar establecido el arco
Pieza de Trabajo
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I INTENSIDAD DEL ELECTRODO El circuito de la corriente de soldadura abierto (marcha en vacío), la tensión UE entre el electrodo y la pieza a soldares igual a la pieza en vacío UO de la máquina de soldadura (Fig.1). No pasa corriente ninguna (corriente I = O ); el diagrama indica en el punto UO (Fig.4) la tensión de vacío. En el momento del cebado del arco, la corriente se pone en cortocircuito por el asiento del electrodo de la pieza a soldar (Fig.2).Una corriente muy fuerte fluiría si no fuera limitada por la construcción de la máquina de soldadura.
Fig. 1 Circuito de la corriente de soldadura abierto el electrodo no toca la pieza
En los generadores de soldadura a tensión constante (como máquinas múltiples para soldadura), esta limitación se puede obtener por una resistencia óhmica. Entonces la corriente de cortocircuito se rige por la ley óhmica. IK =
UB R
En este caso la tensión de los bornes UB es constante. Así la corriente cortocircuito IK depende exclusivamente de la magnitud de la resistencia R interpuesta. Cuando aumenta la resistencia, la corriente de cortocircuito disminuye propor-cionalmente. En el momento de la puesta en cortocircuito del circuito de la corriente de soldadura sin tener en cuenta las resistencias en el electrodo y en la pieza a soldar, la tensión UE entre los puntos tomacorrientes del electrodo y de la pieza a soldar es igual a cero (Fig.2). Y en la figura 4, el punto IK resulta para esta corriente de cortocircuito.
Fig. 2 Circuito de la corriente de soldadura cortocircuitado el electrodo toca la pieza
32
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
Cuando se conectan los puntos UO y IK por una línea recta, esta última es la característica descendente (característica estática) de la máquina de soldadura a tensión constante para cada una de las resistencias en cuestión. El arco establecido, la tensión entre las dos extremidades del arco se llama tensión en el arco (UL) (Fig.3). En el taller no se puede medir esta tensión. Sin considerar las resistencias eléctricas en el electrodo y en la pieza a soldar, se supone igual a UE (UL = UE). Esta tensión pertenece al punto de trabajo sobre la característica estática. La magnitud de la corriente de soldadura correspondiente se puede leer en el diagrama. (Fig.4).
Fig. 3 Circuito de la corriente de soldadura cerrado arco establecido
La tensión en le arco depende siempre de la longitud del arco; los puntos de trabajo de la línea característica varían según las diferentes longitudes del arco, y con ello, varía también la corriente de soldadura. Más largo que llega a ser el arco, más pequeña se hace la corriente de soldadura, e inversamente. Cuando se emplean resistencias óhmicas (Fig. 1 y 3 ) par mantener la característica descendente, se produce una destrucción de energía eléctrica. A pesar de esto, el procedimiento de la limitación de corriente s rentable en las máquinas múltiples para soldadura (convertidores, rectificadores) . En las máquinas de soldadura de un solo puesto y sin embargo (generadores, rectificadores y transformadores de soldadura), la característica descendente necesaria para la soldadura se obtiene por vía electromagnética y con pérdidas insignificantes.
Fig. 4 Característica estática
33
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I CONTRACCIÓN Y DILATACIÓN Todos los metales al calentarse aumentan de tamaño y al enfriarse se reducen; son fenómenos producidos por la acción de la temperatura, que provocan deformaciones en las piezas soldadas. a este fenómeno se le conoce con los nombres de dilatación y contracción, respectivamente. Durante el proceso de soldadura, el calor producido por el arco tiende a calentar la pieza y por tanto a dilatarse; una vez terminada la soldadura, la pieza se enfría y consecuentemente tiende a contraerse. Los mismos están presentes en todos los procesos, donde hay aplicación de calor y enfriamiento; produciendo así dilataciones y contracciones respectivamente. La dilatación y la contracción de las piezas que se sueldan trae como consecuencia: • Las deformaciones de las piezas soldadas. • La formación de tensiones internas que debilitan la junta soldada. No podemos evitar la dilatación y la contracción, pero si podemos ayudar a prevenir y controlar sus efectos mediante la aplicación de las reglas comprendidas en los importantes puntos siguientes: 1.- Reducción de las fuerzas causantes de la contracción. 2.- Utilización de las fuerzas que causan la contracción para reducir las deformaciones. 3.- Equilibrar las fuerzas de contracción por medio de otras fuerzas. 4.- Reducción de las fuerzas causantes de contracción. Tipos Las contracciones se presentan en forma longitudinal y transversal. Contracción Longitudinal Al depositar un cordón de soldadura sobre la cara superior de una plancha delgada y perfectamente plana, la cual no ha sido fijada o sujetada, esta se doblará hacia arriba en dirección al cordón, a medida que éste se enfría según lo indica la Fig. 1.
Fig. 1
Contracción Transversal Si dos planchas se sueldan a tope, y las mismas no han sido sujetas conjuntamente, éstas se curvarán aproximándose entre sí en sentido transversal, debido al enfriamiento del cordón de soldadura. (Fig. 2).
Fig. 2
Las contracciones son perjudiciales en la soldadura, ya que al no poderse eliminar totalmente, producen tensiones y grietas internas en las piezas. 34
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Mediante la aplicación de las siguientes reglas es posible disminuir o reducir el calentamiento de las piezas que se sueldan y, en consecuencia, sus efectos: a.- Utilizar el menor número de pasadas o cordones (Fig. 3). Evite realizar varios cordones con electrodos delgados y prefiera hacer pocos cordones con electrodos de mayor diámetro.
Demasiadas pasadas
Preferible Fig. 3
b.- No suelde con exceso. No debe depositar material que no sea necesario. Un exceso de material no aporta mayor resistencia a la junta; al contrario, calienta más la pieza y se gasta más material y tiempo.
Exceso de material Fig. 4
c.- Realiza soldaduras salteadas. (Fig. 5) A menudo es posible depositar las 2 terceras partes de metal de aportación y obtener igual resistencia; por ello, si es posible, prefiera una soldadura salteada antes de una continua.
Fig. 5
a
d.- Preparar adecuadamente la pieza. Es posible reducir la intensidad de la contracción preparando adecuadamente la pieza. (Fig. 6) En la preparación de la junta se deben observar los ángulos correctos para el achaflanado (a, b) la separación de los bordes ( c ) y la altura de la raíz o talón (d), teniendo presente que estos valores están en función del espesor de la pieza (e), tipo de electrodo y material base.
e
b
c Fig. 6
60º
E
R = 1,5 e
e.- Ejecutar la soldadura por retroceso. Si una junta larga requiere un cordón continuo, es posible reducir la contracción soldando por retroceso. (Fig. 7) El sentido del avance puede ser hacia la izquierda, pero cada cordón parcial debe ejecutarse de izquierda a derecha, como se indica en la figura.
3º
3º
2º
Fig. 7
35
1º
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Medidas a Tomar Para neutralizar estos efectos, se tomarán las medidas siguientes: a) Se fija por medio de prensas o refuerzos. b) Se distribuye en forma equilibrada el calor en la pieza. c) Se procede al pre y post-calentamiento. d) Se compensan los efectos del cordón. Observación Cuando se realicen soldaduras, en piezas de espesor y éstas se fijen por medio de prensas y refuerzos, deberá considerarse un tratamiento térmico o mecánico posterior, para aliviar las tensiones internas. Utilización de las fuerzas que causan la contracción para reducir la deformación Las siguientes reglas permiten cumplir este enunciado: a.- Presentar las piezas fuera de posición. Si se presenta las piezas tal como se indica en la figura, o sea desalineadas, luego de ejecutado el cordón la fuerza de la contracción los alineará. La Fig. 8 (a, b, y c) son ejemplo de aplicación de esta regla. b.- Separar las piezas para equilibrar la contracción. Es a veces conveniente la separación desigual de 2 planchas antes de soldarlas, para que se contraigan a medida que avanza la soldadura.
A
B
C
Planchas con separación desigual Fig. 8
Equilibrio de las fuerzas de contracción con otras fuerzas Las normas que se presentan a continuación pueden ayudar a cumplir este objetivo. a.- Equilibrar las fuerzas de contracción con otras fuerzas equilibradas. Un orden adecuado en la aplicación de cordones de soldadura equilibrará los esfuerzos que se produzcan. (Fig. 9 a y b)
3º 1º 2º 4º Fig. 9 - B
Ejemplos.
Fig. 9 - A
1º
3º
5º
2º
4º
6º
I-5-9-13 4-8-12
b.- Aplicar alternadamente los cordones para evitar la contracción. El ejemplo (Fig. 10) más claro de esta regla es la soldadura de un eje que debe rellenarse en la forma que se indica para evitar su deformación. 36
3-7-11 2-6-10 Fig. 10
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Deformación de los ejes y bloques El espesor y la forma de las piezas a soldar tienen una influencia decisiva en la seguridad de la soldadura, ya que el espesor y la forma determinan en primer lugar la velocidad de enfriamiento. Estas diferencias en el desarrollo del enfriamiento de la pieza provocan esfuerzos y modificaciones de estructura que afectan a su calidad. Demostrando la influencia del espesor El exterior de un bloque (pieza de forja, acero colado), llevado a la temperatura de forja, se enfría mas rápidamente que su interior. Las zonas marginales se enfrían primeras y se contraen. (Fig. 11) El núcleo enfriándose mas lentamente, se contrae por consiguiente mas tarde que las zonas marginales. En este proceso se ve estorbado por las zonas marginales ya contraídas y mas frías. El enfriamiento ulterior del núcleo genera esfuerzos internos de tracción y esfuerzos externos de comprensión. Fig. 11
Demostrando la influencia de la forma de la pieza Una viga en T se enfría de manera desigual en su sección, hasta llegar a la temperatura de laminado. (Fig. 12) El alma se enfría mas rápidamente y empieza a contraerse, mientras que las gruesas alas de enfrían más lentamente, para contraerse más tarde. Entonces se ven estorbadas por el alma ya contraída. Con el enfriamiento ulterior se producen esfuerzos de comprensión en el alma, sobre todo en sentido longitudinal, y esfuerzos de tracción en las alas. Demostrando los efectos al soldar El calentamiento local al soldar genera: • Tensiones, y además. • Modificaciones desfavorables de la estructura.
Fig. 12
El punto de soldadura calentado se ve estorbado en su dilatación por el material frío vecino, y, por consiguiente, se contrae. En el enfriamiento, el punto de soldadura queda retenido por el material vecino y así estorbado por su en su contracción. De aquí resultan importantes esfuerzos de tracción en el metal depositado. Siempre según la configuración y sobre todo según la de formabilidad (elasticidad) de la pieza a soldar, estos esfuerzos de tracción pueden provocar distorsiones o deformaciones, incluso grietas. El calor se pierde rápidamente por el material frío ambiente y así se genera un temple más o menos brusco, lo que crea el peligro de una estructura endurecida, y con ello de grietas (modificación de la estructura). La influencia desfavorables del calor puede aminorarse, según la pieza a soldar, por las medidas siguientes: (Fig. 13) La construcción de la pieza a soldar debe, en la medida de lo posible, tener en cuenta todas las influencias a que esta sujetada por su configuración, la naturaleza del material, el espesor y la forma del elemento de construcción. • El procedimiento al soldar, el metal de aportación y el orden de las operaciones de soldadura deben adaptarse a la pieza a soldar y al material. • El empleo de electrodos gruesos. Fig. 13 • Teniendo en cuenta la dilatación térmica de la pieza cuando se ejecute la soldadura. Esfuerzos de Compresión • Recocido de estabilización de la pieza soldada después de soldar (550° a 650° C). 37
Esfuerzos de Tracción
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I CÁLCULO DEL AMPERAJE La mejor información sobre el amperaje con que se puede usar un electrodo es la que suministra el fabricante del mismo, sin embargo, existen algunos métodos de tipo práctico, que nos permiten calcular en forma aproximada, el amperaje que se debe emplear para cada diámetro de electrodo. Estos métodos son: 1.
La intensidad necesaria para un electrodo se puede calcular aplicando la siguiente fórmula: I = 50 (f mm-1) I = Intensidad en amperios f mm = Diámetro del electrodo en mm. Ejemplo: Cálculo de la intensidad para un electrodo de: 1/8 I I I
= 3.2 mm. = 50 (3.2-1) = 50 x 2.2 mm = 110.0 = 110.0 A
Esto nos indica que para soldar con un electrodo de 1/8 se debe graduar en la máquina 110A aproximadamente.
2.-
Para cada electrodo se deben usar aproximadamente 40A, por cada mm de diámetro. Ejemplo: Cálculo de intensidad necesaria para un electrodo de 5/32 de diámetro. 5/32 = 4 mm 40x4=160 Lo anterior nos indica que para un electrodo de 5/32 se deben utilizar 160A aproximadamente.
3.-
Para calcular aproximadamente, el amperaje necesario para un electrodo se realiza la división que muestra la fracción en pulgadas. El amperaje ser0 igual al valor que nos indican la tres primeras cifras decimales. Ejemplo: Cálculo del amperaje necesario para un electrodo de 5/32 5/32 = 0.156 Esta operación nos dice que para un electrodo de 5/32 se deben usar aproximadamente 156 Amperios. 38
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
En el comportamiento de una corriente eléctrica de soldadura, se distingue tres tipos de tensiones: Tensión en vacío Es la tensión antes de iniciar el arco (60 a 70 V más o menos). Tensión de cebado Es la tensión en el momento de hacerse el arco (mínima). Tensión de trabajo Es la tensión durante la soldadura (30 V aproximadamente). En la soldadura con corriente alterna, puede regularse solamente la intensidad de corriente (amperaje) requerida. Para la soldadura con corriente continua, hay aparatos que permiten su regulación (tensión). En la corriente continua para soldar, es posible cambiar el sentido de circulación de la corriente (polaridad); este cambio de polaridad viene indicando en los folletos de los electrodos. Para calcular la intensidad normal de un electrodo, se toma como base 35 A por cada milímetro de espesor del núcleo. Ejemplo : Para un electrodo de 4 mm de diámetro la intensidad normal será: f 4 mm x 35 A / mm f 140 A. Los valores usuales se presentan en la tabla siguiente:
DIÁMETRO DEL ELECTRODO
mm
INTENSIDAD
TENSIÓN
Aproximadamente (A)
Aproximada ( V )
1
35
18
2
70
19 A 21
3
105
22 A 25
4
140
26 A 28
5
175
29 A 30
6
210
31 A 36
39
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
La intensidad (amperaje) necesaria a emplear en determinado electrodo, se calcula aplicando la formula siguiente: 1 mm f E 35 - 45 A Esta formula se puede aplicar para los electrodos celulósicos de esta manera: 1 mm f 35 A
Ejemplo: si vamos a soldar con un electrodo celulósico de f 1/8" = 3 mm entonces: 1 mm 35 A A 35 x 3= 3 x 105
En el caso de los electrodos rutílicos de f 1 mm 40 A 3 x
1/8" = 3 mm será: 40 x 3 = 120 A
En el caso de los electrodos férricos de f 1 mm 45 A 3 x
1/8" = 3 mm 135A
Estos valores de intensidad se pueden ajustar en mayor o menor proporción según los siguientes factores: 1.- Espesor del metal base. 2.- Grosor del revestimiento del electrodo. 3.- Posición en que se va a soldar, 5% menos de amperaje si se va a ejecutar sobre cabeza. 4.- Caída de tensión (voltaje), que se produce cuando el voltaje de la instalación baja ostensiblemente cuando gran cantidad de maquinaria eléctrica trabaja al mismo tiempo que la máquina de soldar; para aumentar la intensidad es necesario mover el reostáto de la máquina de soldar hasta encontrar la intensidad adecuada.
40
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I ELECTRICIDAD BÁSICA, TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA Nociones de electricidad con relación al arco eléctrico Para comprender mejor la aplicación del arco eléctrico a la soldadura, es necesario conocer ciertos principios fundamentales relacionados con la electricidad. A) Voltaje y Amperaje El agua circula a lo largo de un tubo, si existe una presión que lo impulse; en la misma forma, la corriente eléctrica fluye o circula a través de un circuito, si existe una “presión” que impulse el flujo de electrones dentro de un conductor (máquina en funcionamiento). Esta “presión”, que induce una corriente eléctrica, se llama diferencia de potencial, tensión o voltaje. El voltaje se expresa en voltios y se mide con el voltímetro; algunas máquinas de soldar poseen voltímetro y un regulador de voltaje. La cantidad de agua, que pasa por un tubo, se mide por la magnitud en una unidad de tiempo (metros cúbicos por segundo). En igual forma se utiliza para expresar la magnitud de corriente eléctrica la cantidad de electricidad por segundo. La unidad utilizada es el Culombio por Segundo, lo que se expresa en Amperio, y se mide con un instrumento llamado amperímetro. Todas las máquinas de soldar cuentan con reguladores que permiten variar el amperaje o intensidad de corriente eléctrica necesaria para soldar. B) Clases de Corriente Eléctrica En trabajos de soldadura por arco eléctrico se pueden utilizar dos clases de corriente según sea la conveniencia y necesidad del mismo: la corriente alterna y la corriente continua. Estas corrientes son producidas por generadores, dándoles el nombre de alternadores a los que producen la C.A. y dínamos a los que producen la C.C. Corriente Alterna (CA). El flujo de corriente varía de una dirección a la opuesta. Este cambio de dirección se efectúa 100 a 120 veces por segundo. El tiempo comprendido entre los cambios de dirección positiva o negativa se conoce con los nombres de ciclo o período (50 a 60 ciclos). La Corriente Alterna varía constantemente de polaridad en un circuito (Fig. 1), pasando de negativo a positivo de acuerdo a su frecuencia, pero, por ejemplo, la corriente tiene una frecuencia de 60 ciclos; según esto, una bombilla encendida interrumpe su iluminación 60 veces por segundo.
0
Corriente Continúa (CC). El flujo de corriente conserva siempre una misma dirección: del polo negativo al positivo. Como su nombre lo indica, fluye en un solo sentido y en forma continuada (Fig. 2), por esto mismo, tiene un polo negativo y polo positivo fijo. Son a estos polos que se 0 conectan el cable porta-electrodos y la pieza a soldar. 41
+ Fig. 1
+Fig. 2
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I En el Perú utilizamos, por lo general, la corriente alterna de 220 voltios y 60 ciclos. Esta corriente es transportada por redes eléctricas monofásicas, que utilizan 2 cables, o bien es conducida por redes eléctricas trifásicas, que utilizan 3 cables de transportación. Las máquinas de soldar pueden utilizar tanto la corriente monofásica como la trifásica. C) Polaridad. En la corriente continúa es importante saber la dirección del flujo de corriente. La dirección del flujo de corriente en el circuito de soldadura es expresada en término de POLARIDAD. Si el cable del porta-electrodo es conectado al polo negativo (-) de la fuente de poder y el cable de tierra al polo positivo, el circuito es denominado POLARIDAD DIRECTA o NORMAL. Electrodo
Cuando el cable del porta-electrodo es conectado al polo positivo (+) de la fuente de poder y el cable de tierra al polo negativo, el circuito es denominado POLARIDAD INVERTIDA o INDIRECTA. (Fig. 3)
Fuente de Poder
Pieza de Trabajo
Grampa de Tierra
Polaridad Directa
En algunas máquinas no es necesario cambiar los cables en los bornes, porque poseen una manija o llave de conmutación que permite cambiar de polaridad con un simple movimiento. En una máquina de corriente alterna no es posible diferenciar los cables por sus polos, porque la electricidad fluye por ellos
Porta Electrodo
Fig. 3
Polaridad Invertida
Efectos de polaridad en la soldadura (Fig. 4) Un soldador debe familiarizarse con los efectos de la polaridad en el proceso de soldadura. Generalmente, el electrodo conectado al polo positivo (polaridad invertida) permite una mayor penetración y el electrodo conectado al negativo (polaridad directa) da una mayor velocidad de fusión. Corriente contínua Polaridad Invertida
Sin embargo, los componentes químicos del revestimiento del electrodo pueden hacer variar los efectos de la polaridad y, por ello, es conveniente seguir las instrucciones del fabricante para conectar el electrodo correctamente, ya sea al polo positivo o negativo. Cuando se suelda con un electrodo, debe usarse siempre la polaridad correcta para obtener los resultados satisfactorios que se esperan. Buena penetración, aspecto uniforme del cordón, excelente resistencia de la junta soldada.
Corriente Continua Polaridad Directa
Corriente Alterna
EFECTO DE LA POLARIDAD Y DEL TIPO DE CORRIENTE Fig. 4
42
SOLDADURA DE MANTENIMIENTO Polaridad directa e invertida En toda corriente eléctrica se presenta una diferencia de tensión la cual determina un sentido de la corriente haciendo que esta circule de un polo positivo a un polo negativo. De aquí obtenemos la palabra "Polaridad", por la cual sabemos la dirección del flujo de corriente. OBSERVACIÓN La polaridad sólo puede determinarse en las máquinas de corriente directa (C.D.). En la industria se conocen las polaridades positivos y negativas como polaridad Inversa y Directa. Cuando el cable del electrodo, se conecta a la terminal positiva (+) de la máquina hay polaridad positiva (Fig. 5).
CABLE DEL ELECTRODO Fig. 5
Cuando el cable del electrodo se conecta a la terminal negativa (-) de la máquina, la máquina estará en polaridad negativa (-) Fig. 6. La mayoría de las máquinas tienen marcados los signos más y menos.
CABLE DEL ELECTRODO Fig. 6
Cuando los signos ya no se pueden descifrar, se procede al ensayo de agua de la siguiente manera: Se sumergen los extremos de dos hilos enlazados, mediante la pinza del portaelectrodo y la pinza de tierra a una distancia y a una profundidad de 1 cm. en un recipiente lleno de agua.
1 cm
Cuando pasa la corriente alrededor del cable, borne, o terminal negativo se formaran burbujas. (Fig. 7).
+
Fig. 7
43
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I D) Fenómenos del arco eléctrico para soldar En los polos del arco, el voltaje varía según la longitud de éste. Al rozar el electrodo con la pieza, el voltaje es cero y va aumentando a medida que la longitud del arco se hace mayor, hasta que, por alejarse demasiado el electrodo, el arco se interrumpe y la máquina vuelve a su "voltaje en vacío", que es siempre más elevados que el voltaje de trabajo. Para fundir el electrodo y, por lo tanto, la pieza a soldar debe elevarse a medida que aumenta el diámetro del electrodo utilizado. La regulación o aumento del amperaje la hace el soldador.
Tipos de Corriente Eléctrica
Corriente Continua El sentido de la corriente es igual y permanente
Tensión en V
+
PL + tiempo
NL -
-
Corriente Alterna ( ) El sentido de la corriente es variable o alternante
Tensión en V
+
-
L1, L 2 o L3
Media onda positiva
N tiempo
(2 conductores bajo corriente)
Media onda negativa
PE
1 período
Conductor de protección
44
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
Corriente Trifásica (3)
Tensión en V
+
3 corrientes alternas compuestas (sincronizadas)
L1
L2
L3
L1 L2 tiempo
-
L3 (3 conductores bajo corriente) N Conductor central para circuito en Y
PE Conductor de protección
Selección de máquina a utilizar Hemos de considerar la intensidad máxima que el aparato ha de poder suministrar, según el diámetro de los electrodos que hemos de emplear con más frecuencia y los espesores de los materiales a soldar. A continuación damos algunas características y sus defectos en las máquinas de C.C. y C.A. a que nos permitirán seleccionar en mejor forma el tipo a utilizar: CARACTERÍSTICAS
C. C
C. A
Factor de Potencia
Bueno
Bajo: debe contar la máquina con un condensador.
Tensión de marcha en vacío
Hasta 100 V. sin peligro
Peligrosa para el operario si se trata de sitios de poco espacio o húmedo. Tensión efectiva para marchar en vacío: máximo 70 V.
Efectos del soplo magnético
Más fuerte
Bajos: de aquí que se prefiera para trabajos propensos.
Polaridad
Materiales de aportación
Libertad de escoger los polos, buena distribución del calor al soldar. Puede soldarse con toda clase de electrodos para hierro, acero y ,metales no ferrosos, incluso con electrodos de carbón. 45
No pueden elegirse los polos, no se pueden escoger electrodos con polaridad prescrita. Sólo pueden emplearse electrodos recubiertos para aceros. Los metales no ferrosos sólo son soldables condicio-nalmente.
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I CIRCUITO ELÉCTRICO EN LAS MÁQUINAS DE SOLDAR El circuito Eléctrico Una corriente eléctrica no circula si no tiene un camino errado sobre sí; éste camino se llama circuito eléctrico. El circuito de soldadura por arco eléctrico La corriente fluye a partir del borne de la máquina de soldar, donde se fija el cable del electrodo (1), y termina en el borne de la máquina, donde se fija el cable de tierra o de trabajo (2). Como puede observarse en la Fig. 1, a partir del punto (1) la corriente fluye al porta electrodo y por éste al electrodo salta la electricidad a la pieza formando el arco eléctrico; sigue fluyendo la electricidad por el metal base al cable, de tierra (2) y vuelve a la máquina. El circuito está establecido sólo cuando el arco se encuentra encendido.
