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Chapter 10 (Proceso de soldaura y corte)

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1
PROCESOS DE
SOLDADURA Y CORTE
Por: Oliver O. Añez Leigue
Concepto de soldadura
2

De acuerdo con AWS, una soldadura es, “una
coalescencia localizada de metales o no metales
producida tanto por calentamiento de los metales a
la temperatura de soldadura, con o sin la
aplicación de presión, o por la aplicación de
presión solamente y con o sin el uso de material de
aporte.” Coalescencia significa “unidos uno a otro
entre si”. Por esa razón la soldadura se refiere a
las operaciones usadas para llevar a cabo esta
operación de unión.
Factores que limitan la elección de un
proceso de soldadura
3



Cada proceso de la soldadura tiene sus factores
limitantes, esto es un buen indicativo para su
elección apropiada.
El proceso de la soldadura se selecciona con base
en la oscilación entre los costes y los factores de la
calidad.
Cuando está especificado por el ingeniero de
soldadura el personal de inspección debe estar
atento para prevenir las posibles discontinuidades
que se generan por cada proceso en particular.
Factores Limitantes
4











Dimensiones del material
Posición de soldadura
Requerimientos en la raíz
Acceso del lado reverso
Penetración de junta
Disponibilidad del equipo de soldadura
Consumibles
Habilidad del soldador
Nivel de calidad requerido
Economía
Seguridad
Dimensiones del material
5

Las dimensiones del material puede limitar el uso
de un proceso a favor de otro, debido al espesor
de las piezas a unir. Para secciones de mucho
espesor se escogerá soldar con proceso de arco
con alambre tubular (FCAW), arco sumergido
(SAW)o eletroescoría (EGW). A pesar de esto,
para soldar espesores delagado se escoge
procesos de arco por electrodo de tugnsteno
(GTAW), brazing (B), soldering (S) o arco eléctrico
con protección gaseosa con alambre solido
(GMAW).
Posición de soldadura
6


Cuando la posición de la junta no puede ubicarse
en posición plana, limita el empleo del arco
eléctrico por la acción de la gravedad.
En esta situación se debe utilizar una pequeña poza
de fusión lo que genera poca penetración con
posibilidades de inclusión de escoria y fusión
incompleta.
Requerimientos en la raíz
7



La raíz de la junta tiene que ser fundida a no ser que
la especificación diga lo contrario – penetración
parcial.
Procesos de alta penetración pueden ser escogidos
como: SAW, FCAW y GMAW en transferencia en spray.
Una junta que se esta soldada de ambos lados donde
después de terminar la soldadura desde una lado de
la pieza se repela el otro lado hasta llegar al metal
base es mas confiable que aquella que solo se suelda
desde un solo lado; generalmente para este tipo de
juntas se utiliza ensayos volumétricos como radiografía
y ultrasonido para verificar la calidad de la soldadura.
Acceso del lado reverso
8



Si el acceso esta restringido del otro lado de la
junta el soldador tiene que tener la suficiente
habilidad para realizar la soldadura de un solo
lado.
Inaccesibilidad podrá requerir el uso de anillos de
respaldo o insertos consumibles para procesos
automáticos.
Un ejemplo de este caso es el empleo de electrodo
E 6010 con proceso SMAW para la soldadura de
raíz en cañerías.
Preparación de junta
9


Las posibilidades de preparación de junta
influencia la elección de un proceso. Ej.: Una junta a
tope para proceso ESW será inapropiada para
SMAW.
El exceso a la junta por el tipo de preparación
limitaría la elección de un proceso. Ej.: la
posibilidad de acceder con una torcha de GMAW
para una junta restringida en la raíz.
Disponibilidad del equipo de
soldadura
10


a)
b)
Esto se refiera a la habilidad del equipo de
soldadura con respecto a su portabilidad, siendo
esta una consideración importante para realizar
soldadura en campo.
Como ejemplo podemos comentar:
En la soldadura con electrodo de tungsteno sin
encendido por alta frecuencia ocasiona que el
soldador tenga mas habilidad para iniciar el arco.
Para soldadura de arco pulsante en proceso
GMAW esta limitado por un equipo en especial.
Consumibles
11