1
2
Fig. 1 Flujo Eléctrico
Portaelectrodo Electrodo Máquina de soldar Pieza
Cable 1 Cable 2
Fig. 2 Diagrama del Circuito de Soldadura por Arco Eléctrico
Polaridad, corriente continua y corriente alterna (Fig. 3) Algunos electrodos (como los electrodos básicos), solamente se puede soldar con corriente continua y con polaridad invertida; la explicación es la siguiente; con la corriente alterna hay un punto de tensión y amperaje cero, donde el arco voltaico se apaga y se vuelve a encender, este fenómeno crea dificultades a los electrodos de difícil reencendido. (Fig. 4)
(-)
A
(+)
Polaridad directa, apta para electrodos rutílicos, el cordón es plano y con baja penetración
(+)
GAS IONIZADO
B U E U Tensión de encendido
(-)
t
W
t
Polaridad inversa para electrodos básicos el cordón es abultado y tiene alta penetración
Punto de tensión cero en corriente alterna Fig. 3
Fig. 4
46
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Algunas máquinas de soldar tienen voltímetro y un regulador de voltaje, pero todas las máquinas en general tienen reguladores que permiten variar el amperaje o intensidad de corriente eléctrica necesaria para soldar. En las máquinas de corriente continua se determinan el polo positivo y el polo negativo en los bornes donde se fijan los cables; el polo positivo tienen el signo (+) y el polo negativo, el signo (-). Cuando el cable del porta-electrodo se fija al borne señalado con el signo (-), decimos que la polaridad es Directa o Normal. Cuando hacemos lo contrario, decimos que la polaridad es Indirecta o Invertida. GRÁFICO A
GRÁFICO B
Positivo
Negativo
Electrodo
Electrodo
Pieza
Pieza Negativo
Positivo
Polaridad Invertida
Polaridad Directa Fig. 5
Los gráficos (A) y (B) nos indican como se efectúa el cambio de polaridad para el electrodo sea, polaridad invertida y polaridad directa. (Fig. 5) Hay aparatos de soldar que tienen un dispositivo especial que, por medio de una palanca, cambian la polaridad (Gráfico C), evitándose así la desconexión de los cables. (Fig. 7)
GRÁFICO C POSITIVE OFF
NEGATIVE
Fig. 6
47
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I PROYECCIÓN ORTOGONAL Concepto de Proyección Plasmar gráficamente la concepción imaginaria de un objeto, (como una pieza de maquinaria) es dibujar, sencillamente. Pero si este dibujo va a cumplir una misión que termina en la fabricación de una pieza de máquina, entonces debemos hacer el dibujo a base de proyecciones establecidas por normas. Proyección Ortogonal Hay varias clases de proyecciones que estudiaremos posteriormente, pero la más importante es la ortogonal, llamada también multivista o diédrica. Consiste en presentar cada uno de los lados del objeto por separado, para detallar y dimensionar debidamente. (Fig. 1)
Vista Superior
C
Vista principal o Frontal
Vista lateral
Fig. 1
B
A 48
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Proyección Ortogonal Es la proyección que sirve para representar la forma exacta de un objeto. Esta representación se hace sobre planos perpendiculares entre sí y a las proyecciones se las denomina vistas. Para obtener las vistas hay que trazar perpendiculares desde las aristas del objeto hacia los planos de proyección. La proyección ortogonal es considerada como la base fundamental del Dibujo Técnico. Sin el dominio de ella no puede haber un buen aprendizaje del dibujo. (Fig. 2) Elementos que intervienen en la Proyección Ortogonal Los elementos que constituyen una proyección ortogonal son los siguientes: - El observador, o sea la persona que va ejecutar el dibujo. - El objeto, o sea lo que se va a dibujar. - Las líneas de proyección paralelas son los rayos visuales que, al llegar a un plano cualquiera, dejan una serie de puntos que, unidos, nos dan la proyección del objeto (vista). - El plano de proyección es la superficie plana imaginaria hacia donde van todas las líneas de proyección y en donde quedan determinadas las formas del objeto. En la práctica, el plano de proyección se reemplaza por una hoja de papel de dibujo o cartulina.
90º
Plano de proyección
Objeto
Vista ortogonal
Líneas de proyección paralelas Observador Fig. 2
49
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Determinación de Proyecciones o Vistas Generalmente, es necesario tener tres vistas del objeto para determinar su forma y dimensiones exactas. Estas vistas son: la vista frontal (Fig. 3), la vista superior (Fig. 4) y la vista lateral (Fig. 5). 90º
OBTENCIÓN DE LA VISTA FRONTAL
VIS TA
FR ON
TA L
OBTENCIÓN DE LA VISTA SUPERIOR Fig. 3
VIS TA
FR ON
TA L
OBTENCIÓN DE LA VISTA LATERAL IZQUIERDA
VIS TA
SU
PE
RIO
R
VIS TA FR ON TA L
Fig. 4
L RA TE LA A TA ERD S I V UI IZQ VIS TA SU PE R
Fig. 5
50
IO R
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Ordenamiento del dibujo de las tres vistas principales El giro que se debe hacer para ordenar las tres vistas principales se realiza tal como se indica en la siguiente figura. (Fig. 6)
Vista frontal
Vista lateral izquierda
Vista superior
Fig. 6
Sistemas de Proyección de Vistas Ortogonales En al campo de Dibujo Técnico existen dos sistemas que normalizan la disposición de las vistas ortogonales: a) El sistema ISO b) El sistema ASA ISO
International Standard Organization (Organización Internacional de Normalización)
ASA
Americam Standard Association (Asociación de Estándares Americanos)
51
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I En el sistema de proyecciones ISO-DIN, (Fig. 7) la imagen o forma del objeto (Vista) resulte como arrojada o proyectada en posición opuesta en relación con la posición del observador lo que quiere decir que cuando miramos el objeto de frente: (la imagen o vista resulta proyectada hacia atrás, si miramos el objeto desde la parte de arriba, la vista resulta en la parte de abajo, visto desde el costado derecho. Resulta en el costado izquierdo, visto desde el costado izquierdo resulta en el costado derecho y así la proyección de las vistas resultan en posición opuesta a la ubicación o punto de vista del observador. Recuerde el siguiente gráfico para identificar el sistema DIN. Notese que el objeto queda, entre el observador y el plano de proyección.
Plano de proyección
Objeto
Vista ortográfica frente
Lineas de proyección paralelas Observador
Fig. 7
El calzo en los seis planos de proyección sistema D.I.N. (Fig. 8) 1. Plano vertical frontal 2. Plano horizontal superior 5. Plano vertical lateral derecho 4. Plano horizontal inferior 3. Plano vertical lateral izquierdo
4
6. Plano vertical posterior
5
1
3
6
2
Fig. 8
52
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I En el sistema A.S.A. (Fig. 9) La imagen o forma del objeto (VISTA) resulta como atraída hacia la posición del observador (persona quien realiza el dibujo); vale decir que se nosotros miramos de frente, el resultado sera una vista situada delante de nosotros, si miramos el objeto desde arriba, el resultado sera una vista ortográfica ubicada en la parte superior (plano superior), vista desde un costado derecho:
Vista ortográfica frente
Objeto
Lineas de proyección paralelas
Plano de proyección
Resultado al costado izquierdo, resultado costado izquierdo (lateral izquierdo) y así continuar con las otras vistas. Recuerde el siguiente gráfico para identificar el sistema A.S.A.
Observador
Fig. 9
Notese que entre el observador y el objeto por dibujar, queda proyectada la vista.
El calzo en los seis planos de proyección sistema A.S.A. (Fig. 10) 9 10 12 1
2 12 13
5 9
9 9
6
4
2
10 11
1
10
1
11
2
14
1 14
8 8
5
1
3
2 8 3 4
5
12 4
7
5
6
13
2 4
7 6
10 5
7 6
1. Plano vertical frontal 2. Plano horizontal superior 3. Plano vertical lateral derecho 4. Plano horizontal inferior 5. Plano vertical lateral izquierdo 6. Plano vertical posterior
3
8 7 6 14
4 13
Fig. 10
53
12 13
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Ejemplo
1. Sistema ASA
2. Sistema DIN
54
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I NORMAS INTERNACIONALES
ASA
AMERICAN STANDAR ASSOCIATION Asociación Estándar Amaericana: Es una norma más utilizada en los Estados Unidos y empleada por algunos países de América Latina, cuya función es designar los componentes E.
VSM
VERBAND SHWELLERISCHER MACHENIN INDUSTRIELLER Norma poco oficial o nivel internacional creado y utilizado en le país de Suiza.
ITINTEC
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y DE NORMAS TÉCNICAS Es el reglamento oficial empelado en nuestro país lo cual toma como base los sistemas Americanos y Europeos.
DIN
DESHSCHER INDUSTRIE NORME NORMAS INDUSTRIALES ALEMANAS Creada en el país de Alemania y utilizada por algunos países latino americanos.
VDE
VERBAND DEUTSCHER ELECTROTECHNIKER Norma de la República Federal Alemana muy utilizada para diferenciar circuitos de automatización.
JIS NEN UNI NEMA
JAPANESSE INDUSTRIAL STANDARD Normas estandarizada en el Japón y con aquellos países que reciben su tecnología. NEDERLAND NORM Es una norma que se imparte en los países bajos de Europa. UNA NORMA ITALIANA Es un Sistema Europeo de origen italiano que rige en ese país. ASOCIACIÓN DE FABRICANTES DE MATERIAL ELÉCTRICO Esta conformada por diseñadores y fabricantes que debido a las exigencias se vieron obligadas a crear esta norma para designar los componentes eléctricos.
CSA
CANADIAN STANDARDS ASOCIACION ASOCIACIÓN ESTANDAR CANADIENSE Es una norma que con ligeras variaciones de los Norteamericanas es utilizada por canada.
UNE
UNA NORMA ESPAÑOLA
NBN
NORMA BELGA Creada y utilizada por el país de Bélgica y los países que reciben su tecnología. 55
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I SIGLAS DE NORMAS ELÉCTRICAS
CEI
COMITATO ELECTROTECHNICO - ITALIA
BS
BRITISH STANDART - REINO UNIDO
DIN
DEUTSCH INDUSTRIC NORM - RFA
IEC
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISION
JIS
JAPANESE INDUSTRIAL STANDART - JAPÓN
NBN
NORMAS BELGAS - BÉLGICA
NEW
NERLANDESE NORM - PAÍSES BAJOS
NF
NORMAS FRANCESAS - FRANCIA
OVE
OSTERRETCHISCHER VERBAND FUR ELEKTROTECHNIK - AUSTRIA
UNE
NORMA ESPAÑOLA
SAA
STANDART ASSOCIATION OF AUSTRALIA - AUSTRALIA
SABS
SOUTH AFRICAN BUREAN OF STANDARS - REPÚBLICA SUR AFRICANA
56
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
SEN
SVENSKA ELEKTRISKA NORMES - FRANCIA
VDE
VERBAICEL DEUTSCHER ELEKTROTECHNIKER - RFA
CSA
CANADIAN STANDARS ASSOCIATION CANADA
SI
SISTEMA INTERNACIONAL
NORMA
DESCRIPCIÓN
GOST
NORMA DE LA REPÚBLICA SOCIALISTA Creada en Rusia (URSS) y empelado también por los países de lo cual reciben su tecnología
SI
SISTEMA INTERNACIONAL
NF
NORMA FRANCESA Esta norma fue creada y es utilizada en el país de Francia
CEI
COMISIÓN ELECTROTÉCNICA INTERNACIONAL La CEI a través de su Comité Técnico Nº 24 (cantidades y Unidades Eléctricas y Magnéticas) mantiene contacto con el Comité Te/12 encargado de magnitudes, unidades, símbolos, factores y Tablas.
57
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I EQUIPOS DE PROTECCIÓN El peligro para el soldador que representan las radiaciones de calor y de luz, así como la energía eléctrica (también rayos ultravioletas), chispas y salpicaduras, exigen medios especiales de protección. (Fig. 1) Herramientas del soldador Se debe considerar como herramientas del soldador todos aquellos útiles que le permiten ejecutar su trabajo en forma adecuada y sin riesgo para su persona. Podemos enumerar como tales: El vestido, que debe ofrecer comodidad y seguridad, compuesto por un delantal de cuer, guantes, mangas, polainas, gorro y, de ser posible, botas de cuero con suela de material aislante; la careta o casco protector, cuyos vidrios protectores deben cambiarse cada vez que carezcan de buena visibilidad; gafas, en casos de no tener ventanilla móvil la careta; alicate para coger las piezas calientes; pica-escoria, para eliminar la escoria y materias sólidas extrañas; y una escobilla de acero para limpiar la superficie de las piezas y los cordones. Fig. 1 Soldador con Vestimentas Protectoras.
Características detalladas Mandil De cuero o de amianto para proteger la ropa y el cuerpo. (Fig. 2)
Mandil Fig. 2
Gabachas o delantal Son de forma común (Fig. 3) o con protector para las piernas (Fig. 4) Su objetivo es proteger la parte anterior del cuerpo y las piernas hasta las rodillas.
Chaleco o casaca Su forma puede verse en la Fig. 5. Se utiliza para proteger especialmente los brazos y el pecho. Su uso es frecuente cuando se realizan soldaduras en posición vertical, y sobre la cabeza.
Fig. 3
Fig. 4 Fig. 5
Mangas: Estas tienen por objeto proteger solamente los brazos del soldador (Fig. 6). Tienen mayor uso en soldaduras que se realizan en el banco de trabajo y en posición plana. Existe otro tipo de manga en forma de chaleco que cubre a la vez parte del pecho (Fig. 7). 58
Fig. 6
Fig. 7
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Una vestimenta de protección en amianto ligero con revestimiento de aluminio para proteger el cuerpo entero durante la soldadura contra piezas llevadas a temperaturas elevadas.
Guantes Con vueltas de cuero o de amianto para proteger las manos. (Fig. 8) Son de cuerpo o asbesto y su forma varía. Los guantes de asbesto justifican su uso solamente en trabajos de gran temperatura. Debe evitarse tomar piezas muy calientes con los guantes de cuero ya que estos se deforman y pierden su flexibilidad.
Fig. 8
Manguitos
Manguitos De cuero para proteger los brazos. (Fig. 9)
Fig. 9
Polainas: De cuero estas se utilizan para proteger las piernas y los pies del soldador (Fig. 10).
Fig. 11
Cojines
Cuero
Polainas
Fig.10
Cojines De cuero para sentarse o arrodillarse protegiéndose así contra el frío. (Fig. 11)
Puntera de acero
Fig. 12
Zapatos de Seguridad Son tipo botín con amarras y suela de caucho para protección de descargas eléctricas. Pueden ser con punta reforzada o punta de acero, éstos últimos protegen de cualquier golpe que se reciba en los dedos del pie, de cualquier accesorio pesado. (Fig. 12) Conservación. Es importante mantener estos elementos en buenas condiciones de uso, libre de roturas, y su abotonadera en perfecto estado. Deben conservarse limpios y secos, para asegurar una buena aislación eléctrica. 59
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
Casco protector o careta Proteger la cabeza y, en particular, los ojos. Las manos quedan libres para trabajar. Un casco soldador o escudo de mano adecuado es necesario para toda soldadura por arco (Fig. 13) Un arco eléctrico produce una luz brillante y también emite rayos ultravioleta e infrarrojos invisibles, los cuales pueden quemar los ojos y la piel.
Fig. 13
Casco
Nunca vea el arco con lo ojos descubiertos dentro de una distancia de 16 metros. Ambos, el casco y el escudo de mano están equipados con lentes teñidos especiales que reducen la intensidad de la luz y filtran los rayos infrarrojos y ultravioleta. Las caretas de protección están hechas de fibra de vidrio o fibra prensada y tiene una mirilla en la cual tienen un vidrio neutralizador llamado inactínico, y los vidrios protectores de este. Se usan para resguardar los ojos y para evitar quemaduras en la cara.
Fig. 14
Fig. 15
Fig. 16
Fig. 17
Fig. 18
Fig. 19
Tipos: Las caretas para soldar pueden ser de diseños variables (Fig. 14, 15 y 16). Hay caretas combinados con un casco de seguridad para realizar trabajos en construcciones (Fig. 17) y con adaptación para proteger la vista cuando haya que limpiar la escoria (Fig. 18). Caretas (Fig.19) además de los ojos también protege la cara; esta careta debe ajustarse a la cabeza con firmeza para evitar su caída.
60
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Una pantalla Para proteger la cara y una mano. (Fig. 20) Una mano queda libre para trabajar. Existen también las pantallas de mano (Fig. 21) que tienen aplicación en trabajos de armado y punteado por soldadura. Su uso no es conveniente en trabajos en alturas o donde el operario necesite además de soldar sujetar piezas o herramientas. Fig. 20 Pantalla
Condiciones de uso: Las caretas deben usarse con la ubicación y cantidad requerida de vidrios protectores (Fig. 22). El vidrio inactinico debe ser seleccionado de acuerdo al amperaje utilizado. Debe mantenerse la buena visibilidad cambiando el vidrio protector claro cuando éste presente exceso de incrustaciones metálicas. Evite las filtraciones de luz en la careta. Esta no debe ser expuesta al calor ni a golpes. Los lentes vienen en diferentes colores para varios tipos de soldadura. En general, la práctica recomendada es la siguiente:
Fig. 21
Fig. 22
Anteojos o lentes: Los anteojos de seguridad (Fig. 23) son elementos utilizados para preservar los ojos del operario cuando este realiza labores de limpieza, esmerilado de soldadura, u otra operación donde se requiere la protección de la vista. Su principal fin es el de proteger los ojos contra el deslumbramiento.
Fig. 23
61
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Existen varios tipos de anteojos (Fig. 24, 25, y 26). Generalmente su cuerpo esta constituido por plásticos o metal, permitiendo el cambio del vidrio o plástico transparente cuando este se deteriora.
Fig. 24
Los anteojos de protección deben ser de fácil colocación, resistentes, y adaptables a la configuración de la cara. Condiciones de uso: Limpie los anteojos antes de usarlos para obtener mejor visibilidad. Cambie su elástico cuando este pierda su elasticidad.
Fig. 25
Cuidados: Guarde los anteojos en su estuche cada vez que no los use; así los protegerá en caso que se caigan o golpeen. Evite poner los anteojos en contacto directo con piezas calientes.
Fig. 26
Preparación del puesto de trabajo (en la cabina de soldar o cerca de la pieza a soldar). Fig. (27) Colocar los medios de trabajo al alcance de la mano p.ej. • Martillo picador, cepillo de alambre, electrodos, máquina de soldadura. • Disponer y conectar los cables de soldadura. • Colocar o colgar el portaelectrodo (completamente aislado). • Instalar la tienda de protección y los carteles de advertencia. • Preparar y poner en marcha la máquina de soldadura. Preparativos antes de soldar • Limpiar el lugar de la soldadura con un útil adecuado (muela, cepillo). • Colocar, si es posible, las piezas preparadas en una posición favorable para soldar. • Colocar el electrodo en el portaelectrodo. • Proteger los ojos y encender el arco. Advertencia El orden de las operaciones en el tiempo depende siempre de las condiciones de trabajo de cada caso. 62
Puesto de trabajo. Fig. 27
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I CONTAMINACIÓN AMBIENTAL - GENERALIDADES Para desarrollar cualquier actividad, tanto por el hombre como por la Naturaleza, es necesario el consumo de energía lo que implica una liberación de calor a la exosfera provocando una elevación térmica, que agrava a todas las otras formas de contaminación, principalmente la química, provocada por las emisiones contaminantes en las zonas urbanas e industriales. La amenaza de la ruptura ecológica de la biosfera, entre la humanidad y su ambiente, se hace posible al considerar el potencial de expansión de que podrá disponer el hombre con el desarrollo de diferentes formas de energía. Lo que hace más frágil el equilibrio ecológico establecido por el hombre. El problema no es el incremento de satisfactores para el hombre sino los desequilibrios ecológicos que produce, y la capacidad que tendrá el hombre para controlar y restablecer los frágiles equilibrios ecológicos que ha generado. (Fig. 1)
Fig. 1
Anteriormente las alteraciones provocadas por el hombre en los sistemas naturales han sido absorbidas y neutralizadas por la adaptabilidad de los sistemas biológicos involucrados, pero actualmente el problema es diferente, las alteraciones en los equilibrios ecológicos provocadas por las actividades humanas son cada vez más complejas, más generalizadas y más inestables en tanto que la naturaleza permanece la misma. Por lo que, se consideran como daños al ambiente a todas las consecuencias de la actividad humana que no han podido ser asimiladas por los ciclos biológicos y que tienen efectos nocivos sobre la vida animal y vegetal. En este sentido la biosfera se comporta como un gran sistema cerrado, en el que todo elemento no reciclable no puede ser reemplazado por otro menos dañino. Como se trata de procesos vivos, en regreso al estado de equilibrio inicial de tal o cual subsistema requiere de mucho tiempo del que no dispone cada ecosistema y representa una pérdida para el sistema total, la Naturaleza. La vida moderna, la comodidad, la salud y la esperanza de vida son elementos a los que nos hemos acostumbrado casi sin darnos cuenta de sus implicaciones, sin considerar tomar en cuenta los recursos humanos y materiales que han sido necesarios. El derecho a mejores condiciones de vida, a disponer de mejor salud, a contar con las mejores y ágiles formas de comunicación son conquistas que difícilmente podríamos ceder, sin embargo, muchas de otras comodidades de las que disfrutamos ni son indispensables ni mejoran realmente nuestra calidad de vida. Nos olvidamos de las repercusiones de las actividades del hombre sobre la naturaleza, pensamos que la crisis energética, la contaminación ambiental y la basura la producen otros. La degradación ecológica de la biosfera provocada por la actividad del hombre, es sólo el hombre el responsable de disminuirla o evitarla al máximo. 63
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I ¿En qué consiste la Contaminación Ambiental? Aunque la contaminación ha estado presente desde que se generó la vida en la Tierra, la naturaleza se encargaba de transformarla y reciclarla, pero a medida que creció la población humana, mediante sus actividades generó más y nuevos productos contaminantes que la naturaleza ya no fue capaz de asimilarlas a la velocidad con que los generamos, por lo que los problemas de la contaminación se agudizaron en algunas sitios. Fue a finales de los años veinte cuando la tecnología industrial creció aceleradamente y en consecuencia también crecieron y siguen creciendo desproporcionadamente las ciudades, la demanda de servicios y la población, lo que hace que se acelere el deterioro ambiental y se ponga en riesgo la vida de muchos sitios de la Tierra desde la última quinta parte del siglo. En muchas ciudades es muy grave la contaminación atmosférica y prácticamente no hay un solo río o lago que no esté contaminada por aguas negras domésticas, pesticidas, aceites, detergentes y una gran diversidad de desechos que tira el hombre y que afectan la pureza de las aguas, y en consecuencia a la flora y fauna acuáticos y a las cadenas alimenticias. El uso permanente de plaguicidas y fertilizantes, las descargas de sus aguas contaminadas con sustancias tóxicas y los tiraderos de toneladas de desechos sólidos tóxicos tanto de uso doméstico como industriales han provocado la deforestación, la erosión, la desertización y la inutilización de mucha tierra antes cultivable. Todo lo anterior indicado a la contaminación del aire y del suelo trae como consecuencia una disminución en la calidad de vida de muchas de las especies que habitamos la Tierra. El deterioro ambiental lo generamos con todas las actividades y es de graves consecuencias porque el hombre no es capaz de detectarlo inmediatamente y además parece que espera que afecte grande mente a su especie para aceptar que tiene la urgente necesidad de corregir sus acciones. Sin embargo, a partir de la década de los setenta el hombre aceptó que existen tres graves problemas que causan el deterioro ambiental: la gran explosión demográfica, el acelerado desarrollo industrial y la sobreexplotación de los recursos naturales. La población mundial rebasa los 6 000 millones de habitantes y se estima que rebasará los 10,000 millones para el año 2050. El mayor crecimiento de la población ocurre en los países pobres y en vías de desarrollo situados en Asia, África y Latinoamérica, y el crecimiento de la población exige mayor cantidad de alimentos, servicios y energía, la infraestructura de productos que consume produce mayor cantidad de contaminación y ellos mismos generan una gran cantidad de aguas residuales (tiradas sin tratamiento previo) y desechos contaminantes. Se forma un círculo vicioso en el que la sobrepoblación y la pobreza conducen al deterioro ambiental, que a su vez genera más pobreza.
64
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I El desarrollo industrial y tecnológico, además de consumir gran cantidad de energía y de recursos no renovables, ha introducido al medio ambiente una gran variedad de productos químicos sintéticos, muchos de esos tóxicos para los seres vivos, que la naturaleza no los degrada con la suficiente celeridad (ni el hombre los destruye sin contaminar) para que no causen daños en el medio ambientes naturales ha provocado la destrucción de muchos ecosistemas y la pérdida de muchas especies animales y vegetales. La extracción de petróleo y de minerales ha provocado la inutilización del aire, agua y suelo. Además, la mayor parte de la tierra cultivable está en uso y muy poca podrá volverse productiva para satisfacer la creciente demanda de alimento para los animales domésticos y para los humanos. El problema fundamental acerca de la contaminación, quizá sea más que ponerse de acuerdo en lo que es la contaminación o un contaminante, es la discrepancia entre las personas por la definición de los niveles aceptables de la contaminación, especialmente cuando la opción está entre el control de la contaminación y conservar el trabajo. En los países en vías de desarrollo esta situación se agrava por la falta de fuentes suficientes de trabajo y el alto nivel de contaminación de las actividades humanas diarias como: los desechos sólidos, líquidos y vapores del transporte y las industrias. La mayoría de los contaminantes son sustancias químicas sólidas. Líquidas o gaseosas producidas como subproductos o desechos cuando un recurso es extraído, procesado, transformado en productos y utilizado. También la contaminación puede producirse por las emisiones de energía en forma de calor, ruido o radiación, además de la contaminación por sustancias radiactivas.
65
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I HOJA DE TRABAJO 1.-
¿Qué pasos importantes se consideran para preparar el equipo de soldadura?
2.-
¿Qué pasos importantes se consideran para preparar el material base y de aporte?
3.-
¿En que consiste la operación de encender y mantener el arco eléctrico)
4.-
¿Qué pasos importantes se consideran para depositar cordones angostos?
5.-
¿Qué pasos importantes se consideran para depositar cordones anchos?
6.-
¿Cuáles son las características de una máquina asoldar con transformador?
7.-
¿Qué accesorios se consideran en la máquina a soldar?
8.-
¿Cómo se clasifica la máquina a soldar?
9.-
¿Qué importancia tiene la máquina de soldar con rectificador?
10.- ¿En qué casos se utiliza la máquina rotativa? 11.- ¿Cómo se clasifican las máquinas rotativas? 12.- ¿Qué herramientas de trabajo deben utilizarse con el equipo de soldadura? 13.- ¿Cómo se clasifica el arco eléctrico? 14- ¿Porqué se contraen y dilatan los materiales a soldarse? 15.- ¿Qué reglas considera usted para reducir el calentamiento de las piezas? 16.- ¿Cómo se determina el circuito eléctrico en la máquina de soldar? 17.- ¿Qué significan las siguientes siglas: ASA, DIN, UNE, SI?
66
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I HOJA DE TRABAJO
1. Proyectar las tres vistas principales de los sólidos en el sistema ASA
2. Proyectar las tres vistas principales de los sólidos en el sistema DIN
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SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I HOJA DE TRABAJO 3. Dibujar las vistas principales del Soporte Guía en el Sistema DIN y acotar según norma.
Altura total 65 mm
35
Centro del agujero
30
40 mm desde abajo
20
20
10
R
5 7,
50
15
45
120
65
4. Dibujar las 3 vistas principales en el Sistema ISO y ASA, de las siguientes perspectivas
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TAREA N° 3 SOLADURA AL ARCO EN UNIONES BISELADAS EN POSICIÓN PLANA (1G) • Soldar en ángulo exterior (PP) • Soldar en ángulo interior (PP) • Soldar a tope con bisel en “V” (PP)
25
3
E1G
150
6
70º - 80º 90
POSICIÓN
Nº
LONGITUDINAL
POSICIÓN
Prepare equipo de soldadura.
02
Prepare material base y de aporte.
03
Encender y mantener el arco eléctrico.
04
Soldar uniones.
01
PZA. CANT.
º
TRANSVERSAL
HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
ORDEN DE EJECUCIÓN
01
01
90
º
-
Cincel Martillo Guantes Mandil Lentes de protección y careta Tenaza Tapón de oído
SOLDAR UNIONES
150 x 150 x 6
St 37
DENOMINACIÓN
NORMA / DIMENSIONES
MATERIAL
SOLDAR EN POSICIÓN PLANA
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
HT
OBSERVACIONES
01/MCM
TIEMPO: 3 2 H r s . ESCALA: 1 / 2
REF. H O . 0 4 HOJA: 1 / 1 2004
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I OPERACIÓN SOLDAR UNIONES Es una operación manual que consiste en soldar uniones a tope en posición plana, utilizando una máquina soldadora eléctrica y electrodos adecuados para el soldeo. 90º
Esta operación la utiliza el soldador para soldar todo tipo de estructura, carrocerías, tanques de almacenamiento de combustible y de agua, puertas y ventanas.
45º a 70º
90º
PROCESO DE EJECUCIÓN Tabla 1
1° Paso: Prepare el equipo de soldadura.
Tipo de Revestimiento (b)
Clasificación AWS
2° Paso: Prepare el material base y de aporte. a) Seleccione el electrodo de acuerdo a la posición para soldar. (Ver Tabla 1). b) Prepare los bordes de la puntas a soldar, según normas de soldadura. c) Apuntale el material base a soldar (Fig. 1).
Posición de soldadura (a)
Tipo de Corriente (b)
E 6010
Alta celulosa-sodio
P, V, SC, H
CC +
E 6011
Alta celulosa-potasio
P, V, SC, H
CA o CC +
E6012
Rutílico - sodio
P, V, SC, H
CA o CC -
E6013
Rutílico - potasio
P, V, SC, H
CA O CC +
E 6020
Oxido de hierro
Filete H, P
CA o CC -
E 6027
Oxido de hierro Hierro en polvo
Filete H, P
CA o CC -
E 7014
Hierro en polvo Rutílico
P, V, SC, H
CA o CC +
E 7015
Bajo hidrógeno - Sodio
P, V, SC, H
CC +
E 7016
Bajo hidrógeno - Potasio
P, V, SC, H
CA o CC +
E 7018
Bajo hidrógeno - Potasio
P, V, SC, H
CA o CC +
E 7024
Hierro en polvo Rutílico
Filete H, P
CA o CC +
E 7027
Oxido de hierro Hierro en polvo
Filete H, P
CA o CC -
12 mm
OBSERVACIÓN 1. Mantenga la separación de las piezas durante el punteado usando cuñas si es necesario (Fig. 2). :
Fig. 1
2. Limpie los puntos con picador y cepillo.
Fig. 2
PRECAUCIÓN PROTÉJASE LA VISTA CON ANTEOJOS DE SEGURIDAD. (Fig. 3)
½ Espesor Plancha
Fig. 3
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
70
REF. HO.04.
1/2
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I 3° Paso: Suelde la unión. a) Inicie el arco a unos 15 mm del extremo. A continuación retroceder al extremo y luego continuar en la dirección de la soldadura. (Fig. 5)
15
Fig. 5
b) Incline el electrodo en dirección al avance (Fig. 6). OBSERVACIONES 1. Si la penetración es deficiente, aumente la intensidad. 2. Siempre que interrumpa el cordón, limpie el cráter, precaliente y rellénelo antes de continuar. (Fig. 7 y 8).
90º 45º a 70º
90º
Fig. 6
c) Termine la costura. (Fig. 9) d) Pique las escorias y salpicaduras con el martillo de peña o picaescoria. (Fig. 10)
Fig. 7
Fig. 8
e) Luego limpiar con un cepillo de alambre de acero. (Fig. 11)
4° PASO: Suelde al reverso. OBSERVACIONES 1.- Suelde con electrodo para dar acabado. 2.- Mantener el electrodo en ángulo recto respecto a la pieza. (Fig. 12) 3.- Al pasar por los puntos efectuados antes, debe hacerse con rapidez, pero deteniéndose un breve instante delante y detrás de ellos para asegurarse que la costura queda completamente fusionada con los puntos citados.
Fig. 9
Fig. 10
Fig. 11
Fig. 12
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
71
REF. HO.04.
2/2
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I ELECTRODOS Generalidades Los materiales de aporte son propiamente los electrodos, varillas, alambres, flujos, etc. Que constituyen el metal de aportación en la soldadura. Técnicamente sería muy confuso y muchas veces imposible seleccionar el material de aporte entre la gran variedad de marcas y tipos adecuados para cada trabajo, proceso de soldadura y metal base, si no existieran adecuados sistemas de normalización para estos materiales. EE.UU. tiene las Normas AWS; Alemania las Normas DIN; Japón las Normas JIS; Inglaterra la Norma BS; Rusia la Norma GOST; Perú la Norma correspondiente al TINTEC, etc. La Norma Técnica de mayor difusión y de empleo más generalizado es la establecida por la American Welding Society AWS (Sociedad Americana de Soldadura), con la que normalmente una marca en cada país establece las respectivas equivalencias de sus productos. Esta Norma nos servirá de guía para un estudio esquemático de los materiales de aporte en los procesos de soldadura de mayor empleo en el país. Una información detallada puede obtenerse por la AWS, Serie A5.X, que hasta Junio 1975 contaba con 22 especificaciones de materiales de aporte para soldadura. Soldadura Eléctrica Manual Los Electrodos Metálicos Constituyen un factor de gran importancia para obtener buenos resultados en la soldadura. Están compuestos de un núcleo metálico y un revestimiento químico. El Núcleo es una varilla metálica con una definida composición química para cada metal a que está destinado el electrodo. Los diversos elementos componentes del núcleo. Como el hierro, carbono, manganeso, silicio, fósforo, azufre y otros, proporcionan diferentes propiedades y características a la junta soldada. El núcleo metálico constituye la base del material de aporte, que es transferido a la pieza en forma de gotas, impulsado por la fuerza del arco eléctrico. El revestimiento, que se aplica en torno del núcleo metálico, es un compuesto de composición química definida para cada tipo del electrodo.
Funciones del revestimiento en la soldadura Cumple funciones indispensables y decisivas en la ejecución y calidad de la soldadura. Estas funciones podemos clasificarlas en: A.- Funciones eléctricas • Permitir el empleo de la corriente alterna. Como es, la corriente alterna cambia de polaridad 120 veces por segundo, creando en consecuencia una gran inestabilidad en el arco, agregando al revestimiento algunos elementos químicos que, al quemarse en el arco, producen gases especiales ionizados que mantienen la continuidad del arco. Cualquier electrodo para corriente alterna puede ser empleado también con corriente continua, pero no todos los electrodos fabricados para corriente continua pueden ser utilizados con corriente alterna. • Facilitar el encendido del arco y mantenerlo con facilidad durante la ejecución de la soldadura.
72
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I B.- Funciones metalúrgicas • Proteger el metal fundido de los gases dañinos del aire. El aire contiene oxígeno y nitrógeno en grandes cantidades, las que al combinarse con el metal fundido forman óxidos y nitruros debilitándolo, haciéndolo poroso, frágil, y menos resistente a la tracción y al impacto. • Formar la escoria protectora del metal caliente. Ciertas materias del revestimiento se funde y se mezclan con el metal de soldadura y van recogiendo las impurezas del metal, haciéndolas flotar en la superficie del metal fundido. Así se forma la escoria que protege al cordón caliente, retardando su enfriamiento, para que no llegue a templarse por el contacto violento con el aire frío, permitiendo que los gases escapen del metal. • Compensar la pérdida de los elementos que, por acción de la alta temperatura del arco eléctrico tiende a desaparecer durante el proceso de fusión. Los elementos de compensación mejoran muchas veces al metal depositado y le dan características mecánicas superiores al metal base. • Aportar elementos de aleación para obtener propiedades y características determinadas en el metal depositado. C.- Funciones mecánicas • El revestimiento tiende a fundirse inmediatamente después que el núcleo metálico, formando una concavidad; de forma tal que el revestimiento permita dirigir la fuerza del arco y las gotas del metal fundido en la dirección deseada. Esta función que cumple el revestimiento es de gran utilidad, sobre todo en posiciones forzadas. (Fig. 1 A - B) • Permitir el depósito de cordones, “arrastrando” el electrodo. En muchos casos, el revestimiento establece contacto con la pieza, cuando se está soldando. En realidad, el revestimiento, que sobresale del núcleo, establece la separación entre la pieza y el extremo del núcleo metálico y entonces el arco arde dentro de la concavidad formada por el revestimiento. ELECTRODO DESNUDO
ELECTRODO DESNUDO ARCO VOLTAICO INESTABLE
A
Aire Aire
ELECTRODO REVESTIDO
B
ELECTRODO REVESTIDO
Escoria
ARCO VOLTAICO ESTABLE
Campana de gas protector
Fig. 1
73
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Composición Básica del Revestimiento En el revestimiento de un determinado tipo de electrodo puede intervenir 10 o más componentes químicos. Cada elemento tiene un efecto prefijado, o varios a la vez, en el momento de soldar y en los resultados finales. Los elementos, que intervienen en le composición de los revestimientos, son minerales, silicatos, ácidos, fundentes, bases, sustancias orgánicas y, por los efectos que producen o por la función que desempeña, podemos clasificarlos en 4 grupos principales: • Elementos o materiales ionizantes Que facilitan el encendido y mantenimiento del arco y permiten que éste arda tranquilamente, de modo tal que las gotas de metal provenientes del electrodo fluyan hacia el metal base de manera suave y uniforme. • Elementos generadores de gases protectores Que al arder producen gases protectores del arco y no permiten que elementos extraños entre en la composición del metal fundido, lo que haría que éste pierda sus propiedades y características. Algunas veces según actúan en forma de cubierta o escudo o también combinándose con el oxígeno y el nitrógeno. • Elementos productores de escoria Su misión consiste en proteger el material fundido contra la entrada de oxígeno y nitrógeno del aire, lo que se consigue tapando el baño de fusión mediante una capa de escoria, que así mismo debe retrasar la solidificación del material y, en consecuencia, prevenir un temple no deseado y, al mismo tiempo, facilitar la fusión y expulsión de los gases del metal fundido. • Elementos aportantes de materiales de aleación Actúan en dos sentidos: o bien se mezclan con el metal fundido en forma de componentes de la aleación metálica o bien actúan como desoxidante y desnitradores para mejorar la calidad de la aleación. Propiedades como la resistencia a la tracción, la dureza, resistencia a la corrosión, etc. Pueden ser mejoradas mediante la incorporación de compuestos metálicos en el revestimiento. Resumen de las funciones de algunas materias primas Materias Primas MINERALES Oxido de hierro
Función Principal
Rutilo (TiO2 ) Cuarzo (SiO2 )
Agente oxidante. Da características de acidez al revestimiento. Forma escoria - Estabiliza el arco Forma escoria.
FUNDENTES Fluorita Caolín
Fluidifica escoria de basicidad Forma escoria
Talco Feldespato Amianto Silicato de potasio Silicato de sodio Calcita (CO3 Ca) Magnesita (CO3 Mg) Dolomita (CO3 )2 Mg
Forma escoria Forma escoria Forma escoria. Da resistencia al revestimiento Estabiliza el arco. Forma Escoria- Aglomera. Forma escoria-Aglomera Da protección gaseosa Estabiliza el arco. Da protección gaseosa Estabiliza el arco Da protección gaseosa
MATERIAS ORGÁNICAS Celulosa Da protección gaseosa
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Funciones Secundarias
Estabiliza el arco
Estabiliza el arco. Da resistencia al revestimiento.
Estabiliza el arco. Da basicidad a la Escoria. Agente oxidante. Da basicidad a la escoria. Da basicidad a la escoria. Reductor - Da resistencia al revestimiento
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Concepto de Electrodo El electrodo es una varilla metálica especialmente preparada, para servir como material de aporte en los procesos de soldadura por arco. Se fabrican de metal ferroso y no ferroso. Parte del Electrodo Revestido: Tiene un núcleo metálico, un revestimiento a base de sustancias químicas y un extremo no revestido para fijarlo en el porta electrodo (Fig. 2). Extremo No Revestido
Revestimiento
Fig. 2
Núcleo Metálico
El núcleo: Es la parte metálica del electrodo que sirve como material de aporte. Su composición química varia y su selección se hace de acuerdo al material de la pieza a soldar. El revestimiento: Es un material que esta compuesto por distintas sustancias químicas. Tiene las funciones: a) Dirige el arco, conduciéndolo a una fusión equilibrada y uniforme. b) Crea gases que actúan como protección, evitando el acceso de oxigeno y de nitrógeno provenientes del aire circundante (Fig. 3) c) Produce una escoria que cubre la soldadura, evitando el enfriamiento brusco y también el contacto del oxigeno y el nitrógeno cuando esta caliente (Fig. 3) d) Contiene determinados elementos que permiten obtener una buena fusión con los distintos tipos de metales. e) Estabiliza el arco. Electrodo
Recubrimiento Metal De Aporte Escoria Gas Protector
Metal Depositado Cráter
Arco
Metal Base
Fig. 3
Condiciones de uso: 1. Los electrodos deben estar libres de humedad debiéndose conservar en lugar seco. 2. Deben usarse con amperajes adecuados a su grosor para evitar calentamientos excesivos que afectan las características de su revestimiento. 75
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Aplicaciones en la fabricación En nuestro país nos regimos por las normas de clasificación de la sociedad americana de soldadura "A.W.S.". este organismo especializado del campo de la soldadura ha establecido un sistema que clasifica todos los electrodos y varillas para soldar, tanto para aceros dulces y de baja aleación, como para aceros inoxidables, metales no ferrosos y otras aleaciones. Aceros Dulces y de Baja Aleación.- El sistema de clasificación de estos electrodos es numérico. Según el sistema establecida por la "AWS", corresponde a cada tipo del electrodo un numero de terminado. El número que se asigna a un tipo de electrodo, y que puede constar de 4 o 5 cifras, encierra una vasta información sobre el electrodo y comprende: a.- La resistencia mínima a la tracción del deposito del electrodo, medida en miles de libras por cada pulgada cuadrada de sección transversal. b.- La posición o posiciones en que puede emplearse el electrodo. c.- Clase de corriente eléctrica, continua o alterna, que debe utilizarse. d.- Polaridad apropiada - directa o invertida - que debe ser empleada. e.- Tipo de revestimiento. f.- Características del arco y penetración. g.- Otras informaciones. ! La explicación del Sistema es la siguiente: tomemos como ejemplo el electrodo cuya clasificación, de acuerdo a la "AWS"; es el E-6010. En este caso, el numero del electrodo solo es de cuatro cifras. EJEMPLO
Polaridad invertida en CC Alta calidad Arco penetrante Penetración profunda
Soldadura Eléctrica
E-6010 Resistencia mínima a la tracción 60,000 Ibs/pulg²
Toda posición
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SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I El número 4: ejemplo:
E-7014:indica que se puede usar con corriente alterna y continua (cualquier polaridad), el revestimiento es de hierro en polvo y proporciona un rápido relleno.
El número 5: ejemplo:
E-7015:señala que el electrodo sólo es utilizable con corriente continua (polaridad invertida) y que el revestimiento es de bajo hidrógeno.
El número 6: ejemplo:
E-7016: señala que el electrodo puede usarse con corriente alterna y con corriente continua (polaridad invertida) y que el revestimiento es de bajo hidrógeno.
El número 7: ejemplo:
E-6027: indica que el electrodo puede utilizarse con cualquier clase de corriente: alterna o continua (cualquier polaridad) y el revestimiento es de hierro en polvo, proporcionando un mayor y más rápido relleno de las juntas de soldadura.
El número 8: ejemplo:
E-7018: señala que puede emplearse tanto la corriente alterna como la corriente continua (polaridad invertida), que el revestimiento es de bajo hidrógeno y, en consecuencia, como todos los electrodos de bajo hidrógeno, se emplea en los aceros de pobre soldabilidad y, en general, donde se pretenda alcanzar una mayor resistencia y seguridad.
NOTA.- Estas numeraciones sólo son de los electrodos para soldadura de aceros de bajo contenido de carbono. CÓDIGO DE COLORES NEMA.- Significa Asociación de Fabricantes de Productos Eléctricos de los Estados Unidos (National Electric Manufacturing Association). Con el fin de poder diferenciar los electrodos, la Nema ha establecido un código de colores distintos para cada clase de electrodos.
(G) Grupo
Fig. 4
(P) Punto
(E) Extremo
Con los colores establecidos por la Nema, para cada clase AWS se pueden marcar idénticamente los electrodos del mismo tipo , pero de diferente marca o fabricación; es decir que, conociendo los colores que corresponden a una clase, es posible identificar a este electrodo, sea cual fuere la marca a la que pertenezca. Los colores distintos se marcan en .los lugares que se indican en la figura anterior (Fig. 4).
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SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I CLASIFICACIÓN Selección apropiada del electrodo a emplear según el tipo de junta Los aceros de bajo contenido de carbono, llamados aceros dulces, y los aceros de baja aleación son los de uso más generalizado en la industria, abarcando su empleo desde la fabricación de rejas y puertas hasta calderos, estructuras, barcos, tolvas, carros transportadores de mineral, tuberías diversas, puentes, bases de máquinas, equipos camioneros, chasis, carrocerías, tanques de almacenaje, vagones ferroviarios, equipos agrícolas, muelles, etc. (Fig. 1) Los electrodos se clasifican en: A. Electrodos Celulósicos Penetración profunda. El revestimiento de estos electrodos contiene una adecuada proporción de elementos químicos de naturaleza celulósica.
Fig. 1
Durante el encendido y el mantenimiento del arco, la celulosa se descompone en anhídrido carbónico y vapor de agua, formando una gran cantidad de gases que, al buscar rápida salida por el extremo del electrodo, produce un efecto de chorro similar al de un avión a reacción. La fuerza de los gases excava el material caliente y permite que la mezcla fundida del metal base y del electrodo penetre a una mayor profundidad. Aclarado el efecto de la celulosa, comprendemos su relación con la penetración profunda que es la característica predominante de estos electrodos. Características generales de los electrodos celulósicos Son: penetración profunda, arco potente y estable, calidad del deposito a prueba de Rayos X, solidificación rápida de los cordones (lo que permite su eficaz empleo en todas las posiciones de soldadura, ideal para posiciones forzadas, aun en materiales sucios u oxidados) y escoria liviana. Electrodos del grupo celulósico, según la clasificación de la A.W.S. E-6010, E-6011, E-7010. Electrodos OERLIKON del Grupo Celulósico • CELLOCORD P Clase AWS E 6010 • CELLOCORD AP Clase AWS E 6011 • CELLOCORD 70 Clase AWS E 7010-A 1 78
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I B.
Electrodos Rutílicos Mediana penetración y mejor presentación Los elementos rutílicos en el revestimiento permite un fácil encendido y mantenimiento del arco siendo lo más apropiados para operarios soldadores principiantes o con poca experiencia en soldadura eléctrica al arco. La penetración que se logra con estos electrodos es mediana. Esta características es de importancia cuando se sueldan planchas, perfiles y tubos de espesores delgados.(Fig.2). La forma y aspecto mas vistoso del cordón, la clase de escoria liviana y fácil de desprender, así como la fluidez del electrodo encendido, son derivados de la adecuada proporción de rutilo que poseen estos electrodos. Características generales de los electrodos rutílicos.- Son mediana penetración, cordones de buen aspecto, excelente calidad de los depósitos de soldadura, facilidad de encendido y mantenimiento del arco eléctrico; escoria liviana y fácil de desprender, fluidez y rapidez de fusión del electrodo. Electrodos del grupo rutílico, según la clasificación de la a.w.s E-6012, E-6013. Electrodos OERLIKON del Grupo Rutílico • OVERCORD F Clase AWS E 6012 • OVERCORD M Clase AWS E 6012 • AGACORD Clase AWS E 6013 • OVERCORD Clase AWS E 6013 • OVERCORD S Clase AWS E 6013
C.
15
1
5
11 7
13 4
3 14 10
9
8 12 6
2
16
Fig. 2
Electrodos de Hierro en Polvo El revestimiento de estos electrodos posee cantidad apreciable de hiero finamente pulverizado. Al soldar con estos electrodos, hasta un tercio de metal depositado proviene del revestimiento y dos tercios, del núcleo metálico. La fabricación de estos electrodos favorece ampliamente a la industria, porque con su aplicación se logra una mayor disposición del material en menor tiempo de labor del operario soldador; esta reducción del tiempo de trabajo rebaja los costos de la obra que se realiza. El mayor rendimiento que se logra con estos electrodos es el resultado de la utilización más eficiente del calor generado por el arco eléctrico. La alta temperatura generada por el arco funde, simultáneamente, la pieza a soldar, la varilla del revestimiento y también el hierro en polvo del revestimiento. Como consecuencia, se deposita mayor cantidad de material por cada amperio que es utilizable por la máquina de soldar, ahorrando energía eléctrica. Características generales de los electrodos celulósicos Son: Relleno rápido de las juntas, Penetración moderada, Arco suave y estable, Buena calidad de la soldadura, Escoria abundante que se desprende por sí sola al enfriarse, Cordones de perfecto acabado, similares a los que se consiguen por soldadura automática. (Fig. 3) Electrodos OERLIKON del grupo Hierro en Polvo • FERROCITO 24 Clase AWS E 7024 • FERROCITO 27 Clase AWS E 6027 • FERROCITO 27-G Clase AWS E 6027 (Gravedad)
Fig. 3
1
2 79
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I D.
Electrodos de bajo hidrógeno para aceros de baja aleación y difícil soldabilidad. Algunos aceros de mediana y alto carbono, los aceros de baja aleación y en general todos los aceros con alto contenido de azufre, tiende a agrietarse o bien a presentar zonas frágiles en el depósito de soldadura. El agrietamiento es debido a que el hidrógeno del aire o el hidrógeno proveniente del revestimiento afecta el metal cuando esta en estado semifluído. Para contrarrestar ese efecto nocivo del hidrógeno al soldar los aceros arriba indicados, se fabrica electrodos de bajo hidrógeno que básicamente contiene una mínima proporción de hidrógeno en su revestimiento. Poseen además dos elementos en su revestimiento que mejoran la calidad de la soldadura: el carbonato de calcio y la fluorita. El carbonato de calcio, al arder, se descompone en óxido de calcio y gas carbónico; el óxido de calcio se combina con las impurezas, como el fósforo y el azufre, perdiéndose en forma de escorias y quedando el metal depositado libre de impurezas; el gas carbónico actúa como protector del metal en fusión. La fluorita se descompone, al arder, en calcio y en flúor; el flúor se combina con el hidrógeno formando gas fluorhídrico. Este gas, de composición química muy estable, se escapa y desaparece del acero que se ha soldado dejando de esta manera un deposito casi libre de hidrógeno. Otra función del carbonato de calcio y de la fluorita es la refinación del grano metálico del deposito, quedando un deposito de metal más elástico. En la actualidad, las plantas siderúrgicas fabrican una gran variedad de aceros de baja aleación, y la industria peruana, al igual que la europea, japonesa y norteamericana, emplea cada día mayor cantidad y variedad de estos aceros. Es necesario, pues, reducir a los electrodos de bajo hidrógeno a fin de lograr soldaduras más resistentes, seguras y de mayor garantía. (Fig. 4) Características generales de los electrodos de bajo hidrógeno. Son: Penetración mediana, propiedades mecánicas excepcionales y depósitos de muy alta calidad. Electrodos del grupo de bajo hidrogeno según la clasificación de A.W.S. E-7016, E-7018, E-11018. Electrodos OERLIKON del grupo de Bajo Hidrógeno a) Básicos de revestimiento simple • UNIVERS Clase AWS • SUPERCITO Clase AWS • UNIVERS CR Clase AWS • TENACITO 80 Clase AWS • TENACITO 110 Clase AWS
E 7016 E 7018 E 9016-B3 E 8018-C3 E 11018-G
b) Básicos de doble revestimiento • SPEZIAL Clase AWS E 7016 • TENACITO 60 Clase AWS E 7018-G • TENACITO 65 Clase AWS E 9018-G • TENACITO 70 Clase AWS E 8018-G • TENACITO 75 Clase AWS E 10018-G Fig. 4
80
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Designación e Interpretación de los Electrodos Según Norma A.W.S. para Aceros al Carbono y Aceros de Baja Aleación. Tomando como ejemplo los electrodos E-6011 (CELLOCORD AP), E-7010 (CELLOCORD 70), E-7018 (SUPERCITO) y E-11018 (TENACITO 110), podemos interpretar la Norma, guiándonos por las tablas No. 1 y 2. Interpretación de la Norma
ELECTRODO
TODA POSICIÓN
0.5% Mo
E 7010 - A1 R.T. 80,000 lbs/pulg 2
TIPO DE CORRIENTE Y REVESTIMIENTO
a)
La letra E designa el producto: Electrodo para soldadura eléctrica manual.
b)
Los primeros 2 dígitos - en número de 4 dígitos - o 3 dígitos-en un numero de 5 dígitos. Señalan la resistencia mínima a la tracción: E E E
d)
60XX 70XX 110XX
62,000 72,000 110,000
Ibs. Pulg² mínimo Ibs. Pulg² mínimo Ibs. Pulg² mínimo.
El último dígito íntimamente relacionado con el penúltimo, es indicativo del tipo de corriente eléctrica y polaridad en la que mejor trabaja el electrodo e identifica a su vez el tipo de revestimiento, el que es calificado según el porcentaje de materia prima contenida en el revestimiento el que es calificado según el mayor porcentaje de materia prima contenida en el revestimiento; Por ejemplo El electrodo E-6010 tiene un alto contenido de celulosa en el revestimiento aproximadamente un 30% o más; por ello es que a este electrodo se le califica como un electrodo de tipo celulósico. Similar calificación se da en los otros electrodos. 81
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Código de Colores de la Nema para la Identificación de los Electrodos Clasificados por la American Welding Society (AWS). (E) (E)
(P)
(P) (P) (G) (G) Lugar de sujeción al centro del electrodo.