La inexistencia en el mercado de una vara de
consumible especial para un material, o la
imposibilidad de contar con un gas de protección
adecuado.
Habilidad del soldador
12

La calidad de un equipo o de un proceso no esta
garantizada si no se tiene personal entrenado en el
mismo.
Nivel de calidad requerido
13


Requerimientos de calidad en los pases de raíz,
limitan el uso de un proceso.
Reacciones en materiales que causen un proceso de
oxidación acelerada.
Economía
14


Análisis economía – eficiencia, es decir proceso
automático – semi automático.
El encargado de soldadura debe ser consiente de
las tasas de deposición que tiene cada proceso de
soldadura a utilizar, de la eficiencia del proceso, y
balancearlos los costos operativos de cada uno de
ellos y los tiempos disponibles para terminar el
proyecto.
Seguridad
15


Los factores de seguridad varían dependiendo del
proceso, por eso se tiene que analizar tomar en
cuenta estas características .
El proceso de electrodo revestido genera mas gases
dañinos mientras se suelda, en cambio el proceso
de soldadura con electrodo de tungsteno genera un
mínimo de gases dañinos.
Diagrama maestro de procesos de
soldadura
16
Procesos de Soldadura
17
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
SMAW – Shielded Metal Arc Welding;
GMAW – Gas Metal Arc Welding;
FCAW – Flux Cored Arc Welding;
GTAW – Gas Tungsten Arc Welding;
PAW – Plasma Arc Welding;
SAW – Submerged Arc Welding;
ESW – Electroslag Welding;
OAW – Oxyacetylene Welding;
SW – Stud Welding.
SMAW – Shielded Metal Arc Welding
18




Este proceso opera mediante el calentamiento del
metal con un arco eléctrico entre un electrodo de
metal recubierto, y los metales a ser unidos.
La protección es generada por la descomposición del
revestimiento del electrodo
Es un proceso manual
El equipamiento básico es: Una fuente de energía,
cable del electrodo, cable de tierra, pinza porta
electrodo y el electrodo.
Soldadura por Arco con Electrodo Revestido
19
Recubrimiento del Electrodo
20
El recubrimiento del electrodo es la característica que clasifica a los
distintos tipos de electrodos. Realmente sirven para cinco funciones diversas.





Protección: el recubrimiento de descompone para formar una protección
gaseosa para el metal fundido.
Desoxidación: el recubrimiento provee una acción de flujo para remover el
oxígeno y otros gases atmosféricos.
Aleante: el recubrimiento provee elementos aleantes adicionales para el
depósito de soldadura.
Ionización: el recubrimiento mejora las características eléctricas para
incrementar la estabilidad del arco.
Aislación: la escoria solidificada provee una cobertura de aislación para
disminuir la velocidad de enfriamiento del metal (el efecto menos
importante).
Clasificación de los electrodos


American Welding Society ha
desarrollado un sistema para la
identificación de los electrodos de
soldadura por arco con electrodo
revestido
Las Especificaciones de la
American Welding Society A5.1 y
A5.5 describen los requerimientos
para los electrodos de acero al
carbono y de baja aleación
respectivamente.
POSICION
EXXXX
RESISTENCIA
A LA TRACCION
REVESTIMIENTO
CARACTERISTICAS DE OPERACION
21
Significado del Ultimo Dígito de la Identificación de
SMAW
22
Clasificación
Hierro
F3 EXX10
F3 EXXX1
F2 EXXX2
F2 EXXX3
F2 EXXX4
F4 EXXX5
F4 EXXX6
F4 EXXX8
F1 EXX20
F1 EXX24
F1 EXX27
F1 EXX28
Corriente
DCEP
AC y DCEP
AC y DCEN
AC y DC
AC y DC
DCEP
AC o DCEP
AC o DCEP
AC o DC
AC o DC
AC o DC
AC o DCEP
Arco
Penetración
Revestimiento y Escoria
Polvo
Enérgico
Enérgico
Medio
Suave
Suave
Medio
Medio
Medio
Medio
Suave
Medio
Medio
Profunda
Profunda
Media
Baja
Baja
Media
Media
Media
Media
Baja
Media
Media
Celulosa - sodio
Celulosa - potasio
Rutílico - sodio
Rutílico - potasio
Rutílico - polvo de hierro
Bajo hidrógeno - sodio
Bajo hidrógeno - potasio
Bajo hidrógeno - polvo de hierro
Oxido de hierro - sodio
Rutílico - polvo de hierro
Oxido de hierro - polvo de hierro
Bajo hidrógeno - polvo de hierro
0  10 %
0%
0  10 %
0  10 %
25  40 %
0  10 %
0%
25  45 %
0%
50 %
50 %
50 %
Nota : El porcentaje de polvo de hierro está basado en el peso del revestimiento.
de
Equipamiento para soldadura SMAW
23
SMAW – Shielded Metal Arc Welding
24