(G)
Lugar de su sujeción al extremo del electrodo.
Clase AWS
Color del extremo (E)
Color del punto (P)
Clase AWS
ACEROS POBRES EN CARBONO Y DE BAJA ALEACIÓN. xx10 xx11 xx14 xx24 xx27 xx28 y todo el grupo 60xx Color del grupo (G): Ninguno.
E-6010 E-6012 E-6013 E-6020 E-6015 E-6011 E-6024 E-6016 E-6030 E-6027 E-7010G E-7010-AL E-7011G E-7011-AL E-7014 E-7024 E-7028 E-8010G E-8010-B1 E-8010-B2 E-8011G E-8011-B1 E-9010G E-9011G E-8011-B2 E-10010G E-10011G E-6014 E-6028 E-6018
ninguno ninguno ninguno ninguno ninguno ninguno ninguno ninguno ninguno ninguno azul azul azul azul negro negro negro blanco blanco blanco blanco blanco marrón marrón marrón verde verde rojo rojo rojo
cobre y aleaciones de cobre color del grupo (G): azul. E-Cu-Ni ninguno E-Cu verde E-Cu-Si rojo E-Cu-Sn-C amarillo
Color del extremo (E)
Color del punto (P)
BAJO HIDROGENO - ACEROS DE ALEACIÓN xx15 xx16 y xx18 excepto el grupo 60xx. Color del grupo (G): Verde
ninguno blanco marrón verde rojo azul amarillo naranja violeta plata ninguno blanco azul amarillo marrón amarillo negro ninguno marrón verde azul negro ninguno azul azul ninguno azul marrón negro naranja
E-7015 azul rojo E7016 azul naranja E-7018 negro naranja E-8018G negro azul E-8016G blanco amarillo E-8015G gris rojo E-9015G marrón rojo E-9016G marrón naranja E-9018G violeta azul E-10015G verde rojo E-10016G verde naranja E-10018G verde azul E-11015G rojo rojo E-11016G rojo amarillo E-11018G rojo azul E-12015G naranja rojo E-12016G naranja naranja E-12018G naranja azul. Aceros al cromo y al cromo niquel color del grupo (G): - negro para corriente continua - amarillo para corriente alterna y corriente continua. E-308ELEC marrón ninguno 15 E-316ELEC marrón blanco 15 E-330-15 verde ninguno E-312-15 verde rojo E-310-15 rojo ninguno
azul ninguno ninguno azul
E-308-15 E-347-15 E-316-15 E-318-15 E-309-15 E-502-15 E-410-15 E-430-15
82
amarillo amarillo amarillo amarillo negro gris gris gris
ninguno azul azul blanco ninguno azul marrón verde
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Electrodos Según DIN
P UT
Para soldar aceros inoxidables. DIN 8556 : E Ti199-C26 ; UTP 6820 LC AWS : E 308 L-16
65
P UT
P UT
62
8
3
P UT
P UT
61
20 68
Fig. 5
Campo de aplicación UTP 6820 LC (Fig. 5) se usa para soldaduras de unión y de revestimiento en aceros cromo-níquel 19/9, químicamente resistente a la corrosión, de bajo contenido de carbono así como en los mismos tipos estabilizados y no estabilizados. Se pueden soldar también aceros de la misma aleación, así como aceros inoxidables al cromo. UTP 6820 LC se aplica ventajosa y económicamente sobre todo en los aceros indicados a continuación: AISI
DIN
No. de material base
No estabilizado
304 L 302 304 ---
X X X GX
2 CrNi 12 CrNi 5 CrNi 10 CrNi
18 18 18 18
9 8 9 8
Estabilizado
202 321 347
X X X Gx
8 10 10 7
17 18 18 18
8 9 9 9
CrMnNi CrNiTi CrNiNb CrNiNb
1.4306 1.4300 1.4301 1.4312 5
1.4371 1.4541 1.4550 1.4552
El depósito del electrodo UTP 6820 LC, en relación con materiales base semejantes (de bajo contenido de carbono), permanece estable a temperaturas de servicio elevadas. Características de la soldadura UTP 6820 LC se utiliza en todas la posiciones, excepto la vertical descendente. Tiene un arco estable que se enciende y reenciende fácilmente. Separación de la escoria sin dificultad. Aspecto de la superficie del cordón liso y fino, sin socavaciones. Normas:
DIN 8556 E22 12 R26 E23 12 nC R26 E22 12 Nb R26
AWS: E309-16 E309 L-16 E309 Cb-16
UTP 6824 neutral UTP 6824 Lc Blanca UTP 6824 Cb Negra
Campo de aplicación Los electrodos austeníticos UTP 6824, UTP 6824 LC y UTP 6824 Cb -16 se emplea para unir aceros CrNi de similar análisis, de más baja aleación, estabilizados y no estabilizados, así como resistentes a la corrosión y el calor. Un campo especial de aplicación es el revestimiento (cladding) de aceros no aleados o de más baja aleación cuando en la primera capa se pretende lograr una aleación 18/8 CrNi. Características de la soldadura Indicado para unir aceros ferríticos con austeníticos, como por ej. AISI 1010 con AISI 308. Depósito resistente a altas temperaturas. Análisis standard del depósito en % UTP Tipo 6824 6824 LC 6824 Cb
AWS E309 -16 E309 L -16 E309 Cb -16
C < 0.1<0.9 < 0.05 < 0.1<0.9 83
Si 1.0 <0.9 1.0
Mn 24 1.0 24
Cr 13 24 13
Ni 13 0.8
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Aceros de baja y mediana aleación según DIN Norma: DIN 1913 : E 51 55 B10 / UTP 613 Kb AWS : E 7018 Campo de aplicación UTP 613 Kb, se recomienda para trabajos de soldadura en aceros estructurales, de construcción, aceros para calderas y tuberías, aceros de grano fino, así como para aceros con un contenido de carbono hasta 0.6%. Se recomienda principalmente para los siguientes materiales base: DIN Aceros estructurales St 34 - St 60 Aceros de grano fino St-W-TT St E 26-36 Aceros para calderas HI-HIV; 17 Mn4 Aceros para tubos St 35 - St 55 ; St 34.7 - St 53.7; St 35.8 - St 45.8 Aceros para la construcción naval Calidad A-E Aceros fundidos GS 38 - GS 52 Características de la soldadura UTP 613 Kb puede soldarse bien en todas las posiciones. Tiene un arco estable. El depósito es a prueba de grietas, resistente al envejecimiento y no se ve afectado por las impurezas en los aceros. Puede utilizarse corriente alterna, siempre y cuando la tensión en vacío de la fuente de poder sea lo suficientemente alta. Rendimiento 120%. Norma:
DIN 1913 : E 5154 B 10 / UTP 62
Campo de aplicación UTP 62 se recomienda para uniones y revestimientos en la construcción de maquinas, calderas, aparatos y aceros fundidos de calidades comunes, así como aceros estructurales de grano fino con resistencia a la tracción de 45 hasta 70 Kp/mm² como: St 50 St 45.8 H III; HIV St 60 St 47.7 17 Mn 4 GS 45-60 St 60.7 19 Mn 5 y sobre todo para aceros de los siguientes tipos: ASTM A 209 T 1 15 Mo 3 ASTM A 157 Gr C1 GS 22 Mo 4
Resistentes al calor hasta 500°C
UTP 62 se recomienda también para capas de colchón elástico en el revestimiento de aceros al carbono. Características de la soldadura UTP 62 se puede soldar en todas las posiciones. La escoria se quita con facilidad. La superficie de los cordones es lisa y sin socavaciones. El depósito es a prueba de grietas. Rendimiento aprox. 130%. Composición del depósito C Si Mn Mo Instrucciones para soldar Arco corto. Utilizar sólo electrodos secos. Electrodos húmedos deberán secarse durante 2 - 3 horas a 250 - 300°C. 84
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I APLICACIONES Para asegurar una soldadura de calidad (Fig. 1), deben tenerse muy en cuenta los cinco factores siguientes: 1. Electrodo adecuado 2. Longitud de arco correcta 3. Intensidad de corriente adecuada 4. Velocidad de avance conveniente y 5. Una buena posición del electrodo. Fig. 1
1.- Electrodo adecuado La elección del electrodo adecuado para cualquier operación de soldadura implica la consideración de factores tales como la posición de soldeo, las características del metal base, el diámetro del electrodo, el tipo de unión y la intensidad de corriente. En el mercado se encuentra una gran variedad de tipos de electrodos y para su aplicación correcta el soldador debe conocer el comportamiento que puede esperarse de cada uno de ellos. Si se conocen las características de los electrodos a utilizar, podrán predecirse, con una mayor seguridad, los resultados que se pueden conseguir. Cuando no se utiliza el electrodo adecuado, es casi imposible conseguir los resultados. 2.- Longitud de arco correcta Trabajar con una longitud correcta es uno de los factores determinantes de la calidad de la soldadura. Si el arco es demasiado largo, el metal de aportación pasa del electrodo a la pieza en forma de grandes glóbulos que se depositan de forma irregular. Esto produce un cordón de mal aspecto, muy ancho con excesivas proyecciones y sin suficiente ligazón entre el material base y el material aportador. Si por el contrario, el arco es demasiado corto, no genera suficiente calor para fundir adecuadamente el metal base. Además, el electrodo se pega con frecuencia y el cordón queda muy abultado, desigual y con aguas muy regulares. La longitud de arco depende del tipo de soldadura a realizar y del diámetro del electrodo. Para electrodos de pequeño diámetro deben utilizarse arcos más cortos que cuando se suelda con electrodos de gran diámetro. Como regla general, la longitud de arco debe tomarse aproximadamente igual al diámetro del electrodo. Por ejemplo, para soldar con un electrodo de 4mm de diámetro, debe llevarse un arco de unos 4mm de longitud. La longitud de arco también depende de la posición de soldadura. Así, para soldar en vertical, o en techo, deben llevarse arcos más cortos que para el soldeo en horizontal, pues esto permite un mejor control del baño de fusión.
85
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
La longitud del arco no sólo afecta al aspecto del cordón, sino que también tiene una gran influencia sobre la limpieza y calidad de la soldadura. Así un arco demasiado largo permite la incorporación de aire a la corriente gaseosa del arco, lo que origina oxidaciones y nutriciones en el metal, que disminuyen la calidad de la junta. Además, un arco de longitud excesiva provoca grandes pérdidas de calor a través del aire y numerosas proyecciones.
Fig. 2 Influencia de la longitud de arco sobre el aspecto del cordón. Arriba : Arco de longitud excesiva. Centro : Arco muy corto. Abajo : Arco de longitud correcta.
En la Fig. 2 se muestra tres cordones depositados con distintas longitudes de arco. El de la parte superior, de aspecto irregular y con gran cantidad de proyecciones, ha sido depositado con un arco excesivamente largo. En el del centro, depositado con un arco muy corto, hay que destacar su gran altura, que nos indica una penetración insuficiente. En la parte de abajo se muestra una soldadura correcto. En este caso, el cordón presenta la forma adecuada y las aguas están uniformemente espaciadas. 3.- Intensidad de corriente adecuada Si la corriente es demasiado alta, el electrodo funde muy de prisa y el baño de fusión es muy grande e irregular. Si, por el contrario, la corriente es muy baja suficiente calor para fundir el metal base y el baño de fusión es muy pequeño. Además, el cordón queda muy abombado y de forma irregular (ver Fig. 3).
Fig. 3 - Influencia de diversos factores sobre la forma del cordón. (The Lincoln Electric Co) A. Corriente, voltaje y velocidad normales. B. Corriente muy baja. C. Corriente muy alta. D. Voltaje muy bajo.
E. Voltaje muy alto. F. Velocidad de avance muy pequeña. G. Velocidad de avance excesiva.
86
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I 4. Velocidad de avance Cuando la velocidad de soldadura es excesiva, el baño de fusión no permanece líquido el tiempo suficiente para desprenderse de todas las impurezas, por lo que éstas quedan aprisionadas en el mismo, produciéndose inclusiones. El cordón queda muy estrecho y con aguas afiladas. Si la velocidad es muy lenta el material se amontona produciendo cordones muy anchos y gruesos y que presentan aguas casi rectas (ver Fig. 3). 5. Posición del electrodo La posición del electrodo con relación a las piezas tiene una gran influencia sobre la forma del cordón y es particularmente importante en los cordones en ángulo y en determinadas posiciones de soldeo. La posición del electrodo queda definida por dos ángulos: el ángulo de inclinación longitudinal y el ángulo de inclinación lateral. El ángulo de inclinación longitudinal es el que forma el electrodo con el cordón de soldadura. Si se mide desde la perpendicular al cordón este ángulo suele oscilar entre 15º y 30°, dependiendo del estilo del soldador y de las condiciones de soldadura. El ángulo de inclinación lateral es el que forma el electrodo con las piezas a soldar, medido en dirección perpendicular a la soldadura. Normalmente suele ser la mitad del ángulo que forman las piezas a soldar (Fig 4). Ordinariamente, una variación en el ángulo lateral, de unos 15°, en uno u otro sentido, no suele afectar al aspecto ni a la calidad del cordón.
Perpendicular al cordón.
15 a 30º
Angulo de inclinación lateral
Inclinación longitudinal
90º
desde la horizontal
CORDONES EN ÁNGULO
UNOS 45º
PRIMER CORDÓN
UNOS 70º
SEGUNDO CORDÓN
UNOS 30º
TERCER CORDÓN
FIG. 4
Para conseguir una buena soldadura es importante llevar el electrodo en la posición correcta 87
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Defectos en la Soldadura Las mordeduras son un tipo de defecto que se produce cuando se suelda con una corriente excesiva. Este exceso de corriente origina unos pequeños surcos en el metal base, a uno o ambos lados del cordón y a lo largo del mismo, que reducen considerablemente la resistencia de la soldadura (ver Fig. 5). Las mordeduras también pueden producirse en las uniones en ángulo, cuando no se realiza una aportación de material suficiente sobre la pieza vertical. Esto puede corregirse por un ligero cambio en la posición del electrodo. Las pegaduras se presentan cuando la corriente de soldadura es demasiado baja. En este caso, el metal de aportación procedente del electrodo se deposita sobre una zona del metal base que aun no está en estado de fusión, por lo que no se consigue una unión intima entre ambos metales (ver Fig. 6).
Mordedura Cordón PEGADURA
REMATE CORRECTO
Mordedura
Cordón
PENETRACIÓN
Fig. 5
-
Las mordeduras debilitan notablemente la soldadura.
Fig. 6 -
88
Cuando no se aporta suficiente calor, se producen pegaduras como la que se muestra de arriba. La figura de abajo nos muestra una soldadura satisfactoria.
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Limpieza de la soldadura Como sabemos, cuando se realiza una soldadura por arco con electrodos revestidos, el cordón queda cubierto con una capa de escoria. Si la soldadura requiere la aportación de nuevas capas de metal sobre la anterior, debe eliminarse previamente la escoria. En caso contrario se mezclará con la nueva aportación de metal, produciendo inclusiones que debilitan la soldadura. La eliminación de la escoria se realiza golpeando la soldadura con una piqueta. La dirección de los golpes debe ser tal que las partículas de escoria salgan proyectadas en dirección opuesta a nosotros (ver Fig. 7). Fig. 7 La eliminación de la escoria se realiza golpeando con una piqueta.
Para la limpieza de la escoria, llevar siempre gafas de seguridad. Hay que procurar no golpear el cordón demasiado fuerte, pues puede dañarse la estructura. Después de golpeada la soldadura deben rascarse ambos bordes del cordón con el extremo puntiagudo de la piqueta a fin de eliminar pequeñas partículas de escoria que hayan podido quedar adheridas. A continuación del picado de la escoria debe realizarse un cepillado enérgico de la soldadura, utilizando un cepillo de alambre (ver Fig. 8).
Fig. 8 Después del picado, cepillar la soldadura con un cepillo de alambre. (Holbart Brothers Co.) 89
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Aplicaciones adecuadas del Electrodo CONDICIONES A CUMPLIR
Costura en doble V en barras de tracción con gran espesor de material en posición plana PA
Costura a tope y en Garganta en tubos Electrosoldados, de chapa delgada, en posiciones forzadas.
TIPO DE ELECTRODO
ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN
BASICOS SUPERCITO TENACITO 80
RUTILICOS SERIE OVERCORD
Costura en garganta a = 5mm en planchas largas, posición plana u horizontal PA y PB.
HIERRO EN POLVO SERIE FERROCITO
Costura en garganta en repisas de plancha de 10mm de espesor en posiciones forzadas
CELULOSICOS CONVENCIONALES Y/O RUTILICOS O BASICOS
COSTURA 1 CELULOSICOS ESPECIALES Costura a tope en COSTURA 2 tuberías (pipelines) en posiciones forzadas RUTILICOS CELULOSICOS CONVENCIONALES Y/O BASICOS 90
Costura 1
Costura 2
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I MAGNITUDES EN CADA CIRCUITO Tensión Supongamos dos tanques de agua situados a distintas alturas: Por ejemplo uno a 6 my otro a 220 m, a los que conectamos dos tubos de bajada de igual diámetro, de 25 mm. Es previsible que podremos detener la salida del agua del tanque más bajo tapando con la mano el extremo del tubo, pero, seguramente no podremos hacerlo con el otro debido a la mayor presión que tiene el agua por la mayor altura del tanque. Se dice así que las empresas eléctricas suministran energía eléctrica a una tensión de 220 voltios (220 V) y la batería una tensión de 6 voltios (6V). Múltiplos y submúltiplos del voltio
1 Kilovoltio = 1 KV = 1 000 V
1 milivoltio
= 1 mV =
1 microvoltio = 1
V =
1 V 1 000
3 = 1.10 V
-3
= 1.10 V
-6 1 V = 1.10 V 1 000 000
Intensidad de corriente Todos los tubos no llevan la misma cantidad de agua, dependiendo del diámetro y la ubicación en la instalación, unos llevan 30 litros por segundo y otros 5 litros por segundo, etc. En la misma forma, no por todos los conductores eléctricos circula la misma cantidad de electrones por segundo, lo que se expresa diciendo que es diferente la intensidad de corriente que se designa por la letra I y se mide en amperios (A). Múltiplos y submúltiplos del voltio
1 Kiloamperio
= 1 KA = 1 000 A
1 miliamperio
= 1 mA =
1 microamperio = 1
A=
1 A 1 000
3 = 1.10 A
-3
= 1.10 A
-6 1 A = 1.10 A 1 000 000
93
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Resistencia Los tubos ofrecen una resistencia al paso del agua que depende de su material y las dimensiones físicas. A nadie se le ocurriría instalar la entrada de un edificio con un tubo 6mm, porque no funcionaría; apenas se abriera la válvula, la resistencia al paso del agua ofrecida por esta tubería tan pequeña haría que prácticamente no fluyera. En igual forma, los conductores ofrecen una resistencia al paso de la corriente eléctrica que se designa por la letra R, que también depende del material que se construye y de sus dimensiones físicas; se mide en ohmios y designándose la unidad por la letra griega omega ( ). Se dice que la resistencia de una estufa tiene 50 ohmios (50 ohmios (20 ), etc.
), otro calefactor tiene 20
Múltiplos y Submúltiplos del ohmio Múltiplos 1 Kilohmio
= 1K
1 Megohmio = 1 M
3
= 1 000
= 1.10
= 1 000 000
= 1.10
6
Submúltiplos 1 Kilohmio
=
1 Microhmio =
1 1 000
= 1.10
1 1 000 000
= 1.10
3
6
a) 3,5/1000
= 0,0035 Voltios
b) 0,006/1000
= 0,0006 Amperios
c) 30 x 1000
= 30000 W
d) 2,5 x 1000000 = 2500000 W
94
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I MAGNITUDES EN CADA CIRCUITO Tensión Supongamos dos tanques de agua situados a distintas alturas: Por ejemplo uno a 6 my otro a 220 m, a los que conectamos dos tubos de bajada de igual diámetro, de 25 mm. Es previsible que podremos detener la salida del agua del tanque más bajo tapando con la mano el extremo del tubo, pero, seguramente no podremos hacerlo con el otro debido a la mayor presión que tiene el agua por la mayor altura del tanque. Se dice así que las empresas eléctricas suministran energía eléctrica a una tensión de 220 voltios (220 V) y la batería una tensión de 6 voltios (6V). Múltiplos y submúltiplos del voltio
1 Kilovoltio = 1 KV = 1 000 V
1 milivoltio
= 1 mV =
1 microvoltio = 1
V =
1 V 1 000
3 = 1.10 V
-3
= 1.10 V
-6 1 V = 1.10 V 1 000 000
Intensidad de corriente Todos los tubos no llevan la misma cantidad de agua, dependiendo del diámetro y la ubicación en la instalación, unos llevan 30 litros por segundo y otros 5 litros por segundo, etc. En la misma forma, no por todos los conductores eléctricos circula la misma cantidad de electrones por segundo, lo que se expresa diciendo que es diferente la intensidad de corriente que se designa por la letra I y se mide en amperios (A). Múltiplos y submúltiplos del voltio
1 Kiloamperio
= 1 KA = 1 000 A
1 miliamperio
= 1 mA =
1 microamperio = 1
A=
1 A 1 000
3 = 1.10 A
-3
= 1.10 A
-6 1 A = 1.10 A 1 000 000
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SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Resistencia Los tubos ofrecen una resistencia al paso del agua que depende de su material y las dimensiones físicas. A nadie se le ocurriría instalar la entrada de un edificio con un tubo 6mm, porque no funcionaría; apenas se abriera la válvula, la resistencia al paso del agua ofrecida por esta tubería tan pequeña haría que prácticamente no fluyera. En igual forma, los conductores ofrecen una resistencia al paso de la corriente eléctrica que se designa por la letra R, que también depende del material que se construye y de sus dimensiones físicas; se mide en ohmios y designándose la unidad por la letra griega omega ( ). Se dice que la resistencia de una estufa tiene 50 ohmios (50 ohmios (20 ), etc.
), otro calefactor tiene 20
Múltiplos y Submúltiplos del ohmio Múltiplos 1 Kilohmio
= 1K
1 Megohmio = 1 M
3
= 1 000
= 1.10
= 1 000 000
= 1.10
6
Submúltiplos 1 Kilohmio
=
1 Microhmio =
1 1 000
= 1.10
1 1 000 000
= 1.10
3
6
a) 3,5/1000
= 0,0035 Voltios
b) 0,006/1000
= 0,0006 Amperios
c) 30 x 1000
= 30000 W
d) 2,5 x 1000000 = 2500000 W
94
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I LA LEY DE OHM La Ley de Ohm tenía originalmente dos partes. Su primera parte era sólo la ecuación de la definición de resistencia, V = IR. Con frecuencia se cita esta ecuación como si fuera la ley de Ohm. Sin embargo, Ohm también estableció que R era una constante independiente de V e I. Esta última parte de la ley sólo es aproximadamente correcta. La relación V = IR puede aplicarse a cualquier resistor, donde V es la diferencia de potencial (dp) entre los dos extremos del resistor, I es la corriente a través del resistor, y R es el valor de la resistencia en estas condiciones.
U = Tensión medida en voltios (V) I = intensidad de corriente en amperios (A) R = resistencia medida en ohmios ( W)
1. Medidas básicas Para mejor comprensión de las medidas básicas se parte de un grifo de agua sometido a presión: presión del agua cantidad de agua estrangulamiento
presión de electrones flujo de electrones bloqueo de electrones
tensión intensidad de corriente resistencia
2. Relaciones Una resistencia constante produce al aumentar la tensión un alza simultánea de corriente.
V 200 100
Conclusión
I
U
0 1
V
2
3
Una tensión constante produce al aumentar la resistencia una reducción simultánea de coriente. Conclusión
I
95
1 R
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I 3. Ley de Ohm De estas dos relaciones, I
U
e
I
1/R
se obtiene la ley de Ohm: A
V
I
R
U R
(Escrita más convenientemente U = R • I )
4. Resumen La Ley de Ohm vale para corriente continua, para corriente alterna sólo con carga resistiva.
U = R • I
4. Ejemplo Un bombillo recibe con una tensión de 3,6 voltios una corriente de 0,2 amperios. ¿Qué resistencia tiene el filamento incandescente? Buscado
R
Dado
U = 3,6 V I = 0,2 A
Solución
U=R•I
raciocinio previo “URI”
R=U/I = 3,6 V / 0,2 A Atención Recuerde el nombre URI Indique siempre las medidas básicas como V, A, W
96
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA No existe casi sector alguno en la vida pública o privada que no éste ampliamente electrificado: esto rige también para la actual técnica de soldadura. Las máquinas de soldar reciben su energía eléctrica de las redes públicas o de grupos generadores accionados por motores Diesel u Otro (obras sin suministro de corriente). Los equipos eléctricos pequeños pueden operarse también con corriente de baterías o acumuladores. En la aplicación práctica de la Electrotecnia, la corriente puede presentarse o convertirse en diversas formas de energía. a) Efecto calorífico La forma más sencilla de conversión de corriente en calor la encontramos en equipos de calefacción eléctricos, por ejemplo: hornos calefactores, hervidor sumergible, calentador de agua, almohadilla eléctrica, horno de fundición, horno recocido, horno de templado, horno de arco eléctrico. (Fig. 1)
Calentamiento por resistencia
Arco voltaico Fig. 1
b) Efecto luminoso Para fines de iluminación se convierte la corriente en calor y luz, mediante lámparas incandescentes, lámparas fluorescentes, arco eléctrico. c) Efecto magnético En todo conductor atravesado por una corriente eléctrica se forma un campo magnético. Las fuerzas originadas de esta forma se aprovechan en motores, imanes elevadores, generadores. (Fig. 2) Campo magnético Conductor atravesado por corriente
Electroimán Fig. 2
d) Efecto químico El efecto químico de la corriente eléctrica se aprovecha en la galvanotecnia, en las baterías y acumuladores. (Fig. 3)
Baño Galvánico
Solución de sulfato de cobre
Acumulador
Cobre Pieza Fig. 3
e) Efecto termoeléctrico Para fines de medición se utiliza la generación de un voltaje termoeléctrico. 97
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
Efectos que produce la corriente eléctrica ¿Qué sabe de los choques eléctricos? ¿Son fatales? Los efectos que producen las corrientes eléctricas en el organismo se pueden predecir según el esquema siguiente: Como se puede observar, la corriente eléctrica es peligrosa. (Fig. 4) Las corrientes superiores a 0.01 amperios son fatales. Una persona que haya recibido una descarga de corriente superior a 0.02 amperios podría sobrevivir si se le atiende inmediatamente. Los choques producidos por corriente entre 0.02 y 0.01 amperios pueden producir quemaduras o lesiones graves y dolorosas. Hay que tomar como norma el concepto de que “La electricidad es siempre peligrosa”. Toda persona recibe un choque eléctrico cuando cualquier parte de su cuerpo se convierte en parte de un circuito eléctrico (Fig. 5). En ese caso, la persona se expone a dos clases de lesiones: choque nervioso, que, de ser suficientemente fuerte, ocasiona la paralización de los pulmones, del corazón o de ambos órganos; y el efecto térmico, que puede causar graves quemaduras principalmente en los lugares en que la corriente entra o sale del cuerpo. En el caso de cualquier voltaje determinado, la lesión que se sufra depende de la cantidad de corriente, del camino que siga a través del cuerpo, y del tiempo que la víctima forme parte del circuito. La cantidad de corriente eléctrica depende del voltaje del circuito con el que se haya establecido contacto, y de la resistencia del circuito del cual el cuerpo de la víctima forme parte.
1.0
Quemaduras graves pérdida de la respiración 2.0
Muerte 0.1
Dificultades extremas en la respiración Respiración agitada y difícil Choque severo Parálisis muscular Impotencia para soltarse Dolor Sensación ligera
Umbral sensorial
Efectos fisiológicos de las corrientes eléctricas Fig. 4
Considerando que un décimo de amperio, o aún menos, basta para matar todos los circuitos ordinarios tienen capacidad suficiente para causar la muerte. Por ejemplo: el riesgo inherente de un circuito de 10000 amperios no es mayor que el de la iluminación ordinaria si los voltajes son los mismos. Un piso ordinario de madera tiene resistencia muy alta. Una buena suela de zapatos tiene mucha resistencia, si está seca y libre de clavos. También la piel humana es resistente cuando está seca y limpia. El hecho de que, en condiciones ordinarias, en casi todas las plantas la resistencia del piso, de las suelas de los zapatos o de la piel sea lo suficientemente alta como para que el circuito ordinario de 110 a 220 voltios produzca solo un ligero choque, explica la indiferencia general hacia el peligro de los voltajes bajos. La frase jactanciosa, que se escucha con tanta frecuencia, de que “a mí no me hace nada la corriente”, es producto de la ignorancia. 98
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I La persona que la pronuncia, probablemente nunca ha estado en contacto con un conductor eléctrico en condiciones en que la resistencia a través de su cuerpo sea lo suficientemente baja. De haber estado en contacto en esas condiciones, no habría tardado en convertirse en cadáver o en tener mucho respeto por la corriente eléctrica. Todo el mundo debe tratar a la corriente eléctrica como una fuerza viva que siempre trata de hacer o de llegar al otro lado del circuito. Se evita que lo logre, solamente por medio de alguna forma de aislamiento. Siempre que el aislamiento es lo suficientemente bajo, la electricidad escapa. Es fácil notar, si el piso está húmedo, si la ropa de la persona está mojada, si el trabajador está sudando o si se halla en un tanque o en un piso de metal, que la resistencia a través del cuerpo será tan bajo que puede recibirse un choque mortal, hasta de un circuito de 50 voltios o aun menos. El hecho de que el choque eléctrico (Fig. 5) de cualquier intensidad produzca instantáneamente la contracción muscular involuntaria, también tiene mucha importancia cuando se trabaja en un lugar estrecho o elevado. Esa contracción involuntaria puede romper el contacto, librando a la víctima, pero también puede hacer que se sujete al conductor con más fuerza, y si no se acude en su auxilio perderá el conocimiento y morirá lentamente. Por efecto de la corriente eléctrica, el operador puede sufrir afecciones de diversas características, pero todas pueden conducir a la misma gravedad. Estas afecciones pueden ser: Paralización del corazón
: Especialmente si el paso de la corriente se establece de una mano a otra.
Electrólisis de la sangre
: Lo que depende del grado de salinidad de la sangre del afectado.
Paralización del sistema respiratorio : Cuando la corriente pasa de una mano a otra, o de la cabeza a una de ellas. Quemaduras
: Si el paso de entrada y salida de la corriente no es a través de un órgano vital.
¡ CUIDE ENSEGUIDA LAS QUEMADURAS PARA EVITAR INFECCIONES ! ¡ ES CONVENIENTE TENER A MANO UN PEQUEÑO BOTIQUÍN DE PRIMEROS AUXILIOS !
Fig. 5
99
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I No se exponga en un lugar donde pueda sufrir cualquier tipo de choque eléctrico Como la corriente depende del voltaje y de la resistencia, a continuación le damos unos valores de resistencia dl cuerpo humano para que halle, aplicando la Ley de Ohm, los voltajes fatales. Naturalmente la resistencia del cuerpo humano varía, dependiendo de los puntos de contacto y de la condición de la piel. Tomando 0.01 amperios como corriente fatal, halle los voltajes fatales en cada uno de los siguientes casos, para los cuales conoceremos la resistencia que presenta el cuerpo humano: 1. Contacto entre las dos manos secas 2. Contacto entre una mano y un pie seco 3. Contacto entre las dos manos húmedas 4. Contacto entre una mano y un pie húmedo
( 50 (100 ( 5 ( 10
000 000 000 000
ohmios) ohmios) ohmios) ohmios)
En el caso número 1 : Voltaje fatal = 0.01 x 50.000 = 500 voltios 2. Voltaje fatal ? 3. Voltaje fatal ? 4. Voltaje fatal ? Sin duda ha encontrado usted que los voltajes fatales son: 1 = 500V, 2 =1.000V, 3 = 50V, 4 = 100V. Sin duda una persona se expone a voltajes superiores corre el peligro de sufrir lesiones o morir electrocutado. (Fig. 6) ¡ Por ningún motivo trate de comprobarlo !
Ahora que conoce la ley de ohm, recuerde ...
Fig. 6
ELECTRICIDAD 100
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I SIMBOLIZACIÓN DE SOLDADURAS Los símbolos fundamentales de soldadura dan explicación sobre la clase de cordón y la preparación de las piezas en la junta de soldadura (Tabla 1). El símbolo de soldadura puede ser completado con datos de terminación adicional. Tabla 1 - Símbolos fundamentales de soldadura a tope
BISEL
unión en reborde
SIN
Denominación Símbolo
unión en I
Ilustración
Denominación Símbolo
Ilustración
unión en Y
unión en doble Y
unión en V unión en media Y
BISEL
unión en K Unión en X
CON
CON
BISEL
unión en semi-V
Unión en U
unión en K con alma
unión en J
unión en doble J
Unión en doble U
Tabla 2 - Símbolos fundamentales de soldadura frontal
unión en plano frontal
SÍMBOLO
ILUSTRACIÓN
DENOMI NACIÓN CON BISEL
CON BISEL
DENOMI NACIÓN
101
unión de juntura frontal
SÍMBOLO
ILUSTRACIÓN
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Tabla 3 - Símbolos fundamentales de soldadura en ángulo DENOMI NACIÓN
SÍMBOLO
ILUSTRACIÓN
DENOMI NACIÓN
cordón angular (visible)
cordón angular doble
cordón angular (no visible)
cordón angular exterior
SÍMBOLO
ILUSTRACIÓN
Nota: El vértice del ángulo del símbolo se traza siempre hacia la derecha, en la representación simbólica. Ejemplo:
Tabla 4 - Signos adicionales de soldadura Signo significado signo cordón aplanado o alisado
significado signo
significado
cordón angular cóncavo
cordón angular convexo continuo
cordón de enlace mecaniza zado
cordón angular convexo o reforzado
Cordón en la raíz (capa de soldadura por el reverso)
** Cordón angular continuo
Cordón angular plano o liso
Cordón angular cóncavo continuo
soldadura a realizarse en la obra a la hora del Montaje. (La bande rita se colo ca en el símbolo de soldadura
Cordón a ras o liso
signo significado *soldadura en general
(a)
(b)
Soldar a todo alrededor a) en una repres. grafic. b) en una repres. símbolica
Cordón convexo o reforzado
NOTAS: * se emplea cuando se hace referencia a la existencia de un cordón de soldadura (por ejemplo, en dibujos de oferta), sin dar detalle sobre su clase y ejecución. ** para indicar que un cordón es continuo, en una costura angular, se traza una raya horizontal en el triángulo. 102
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Clase de ejecución Orden dirección de las soldaduras Para indicar el orden en que se realiza las soldaduras, se han previsto cifras enmarcadas en cuadritos (Fig. 1). Las direcciones de las soldaduras pueden designarse mediante flechas, con rayas de limitación que pueden significar el principio de una costura. (Fig. 2). Si se dan el orden y la dirección de las soldaduras en una representación gráfica, se trazan los cuadritos en el trazo de la flecha (Fig. 3). Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3
1
1 2
Símbolo general de soldadura, según el sistema DIN En la Fig. 4, se representa en tamaño ampliado el símbolo general de soldadura, que estÁ compuesto de las siguientes partes: - La línea de referencia - La línea de señal. Línea de señal Línea de referencia
Junta Fig. 4
La línea de señal forma un cierto ángulo con la línea de referencia y no lleva flecha ni cola. La porción de la línea de señal, con referencia a la representación esquemática, de la soldadura, podrá ser cualquiera (Figs. 5 a 12).
Fig. 5
Fig. 6
Fig. 7
Fig. 8
Fig. 9
Fig. 10
Fig. 11
Fig. 12
Sin embargo cuando la junta lleva bisel, la línea de señal se dirige (o apunta) hacia la plancha que esta preparada (Fig. 13) Fig. 13
Lado de la linea de señal y lado opuesto de la soldadura Toda junta cuya soldadura se encuentra indicada por un símbolo, tiene siempre: - Un lado de la línea de señal, y - Un lado opuesto (Fig. 14).
Lado opuesto
Lado de la línea de señal.
Nota: El lado de la línea de señal es el lado cercano.
Fig. 14
103
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Ubicación de los símbolos de soldadura Línea de referencia
El (los) símbolo (s) se coloca (n) encima o debajo de la línea de referencia (fig. 15).
línea de señal
Fig. 15
símbolo de soldadura
El símbolo se coloca por encima de la línea de referencia, cuando la soldadura se sitúa sobre el lado de la línea de señal (fig. 16) El símbolo se pone por debajo de la línea de referencia, si la soldadura se sitúa sobre el lado opuesto de la línea de señal (fig. 17) símbolo del lado de la línea de señal
Lado De La Línea De Señal Lado Opuesto
LADO OPUESTO
LADO DE LA LÍNEA DE SEÑAL
símbolo del lado opuesto
Fig. 16
Fig. 17
Cuando la soladura se sitúa en ambos lados de la junta, el símbolo se pone en ambos lados, encima y debajo de la línea de referencia (fig. 18). Además existen construcciones metálicas formadas por más de una junta (fig. 19). símbolo del lado de la línea de señal símbolo del lado opuesto
lado opuesto (alejado de la junta "B")
lado de la línea de Señal (cercano a la junta "B")
lado de la línea de señal Lado opuesto (alejado de la junta "A”)
lado opuesto
lado de la línea de señal (cercano a la junta "A")
Fig. 18
Fig. 19
Ubicación de los signos adicionales de soldadura a ras y convexo Las indicaciones se hacen agregando al símbolo fundamental un trazo recto ( ) para la soldadura a ras o lisa (Fig. 20), y un trazo curvo ( ) para la soldadura convexa o reforzada (Fig. 21). metal depositado a ras con el metal base
Fig. 20
Símbolo
soldadura deseada
símbolo para el contorno de la cara a ras en el lado de la línea de señal
contorno de la cara convexa
Fig. 21
soldadura deseada
Símbolo
104
símbolo para el contorno de la cara convexa o reforzada en ambos lados.
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Ubicación del signo soldar al alrededor El signo adicional (O) se coloca en la unión de la línea de referencia y de la línea de señal, e indica soldadura total de la junta (Fig. 22).
Fig. 22
Representación gráfica y simbólica de soldadura Puede elegirse una representación gráfica o una representación simbólica. En la sección, se prefiere la representación gráfica, y en la vista, la representación simbólica. Si las secciones no son rayadas sino ennegrecidas por completo, se elige, fundamentalmente, la representación simbólica. Si no son suficientes los signos de soldadura para describir correctamente la clave y ejecución de un cordón de soldadura se representarán expresamente los detalles.
Representación Gráfica.- El cordón de soldadura se representa en la vista por una línea. El símbolo de soldadura se pone sobre la línea del cordón (fig. 23). También se admite poner el símbolo en la interrupción de la línea del cordón (fig. 24). Si se desea destacar el cordón de soldadura en casos especiales, se representa en la vista mediante arcos cortos al comienzo y al final del cordón, y el resto se sustituye por el símbolo respectivo (fig. 25).
Fig. 23
Fig. 24
Fig. 25
En la sección, el cordón de soldadura se representa por una zona ennegrecida que tiene la forma de la junta llena (fig. 26). Los signos adicionales también se ponen en la sección del cordón (fig. 27)
Fig. 26
Fig. 27
105
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Representación Simbólica El cordón de soldadura se representa, tanto en la vista como en la sección, por una línea de cordón. El símbolo y el signo adicional se pone encima o debajo de una línea de referencia, que parte del cordón de soldadura en cualquier dirección y se quiebra formando un ángulo (fig. 28). Si el cordón se sitúa en el lado de la línea de señal (lado cercano y visible), el símbolo se pone sobre la línea de referencia, y si el cordón se sitúa en el lado opuesto (lado no visible), el símbolo se pone de bajo de la línea de referencia.
Fig. 28
La línea de referencia se traza, paralela al borde inferior del dibujo. Para cordones situados a un lado, dicha línea se traza en el lado desde donde se suelda. Notas: - En las tablas Nos. 5, 6 y 7, se observa las representaciones gráficas y simbólica de soldadura a tope y ángulo. - Una representación no debe repetirse en el dibujo. En las Tablas que se dan más adelante, sin embargo, las partes soldadas se representan tanto en sección como en la vista, para mostrar como se procede cuando sólo se necesita una de las figuras: la sección o la vista.
Tabla 5 - Representaciones de soldadura a tope, en los dibujos Representación Gráfica
Representación
Simbólica
Denominación Sección
Vista
Sección
Unión a tope signo de soldadura en general.
Unión en reborde.
106
Vista
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
Representación Gráfica
Representación
Simbólica
Denominación Sección
Vista
Sección
Vista
Unión en I
Unión en V
Unión en X
Unión en K
Unión en Y
Unión en U
Notas: - En las soldaduras a tope, sin bisel, se emplea la unión en rebote sóo para espesores de plancha hasta unos 2mm; y la unión en I, hasta un espesor de plancha de 4mm, aproximadamente. - En las planchas de espesores de 4 a 12mm se emplean las uniones en "V" en semi-V. - En las planchas aún más gruesas, se emplean las uniones en "X" o también, cuando el reverso de la plancha no es accesible, mediante la unión en "K". 107
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Representación de soldaduras a tope y en ángulo empleando signos adicionales Representación Gráfica
Representación
Simbólica
Denominación Sección
Vista
Sección
Unión en doble Y, con enlaces mecanizados.
Unión en V, con cordón aplanado o alisado.
Unión en semi V, con cordón en la raíz (capa de soldadura por el reverso)
Cordón angular plano o liso.
Cordón angular liso continuo
Cordón angular con enlace mecanizado.
108
Vista
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I MEDIDAS DE PREVENCIÓN Seguridad en el puesto de trabajo de soldadura La prevención de accidentes y de daños materiales depende de: • La seguridad de funcionamiento de las instalaciones de una empresa ; • La observación de las prescripciones contra accidentes de trabajo por los operarios. Evitar los accidentes es una tarea importante para toda empresa que podrá así atribuir a la protección y la conservación de su mano de obra. Tampoco no se debe subestimar la prevención de daños materiales. Los daños materiales estorban sobre todo el perfecto funcionamiento de una empresa, ocasionan costos elevados, los cuales podrían poner en peligro la plaza de trabajo del obrero. Muy a menudo, las relaciones entre accidentes y daños materiales suelen ser bastantes estrechas, unas pueden ser causa de otras. En la soldadura al arco voltaico, accidentes o daños materiales podrían ocasionarse por: • La energía eléctrica; • El arco como fuente de radiaciones; • El arco como fuente de calor; • Los gases o humos. Para evitar accidentes y daños materiales, la (Asociación de los electricistas alemanes) a publicado las prescripciones que rigen la construcción, el funcionamiento y el control de todas las máquinas, aparatos y accesorios para la soldadura eléctrica. (Fig. 1)
Fig. 1
Los sindicatos profesionales también han editado "Instrucciones e informaciones para la prevención de accidentes en la ejecución de trabajos de soldadura". Ejemplos de causa de accidentes: Al no utilizar cascos de protección o estar estos defectuosos. La máquina en marcha: - Se aprietan acoplamientos de sujeción; - Se procede a la inversión de cables (cambios de polaridad); - Se traslada la máquina de soldadura por arco; - Se efectúan trabajos de manutención. Los cables se dañan al hacerlos: - Pasar por aristas vivas; - Dejando pasar aparatos de transporte encima de ellos; - Depositando cargas pesadas encima; - Influencias exteriores de calor. - Un cable de soldadura deteriorado hace entrar al auxiliar en el circuito; - Una manipulación defectuosa del porta-electrodo. 109
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Prevención • Antes de efectuar trabajos de manutención o un transporte de la máquina de soldadura por arco, desconectar de la red. • Parar la máquina antes de invertir cables (cambio de polaridad). • Antes de depositar el porta-electrodo, quitar el electrodo. • Depositar aislado el porta electrodo en el momento de poner la máquina en marcha o cuando se deja momentáneamente. • No tomar de ninguna manera el porta-electrodo bajo el brazo. • Cambiar en el acto un porta-electrodo deteriorado. • Nunca emplear para soldar líneas o cables deteriorados. • Tratar los cables de soldadura debidamente. No hay que dejarlos pasar por objetos con aristas vivas (p. ej. piedras, piezas de trabajo, estantes). No aplastarlos colocando piezas de trabajo encima. No torcer, retorcer o aovillar los cables. (Fig. 2) No exponerlos demasiado al calor (p. ej. de una estufa, una resistencia de regulación, una pieza todavía caliente, restos de electrodo, trabajos de corte al soplete). Fig. 2
Los medios de protección del trabajo defectuosos o no disponibles pueden ser causa de accidentes, ya que el cuerpo humano al no estar protegido podría entrar en el circuito. Los medios de protección del trabajo son: • Vestimentas protectoras; • Soportes aislantes o una protección de aislamiento particular, cuando las vestimentas protectoras no bastan para proteger de manera eficaz contra el contacto permanente o accidental con las partes expuestas a la acción de la corriente. • Protección contra la lluvia. Ejemplos de causas de accidentes: • Guantes deteriorados o que no estén disponibles (p. ej. al cambiar el electrodo); • Al no haber soportes aislantes o una protección especial para el cuerpo, p. ej. al soldar en un recipiente; • Las vestimentas protectoras mojadas por la transpiración o la lluvia se hacen conductores. • • •
•
Prevención Al soldar llevar puestos siempre vestimentas protectoras implacables. Ejecutar operaciones de soldadura solamente con guantes secos, sobre todo al cambiar de electrodos. Los zapatos de trabajo no deben tener clavos o otros hierros en la suela. Efectuando la soldadura en posición horizontal, sentado o de rodillas, sobre todo en el interior de recipientes, servirse siempre de soportes aislantes y, si es necesario, de otros dispositivos aislantes para proteger el cuerpo. Bajo la lluvia, efectuar trabajos de soldadura en la medida de lo posible debajo de una protección contra la lluvia. 110
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Precauciones en la soldadura de arco voltaico En este apartado consideramos la soldadura por arco con electrones revestidos, la soldadura con protección gaseosa y el soldeo por resistencia. Puesto que las instalaciones y equipos necesarios para estos procedimientos varían considerablemente en tamaño y tipo, sólo podemos indicar aquí algunas reglas generales. Los equipos pueden variar desde pequeños generadores portátiles para el soldeo por arco con electrodos revestidos, hasta instalaciones altamente mecanizadas para el soldeo por puntos o para soldadura semiautomática con protección gaseosa. En cada caso, deben seguirse las instrucciones especificadas por los fabricantes de los equipos. Como normas generales de seguridad en la soldadura eléctrica podemos citar las siguientes: Precauciones: 1.- Instalar los equipos de soldadura de acuerdo con las recomendaciones del código para instalaciones eléctricas. 2.- Asegurarse de que la máquina está equipada con un interruptor general situado cerca del puesto de trabajo, de forma que se pueda cortar la corriente rápidamente, en caso de necesidad (Fig.3). 3.- No hacer reparaciones en el equipo mientras éste esté conectado a la red. El voltaje de alimentación de estas máquinas puede ser causa de serias y fatales lesiones. 4.- No utilizar máquinas que no estén correctamente puesta a tierra. Si tocamos una parte que no esté puesta a tierra se pueden producir fuertes descargas a través de nuestro cuerpo (Fig. 4). No hacer la toma de tierra sobre tuberías de conducción de gases o líquidos inflamables.
Fig. 3 - Asegurarse de que hay a mano un interruptor general
5.- No utilizar portaelectrodos con conexiones flojas, mordazas incorrectas o parte mal aisladas. 6.- No cambiar la polaridad cuando la máquina está bajo carga. Abrir el circuito y esperar que la máquina pare. En caso contrario, puede quemarse el contacto del conmutador de la polaridad e incluso la persona que lo está accionando puede recibir severas quemaduras. 111
Fig. 4 - No hacer la conexión a tierra a través de tuberías de conducción de sustancias inflamables.
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
7.- No accionar ningún conmutador cuando la máquina está bajo carga. Deben accionarse con la máquina parada. El accionamiento en carga puede producir arcos entre las superficies de los contactos. 8.- No sobrecargar los cables ni utilizar la máquina con conexiones deficientes. La sobrecarga de los cables da lugar a un calentamiento excesivo de los mismos. Las conexiones incorrectas pueden producir pequeños arcos entre las partes mal conectadas (Fig. 5). Fig. 5 - Evitar la sobrecarga de los cables.
9.- Evitar la soldadura en lugares húmedos y mantener las manos y las ropas bien secas. La humedad sobre el cuerpo puede producir descargas eléctricas. No estar sobre charcos, agua, tierra húmeda o piezas apoyadas en la tierra, si no se está bien aislado. Utilizar una rejilla seca de madera o goma para situarse sobre ella. 10.-No cebar el arco cerca de personas que no estén dotadas de la protección visual adecuada. Las radiaciones del arco son muy peligrosas para la vista. Para soldar cerca del lugar de trabajo de otras personas, deben aislarse la zona de soldadura mediante el empleo de cortinas de lona que protejan de los fogonazos del arco.
Fig. 6 - No coger objetos calientes (Airco)
11.-No coger nunca piezas metálicas recién soldadas (Fig. 6). 12.-Utilizar siempre gafas o pantallas protectoras cuando se vaya a picar o esmerilar. Una pequeña partícula de escoria o metal, puede producir graves lesiones en los ojos (Fig. 7).
Fig. 7 - Usar gafas de seguridad al picar la escoria y al esmerilar (Airco).
112
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I 13.- No soldar sobre piezas de fusión huecas si no han sido previamente aireadas. Pueden contener gases que produzcan una explosión (Fig. 8). 14.- Asegurarse de que las máquinas de soldadura por presión están efectivamente protegidas. 15.- Cuando se suelda por chisporroteo, comprobar que los alrededores del equipo están protegidos contra las chispas. 16.- Una vez finalizada la soldadura, apagar la máquina, desconectar el interruptor general y colocar el portaelectrodos en el emplaza-miento, previsto para el mismo. Fig. 8 - Antes de soldar sobre piezas huecas de fundición asegurarse de que están bien aireadas (Airco).
Causas de accidentes • Cambiar electrodos sin ponerse los guantes. • Quitarse partes de las vestimentas protectoras (Fig. 9). • Sujetar el porta-electrodo bajo el brazo. • No emplear los soportes aislantes u otros dispositivos de protección disponibles.
Prevención Asegurar una instrucción suficiente. Conocer perfectamente y observar las prescripciones contra accidentes. Entregar las cartas de instrucción sobre las medidas de seguridad. Servirse de los medios protectores del trabajo Fig. 9 en todo caso. No limitarse a evitar los accidentes de si-mismo, sino tener igualmente en cuenta el peligro que hay para los demás y los daños materiales debidos a accidentes. No actuar nunca con imprudencia o dejadez.
Precaución final Recordar que los accidentes no suceden por casualidad. Estos se presenta, invariablemente, por indiferencia hacia las normas de seguridad, por falta de información sobre las mismas, o por la falta de cuidado. Una lesión de cualquier tipo es siempre desagradable y muy a menudo puede producir incapacidades temporales o incluso permanentes. Cuanto más pensemos, menos tendencia tendremos a ignorar las normas de seguridad, disminuyendo así el número de los mismos. 113
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I SELECCIÓN DE FILTROS PARA PANTALLAS DE SOLDASURA VIDRIO BLANCO
• La pantalla y las gafas se deben elegir en cada caso de acuerdo con la intensidad de los rayos según DIN 4644. • Los filtros protectores para los ojos van designados según DIN 4646 y DIN 4647 ; hay que escogerlos conformándose a estas normas. Color Colores Color Color Color Color
Nº 5 Nº 6 y 7 Nº 8 Nº 10 Nº 12 Nº 14
FIBRA
VIDRIO INACTINICO
Para soldadura liviana por puntos. para soldar con hasta 30 para soldar con entre 30 y 75 para soldar con entre 75 y 200 para soldar con entre 200 y 400 para soldar con más de 400
amperios. amperios. amperios. amperios. Amperios.