Ventajas
- Equipamiento relativamente simple
- Proceso versátil
Desventajas
- Proceso relativamente lento
- Remoción de escoria
- Requiere habilidad del soldador
Discontinuidades
- Porosidad – por humedad en el revestimiento
- Inclusión de escoria
- Socavación
- Falta de penetración e fusión
GMAW – Gas Metal Arc Welding
25




La soldadura por arco con alambre y protección gaseosa se caracteriza por
un electrodo sólido de alambre el que es alimentado en forma continua a
través de la pistola de soldadura. Se crea un arco entre este alambre y la
pieza de trabajo para calentar y fundir el metal base y los metales de
aporte. Una vez fundido, el alambre se deposita en la junta soldada.
Una característica importante para GMAW es que toda la protección para
la soldadura es provista por una atmósfera de gas protector que también
es suministrado a través de la pistola de soldadura desde alguna fuente
externa. Los gases usados incluyen los del tipo inerte y los reactivos
Es más comúnmente usado como un proceso semiautomático; sin embargo,
es usado también en aplicaciones mecanizadas y aplicaciones automáticas.
Con soldadura por arco con alambre y protección gaseosa hay cuatro
modos básicos de transferencia de metal. Estos son, spray, globular, arco
pulsante, y en corto circuito.
GMAW – Gas Metal Arc Welding
26
Alambre consumible


Los electrodos usados en
este proceso son alambres
sólidos que se proveen en
bobinas o rollos de distintos
tamaños
Se distinguen por las letras
“ER” seguidas por dos o tres
números, la letra “S”, un
guión, y finalmente otro
número.
RESISTENCIA
A LA TRACCION
COMPOSICIÓN
QUIMICA
ERXXS-X
ELECTRODO DE ALAMBRE
ALAMBRE
SÓLIDO
27
Equipo de Soldadura por Arco con Alambre y
Protección Gaseosa
28
29
Modos de Transferencia del Metal; (a) Spray, (b)
Globular, y (c) Corto Circuito. (No se muestra arco
pulsante)
GMAW – Gas Metal Arc Welding
30



Ventajas
- Mayor tasa de deposición que el proceso anterior.
- Usado en uniones tanto ferrosas como no ferrosas.
- Proceso adecuado para soldadura automática o robotizada
Desventajas
- No es aplicado para soldadura de campo
- Limitado a posición plana, excepto para la transferencia en corto circuito
y por arco pulsante
- Utiliza equipos mas complejos que para SMAW
Discontinuidades
- Pueden resultar las discontinuidades comunes excepto la inclusión de
escoria
- Porosidad
- Falta de fusión principalmente en la transferencia corto circuito.
FCAW – Flux Cored Arc Welding
31



Este es muy similar a la soldadura por arco con alambre y
protección gaseosa excepto que el electrodo es tubular y
contiene un fundente granular en vez de un alambre sólido
como en soldadura por arco con alambre y protección
gaseosa.
El electrodo tubular que es alimentado a través del tubo de
contacto de la pistola de soldadura, para producir un arco
entre el electrodo y la pieza de trabajo. En tanto la soldadura
progresa, se deposita un cordón de metal de soldadura.
Cubriendo éste metal de soldadura solidificado se encuentra
una capa de escoria, como el caso de la soldadura por arco
con electrodo revestido.
Con soldadura por arco con alambre tubular, puede haber o
no protección gaseosa, dependiendo en que tipo de electrodo
se use.
Soldadura por Arco con Alambre Tubular
Autoprotegida
32
Sistema de Identificación de Electrodo FCAW
33



Una identificación comienza con una “E”, la
que expresa que es un electrodo.
El segundo dígito será tanto “0” o “1”. Un “0”
significa que el electrodo es adecuado para el
uso sólo en posición plana o filete horizontal,
mientras que un “1” describe un electrodo que
puede ser usado en cualquier posición.
Siguiendo a estos números está la letra “T”,
que se refiere a un electrodo tubular. A esto
sigue un guión y luego otro número que denota
el grupo particular basado en la composición
química del metal de soldadura, tipo de
corriente, polaridad de la operación, y
requerimiento de gas de protección.
Resistencia a
la tracción
Electrodo
Tubular
EXXT-X
ELECTRODO
POSICION
COMPOSICIÓN QUIMICA
CARACTERISTICAS DE
OPERACIOON
Equipo de Soldadura por Arco con Alambre Tubular
con Protección Gaseosa
34
Equipo de Soldadura por Arco con Alambre Tubular
con Protección Gaseosa
35
FCAW – Flux Cored Arc Welding
36



Ventajas
- Aumento en la tasa de deposición
- Optimo acabado
- Mayor tolerancia a la contaminación
- A sustituido a proceso SMAW y GMAW en varias aplicaciones.
Desventajas
- Aplicación limitado a aceros al carbono e inoxidables.
- Equipo mas complejo y mas caro que al utilizado para el proceso SMAW.
- Para proceso con protección gaseosa se debe soldar en lugares cerrados
para evitar el viento.
- Remoción de escoria
Discontinuidades
- Porosidad
- Inclusión de escoria
GTAW – Gas Tungsten Arc Welding
37


La característica más importante de GTAW es que el
electrodo usado no se consume durante la operación de
soldadura. Está hecho con tungsteno puro o aleado, que tiene
la capacidad de soportar temperaturas muy altas, incluso
aquellas del arco de soldadura. Por esto, cuando pasa la
corriente, se crea un arco entre el electrodo de tungsteno y la
pieza.
Cuando se requiere metal de aporte, se debe agregar en
forma externa, usualmente manual, o usando algún sistema de
alimentación mecánica. La totalidad de la protección del arco
y del metal se alcanza a través del uso de gases inertes que
fluyen fuera de la buza rodeando al electrodo de tungsteno.
Soldadura por Arco con Electrodo de Tungsteno y
Protección Gaseosa
38
Clasificación de los electrodos de Tungsteno
39

Las denominaciones consisten en una
serie de letras comenzando con una
“E” que se pone por electrodo. Luego
viene una “W" que es la designación
química para el tungsteno. Estas letras
están seguidas por letras y números
que describen el tipo de aleación.
Debido a que sólo hay cinco
clasificaciones diferentes, se
diferencian comúnmente usando un
sistema de códigos de colores.
Clasificación de Electrodo de Tungsteno AWS
Clase
EWP
EWCe-2
EWLa-1
EWTh-1
EWTh-2
EWZr
Aleante
Tungsteno Puro
1.8-2.2 %cerio
1% óxido de lantano
0.8-1.2% torio
1.7-2.2% torio
0.15-0.40%circonio
Color
Verde
Naranga
Negro
Amarillo
Rojo
Marrón
Efecto del Tipo de Corriente de Soldadura en la Penetración
de la Soldadura por Arco con Electrodo de Tungsteno y
Protección Gaseosa
40
CORRIENTE-TIPO
POLARIDAD
DEL
ELECTRODO
FLUJO DE LOS ELECTRONES
E IONES
DC
Negativa
DC
Positiva
AC (Balanceada)
NO
SI
SI – Una vez cada medio ciclo
CARACTERISTICAS DE
PENETRACION
ACCION DE LIMPIEZA DE
OXIDO
CALENTAMIENTO
BALANCEADO EN EL ARCO
PENETRACION
CAPACIDAD DEL
ELECTRODO
70% En el extremo de la
pieza
30% En el extremo del
electrodo
Profunda, Estrecha
Excelente
(e.g., 3.18 mm [1/8 in.]-400ª)
30% En el extremo de la pieza
50% En el extremo de la pieza
70% En el extremo del 50% En el extremo del
electrodo
electrodo
Poco profunda
Pobre
(e.g. 6.35 mm[1/4 in.]-120ª)
media
Buena
(e.g. 3.18 mm [1/8 in.]-225ª)
Equipo de Soldadura por Arco con Electrodo de
Tungsteno y Protección Gaseosa
41
GTAW – Gas Tungsten Arc Welding
42