VIDRIO BLANCO
La protección de la vista es un asunto muy importante que merecen consideración aparte. El arco eléctrico que utiliza fuente calorífica y cuya temperatura alcanza sobre los 400º C, desprende radiaciones visibles y no visibles. Dentro de estas últimas, tenemos aquellas de efectos más nocivo como lo son los rayos ultravioleta e infrarrojos. El tipo de quemadura que produce en los ojos no es permanente, aunque si es extremadamente dolorosa, su efecto es como tener “arena caliente en los ojos”. Para evitarla debe utilizarse un lente protector (vidrio inactínico), que ajuste bien y adelante de este, para su protección siempre hay que mantener una cubierta de vidrio transparente, lo que debe ser sustituida inmediatamente en caso de deteriorarse. A fin de asegurar una completa protección, el lente protector debe poseer la densidad adecuada al proceso e intensidad de corriente (amperes) utilizada. Escala de lentes a usar (en grados), de acuerdo al proceso de soldadura y torchado (arco-aire).
CORRIENTE en Amperes PROCESO
10
15
20
30
9
Arco manual
40
60
80 100 125 150 175 200 225 250 275 300 350 400 450 500
10
Sistema MIG con gas inerte, espesores altos Sistema MIG con gas inerte, espesores bajos 9
10
11
12
13
14
12
13
14
10
11
10
11
12
13
12
13
14
11
14
15
Proceso TIG Proceso MIG con gas Co2
10
Torchado arco - aire
11
13
12
10
11
12
14
13
14
15
15
Nota: Las áreas en azul corresponden a los rangos en donde la operación de soldadura no es normalmente usada.
114
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I HOJA DE TRABAJO 1.-
¿Cuáles son los pasos importantes para soldar uniones?
2.-
¿Qué funciones cumple el revestimiento del electrodo en la soldadura?
3.-
¿Qué funciones metalúrgicas se consideran en el revestimiento de los electrodos.
4.-
¿Qué tipo de minerales y función secundaria contiene los electrodos?
5.-
¿Qué tipos de fundentes y funciones principales contiene los electrodos?
6.-
Interprete las siguientes designaciones de los electrodos: E6011, E6013, E7015 y E7018.
7.-
¿Qué importancia tiene los electrodos celulosicos según la clasificación AWS?
8.-
¿Qué importancia tiene los electrodos rutilicos según la clasificación AWS?
9.-
¿Qué importancia tiene los electrodos de hierro en polvo según la clasificación AWS?
10.- ¿Para qué se utilizan los electrodos de bajo Hidrógeno? 11.- ¿Qué importancia tiene los electrodos? 12.- ¿Qué factores se consideran en la aplicación de los electrodos? 13.- ¿Cuáles son efectos de la corriente eléctrica en la electrotecnia? 14.- ¿Qué efectos puede producir la corriente eléctrica en la persona? 15.- ¿Qué medidas de prevención se consideran antes y después de soldar?
115
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I HOJA DE TRABAJO Ejercicios
Trabajos de soldadura
1.- Para el espesor de una soldadura en ángulo vale el valor de referencia de 0,7 x espesor de chapa. Calcule el espesor del cordón para un espesor de material de 6 mm.
5-8
s
L
60º
b
2.- Calcule la sección transversal de soldadura en ángulo para los espesores de costura: a) 4 mm, b) 5 mm, c) 6 mm, d) 8 mm.
9
3.- ¿Qué espesor de costura corresponde a las secciones de soldadura en ángulo: a) 12,25 mm², b) 20,25 mm², c) 30,25 mm², d) 36 mm²?.
8
4.- Calcule la sección transversal de la soldadura a tope con chaflán en V con = 60° para los espesores de chapa de: a) 4 mm, b) 5 mm, c) 6 mm, d) 8 mm.
10 22
5.- ¿Qué volumen de costura en cm³ tiene una soldadura en ángulo con 5 mm de espesor de costura y una longitud de costura de 1,5m?.
3
21
L
4
11
6.- Calcule el volumen adicional de la varilla de soldar para 12 electrodos de 3,25 mm de Ø soldados en una longitud de pieza soldada de 285 mm. L
L
S
7.- Dos chapas de 6 mm de espesor y 1,5 m de longitud han de ser soldadas con bordes rectos a una distancia entre bordes de 4 mm. ¿Qué longitud de alambre se requiere par una varilla de metal de 5 mm de diámetro?.
L
12-13 600 588
8.- ¿Cuántos m de longitud de costura pueden rellenarse con 60 electrodos de 4 mm de diámetro y 350 mm de longitud cuando se suelda una sección transversal de 2 x 4 mm con bordes rectos?. El resto de electrodos es de 12%.
14 8 6
6X300(500) 6X300(500)
9.- Calcule para la disposición de soldeo representada en la figura el volumen de soldadura en cm³, teniendo la soldadura una longitud de 1400 mm.
10.- ¿Cuántos Kg de masa de soldadura se requieren para una longitud de costura de 1,5 mm con una comba de costura de 20% (según dibujo)?. 11.- ¿Cuántos electrodos de 3,25 mm de Ø de 290 mm de longitud soldada se requieren para soldar un recipiente abierto de 500 x 500 x 4 mm con una soldadura en ángulo de un espesor de 0,7 x s (recargo 15%). 12.- Un tubo con diámetro exterior de 165 mm ha de ser soldado con soldadura en ángulo con espesor de cordón de 5 mm. Calcule para el Ø de 3,25 mm del alambre de soldar la longitud cuando se supone un desgaste de electrodos de 10%. 13.- El fondo de un recipiente ha de ser soldado por ambos lados con soldadura en ángulo de 4mm. Calcule el número de electrodos cuando los electrodos de 4 mm de Ø se sueldan respectivamente en una longitud de 290 mm con 10% de recargo. 14.- Calcule el número de electrodos de 4 mm para la disposición de soldeo representada en la figura; pérdidas por combustión 8%. 116
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I HOJA DE TRABAJO 2, 3
1. Una plancha tiene una resistencia de 40 ohmios y absorbe 5,5 A. Calcule la tensión. W
2. ¿Qué resistencia tiene un faro de bicicleta con las estipulaciones 6 V/0,5 A ? 3. ¿Qué intensidad de corriente de una plancha que para un voltaje de 220 V absorbe una intensidad de corriente de 4,5 A?
4
4. ¿Cuá es la resistencia de una plancha que para un voltaje de 220 v absorbe una intensidad de corriente de 4,5 A? R I
U
6
5. Calcule la absorción de corriente de una hornilla eléctrica con una resistencia de filamento de 50 W y una tensión de red de 220 V. 6. Un hervidor de inmersión está conectado a una red de corriente de 110 V y por él pasan 4,55 A. Calcule la resistencia. 7. ¿A qué voltaje hay que conectar un soldador con las estipulaciones 250 W /0,4 A? 8. ¿Cuál es la resistencia de la bobina de un motor de corriente continua que para una tensión de red de 380 V absorbe 11,5 A?
9 I R
M
9. ¿Qué volatje aniquila una resistencia adicional de 22 ohmios por la que pasan 7,8 amperios?
U
10. Calcule la resistencia de un fusible doméstico para 10 amperios y un voltaje de red de 220 V? 14
11. Calcule las medidas básicas correspondientes : a) 3,5 mV, b) 0,6 mV c) 30 KW , d) 2,5 MW 12. Por un amperímetro con 30 mW de resistencia propia pasa una corriente de 1,6 A. ¿Cuál es la caída de tensión en mV? 13. ¿Cuál es la resistencia propia en kW de un voltímetro que para un voltaje de red de 380 V absorbe una corriente de 1,3 mA?
15 A
14. En un radio está conectada una resistencia de 25 kW a una tensión de red de 220 V. Calcule la intensidad de la corriente de 1,3 mA.
I
15. Con un amperímetro se miden 4,5 A. La tensión especificada en los bornes del amperímetro es de 75 mV. Calcule la resistencia propia del amperímetro en mW. 117
TAREA N° 4 SOLDADURA AL ARCO EN POSICIÓN HORIZONTAL Soldar en ángulo exterior (PH) Soldar en ángulo interior (PH) Soldar a tope con bisel en “V” (PH)
150
E 2G
150
6
50º - 75º
85
Nº
9 º-
0º INCLINACIÓN TRANSVERSAL
HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
ORDEN DE EJECUCIÓN
01
Prepare equipo de soldadura.
02
Prepare material base y de aporte.
03
Encender y mantener el arco eléctrico.
04
Deposite cordones anchos y superpuestos.
01
INCLINACIÓN LONGITUDINAL
01
PZA. CANT.
PLACA CON CORDONES DENOMINACIÓN
-
Cincel Martillo Guantes Mandil Lentes de protección y careta Tenaza Tapón de oído
150 x 150 x 6
St 37
NORMA / DIMENSIONES
MATERIAL
SOLDAR EN POSICIÓN HORIZONTAL
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
HT
OBSERVACIONES
02/MCM
TIEMPO: 3 2 H r s . ESCALA: 1 / 2
REF. H O . 0 1 - 0 5 HOJA: 1 / 1 2004
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I OPERACIÓN SOLDAR CORDONES EN POSICIÓN HORIZONTAL Es una operación que ejecutan los soldadores del proceso de soldadura al arco con electrodo revestido para soldar piezas en posición horizontal. Posicionador
Esta operación se utiliza generalmente para soldar tanques de almacenamiento de combustible en las refinerías, también en estructuras y tuberías de alta presión.
Plancha
PROCESO DE EJECUCIÓN 1° Paso: Prepare el equipo de soldadura. 2° Paso: Prepare el material base y de aporte. Posicionador
a) Seleccione el electrodo de acuerdo a la posición para soldar y el tipo de corriente. b) Coloque la plancha en el posicionador, en posición de soldeo 2G. (Fig. 1)
Fig. 1
Plancha
Posicionador Plancha
Fig. 2
3° Paso: Encender y mantener el arco eléctrico. 4° Paso: Deposite cordones angostos y anchos.
Posicionador Plancha
a) Deposite cordones angostos en el material base sobre las líneas trazadas como referencia. (Fig. 2)
Fig. 3
b) Deposite cordones anchos entre los cordones depositados. (Fig. 3) OBSERVACIÓN Utilice los movimientos oscilatorios y técnicas para evitar que el material en fusión se derrame. (Fig. 4) c) Deposite cordones superpuestos sobre el material base . (Fig. 5)
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
119
Fig. 4
Posicionador Plancha
Fig. 5
REF. HO.05.
1/1
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I MOVIMIENTOS DEL ELECTRODO Movimientos oscilatorios comunes Cordones anchos y bien formados se consiguen moviendo el electrodo de lado a lado en sentido transversal mientras se avanza. Estos movimientos oscilatorios son mostrados en la figura que sigue:
Movimiento de ZIG - ZAG (Longitudinal). Es el movimiento sigzagueante en líneas recta efectuado con el electrodo en sentido del cordón (Fig.1). Este movimiento se usa en posición plana para mantener el cráter caliente y obtener una buena penetración. Cuando se suelda en posición vertical ascendente, sobre cabeza y en juntas muy finas, se utiliza este movimiento para evitar acumulación de calor e impedir así que el material aportado gotee.
Movimiento en “Zig-Zag”
Fig. 1
Movimiento circular. Se utiliza esencialmente en cordones de penetración donde se requiere poco depósito; su aplicación es frecuente en ángulos anteriores, pero no para relleno o capas superiores.
Movimiento “Circular”
A medida que se avanza, el electrodo describe una trayectoria circular (Fig. 2). Fig. 2
Movimiento semicircular. Garantiza una total de las juntas a soldar. El electrodo se mueve a través de la junta, describiendo un arco o media luna, lo que asegura la buena fusión en los bordes (Fig. 3).
Movimiento en “Media Luna”
Es recomendable en juntas chaflanadas y recargue de piezas. Fig. 3
120
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Movimiento en ZIG_ZAG (transversal) El electrodo se mueve de lado a lado mientras se avanza (Fig.4). Este movimiento se utiliza, principalmente, para efectuar cordones anchos. Se obtiene un buen acabado en sus bordes, facilita que suba la escoria a la superficie, permite el escape de los gases con mayor facilidad y evita la porosidad en el material depositado. Este movimiento, se utiliza para soldar en toda posición.
Fig. 4
Movimiento entrelazado. (Fig. 5) Este movimiento, se usa, generalmente, en cordones de terminación, en tal caso se aplica al electrodo una oscilación lateral, que cubre totalmente los cordones de relleno. Es de gran importancia que el movimiento sea uniforme, ya que se corre el riesgo de tener una fusión deficiente en los bordes de la unión.
Fig. 5
Movimiento en “8”
Movimiento en “Media Luna Circular”
Soldadura eléctrica en posición plana (Fig. 6 - a, b, c y d) Factores para lograr un buen cordón: • Correcta regulación del amperaje • Angulo apropiado del electrodo • Longitud adecuada del arco • Velocidad correcta de avance
Electrodo 40º - 50º
A
Forma correcta de depositar los cordones
Electrodo 60º - 70º
C B D Fig. 6 Juntas de angulo en posición plana
121
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Observar la disposición de las piezas y el ángulo de inclinación del electrodo . Junta de Solape en posición plana (Fig. 7 - a, b y c) Observar la disposición y el ángulo de inclinación del electrodo.
40º - 50º
A 5º
º-7
60
10º - 15º
B
C
Fig. 7 Juntas de Solape en Posición Plana
Observar la inclinación (ángulo) del electrodo con respecto a las piezas que se está soldando. (Fig. 8 a y b )
65º - 75º
90º
A
B
Fig. 8 Juntas a Tope en Posición Plana
122
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Soldadura Eléctrica en Posición Horizontal Factores para lograr un buen cordón: • Regulación de la corriente: Según el espesor del material a soldar, clase de material, diámetro de electrodo, etc., siendo el amperaje ligeramente menor que el usado en iguales condiciones para posiciones planas. • Angulo del electrodo: Seguir en ángulo de 65º - 80º. • Longitud del arco: Es necesario mantener un arco corto, no mayor de 1/8''. Recomendaciones Generales: • El movimiento del electrodo debe ser moderado, a fin de no sobrecalentar la plancha y evitar que el cordón se chorreé. •
Los cordones deben ser de preferencia angostos y no anchos, a fin de lograr un cordón de buen aspecto.
•
Las últimas pasadas pueden hacerse con una oscilación, como la indicada en la Fig. 9.
Fig. 9
Juntas de Solape en Posición Horizontal 0.2 mm
La junta de solape de la Fig. 10-A, es similar al solape en posición plana. La junta de solape de la Fig. 10-B es similar al solape en posición sobrecabeza. Fig. 11
40º - 50º 1.5 mm
40º - 45º 1 - 1.5 mm
- 30
º
º
Bien
B
85
A
º-
90
º
50
º-
75
Mal
20º
Fig. 10
Fig. 11 Juntas de ángulo en posición horizontal
123
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I TÉCNICA DE SOLDADURA El primer paso para soldar por arco de metal protegido es reunir el equipo, materiales y herramientas apropiados para el trabajo. (Fig. 1)
Fig. 1
A continuación hay que determinar el tipo de corriente de soldadura y su polaridad (si es c.c), y ajustar la fuente de potencia de manera acorde. También es preciso ajustar la fuente de potencia de modo que produzca la característica volt-ampere apropiada (voltaje de circuito abierto) para el tamaño y tipo de electrodo que se usará. Después de esto, el trabajo se coloca en posición para soldar y, de ser necesario, se sujeta.
El arco se enciende golpeando suavemente la pieza de trabajo con la punta del electrodo cerca del lugar donde se comenzará a soldar, y retirando de inmediato el electrodo cerca del lugar donde se comenzará a soldar, y retirando de inmediato el electrodo una distancia corta para producir un arco de la longitud correcta. Otra técnica para encender el arco consiste en usar un movimiento de frotación similar al que se usa para encender un fósforo. Cuando el electrodo toca el trabajo, tiende a pegarse; el propósito del movimiento de golpe o de frotación es evitar esto. Si el electrodo se pega, es preciso despegarlo de inmediato; de lo contrario, se sobrecalentará y los intentos por despegarlo de la pieza de trabajo sólo lograrán que se doble. En un caso así será necesario usar un martillo y un cincel. La técnica para volver a encender el arco una vez que se ha interrumpido varía un poco dependiendo del tipo de electrodo. En general, la cobertura de la punta del electrodo se vuelve conductora cuando se calienta durante la soldadura. Esto ayuda a reiniciar el arco si se hace antes de que el electrodo se enfríe. El encendido y reencendido del arco se facilitan mucho si el electrodo tiene una proporción apreciable de polvos metálicos en su cobertura, ya que tales coberturas, ya que tales coberturas conducen la electricidad aun frías. Si se usan electrodos con cobertura gruesa pero no conductora, como los E6020, los de bajo hidrógeno y los de acero inoxidable, puede ser necesario romper la cobertura en la punta para dejar al descubierto el alambre del núcleo y poder reencender el arco con facilidad. El encendido del arco cuando se usan electrodos de bajo hidrógeno requiere una técnica especial para evitar la porosidad de la soldadura en el punto donde se inicia el arco. Esta técnica consiste en encender el arco unos cuantos diámetros de electrodo más adelante de punto donde se desea comenzar a soldar. En seguida se regresa rápidamente el electrodo y se suelda normalmente. La soldadura continúa sobre el área donde se encendió originalmente el arco, volviendo a fundir cualesquier glóbulos pequeños de metal de soldadura que puedan haber quedado después de encender el arco. Durante la soldadura, el operador mantiene una longitud de arco normal moviendo el electrodo uniformemente hacia el trabajo conforme el electrodo se fundo. Al mismo tiempo, el electrodo se desplaza de manera constante a lo largo de la unión en la dirección de soldadura para formar la franja. 124
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Posición q (Fig. 2) • Se puede emplear un electrodo que deja un depósito en forma de grandes gotas, hasta un diámetro de 4 mm (en frío). • Escoger una corriente más débil que la empleada para la posición h. • Tener un cuidado especial en la exactitud de los ángulos de incidencia perpendiculares a la costura. • Realizar las pasadas en un orden conveniente.
Fig. 2
El electrodo se conduce por los siguientes movimientos: • Movimiento de avance. • Movimiento de balanceo transversal. • Movimiento de balanceo longitudinal. • Modificación de los ángulos de incidencia. Según las condiciones, varios movimientos simultáneos se pueden imponer. (Fig. 3) La posición de la soldadura y la composición de la costura determinan la conducción del electrodo. Ejemplos de soldadura ejecutadas en posición q La posición q caracteriza soldaduras horizontales sobre una superficie vertical (quer = en sentido transversal) Esta clase de costuras no admite en general la ejecución de pasadas anchas. Las diferentes capas se forman por pasadas estrechas. En la soldadura en posición q hay que tener un cuidado especial de los diferentes ángulos de incidencia transversales a la costura. El ángulo de incidencia debe elegirse siempre perpendicular a la costura de tal forma para impedir que el metal se vaya hacia abajo. Ejemplo: Costura en V - (Fig. 4) Electrodo con revestimiento de gran espesor 3,25 mm f Espesor de la chapa = 12 mm Tres capas Con una pasada estrecha como raíz Dos pasadas estrechas como capa intermedia Cuatro pasadas estrechas como final.
Fig. 3
Fig. 4
Depósito de las capas y ángulos de incidencia transversales a la costura
Resumen: Este ejemplo demuestra sobre todo los diferentes ángulos de incidencia transversales a la costura. Otras razones pueden también imponer el cambio del ángulo de incidencia formado con la costura. En general, no se realizan movimientos de balanceo en la soldadura en posición q. 125
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Formación
Aspecto
Supresión
Fig. 5
Reducir la corriente de soldadura. Escoger un diámetro de electrodo más pequeño. Aumentar la velocidad de soldadura. Suprimir todo balanceo. Depositar una costura en varias capas con pasadas estrechas. Emplear electrodos en frío a gotas gruesas, pero teniendo en cuenta el metal de base.
Costura transversal (posición q) Baño de fusión demasiado voluminoso. (Fig. 5) El metal depositado se desploma por su propio peso.
Para la obtención de un baño de fusión uniforme es preciso tener para cada posición de soldadura ángulos de incidencia ajustadas a cada pasada (por ejemplo soldadura en posición q). La magnitud de la superficie y la profundidad del baño de fusión pueden determinarse por la longitud del arco y los ángulos de incidencia siempre según las necesidades del caso. Movimiento de avance y de balanceo El movimiento de avance se efectúa en el sentido de soldadura (Fig. 6). La velocidad de este movimiento que debe ser lo más uniforme posible, depende de: • La preparación indefectible del biselado; • La fusión uniforme del metal de aportación; • La fusión uniforme del metal base; • La magnitud uniforme del baño de fusión (metal de base + metal de aportación); • La ejecución uniforme de la fusión; • La eliminación del peligro que la escoria se venga hacia adelante; • La unión suficiente entre la capa de escoria y el baño de fusión; • La sección deseada del cordón.
Fig. 6 Soldadura en posición q
126
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
El movimiento de balanceo se hace en suplemento del movimiento de avance en sentido transversal con respecto al sentido de soldadura, cuando el diámetro del electrodo empleado no permite alcanzar la anchura necesaria del baño de fusión con una pasada. El camino recorrido efectuando este movimiento de balanceo no debe, en principio, depasar el doble espesor del electrodo, ya que la escoria debe mantenerse líquida encima del todo el baño de fusión. La regularidad del cordón dependerá en este caso del ritmo y de la forma del movimiento de zigzag.
El movimiento de zigzag (Fig. 7), además del movimiento de avance, puede hacerse indispensable también en el sentido de la costura, generalmente combinado con un movimiento de balanceo transversal cuando: • La anchura de la rendija en el fondo del chaflán es relativamente grande; • La posición de soldadura lo exige.
Fig. 7
127
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I CALOR Y TEMPERATURA Es usual expresar que la temperatura ha bajado “porque hace frío”. Con el sentido del tacto experimentamos cierta sensaciones por las que afirmamos que un cuerpo se halla frío o caliente, o que su temperatura es baja o alta. Estas sensaciones son puramente cualitativas y subjetivas, y es común confundir el calor y la temperatura como un mismo fenómeno, haciendo uso indistinto de estos conceptos, siendo en realidad, aunque íntimamente ligados, puntos diferentes de la Termología, que conviene precisar y discernir. (Fig. 1) Calor.- El calor es una forma de energía que reside en los cuerpos y proviene del movimiento vibratorio de sus moléculas. La cantidad de calor que pose un cuerpo, viene a ser la suma de las energías cinéticas (energía de movimiento) de todas sus moléculas. Su unidad es la caloría y para su medición se emplea el calorímetro. Temperatura.- Es una consecuencia del calor. Expresa el nivel o estado de calor de un cuerpo (NO cantidad del calor). Estas características la apreciamos con el tacto. Su unidad de medida es el grado y para su medición se emplea el termómetro.
100º C
100º C
Fig. 1
Temperatura en el Arco Voltaico La energía eléctrica se transforma en energía térmica, pudiendo llegar ésta energía hasta una temperatura de aproximadamente 4000°C. La energía eléctrica es el flujo de electrones a través de un circuito cerrado, flujo continuo de electrones a través de un núcleo gaseoso, que genera luz y calor. El arco voltaico es una "ráfaga de llamas" de temperaturas muy elevadas (3500º a 15000°C) que se produce por el paso de una corriente eléctrica en un circuito de aire, de gas o de vapor. Para que el arco se pueda establecer, el aire, que normalmente no es conductor (aislante), debe llegar a serlo. Hay que encender el arco. El cebado se hace en general por el contacto instantáneo (cortocircuito) de un conductor de corriente (pieza a soldar y electrodo) en el momento de su separación. El paso de la corriente se concentra entonces sobre superficies muy reducidas que se llevan instantáneamente a una temperatura muy elevada hasta la incandescencia. Este estado de las cosas obliga a limitar en todo caso la corriente del arco (JI), p. ej. por una resistencia (R). De aquí en adelante, la corriente dependerá de la importancia de esta resistencia. La tensión del arco (UL) queda siempre inferior a la que es disponible en la fuente de alimentación (UB), ya quien la resistencia limitadora también necesita tensión (UR)(UB=UR+UL). La tensión necesaria para mantener el arco depende esencialmente de su longitud: • Cuanto más largo es el arco. • Tanto más elevada la tensión; • Cuanto más corto el arco, • Tanto más floja la tensión. 128
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I EFECTOS DEL CALOR El calor causa: a) Variación de temperatura b) Dilatación de los cuerpos c) Cambio de estado físico Cuando se suministra calor a un cuerpo, su temperatura aumenta, al mismo tiempo que aumenta sus dimensiones (se dilata). Esta propiedad se aprovecha para construir los termómetros, cuyo objeto es medir las temperaturas que alcanzan los cuerpos por efectos del calor.
Termómetros Un termómetro consta de un tubo de sección muy fina (tubo capilar), con un bulbo en uno de sus extremos y cerrado en el otro (Fig. 1). En el interior del tubo se introduce generalmente de estos líquidos nos indica la temperatura en una escala graduada sobre el tubo.
Fig. 1
Estos termómetros de alcohol o mercurio tienen una limitada aplicación, que va desde - 144º C hasta 78º C el de alcohol y desde - 39º C hasta los 357º C el de mercurio; fuera de estos límites se solidifican o se evaporan.
Fig. 2
Hay también termómetros metálicos (Fig.2), que consisten en dos cintas de metales diferentes, soldadas entre sí y enrolladas en espiral. Uno de los metales se dilata más rápidamente que el otro y la espiral tiende a desenrollarse al aumentar la temperatura y a contraerse al disminuir la misma. Estos movimientos hacen girar la aguja que indica la temperatura en una escala.
Fig. 3
Para medir las altas temperaturas, tales como el punto de fusión de los metales, se emplea el Pirómetro Optico (Fig. 3), el cual determina la temperatura por la intensidad de corriente que requiere el filamento de una lámpara patrón (Fig. 4), para adquirir el brillo del objeto mirado.