Ventajas
- Proceso de soldadura para casi todos los materiales
- Especial para espesores finos
- Alta calidad de la soldadura con buena apariencia visual .
Desventajas
- Es necesario buena habilidad
- Baja tasa de aporte de material en proceso manual
Discontinuidades
- No presenta inclusión de escoria
- El problema mas común de este proceso es la inclusión de
tungsteno.
PAW – Plasma Arc Welding
43



Un plasma es definido como un gas ionizado. Con cualquier
proceso que usa un arco, se crea plasma. Sin embargo, (PAW)
es así llamado debido a la intensidad de esta región de
plasma.
Ambos GTAW y PAW usan el mismo tipo de fuente de
potencia.
Tanto para PAW como GTAW se usa electrodo de tungsteno
para la creación del arco. Sin embargo, con la torcha de PAW,
hay un orificio de cobre dentro de la buza cerámica. Hay un
gas de “plasma” de alta velocidad el que es forzado a través
de dicho orificio y pasa el arco de soldadura dando como
resultado una constricción de este arco.
Soldadura por Plasma
44
Comparación de las Torchas de GTAW y PAW.
45
Comparación entre PAW Transferido y No
Transferido
46
Equipo de Soldadura por Plasma
47
PAW – Plasma Arc Welding
48



Ventajas
- Produce una fuente de calor muy localizada.
- Alta calidad de soldadura y mayores tasas de deposición
comparada con GTAW.
Desventaja
- Utilización de equipo mas costoso
Discontinuidades
- No existe inclusión de escoria
- Es reducida la tendencia a la inclusión de tungsteno.
- Puede ocurrir inclusión de cobre
SAW – Submerged Arc Welding
49




Este método es típicamente el más eficiente
mencionado por lejos en términos de la relación de
deposición de metal de soldadura.
SAW se caracteriza por el uso de una alimentación
continua de alambre sólido que provee un arco que
está totalmente cubierto por una capa de fundente
granular; de aquí el nombre de arco “sumergido” .
El proceso puede ser semiautomático, mecanizado o
automático.
Este proceso produce alta penetración
Soldadura por arco sumergido
50
Sistema de Identificación de los Electrodos SAW
51
Indica fundente
Indica la resistencia mínima a la tracción (por 69 MPa (10000psi) de metal de soldadura de
acuerdo con las condiciones de soldadura, y usando el fundente que se clasificó y la
clasificación específica de electrodo indicada
Designa la condición de tratamiento térmico en la que se realiza el ensayo: A para el
caso sin tratamiento y P para tratamiento térmico posterior a la soldadura. El tiempo y
temperatura del PWHT son de acuerdo a lo especificado.
Indica la menor temperatura a la cual la resistencia al impacto del metal de
soldadura referido arriba alcanza o excede los 27J (20 ft  lb).
E indica un electrodo sólido; EC indica un electrodo de material compuesto
FXXX - EXXX
Clasificación del electrodo usado para producir la soldadura referida arriba.
F7A6-EM12K es una designación completa. Se refiere a un fundente que producirá un metal de soldadura con, en una condición
sin tratamiento térmico posterior a la soldadura, tendrá una resistencia a la tracción no menor a 480 MPa (70000 psi) y una
resistencia al impacto de Charpy con entallas en V de al menos 27J (20 ft  lb). a –51°C (-60°F) cuando se produce con un
electrodo EM12K bajo las condiciones citadas en la especificación
F7A4-EC1 es una designación completa para un fundente cuando se usa el nombre comercial del electrodo en la clasificación. Se
refiere a un fundente que producirá el metal de soldadura con tal electrodo, el que en la condición sin tratamiento posterior de
soldadura, tendrá una resistencia a la tracción no menor que 480MPa (70000psi) y una resistencia al impacto de Charpy con
entallas en V de al menos 27J (20 ft  lb). a –40°C (-40°F) bajo las condiciones citadas en la especificación
Equipo de Soldadura por Arco Sumergido
52
Equipo de Soldadura por Arco Sumergido
53
SAW – Submerged Arc Welding
54



Ventajas
- Tasa de deposición elevada
- Buen acabado
- Alta penetración
Desventajas
- Requiere ajuste preciso de piezas
- Limitado para posiciones plana y horizontal.
Discontinuidades
- Inclusión de escoria
- Porosidades
- Socavaduras por alta velocidades de avance
- Fisuras soldadura que presentan exceso de penetración
ESW – Electroslag Welding
55




Este exhibe típicamente la mayor cantidad de material
depositado de cualquiera de los procesos de soldadura.
ESW se caracteriza por la unión de componentes que están
ubicados borde a borde de manera que la junta está
vertical.
La soldadura se realiza en una única pasada tal que la
progresión es desde abajo hacia la parte superior de la
junta, sin interrupción.
A pesar que la soldadura progresa verticalmente, hacia
arriba en la junta, la posición de soldadura es considerada
plana debido a la ubicación del electrodo con respecto a la
pileta de soldadura. Durante la soldadura, el metal fundido
es sostenido por zapatas enfriadas por agua.
Soldadura por Electroescoria
56
Equipos de Soldadura por Electroescoria
57
SAW – Submerged Arc Welding
58



Ventajas
- Alta tasa de deposición
- No requiere preparación de junta
Desventajas
- Limitación a posición plana
- Es aplicado solo para espesores gruesos
- Mucho tiempo para preparar el equipo
Discontinuidades
- Inclusión de escoria
- Porosidad
- Falta de fusión
- Fisuras
Soldadura Oxiacetilenica (OAW)
59


Mientras que también se usa el término ‘soldadura por oxigas’,
el acetileno es el único gas combustible capaz de producir
temperaturas suficientemente altas para soldadura efectiva.
con OAW, la energía para la soldadura es creada por una
llama, por esto se considera como un método de soldadura
química.
Como el calentamiento es provisto por una reacción química, la
protección para la soldadura oxiacetilenica es realizada
también por esta llama. Por esto no se necesita protección
interna.
Soldadura oxiacetilenica
60
Tipos de llamas oxiacetilenicas
61
Equipo de soldadura oxiacetilenica
62
Soldadura Oxiacetilenica (OAW)
63



Ventajas
- Bajo costo
- Portatil
- No demanda energía electrica
Desventajas
- Requiere mucha habilidad del soldador
- Tasa de deposición baja
- Elevado calentamiento
Discontinuidades
- Falta de fusión
- Porosidad
- Socavadura
- Fisuras
SW – Stud Welding
64





Este método se usa para soldar espárragos, o
fijaciones, a la superficie del metal.
SW se considera como un proceso de soldadura por
arco porque el calor para la soldadura es generado
por un arco entre el espárrago y el metal base.
El proceso es controlado por una pistola mecánica la
cuál está fijada a la fuente de potencia a través del
panel de control.
Este proceso puede ser semiautomático o automático
Los espárragos se pueden soldar en cualquier
posición
SW – Stud Welding
65
Ciclo de Soldadura de Espárrago.
66
Equipo de Soldadura de Espárragos
67
Algunas Configuraciones Típicas de Espárragos y
Presentadores
68
SW – Stud Welding
69



Ventajas
- Poca habilidad del soldador requerida
- Es un método económico y seguro para colocar
espárragos
Desventajas
- El operador debe ajustar correctamente el equipo
Discontinuidades
- Falta de fusión
- Socavadura
- Falta de fijación del pino
Brazing
70

Brazing es un grupo de procesos de unión que
produce la coalescencia de los materiales por el
calor a la temperatura Brazing en la presencia de
un metal de aporte con un punto de fusión por
encima de 840 º F y por debajo del punto de
fusión de los metales base. La principal diferencia
entre los métodos de soldadura es la manera en
que el calor se aplica a la junta.
Brazing
71

Se conocen los siguientes métodos de Brazing:
a)
Torch Brazing (TB)
b)
Furnace Brazing (FB)
c)
Induction Brazing (IB)
d)
Resistance Brazing (RB)
e)
Dip Brazing (DB)
f)
Infrared Brazing (IRB)
g)
Difussion Brazing (DFB)
Brazing
72