Filamento demasiado negro
Filamento demasiado brillante Fig. 4
129
Filamento correcto
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Mediante un reóstato se varía la intensidad de la corriente que pasa por el filamento y se consigue que el brillo del filamento sea igual al brillo del cuerpo. En este momento la temperatura de ambos es la misma. La corriente que pasa por el filamento se lee en un amperímetro y se determina la temperatura. Con instrumentos de este tipo se pueden determinar temperaturas comprendidas entre 600º C y 2500º C. También se usan los Pirómetros de Termocupla o Termopar, cuyo funcionamiento se basa en la producción de una corriente eléctrica por acción del calor. Consiste en dos alambres de metales diferentes soldados en uno de sus extremos y cuyos extremos libres se conectan a un milivoltímetro. Al calentarse el par bimetálico, se produce una corriente eléctrica cuya tensión es proporcional a la temperatura; esta tensión se registra en el milimoltímetro que marca directamente la temperatura. (Fig. 5)
Fig. 5
130
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Símbolos Básicos y Símbolos Adicionales en la Representación de la Soldadura en Sistema DIN 1.- Símbolos y signos de las soldaduras Semiborde
Semi V
En U
Angular
en I
en Y
Semi U
En S
en V
Semi Y
En contraste
De punto
Forma de la superficie
Símbolo complementario
Forma de la superficie
Cóncava
Símbolo complementario
Hacia la izq.
Plana De montaje
Convexa
Signos de referencia
En línea
Frontal lisa
en S
De superficie
Semi S
Inclinada
Línea de referencia
Bifurcación
Flecha
De junta pregada
El signo de referencia consta de una línea de referencia, de la flecha y de la bifurcación. La línea de referencia debe ser horizontal respecto a la posición principal del dibujo. Las juntas y los símbolos se hacen con líneas gruesas continuas, los signos de referencia con líneas finas continuas. - a tope: - angular: - tapón y de punto: - tapón alargada y en línea:
s = espesor a = espesor d = diámetro c = ancho
Símbolo Ancho (si es necesario) Número de longitudes de soldadura x las longitudes. Espacio
1
2
3
4
5 6
información adicional: método grupo de evaluación posición material de aporte.
Z = sold. angular doble, interrumpida y alternada con una medida de partida. 131
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Símbolos Básicos y Símbolos Adicionales en la Representación de Soldaduras Representación
Denominación
Explicada
Tridimensional
Simbólica
superficie superior
A en V superficie opuesta
B en V
C de punto Contracara
cara de ref.
D Angular
E semi V
a) b) c) d)
El símbolo se ubica cobre la línea de referencia si la flecha señala la "superficie superior". El símbolo se ubica bajo la línea de referencia si la flecha señala la cara opuesta. El símbolo cruza la línea de referencia si la junta se encuentra dentro de la unión. El símbolo se ubica sobre la línea de referencia si la junta está del lado de referencia y debajo de la línea de referencia si la junta está al lado opuesto. e) Si la junta es asimétrica y tiene un flanco perpendicular a la "superficie superior", la flecha está en dirección al flanco oblicuo.
En la representación explicada en corte se dibuja la sección transversal de la junta en negro; en la vista se dibuja la junta visible en forma escamada y la base visible de la junta en línea gruesa continua.
Explicada
Símbolica V
Junta A tope
Angular
Tapón
En la representación simbólica se dibuja la junta con una línea gruesa continua tanto en corte como en vista.
132
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I 1.- Dibujar el mecanismo en montaje de las siguientes piezas indicando : a) Simbología de soldadura. b) Montaje con las tres vistas principales 1
3
10
16
45 10
I=8
20
6
15
I=k
70
10
50
60
R 55
10
10
75
70
40
60
15
4 14 20
20
2 4
1 Las piezas se unen con soldaduras angulares continuas (a = 4mm).
3
2
SOLUCIÓN 1 4
4
4
2
4
133
3
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I 2.- Dibujar la rueda motriz en montaje de las siguientes piezas, indicando : a) Símbolo de soldadura b) Montaje con las dos vistas principales.
1 2
80
245
300
160
25
I = 15 245
75
Piezas 1 y 2. Soldadura angular doble interrumpida. opuesta; espesor a = 5 mm, número de divisiones n = 6 long. de sold. 1 = 75 mm división e = 64 mm.
80
50
60
1 2
3
Piezas 2 y 3: Sold. angular doble continua espesor a= 4mm.
SOLUCIÓN 1 5 5
6 x 75(64) 6 x 75(64)
4 4
3 2
134
3
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I PROTECCIÓN CONTRA LAS RADIACIONES Deslumbramiento La luz brillante que se despide en la soldadura de arco contiene rayos ultravioletas e infrarrojos. Estos rayos son similares a los del sol y pueden producir efectos similares. El deslumbramiento se produce cuando se ve un arco sin la protección adecuada. Desgraciadamente es difícil decir si se produjo o no hasta seis u ocho horas más tarde. Los síntomas incluyen sensación de quemadura y una irritación similar a la que causa la arena en los ojos abiertos como cerrados. Lo más sensato que se puede hacer es no mirar un arco a menos que se use el equipo adecuado. Algunas veces, sin embargo, una persona recibe el destello por accidente, sin importar lo cuidadoso que sea. Hay medicamentos para aliviar la irritación, pero si es severa o persiste, debe consultarse a un médico. Por lo general los deslumbramientos accidentales no dañan permanentemente los ojos, pero los destellos repetidos pueden producir cataratas y hasta ceguera permanente al instructor todos los deslumbramientos que sufran. Quemaduras de Arco Los rayos infrarrojos y ultravioletas también pueden producir casos de serias quemaduras de arco. Las lociones para broncearse al sol alivian un caso moderado de quemadura de arco. Sin embargo, si la quemadura es seria, debe consultarse a un médico. Para evitar quemaduras de arco 1. Use camisas de manga larga, y manténgalas desenrolladas. 2. Conserve abotonado el frente de la camisa. 3. Use equipo protector. 4. Siempre revise la careta antes de empezar a soldar para asegurarse de que los vidrios oscuros no están rajadas o rotos. 5. No soldar sobre piezas de fusión huecas si no han sido previamente aireadas. Pueden contener gases que produzcan una explosión (Fig. 1). 6. Asegurarse de que las máquinas de soldadura por presión están efectivamente protegidas. 7. Cuando se suelda por chisporroteo, comprobar que los alrededores del equipo están protegidos contra las chispas. 8. Una vez finalizada la soldadura, apagar la máquina, desconectar el interruptor general y colocar el portaelectrodos en el emplazamiento, previsto para el mismo. 135
Fig. 1
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Precaución final •
Recordar que los accidentes no suceden por casualidad. Estos se presenta, invariablemente, por indiferencia hacia las normas de seguridad, por falta de información sobre las mismas, o por la falta de cuidado.
•
Una lesión de cualquier tipo es siempre desagradable y muy a menudo puede producir incapacidades temporales o incluso permanentes.
•
Cuanto más pensemos, menos tendencia tendremos a ignorar las normas de seguridad, disminuyendo así el número de los mismos.
Accidentes causados por el arco voltaico como fuente de radiaciones
Causas • Rayos visibles y • Rayos no visibles: - Ultravioletas, más cortos que los rayos visibles; - Ultra rojos, más largos que los rayos visibles (llamados también infrarrojos). Fig. 2
Los rayos visibles son nocivos para los ojos a causa de su intensidad (luz muy viva). (Fig. 2) Los rayos ultravioletas invisibles deslumbrar y son nocivos para las partes del cuerpo no protegidas (sobre todo la cara y las manos). El cuerpo humano no siente nada en el momento de la acción de los rayos. Solamente unas horas después se hacen notar sus efectos sobre la piel (parecidos a la quemaduras del sol) y sobre los ojos (inflamación de los ojos y a exposición más larga deterioro de la retina). Los rayos invisibles ultrarojos o infrarrojos tienen un efecto nocivo sobre los ojos solamente cuando estos se exponen durante mucho tiempo, pero se nota como calor. Ignorancia o imprudencia del soldador: • • •
Instrucción insuficiente; No emplear los medios de protección obligatorios; Poner en peligro a auxiliares u otras personas que se encuentran en los alrededores por rayos nocivos. 136
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Prevención • • • •
Esforzarse de dar una instrucción suficiente. Servirse del casco o de la pantalla de protección con el filtro para proteger los ojos. Llevar guantes y vestimentas protectoras. Gafas con protección lateral son necesarios para las personas que se encuentran en peligro por estar cerca del lugar de trabajo. • Proteger el puesto de trabajo por una tienda con paredes antirreflectantes. • Suspender carteles de aviso "no mirar", sobre todo al aire libre (transeúntes).
Accidentes causados por el arco voltaico como fuente de calor Causas * El arco proporciona calor que puede alcanzar una temperatura de 4000°C. Tal calor pone en peligro al soldador no protegido expuesto a sus radiaciones. En locales estrechos o recipientes también puede causar desmayos del soldador causando accidentes. (Fig. 3) * Este calor se transmite del electrodo, a la pieza a soldar y a las salpicaduras de metal y de escoria y puede causar quemaduras. * Ignorancia o ligereza del soldador. • Instrucción insuficiente.
Fig. 3
• No emplear los medios de protección del trabajo prescritos. • No observar las prescripciones de seguridad.
Prevención • • • • • •
Esforzarse en dar una instrucción suficiente. Emplear los medios protectores del trabajo. En casos especiales, llevar un traje protector difícilmente inflamable. No poner los pantalones de trabajo en las botas. Alejar materias inflamables o explosivas del puesto de trabajo. Hay que tomar medidas especiales de seguridad (p. ej. guardia de fuego) cuando no se pueden alejar, antes de ejecutar trabajos de soldadura, materias fácilmente inflamables o explosivas, y las tiendas o recubrimientos de protección resultan insuficientes. Locales estrechos o recipientes dentro de los cuales se debe soldar, tienen que ventilarse de manera suficiente (no con oxígeno) y los trabajos de soldadura deben ejecutarse bajo control. 137
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS El arco eléctrico es fuente de: • Rayos infrarrojos • Rayos ultravioleta. Los rayos infrarrojos son nocivos para los ojos a causa de su intensidad (luz muy viva). Los rayos ultravioleta deslumbran y son nocivos para las partes del cuerpo no protegidos (sobre todo la cara y brazos). El cuerpo humano no siente nada en el momento de la acción de los rayos. Solamente unas horas después se hacen notar sus efectos sobre la piel (parecidas a las quemaduras del sol) y sobre los ojos (inflamación de los ojos y a exposición más larga, deterioro de la retina). Los rayos infrarrojos tienen un efecto nocivo sobre los ojos solamente cuando estos se exponen durante mucho tiempo, pero se notan como calor por tales motivos utilice siempre guantes y chalecos de cuero o asbesto así como ropa de trabajo de lona, cerrada en el cuello y ajustada en los puños ya que estos protegen al soldador de las quemaduras que ocasionan las citadas radiaciones. Salud ocupacional - soldaduras, el riesgo oculto. En el caso del equipo que se utilizará para proteger la radiación luminosa, existe un número de identificación, llamado número de sombra, al cual le corresponde una cierta densidad y transmitancia óptica. Los lentes de contacto no deben usarse en los lugares donde existen riesgos de salpicaduras de productos químicos o estén involucradas partículas finas por que pueden dificultar la limpieza de los ojos. Analizando el proceso desde el inicio, la realización de estos trabajos requiere el uso de energía calorífica para fundir un metal; este hecho tan simple, es ya, el comienzo de la manifestación de riesgos como la generación de incendios, quemaduras en los operadores y exposición a altas temperaturas. Profundizando un poco, es posible encontrarse con otros riesgos que van ligados directamente con la salud del trabajador. Uno de ellos, las radiaciones (UV, IR) y deslumbramientos. El otro, los respirables: polvos y humos metálicos, y gases, que son los representantes del riesgo oculto. Los humos son producidos por la evaporación y posterior solidificación de los metales que se desprenden debido a las altas temperaturas de fundición, quedando suspendidos en el aire en forma de óxidos metálicos, y dependiendo del tipo de soldadura, podrán estar presentes óxidos de aluminio, cadmio, cromo, cobre, hierro, plomo, manganeso, níquel, titanio, vanadio, etc. Los gases, como el ozono, dióxido de nitrógeno y monóxido de carbono, se generan por la descomposición de los revestimientos de electrodos y la acción de los rayos ultravioletas. El problema inevitable ocurre cuando se presentan estas sustancias en el ambiente de trabajo y no se utilizan los sistemas adecuados para prevenir o evitar que sean transportadas y depositadas en el sistema respiratorio. Cada una de ellas, por separado, puede producir molestias y enfermedades que en muchos casos, son irreversibles, y la situación se agrava si en el ambiente de trabajo se encuentran varias de ellas. 138
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I HOJA DE TRABAJO 1.-
¿En qué consiste la operación de depositar cordones angostos y anchos?
2.-
¿Cuáles son los movimientos oscilatorios comunes que se utilizan en la soldadura por arco eléctrico?
3.-
¿Qué tipos de movimientos oscilatorios se utiliza para soldar en todas las posiciones?
4.-
¿Qué movimientos oscilatorios se utilizan para soldar en posición horizontal?
5.-
¿Qué técnicas se consideran para soldar en posición horizontal?
6.-
¿Cuál es la diferencia entre calor y temperatura?
7.-
¿Cuáles son los efectos del calor?
8.-
¿Cuáles son los signos complementarios que se utilizan en la soldadura?
9.-
¿Cómo se indica el espesor del cordón en la representación por soldadura?
10. ¿Que riesgos se ocasionan cuando no se protegen contra las radiaciones? 11.- ¿Cuáles son las causas de los accidente por arco voltaico como fuente de radiación? 12.- ¿Cuáles son las causas de los accidentes por arco voltaico como fuente de calor?
139
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
13
14
14
30
36
50
1:6
60
6
HOJA DE TRABAJO 1. Dibujar en montaje las siguientes piezas soldadas en ángulo correspondiente a una unión por soldadura (dibujar el montaje en las 3 vistas principales con símbolo de soldadura) 1 2
13 36
80
50 50
10
1 1:4 50
2 3
3 La pieza 3 se une con una sold. angular doble (espesor a = 5) continua La soldadura en esquina a = 4 mm es también continua
2.- Dibujar en montaje con datos necesarios y símbolos de soldadura las siguientes piezas correspondiente a un soporte (utilice escala normalizada)
2 32
30
100
R
1
120
20
I=16
60
80
70 R
120
70
20
4
20
3 20
70 90
2
30
40 120
I = 20
4 3
1
60 120
140
20
30
3
3
3
25
E 2G
6
50
º-
75
º
150
85
Nº
9 º-
0º INCLINACIÓN TRANSVERSAL
HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
ORDEN DE EJECUCIÓN
01
Prepare equipo de soldadura.
02
Prepare material base y de aporte.
03
Encender y mantener el arco eléctrico.
04
Suelde uniones.
01
INCLINACIÓN LONGITUDINAL
01
PZA. CANT.
PLACA CON UNIONES DENOMINACIÓN
-
Cincel Martillo Guantes Mandil Lentes de protección y careta Tenaza Tapón de oído
25 x 150 x 6 NORMA / DIMENSIONES
SOLDAR A TOPE EN POSICIÓN HORIZONTAL
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
St 37 MATERIAL HT
OBSERVACIONES
03/MCM
TIEMPO: 3 2 H r s . ESCALA: 1 / 2
REF. H O . 0 1 - 0 5 HOJA: 1 / 1 2004
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I OPERACIÓN SOLDAR A TOPE EN POSICIÓN HORIZONTAL Es una operación que la ejecuta el soldador para soldar planchas o piezas mecánicas en posición horizontal a tope utilizando una máquina soldadora al arco con electrodos adecuados para el tipo de posición y una correcta regulación del amperaje. Esta operación es muy utilizada en las refinerías para sus tanques de crudo y en tuberías de alta presión, así como también en el montaje de estructuras donde se necesita unir las estructuras con soldadura eléctrica al arco. PROCESO DE EJECUCIÓN 1° Paso: Prepare el equipo de soldadura. 0.2 mm
a) Encienda la máquina de soldadura
40º-45º 1.5 mm
b) Regule el amperaje a soldar teniendo en cuenta el diámetro del electrodo y la posición a soldar. 2° Paso: Prepare el material base y de aporte. a) Limpie el material base de aceites u óxidos.
Fig. 1
40º - 45º 1 - 1.5 mm 20º
- 30
º
b) Prepare los bordes del material según la junta a soldar. (Fig. 1) c) Esmerile los biseles según la junta a soldar. (Fig. 2)
12
d) Apuntale el material base. (Fig. 3) 3° Paso: Suelde en posición horizontal 2G. (Fig. 4) OBSERVACIONES: Utilice pica escoria y escobilla de acero para remover las escorias y proyecciones de soldadura. PRECAUCIÓN PROTEJA SUS OJOS AL LIMPIARLAS JUNTAS CON LENTES DE SEGURIDAD. MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
142
Fig. 3
Fig. 2
Posicionador
Plancha
Fig. 4
REF. HO.05.
1/1
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I POSICIONES A SOLDAR Existe gran variedad de tipos de juntas y son varias las posiciones, en las cuales puede realizarse una soldadura. La Fig. 1 muestra la variedad de juntas tal como aparecen en los trabajos de soldadura. DE CANTO
VERTICAL HORIZONTAL
DE ÁNGULO
PLANA
PLANA
A TOPE DE SOLAPE
VERTICAL
DE TAPÓN A TOPE CON CHAFLÁN DOBLE SOBRECABEZA DE ÁNGULO
Fig. 1 - Diversas juntas y posiciones de soldadura
La soldadura por arco puede hacerse en cualesquiera de las cuatro posiciones básicas: • Plana
• Vertical
• Horizontal
• Sobre cabeza
1.- Posición plana Es decir, sobre un plano horizontal. La ejecución de cordones en esta posición es mas fácil y económica. En lo posible, la pieza debe colocarse de tal forma, que permita la ejecución de los cordones en esta posición. (Fig. 2) 2.- Posición vertical Las planchas a soldar se encuentran en posición vertical y los cordones también se ejecutan siguiendo la dirección de un eje vertical. La soldadura puede también en sentido descendente. (Fig. 3) 3.- Posición horizontal Las planchas están colocadas verticalmente y el cordón se ejecuta horizontalmente, tal como indica la figura 4. 4.- Posición sobre cabeza Es decir, las planchas están colocadas horizontalmente la soldadura se ejecuta por debajo. Es una posición inversa de posición plana. (Fig. 5) 143
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
Fig. 2 - Soldadura en posición plana
Fig. 3 - Soldadura en posición vertical
Fig. 4 - Soldadura en posición horizontal
Fig. 5 - Soldadura en posición sobrecabezas 144
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I La soldadura de tuberías: es una combinación de las diferentes posiciones. (Fig. 6) En los trabajos, se realizan en el taller o en el campo, se presentan situaciones diversas, tal como las posiciones indicadas, así como posiciones intermedias. Para soldar tuberías en posición horizontal, el eje de la tubería será vertical.
Para soldar en posición plana, la tubería deberá girar permanentemente y el eje de la tubería será horizontal.
Colocar Sobrezabeza
Eje de tubería horizontal, para soldar en posición vertical y sobrecabeza. Fig. 6 - Soldadura de tubos
Preparación de las juntas para la soldadura. Las juntas: La junta es la parte a rellenar de metal, situada entre 2 o más planchas o piezas, que tienen los bordes convenientemente preparados. Las figuras siguientes (Fig. 7) muestran las formas fundamentales de juntas. Finalidad de la junta: La finalidad de la preparación de la junta es asegurar la penetración deseada en la soldadura y facilitar la operación de soldar con miras a obtener una unión de excelente calidad. Elección del tipo de junta: Una cuestión de suma importancia en el trabajo de soldar por arco es la selección del mejor y más adecuado tipo de junta a utilizar en cada aplicación concreta.
A TOPE
DE SOLAPE
EN ÁNGULO
EN “T”
POR EL BORDE
Fig. 7 - Preparación de juntas para la soldadura
145
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I SOPLO MAGNÉTICO El soplo magnético (Fig. 1) es un fenómeno, que ocasiona que el arco no se dirige hacia donde debería, sino que se adelanta o atrasa y que también hace que la soldadura salpique mucho. Los maestros soldadores, que conocen el soplo magnético, no necesitan una descripción, pues la experiencia de soldar con la presencia de un soplo magnética es inolvidable. El soplo magnético se produce, por lo general, al principio o al final de las juntas, en las juntas esquinadas y chaflanes profundos, especialmente cuando se usan amperajes altos al soldar planchas gruesas. Dificulta mucho la soldadura, reduce la velocidad de avance y disminuye la calidad de la misma.
AVANCE
SOPLO DEL ARCO
SALPICADURAS
Fig. 1 - Soplo Magnético
¿Qué es lo que causa el Soplo Magnético? El soplo es producido por fuerzas magnéticas que actúan sobre el arco, desplazándolo de su curso normal. En todo elemento conductor de corriente se originan anillos concéntricos, conocidos como líneas de fuerza o flujo magnético.(Fig. 2). Líneas de fuerza del campo magnético
Estas líneas o fuerzas prefieren seguir por un cuerpo metálico en vez de por el aire; nunca se tocan y ejercen una fuerza, cuando se aproximan unas a otras. Esta fuerza es proporcional a la cantidad de corriente que lleva el conductor.
Fig. 2 Líneas de Flujo Magnético
Electrodo con corriente contínua
El espectro normal de las líneas de fuerza es distribuido en el extremo de la junta, donde el flujo se agrupa dentro del arco en vez de seguir por el aire más allá del extremo de la junta. Un espectro diferente, parecido al de los extremos de la Fig. 3, es consecuencia de las concentraciones del flujo en los extremos de la junta. En estas zonas de concentración, las líneas de fuerza se junta y ejercen una fuerza sobre el arco, empujándolo. CONCENTRACIÓN DE LAS LÍNEAS DE FUERZA
SOPLO DEL ARCO
DISTRIBUCIÓN UNIFORME NO HAY SOPLO
SOPLO DEL ARCO
Fig. 3 Líneas de Flujo Magnético
Se produce una situación similar, cuando se dobla el conductor (Fig. 4). Las líneas de fuerza se agrupan y desvían el arco. A esto se llama “Efecto de Masa” o “Efecto de “Tierra”, por que la dirección del soplo puede alternarse, cambiando de posición la grampa de tierra. Al soldar, estos dos fenómenos ocurren simultáneamente, aunque debe notarse, que el efecto de masa es la más débil que las concentraciones terminales de las líneas de fuerza y disminuye aun más su efecto a medida que aumenta el tamaño del metal base. 146
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
CONCENTRACIÓN CAUSADA POR CAMBIO DE LA CORRIENTE
CONDUCTOR SOPLO DEL A RCO ELECTRODO
CORRIENTE ELÉCTRICA ALTERNA ARCO LA CORRIENTE CAMBIA DE DIRECCIÓN EN EL ARCO
LÍNEAS DE FUERZA CORRIENTE ELÉCTRICA CONTINUA
CONEXIÓN A TIERRA
Fig. 4 - Concentración de las líneas de flujo magnético
Como reducir el soplo magnético Para reducir el soplo magnético debe eliminarse sus causas, es decir eliminar o contrarrestar la intensidad de la fuerza o reducir las concentraciones del flujo. Las siguientes son algunas medidas correctivas, que pueden ser de utilidad para reducir o eliminar este fenómeno • Reducir el amperaje. • Soldar en dirección a un punto grueso de soldadura o hacia un cordón ya hecho. • Uso del método de soldadura por retroceso en las soldaduras largas. • Colocar la toma de tierra tan lejos de la junta a soldar como sea posible. • Si el arco sopla en dirección contraria al avance, ponga la conexión a tierra al final de la soldadura. • Enrolle el cable de tierra sobre el trabajo y haga pasar corriente por éste en sentido tal como para generar un campo magnético, que neutraliza el campo magnético generado por el soplo. • Mantenga un arco tan corto como sea posible, para que la energía del arco contrarreste el soplo. • Si la máquina de soldar es del tipo que produce ambas corrientes, alterna y la continua, cambie a la corriente alterna. Este último consejo requiere una explicación. La corriente alterna reduce considerablemente el efecto del soplo del arco, eliminando prácticamente la fuerza del flujo. Con corriente alterna, la corriente pasa por el punto neutro 120 veces por segundo. Esto significa, que las líneas del flujo se producen y anulan 120 veces por segundo, reduciendo en gran parte el soplo del arco y en muchos trabajos hasta lo eliminan. 147
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I El soplo magnético es provocado: Por la influencia de campos electromagnéticos que se forman al soldar por arco. Provoca: La desviación del arco, sacándolo de su curso normal, el arco se adelanta o se atrasa y salpica mucho. ELECTRODO
Campos Electromagnéticos: Todo conductor está rodeado de líneas de fuerza o flujos magnéticos que giran alrededor de él. (Fig. 5).
CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS
Las líneas de fuerza: Nunca se tocan pero ejercen una fuerza cuando se acercan unas a otras. Esta fuerza es proporcional a la cantidad de corriente que lleva el conductor.
PIEZA A SOLDAR
Fig. 5
CONEXIÓN ELÉCTRICA
Los campos electromagnéticos: Ejercen influencias en el arco a partir de la pieza y del electrodo, desviándolo de su curso normal. Las fuerzas magnéticas dirigen al arco siempre de las zonas de mayor intensidad a las zonas de menor intensidad. El soplado se establece: Desde el punto de contacto hacia la mayor masa del material, en metales magnéticos. (Fig. 6). Y desde el borde de la pieza hacia el exterior en metales no magnéticos (no ferrosos y aceros austeníticos). (Fig. 7)
Fig. 6 Derivación del arco por material magnético
El efecto depende de: - Forma y disposición de las piezas a soldar. - La clase de material. - La máquina de soldar. - El soplo es más fuerte con C.C. que no C.A.
Fig. 7 Derivación del arco por material no magnético
1
Al soldar dos chapas de acero, el soplado se dirige:
2
3
4
5
1.- Hacia el interior de las chapas en la misma dirección de la soldadura. (Fig. 8). 2.- Baja de intensidad a medida que avanza la soldadura (Fig. 8). Fig. 8 - Derivación en sentido alternado 3.- Se anulan en el centro del cordón. del arco por una chapa de acero (Fig. 8). 4.- Va recuperando su intensidad pero en sentido contrario al inicial (Fig. 8). 5.- Vuelve a tener gran intensidad en sentido contrario al de la soldadura. 148
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Ventajas del soplado - Cuando no es muy fuerte y está en el mismo sentido de avance de la soldadura se obtiene un precalentamiento favorable en los costados de la unión. - Si está en sentido contrario al de la soldadura, retiene la escoria liquida evitando las inclusiones de impureza. Para reducir el efecto del soplado - Modifique el ángulo de incidencia del electrodo. - Cambie el sentido de avance de la soldadura . - Cambie el lugar del punto de conexión. - Ponga varios puntos de conexión (Fig. 9). - Suelde a paso de peregrino (Fig. 10). - Utilice corriente alterna para soldadura. - Utilice arco corto. - Aumente la intensidad. - Puntee otra pieza a la que está soldado. - Precaliente la pieza a una temperatura de 768°C.