Los compuestos de Brazing son aleaciones
complejas cuidadosamente ajustadas con los puntos
de fusión y las características del fundente.
El Brazing se produce cuando los metales de aporte
se derriten a una temperatura superior a 840 º F.
Metales de aporte que se derriten por debajo de
840 º F son Soldering. Se diferencian de la
soldadura que ni en brazing y soldering el metal
base no se derrite.
Tipos de juntas usadas durante el
brazing
73
Torch Brazing (TB)
74


TB se lleva a cabo por calentamiento con un soplete de gas
o antorcha. El gas combustible (acetileno, propano, gas
natural, etc) se pueden quemar con aire, aire u de oxígeno
comprimido. El metal de aporte para Brazing se puede pre
ubicar en forma de anillos, arandelas, cintas, lingotes, polvo,
etc, o alimentados por alambre o varilla. Una buena
limpieza antes del fundente de Brazing son esenciales. Este
proceso puede realizarse de forma manual, o
automáticamente por la máquina.
La antorcha de Brazing manual es especialmente útil para
ensambles de secciones desiguales. La antorcha de brazing
debería ser un proceso confiable. El fundente por su fusión
indica cuando el trabajo esta a una temperatura adecuada
para el Brazing. El metal de aporte pasa entonces a la
junta mediante acción capilar y debe ser visible en todos los
bordes expuestos de la junta.
Furnace Brazing (FB)
75

FB es preferible cuando las piezas a soldar se
pueden montar con el metal de aporte antes de
colocarse cerca o en la junta. La pre ubicación del
metal de aporte para Brazing, puede ser en forma
de alambre, papel de aluminio, polvo, pasta, o
cinta. La mayoría de soldadura de alta producción
se realiza en una atmósfera reductora, como el
hidrógeno, pero el horno de soldadura se hace
mucho en un vacío, lo que impide la oxidación.
Induction Brazing (IB)
76

IB es un proceso automático que utiliza una bobina
de inducción para calentar el metal. Las piezas se
colocan cerca de una bobina que conduce la
corriente alterna. Llegan a ser calentados por una
corriente eléctrica inducida en las piezas a unir. El
metal de aporte para el Brazing suele ser colocado
antes. El diseño cuidadoso de la junta y la
configuración de la bobina son necesarios para
garantizar que todas las superficies alcanzan la
temperatura de Brazing al mismo tiempo.
Resistance Brazing (RB)
77

RB es un proceso automático o semiautomático que
utiliza la resistencia eléctrica en la junta a ser soldada
como el dispositivo de calentamiento. El metal de
aporte del Brazing se coloca antes o adiciona en
alguna forma conveniente. El fundente debe tener en
cuenta la conductividad del fundente. La mayoría de
los fundentes son eléctricamente aislantes, cuando son
sólidos. Las partes a soldar se ubican entre dos
electrodos, y la presión adecuada y la corriente se
aplica. La presión se mantiene hasta que se solidifica la
junta.
Infrared Brazing (IRB)
78

IRB utiliza una lámpara de cuarzo de alta
intensidad para proporcionar calor radiante a la
pieza de trabajo a la temperatura de soldadura.
Los ensambles para soldar cuentan con el apoyo
para que la energía incida en la junta a ser
soldada.
Difussion Brazing (DFB)
79

DFB utiliza un metal de aporte que se difunde en el metal
base para crear propiedades de juntas cercanas al del
metal base. Las migraciones de los átomos (en estado
sólido) de distancia de sus posiciones iníciales en los
resultados de red cristalina en la difusión de cosas de metal
de aporte y el metal de base. Esto da como resultado
parcial o totalmente la eliminación de cualquier rastro de
metal de aporte en una capa de la junta. Tal soldadura
aumenta las propiedades mecánicas y puede volver una
mayor temperatura de fusión. En algunas juntas, una difusión
de los átomos se prevé que se creará una fase líquida, que
puede ser distribuido por la acción capilar, como en otros
métodos de brazing.
Brazing
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Ventajas del Brazing:
1.
El Brazing puede unir metales desiguales.
2.
Es adecuado para la unión de metales que no son fáciles de soldar.
3.
Debido a que el Brazing utiliza temperaturas más bajas, la distorsión
a través de los metales finos se puede unir sin fundir.
Desventajas del Brazing
1.
La preparación para el brazing requiere una limpieza adecuada de
cada junta y buena alineación de las juntas durante el flujo capilar
del metal de aporte para brazing.
2.
El residuo de fundente debe eliminarse para evitar la corrosión
posterior de la junta o metal base.
Discontinuidades del Brazing:
1.
Las discontinuidades típicas se encuentran en las juntas soldadas, son
huecos y la erosión y la penetración incompleta.
Procesos de Corte
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Hay numerosos métodos disponibles, incluyendo los
tipos, tanto térmicos y mecánicas. El corte térmico es
el método estándar de preparación de las juntas
de metal base para soldar. El área de corte se
limita a una zona angosta. El metal es removido por
la combustión (oxidación) en corte por oxyfuel gas,
por fusión simple en el chorro de plasma, o por
fusión de arco en una ráfaga de aire.
Procesos de Corte
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El proceso de corte puede ser manual,
semiautomático o automático. Por razones de
seguridad, las lentes con filtro son necesarias para
la observación de las operaciones de corte térmico,
y gafas de seguridad con protectores laterales que
son necesarias para protegerse de las chispas y
salpicaduras.
Procesos de Corte
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Los tres principales procesos de corte térmico son
las siguientes:
1.
Oxifuel gas cutting (OFC)
2.
Air carbon arc cutting (CAC-A)
3.
Plasma arc cutting (PAC)
Oxifuel gas cutting (OFC)
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OFC fue en un tiempo exclusivamente de corte de
oxiacetileno (OFC-A), pero actualmente el oxi corte
puede ser con el oxígeno y el gas natural (OFC-N),
propano (OFC-P), hidrógeno (OFC-H), una mezcla
de propiedad, tales como estabilizado
metilacetileno y propadieno, o polvo de metal de
corte (POC). El corte de polvo metálico se utiliza
para el acero inoxidable, aluminio y aleaciones de
cobre. Se requieren antorchas para cada tipo de
corte.
Oxifuel gas cutting (OFC)
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El OFC corta metales ferrosos por oxidación del
hierro en el oxígeno para formar óxido de hierro.
Por encima de la temperatura de oxidación de
aproximadamente 1700 º F, la oxidación del hierro
(oxidación) se convierte en la combustión, que se
limita a una zona estrecha. El metal que se corta se
calienta a la temperatura de oxidación por las
llamas de precalentamiento dispuestas alrededor
del chorro de corte de oxígeno.
Oxifuel gas cutting (OFC)
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La principal limitación de este método es que
efectivamente puede reducir únicamente los
materiales que oxidan a una temperatura por
debajo de su punto de fusión. En consecuencia, es
difícil producir un corte de calidad en acero
inoxidable utilizando este método.
Procesos de Corte
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Procesos de Corte
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Pico para corte con gas acetileno y
oxigeno
Pico para corte con gas propano y
oxigeno
Procesos de Corte
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Air carbon arc cutting (CAC-A)
CAC-A funde el metal con un carbón de arco
eléctrico y luego sopla a alta velocidad del
chorro de aire, viajando paralelo al electrodo y
golpean el charco de soldadura, justo detrás del
arco
Procesos de Corte
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Procesos de Corte
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Procesos de Corte
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Plasma arc cutting (PAC)
PAC utiliza el mayor calor del arco de plasma (18
000 º F a 25 000 º F) para cortar cualquier
metal, ferrosos o no ferrosos. Se elimina el
material fundido con un chorro de alta velocidad
de gas ionizado caliente. El proceso utiliza un arco
constreñido entre un electrodo (DCEN) refrigerado
por agua y la pieza de trabajo. El orificio que se
contrae el arco es enfriado por agua. La calidad
de corte por plasma de arco es superior a otros
tipos de corte térmico, debido a la alta
temperatura de la reacción.
Procesos de Corte
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Mechanical cutting (MC)
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Las juntas son también preparadas para la
soldadura por medios mecánicos tales como
maquinado, Amolado, cizalladlo, cortado con
sierra, etc. La mayor preocupación después del
corte mecánico es la eliminación de aceites
sulfurados de corte utilizados para lubricar las
herramientas de corte. El azufre puede causar
grietas en las soldaduras, y todos los aceites son
una fuente de hidrógeno
Mechanical cutting (MC)
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