Fig. 9 - Utilizando dos puntos de conexión para reducir el efecto de soplado
PUNTO DE FIJACIÓN 4
3
2
1
Fig. 10 - Soldadura a paso de peregrino
Causa frecuente especialmente con corriente continua (Fig. 11 - a, b y c)
A
Al soldar en el borde o canto de la pieza de trabajo. Campo Magnético
B
Al soldar junto a una pieza de magnitudes grandes.
C
Al soldar en la proximidad de la tenaza para la maza.
Medidas contra el soplo magnético Inclinar el electrodo. Colocar la tenaza para la maza en ambos lados de la pieza o desplazar la conexión a tierra. Efectuar numerosos puntos de soldadura, precalentar las piezas. Utilizar corriente alterna en lugar de corriente continua. (Fig. 12) 149
Fig. 12
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I METALURGIA BÁSICA DE LOS ACEROS La eliminación de los acompañantes P, S, Si y Mn existentes todavía en el hierro bruto, así como el porcentaje de C, demasiado alto, se llama afino. El acero se obtiene por transformación química del hierro bruto a temperaturas superiores a los 1 600°C. En esta transformación se desprende el carbono en forma de dióxido de carbono, formando los óxidos de azufre y fósforo (escoria). Si se hace pasar aire u oxígeno por el caldo, el fósforo se oxida formando óxido de fósforo-V, el azufre forma dióxido de azufre, el silicio a su vez dióxido de silicio, el manganeso forma óxido de manganeso y el carbono dióxido de carbono. Procedimiento de inyección de oxígeno: (Procedimiento de acero al oxígeno) El más conocido es el procedimiento LD, denominado así por la acería austriaca de LínzDonawitz (Fig. 1). Aproximadamente el 70% de todos los aceros se obtienen por el procedimiento de inyección de oxígeno, ya que es bastante más económico que el procedimiento Siemens-Martin. El convertidor de acero al oxígeno (convertidor LD) se llena de hierro bruto líquido o esponja de hierro, chatarra y aditivos.
Fig. 1
Con una lanza refrigerada por agua se inyecta oxigeno en el caldo a una sobre-presión de 12 bar. En la oxidación del carbono y de los acompañantes del hierro se libera gran cantidad de calor, por lo que el caldo se pone en movimiento acelerado. Se neutraliza la elevada temperatura por adición de chatarra fría. Mediante la adición de cal, los acompañantes tales como manganeso, silicio, fósforo y azufre, se unen formando escoria. Los elementos de aleación para aumentar la calidad se añaden al final del afinado o a la salida. Los aceros obtenidos se llaman aceros al oxígeno o aceros por inyección de oxígeno. Procedimiento Siemens - Martin (Afino al horno) La importancia particular del procedimiento Siemens - Martin es que permite obtener directamente acero de calidad partiendo de la chatarra.
150
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I El horno Siemens - Martin es un horno fijo de llama en forma de cuba. En el método de la chatarra, se llena al 70 % con chatarra de acero y el resto con hierro bruto y cal para formar escoria (Fig. 2). La temperatura de fusión y oxidación, de unos 1 800 °C, se consigue mediante una llama abierta de gas o aceite, precalentando a 1 100 °C el aire necesario para la combustión. El pre-calentamiento tiene lugar en las cámaras de precalentamiento, calentadas por los gases de salida.
Fig. 2
El proceso de afino tiene lugar con exceso de oxígeno. El silicio, fósforo y manganeso que acompañan al hierro, se transforman en óxidos no solubles que forman escoria con cal. Por la formación de gases de CO se llega a la cocción del caldo, con lo que se consigue un buen mezclado. Si se añaden elementos de aleación (cromo, níquel, y otros) antes de terminar el proceso de fusión, se obtienen aceros de baja aleación. Procedimiento eléctrico. Los aceros finos, en particular los altamente aleados, se obtienen en hornos eléctricos. Con el acero de convertidor o Siemens - Martin se alimenta el horno eléctrico, se purifica y se le añaden los elementos de aleación deseados. Las aleaciones de acero obtenidas de esa forma contienen, además del carbono y según las exigencias, cromo, tungsteno, molibdeno, vanadio, manganeso, tántalo, titanio, aluminio, boro, cobalto, níquel, circonio, silicio y fósforo (Fig. 3). Fig. 3
En el procedimiento al horno eléctrico se utiliza la acción del calor producida por una corriente eléctrica. La generación de calor está libre de impurezas, ya que no existe ninguna llama de gas que desprenda azufre. Como carga se emplea chatarra de buena calidad y acero preafinado.
151
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I El horno de arco voltaico tiene dos o tres electrodos. Al conectar la corriente salta el arco voltaico desde las barras de carbón hacia el materia a fundir. El calentamiento se produce de forma muy rápida y la temperatura puede regularse fácilmente. Se alcanzan temperaturas de fusión de hasta 3 800 °C, por lo que es posible la aleación con tungsteno (temperatura de fusión, 3370°C) y molibdeno (temperatura de fusión, 2600°C). En el horno de arco voltaico se funden por tanto aceros altamente aleados tales como los aceros rápidos, aceros resistentes a altas temperaturas y aceros resistentes a la oxidación y a los ácidos. Por su pureza se llaman aceros finos, y por su forma de fabricación, aceros al horno eléctrico. En los hornos de inducción pasa corriente alterna por una bobina situada alrededor del crisol. En el material a fundir se producen por tanto corrientes parásitas que calientan el baño. Se emplea para la fabricación de aceros altamente Fig. 4 aleados, de fundición aleada y de fundición con grafito esferoidal (fundición nodular) (Fig. 4) Procedimiento de Refundición. Mediante el procedimiento de refundición y el tratamiento al vacío del acero líquido se consigue una mejora de la calidad. El tratamiento metalúrgico del caldo de acero se realiza cada vez más por el siguiente procedimiento. Al colarlo en coquillas , el acero líquido toma oxígeno, nitrógeno y vapor de agua del aire, descomponiéndose este último al alta temperatura, en hidrógeno y oxígeno. Al enfriarse un bloque se libera principalmente el hidrógeno disuelto en el caldo. Esto origina en el interior del bloque altas presiones que conducen a la formación de fisuras en los granos y poros, las llamadas fisuras en escamas. Procedimiento de refusión eléctrica con escoria. Por este método se obtienen bloques de acero fino con textura uniforme y bajo en sedimentos e inclusiones. El bloque de acero fino fundido en el horno eléctrico hace de electrodo y gotea por una escoria, desembocando en una coquilla de cobre refrigerada por agua. La escoria hace las veces de resistencia eléctrica, generándose el calor de fusión necesario por el paso de la corriente a través de la escoria. En la escoria son retenidas al mismo tiempo las sub-sustancias no deseadas y los gases disueltos en el acero.
152
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I DIBUJO BÁSICO DE SOLDADURA La soldadura es un proceso importante y esencial en la fabricación de piezas y es necesario disponer de algún método, con normas fijas, para indicar como debe efectuarse cada junta soldada. La AWS (Sociedad Americana de Soldadura) y DIN (Normas Industriales Alemanas). Han adoptado símbolos y determinado su empleo para dar la importancia necesaria para soldar. Su adopción generalizada en la industria, hace que los planos de fabricación sean de uso corriente por los proyectistas, dibujantes y mecánicos. Se adapta a nuestra organización moderna de especialización del trabajo y de normalización de piezas, empleadas en la producción en serie, el proyectista y el ingeniero deben calcular las cargas y las resistencias, especificando donde debe soldarse la pieza, que forma y tamaño tendrá la soldadura, y cualquier otra información útil. Los símbolos, ayudan a eliminar los errores de soldadura inadecuada para los esfuerzos a que se someterá la estructura. Estos son relativamente fácil de comprender, después de haber entendido los símbolos básicos y su forma de aplicación. Toda persona que use o especifique construcciones soldadas debe familiarizarse con ellos. Con estos símbolos es posible determinar: 1.- Calidad de la Soldadura Queda determinada por la clase de material, la clase de gas (acetileno, hidrógeno, etc), la preparación del trabajo de soldadura, el procedimiento de soldadura, el material de soldadura, el operario soldador y la verificación de la soldadura ejecutada. 2.- Procedimiento de la soldadura a emplear - Se indica con las siguientes letras: G = Soldadura de gas E = Soldadura al arco eléctrico 3.- Ejecución del cordón de soldadura (cordón ascendente, descendente, posición de la soldadura, etc). - Se comprende el material d aportación, la posición de la soldadura, el orden de sucesión de los cordones (plan de soldadura) y los sinos de montaje. 4.- Tratamiento previo y posterior así, como verificación de los cordones de soldadura - En cuanto a tratamiento y espesor de los cordones, pueden prescribirse en el plano. 5.- Datos de cotas para la soldadura - Las cotas que hay que consignar caracterizan el espesor del cordón, la anchura del alma, la anchura del cordón, la altura del reborde, la longitud de la costura. Esta información es dada fácil y exactamente por los símbolos normales colocados en el dibujo o plano. La Fig. 1 muestra el símbolo general que puede ser utilizados por ambos sistemas DIN y ASA.
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SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
TODO ALREDEDOR
EN OBRA
CERCANO DIN OPUESTO ASA PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA CERCANO ASA OPUESTO DIN
ESPECIFICACIONES TIPOS Y/O PERFILES DE LA SOLDADURA
FLECHA DE REFERENCIA
Fig. 1
Observaciones: - La diferencia que hay en ambos sistemas para representar el símbolo, tomando como referencia al sistema ASA, el sistema DIN omite la punta de flecha y la cola. Siendo la ubicación de la soldadura en forma contraria. Nota: El sistema ASA, en ciertas oportunidades omite la cola. -
No es necesario escribir notas descriptivas, tales como: “Soldar todas las juntas” “Soldar componentes”
Si es necesario indicar prescripciones especiales sobre detalles o ejecución y tratamiento posterior o verificación, se pondrán a modo de símbolos o con palabras siguientes:
G = Soldadura de gas R = Soldadura por resistencia eléctrica E = Soldadura al arco eléctrico UP = Soldadura con polvos para soldar SG = Soldadura al arco con gas protector m = Soldadura a máquina w = Soldadura horizontal de costura a tope h
= Soldadura horizontal de costura en ángulo
S = Soldadura costura ascendente (de abajo arriba) F = Soldadura de costura descendente (de arriba abajo) u
= Soldadura de techo (sobre cabeza)
En la práctica, muchas compañías sólo necesitan unos pocos símbolos, y si así lo desean pueden preparar sus propias leyendas, adoptando la partes del sistema que se prestan para sus necesidades e ignorando las demás. Cuando el sistema básico (ASA o DIN) sea adoptado universalmente, hablaremos todos con los mismos términos, aunque algunos usen solamente unos pocos de los sistemas ASA y DIN. 154
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I APLICAR SIMBOLOGÍA
Soldadura deseada
Alzado
Sección Transversal
SÍMBOLO DE LA SOLDADURA A TOPE, SIN CHAFLÁN EN EL LADO PRÓXIMO A LA FLECHA
Soldadura deseada
Alzado
Sección Transversal
SÍMBOLO DE LA SOLDADURA A TOPE, SIN CHAFLÁN DEL LADO OPUESTO A LA FLECHA
2
3 SOLDADURA EN ÁNGULO CONTÍNUO
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SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
24
6
6
24
SÍMBOLO
Soldadura deseada LONGITUD DE UNA SOLDADURA EN ÁNGULO
Ubicar los cordones en los extremos de la junta Eje de la soldadura 50 - 100
10 10
0
0 50 50
50 SÍMBOLO
Soldadura deseada LONGITUD Y SEPARACIÓN DE LA SOLDADURA INTERMITENTE
Ubicar los cordones en los extremos de la junta 3 - 10 3
3
10
3
3
3 - 10
5 Eje de la soldadura
Soldadura deseada
SÍMBOLO
LONGITUD Y SEPARACIÓN DE LAS SOLDADURAS INTERMITENTES ALTERNADAS
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SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
Soldadura deseada
Sección Transversal
SÍMBOLO
SÍMBOLO DE LA SOLDADURA A TOPE, CON CHAFLÁN, EN EL LADO PRÓXIMO A LA FLECHA
Soldadura deseada
Sección Transversal
Alzado
SÍMBOLO DE LA SOLDADURA A TOPE, CON CHAFLÁN, DEL LADO OPUESTO A LA FLECHA
Soldadura deseada
Sección Transversal
Alzado
SÍMBOLO PARA LA SOLDADURA A TOPE, CON CHAFLÁN, DE AMBOS LADOS DE LA FLECHA
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SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I METAL DEPOSITADO A RAS CON EL METAL BASE
SOLDADURA DESEADA
SÍMBOLO
SÍMBOLO DE CONTORNO DE LA CARA A RAS EN EL LADO PRÓXIMO A LA FLECHA
DESBASTAR EL SOBRE-ESPESOR CON CORTAFRIO
SOLDADURA DESEADA
SÍMBOLO
SÍMBOLO PARA EL CONTORNO DE LA CARA A RAS EN EL LADO OPUESTO DE LA FLECHA
Ejemplos de acotado 60º 12
3 60º
12
3 45º 6 45º
22
3 45º
22 3 45º
6 158
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
90º 3+6
0 90º
6 3 0 Penetración Profunda
Soldadura de tapón y ranura
19
19 30º
30º
Soldadura deseada
19
30º
-a-
-c-
-b-
Soldadura deseada
19
42
-d-
-e-
-f159
32
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I GASES TÓXICOS, EXTRACTORES DE HUMO Ventilación Las áreas de trabajo deberán tener ventilación adecuada. (Fig. 1)
Ventilador Eductor
Cuando los vapores tóxicos del plomo, cadmio, o materiales de berilio o de cualquier otra substancia están presentes en concentraciones dañosas, siempre use un respirador suministrado por aire. Compruebe que no se puedan desarrollar concentraciones anormalmente altas de oxígeno en el área de trabajo.
Fig. 1 Las áreas a soldar deberán tener ventilación
Nunca use el oxígeno para ventilación: es decir, nunca trate de reemplazar el oxígeno en la atmósfera que haya sido consumido durante una operación de cortar o soldar ventile con aire. Evite escapes o válvulas abiertas en áreas encerradas pequeñas. Deje los cilindros de gas afuera al trabajar en tales áreas. No suelde ni corte dentro d e15 minutos por lo menos, después de contaminar la ropa con oxígeno. Los humos y gases pueden ser peligrosos La soldadora puede producir humos y gases peligrosos para la salud. No respirarlos. Durante la soldadura, mantener la cabeza alejada de los humos. Tener bastante ventilación y/o escape en el arco para mantener los humos y gases lejos de la zona de respiración. Cuando se suelde con electrodos que requieren ventilación especial tales como aceros inoxidables o revestimiento duros, revestimientos que produzcan humos hipertóxicos, mantener la explosión tan baja como sea posible y por debajo de los valores límites umbrales, utilizando un escape local o ventilación mecánica. En espacios confinados o en algunas situaciones, a la intemperie, puede ser necesario el uso de un respirador. También se requiere tomar otras precauciones adicionales cuando se sueldan en acero galvanizado. • No soldar en lugares cerca de vapores de hidrocarburo clorados provenientes de las operaciones de desengrase, limpieza o pulverización. El calor y los rayos del arco puede reaccionar con los vapores de solventes para formar fosgeno, un gas hipertóxico, y otros productos irritantes. (Fig. 2) Fig. 2
• Los gases protectores usados para la soldadura por arco pueden desplazar el aire y causar lesiones o la muerte. Siempre tener suficiente ventilación, especialmente en las áreas confinadas, para tener la seguridad de, que se respira aire fresco. • Leer y entender las instrucciones del fabricante de éste equipo y el material consumible que se va a usar, incluyendo la hoja de datos de seguridad del material (MSDS) y seguir las reglas de seguridad del empleador, distribuidor de material de soldar o del fabricante. 160
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Las chispas de la soldadura pueden causar incendio o explosión Quitar todas las cosas que presenten riesgo de incendio del lugar de soldadura. Si esto no es posible cubrirlas para impedir que las chispas de la soldadura inicien un incendio. Recordar que las chispas y los materiales calientes de la soldadura pueden pasar fácilmente por las grietas pequeñas y aberturas adyacentes al área. No soldar cerca de tuberías hidráulicas. Tener un extinguidor de incendios a mano. (Fig. 3) En los lugares donde se van a usar gases comprimidos, se deben tomar precauciones especiales para impedir las situaciones peligrosas. Consulta la norma "Safety In Welding and Cutting" (norma ANSI Z49. 1) y la información de manejo para el equipo que se está usando. Fig. 3 Asegúrese que usted esté adecuadamente protegido antes de empezar una soldadura eléctrica. Las chispas de la soldadura pueden causar incendio o explosión Quitar todas las cosas que presenten riesgo de incendio (Fig. 4) del lugar de soldadura. Si esto no es posible cubrirlas para impedir que las chispas de la soldadura inicien un incendio. Recordar que las chispas y los materiales calientes de la soldadura pueden pasar
Fig. 4
fácilmente por las grietas pequeñas y aberturas adyacentes al área. No soldar cerca de tuberías hidráulicas. Tener un extinguidor de incendios a mano. En los lugares donde se van a usar gases comprimidos, se deben tomar precauciones especiales para impedir las situaciones peligrosas. Consulta la norma "Safety In Welding and Cutting" (norma ANSI Z49. 1) y la información de manejo para el equipo que se está usando. Asegúrese que usted esté adecuadamente protegido antes de empezar una soldadura eléctrica. El arco eléctrico que se utiliza como foco calorífico y cuya temperatura alcanza a los 4.000°C desprende radiaciones luminosas deslumbrantes. También desprende radiaciones infrarrojas y ultravioletas. Las primeras fatigan rápidamente la vista del operador y le impiden distinguir su trabajo. Las otras radiaciones producen conjuntivitis y otras distintas dolencias y hasta la ceguera si actúan directamente sobre los ojos. Por estas razones deben emplearse siempre pantallas o cascos de tamaño tal, que cubran y aislen la cara y el cuello del operario de las radiaciones, y que estén provistas de cristales inactínicos adecuados. Estos cristales eliminan el deslumbramiento y absorben las radiaciones mencionadas y se fabrican con diferentes grados de opacidad. Debe elegirse para soldar la pantalla o careta con cristal más oscuro que permite trabajar con la separación de la cabeza conveniente. Si se fatiga la vista, será debido, seguramente a que se está utilizando cristales demasiados claros.
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SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I Accidentes causados por gases o humos Causas Pieza a soldar La cantidad y la clase de gases y humos que se generan al soldar se determinan por: • El material y su composición; • El revestimiento del material o de la pieza a soldar (p. ej. emplomado, estañado, capa de pintura); (Fig. 5) • Restos que quedaron en la pieza p. ej. de productos de limpieza (Tri); • Restos en la pieza a soldar (p. ej. restos de un relleno anterior del recipiente, sobre todo cuando no se han descompuesto), aun cuando no se haya empezado a soldar. Electrodo • Alambre de electrodo; • Revestimiento; según el material del electrodo y el tipo de electrodo la fusión genera una cantidad más o menos grande de gases y humos; • Polvo. • Gases protectores introducidos cuando desalojan al aire respirable. • Gases encontrándose en el local que, bajo la influencia del arco se descomponen en gases tóxicos (p. ej. trigases transformados en fosgeno).
Fig. 5
Los gases y los humos no llegan a ser peligrosos (Fig. 6) más que a partir del momento cuando se presenten en una concentración elevada, por ejemplo en un local estrecho o en recipientes (primera señal malestar, nausea, etc.). • Ignorancia o ligereza del soldador; - Instrucción insuficiente; - No emplear los medios protectores del trabajo prescritos; - No observar las medidas de seguridad prescritas. Fig. 6
Prevención • Esforzarse en dar una instrucción suficiente. • Retener y observar las prescripciones contra accidentes y los conocimientos adquiridos gracias a la instrucción. • Entregar las cartas de instrucción sobre la seguridad. • Servirse de los medios protectores del trabajo en todo caso. • No limitarse a evitar los accidentes para si - mismo, sino tener igualmente en cuenta los peligros para los demás y los daños materiales debidos a accidentes. • No actuar nunca con imprudencia o dejadez. 162
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I CALIDAD DE AIRE Y SALUD AMBIENTAL Nuestro planeta está envuelto por la atmósfera que es dividida en diferentes capas. La atmósfera está compuesta principalmente de Nitrógeno (N2 ), Oxígeno (O2 ) y con un porcentaje pequeño de Dióxido de Carbono (CO2 ). Hace millones de años, la atmósfera estaba compuesta casi en un 100% de Dióxido de Carbono (CO2). Con el proceso de la fotosíntesis grandes cantidades de carbón se acumularon en los bosques liberándose Oxígeno (O2) a la atmósfera, hoy parte tan importante para nuestra respiración y la vida en general.
Fig. 1
La atmósfera tiene varias funciones muy importantes para la vida en la tierra: 1.- La protección contra el frío del espacio, es como una sábado que mantiene la temperatura a un promedio de + 15ºC. 2.- Protección contra la radiación de la luz solar. El sol emite radiaciones que son muy dañinas para las partes fundamentales de la vida: las células. 3.- Hacer posible el ciclo del Dióxido de Carbono (CO2 ) y del Oxígeno (O2 ). Sin este ciclo la vida como hay la conocemos, no sería posible. Las plantas termoeléctricas emiten Azufre (S) en grandes cantidades, componente principal que provoca la lluvia ácida. La incineración de basura sin tratamiento de gases de escape, emite en cantidades elevadas, metales pesados como Plomo (Pb), Mercurio (Hg) y Cadmio (Cd), metales que provocan problemas severos de salud en el ser humano y gases hipertóxicos como la Dioxina. (Fig. 1) La lluvia, que podría haber servido para regar árboles y otras plantas, cae directamente sobre la tierra arrastrando consigo toneladas de tierra. Los valles se inundan y el agua clara de los ríos se llena de barro. Los científicos piensan que, si el ritmo actual de la destrucción prosigue, para el año 2050 no quedarán selvas en el planeta. Si desaparece este paraíso, desaparecen también para siempre, miles de especies diversas de plantas y de animales. Las selvas son como los pulmones para el planeta. Con el proceso de la fotosíntesis reducen el Dióxido e Carbono (CO2) que provoca el efecto invernadero y producen el oxígeno (O2) que respiramos. El aire contaminado nos afecta en nuestro diario vivir, manifestandose de diferentes formas en nuestro organismo, como la irritación de los ojos y trastornos en las membranas conjuntivas, irritación en las vías respiratorias, agravación de las enfermedades broncopulmonares, etc. Existen diversos modos de evitar la contaminación del aire, a saber: * Usar combustibles adecuados para la calefacción doméstica e industrial. * Usar chimenea con tirajes o filtros en condiciones de cumplir sus funciones. * Mantener los vehículos motorizados en buenas condiciones. * No quemar hojas o basuras, etc. 163
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
HOJA DE TRABAJO 1.-
¿Qué pasos importantes se consideran para soldar a tope en posición horizontal?
2.-
¿Cuáles son las posiciones básicas que se utiliza en la soldadura por arco eléctrico?
3.-
¿Qué tipos de juntas se utilizan para soldar por arco eléctrico?
4.-
¿Qué es el soplo magnético?
5.-
¿Cuál es la causa del soplo magnético?
6.-
¿Cómo se reduce el soplo magnético?
7.-
¿Qué tipos de acero se obtiene en los hornos eléctricos?
8.-
¿Qué tipo de acero se obtiene en los hornos Siemens Martín?
9.-
¿Qué significa las siguientes prescripciones en la soldadura: (G, E, S, G, w, h ) ?
10.- ¿Qué importancia tiene los extractores de humo en trabajo por soldadura? 11.- ¿Qué riesgos pueden provocar los humus al soldar por arco eléctrico? 12.- ¿Qué riesgos pueden provocar las chispas de la soldadura? 13.- ¿Qué prevención considera usted contra los gases y humos?
164
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I HOJA DE TRABAJO Anote la simbología de soldadura que crea conveniente del siguiente soporte soldado e indicado en la perspectiva. 1 75 35
15
10
12
2
50
10
10
6
30
50
15
3
6
10
R
15
50
40
55
6
80
15
6
35
165
4
SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO Y ELECTRODO REVESTIDO I
BIBLIOGRAFÍA 1.- MANUAL DE SOLDADURA
por
OERLIKON
2.- NUEVAS LECCIONES DE SOLDADURA POR ARCO
por
The Lincoln Electric Company (ARMCO)
3.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA SOLDADURA
por
Emanuele Stieri.
4.- TRATADO GENERAL DE SOLDADURA
por
Paul Schimpke y Hans A. Horn
5.- SOLDADURA
por
James A. Pender.
6.- TECNOLOGÍA DE SOLDADURA
por
Manuel del SENATI.
7.- SOLDADURA ELÉCTRICA
por
Manual del Instituto Peruano - Holandes (C.B.)
8.- MANUAL DE SOLDADURA AL ARCO
por
Casa Editorial ABB.
9.- MANUAL DEL SOLDADOR ELÉCTRICO
por
F. González Editorial G. G.
10.- MANUAL DE SOLDADURA ESPECIALES
por
BOEHLER THYSSEN
11.- TECNOLOGÍA EN SOLDADURA
por
BOEHLER UTP.
12.- MATEMÁTICA APLICADA PARA TÉCNICA MECÁNICA.
por
GTZ.
13.- DIBUJO TÉCNICO METAL II
por
GTZ
14.- TÉCNICAS EXPRESIONES GRÁFICA 1-2
por
EDITORIAL BRUÑO
15.- TABLA PARA LA INDUSTRIA METALÚRGICA
por
GTZ
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TAREA N° 5 SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO EN POSICIÓN VERTICAL Soldar en ángulo exterior (PV) Soldar en ángulo interior (PV) Soldar a tope con bisel en “V” (PV)
TAREA N° 6 SOLDADURA AL ARCO ELÉCTRICO EN POSICIÓN SOBRE CABEZA Soldar en ángulo exterior (PSC) Soldar en ángulo interior (PSC) Soldar a tope con bisel en “V” (PSC)
3
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