soldadura une 14035

IdeI Instituto deIndustriaIdeI Instituto deIndustria

Mecanismos y elementos de maquinas

Soldaduras

Alumnos:

Daneluz, Cristina

Díaz, Federico

Facal, Leandro

Favilla, Graciela

Heffele, Pablo

Docente:

Ing. Zambrano, Daniel

MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS SOLDADURAS

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INTRODUCCION

La soldadura es un proceso de fabricación en el cual se unen dos materiales,

derritiendo ambos y agregando un tercer material de relleno, con un punto de fusión

menor al de la pieza a soldar, que al enfriarse se convierte en una unión fuerte. A veces

la presión es usada conjuntamente con el calor o también sola, para producir la

soldadura.

Muchas fuentes de energía diferentes pueden ser usadas para la soldadura,

incluyendo una llama de gas, un arco eléctrico, un láser, un rayo de electrones, procesos

de fricción o ultrasonido. La energía necesaria para formar la unión entre dos piezas de

metal generalmente proviene de un arco eléctrico. La energía para soldaduras de fusión

o termoplásticos generalmente proviene del contacto directo con una herramienta o un

gas caliente.

La soldadura puede ser hecha en muchos ambientes diferentes, incluyendo al

aire libre, debajo del agua y en el espacio. Sin importar la localización, sin embargo, la

soldadura sigue siendo peligrosa, y se deben tomar precauciones para evitar

quemaduras, descarga eléctrica, humos venenosos, y la sobreexposición a la luz

ultravioleta.

Hasta el final del siglo XIX, el único proceso de soldadura era la soldadura de

fragua, que los herreros han usado por siglos para juntar metales calentándolos y

golpeándolos. La soldadura por arco y la soldadura a gas estaban entre los primeros

procesos en desarrollarse tardíamente en el siglo, siguiendo poco después la soldadura

por resistencia. La tecnología de la soldadura avanzó rápidamente durante el principio

del siglo XX mientras que la Primera Guerra Mundial y la Segunda Guerra Mundial

condujeron la demanda de métodos de juntura confiables y baratos. Después de las

guerras, fueron desarrolladas varias técnicas modernas de soldadura, incluyendo

métodos manuales como la Soldadura manual de metal por arco, así como procesos

semiautomáticos y automáticos tales como Soldadura GMAW, soldadura de arco

sumergido, soldadura de arco con núcleo de fundente y soldadura por electroescoria.

Los progresos continuaron con la invención de la soldadura por rayo láser y la

soldadura con rayo de electrones a mediados del siglo XX.


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Hoy en día, la ciencia continúa avanzando. La soldadura robotizada está

llegando a ser más corriente en las instalaciones industriales. Los investigadores

continúan desarrollando nuevos métodos de soldadura ganando mayor comprensión de

la calidad y propiedades de la soldadura.

En este informe se dan las características de los principales métodos de

soldaduras existentes, sus usos, limitaciones, equipos a utilizar, tipos de fallas y

presentación de las normas Unes

1. CLASIFICACION DE LOS TIPOS DE

SOLDADURAS

Se pueden distinguir primeramente los siguientes tipos de soldadura:


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1.1. Soldadura heterogénea: Se efectúa entre materiales de distinta naturaleza,

con o sin metal de aportación, o entre metales iguales, pero con distinto metal de

aportación. Puede ser blanda o fuerte.

1.2. Soldadura homogénea: Los materiales que se sueldan y el metal de

aportación, si lo hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilénica, eléctrica (por

arco voltaico o por resistencia), etc. Si no hay metal de aportación, las soldaduras

homogéneas se denominan autógenas.

Por soldadura autógena se entiende aquélla que se realiza sin metal de

aportación, de manera que se unen cuerpos de igual naturaleza por medio de la fusión de

los mismos; así, al enfriarse, forman un todo único.

Etimológicamente, esta expresión quiere decir «engendrada o efectuada por sí

misma». Tuvo su origen en Francia hacia la mitad del siglo XIX.

1.3. Soldadura blanda: Esta soldadura de tipo heterogéneo se realiza a

temperaturas por debajo de los 400 ºC. El material metálico de aportación más

empleado es una aleación de estaño y plomo, que funde a 230 ºC aproximadamente.

1.3.1. Procedimiento para soldar estaño (soldadura blanda): Lo primero que

se debe hacer es limpiar las superficies, tanto mecánicamente como desde el punto de

vista químico, es decir, desengrasarlas, desoxidarlas y posteriormente recubrirlas con

una capa de material fundente que evite la posterior oxidación y facilite el

Procedimientos de unión «mojado» de las mismas. A continuación se calientan las

superficies con un soldador y, cuando alcanzan la temperatura de fusión del metal de

aportación, se aplica éste; el metal corre libremente, «moja» las superficies y se

endurece cuando enfría. El estaño se une con los metales de las superficies que se van a

soldar. Comúnmente se estañan, por el procedimiento antes indicado, ambas caras de las

piezas que se van a unir y posteriormente se calientan simultáneamente, quedando así

unidas.

En muchas ocasiones, el material de aportación se presenta en forma de hilo

enrollado en un carrete.

En este caso, el interior del hilo es hueco y va relleno con la resma

antioxidante, lo que hace innecesario recubrir la superficie.


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Tiene multitud de aplicaciones, entre las que destacan:

� Electrónica. Para soldar componentes en placas de circuitos impresos.

� Soldaduras de plomo. Se usan en fontanería para unir tuberías de plomo, o

tapar grietas existentes en ellas.

� Soldadura de cables eléctricos.

� Soldadura de chapas de hojalata.

�

Aunque la soldadura blanda es muy fácil de realizar, presenta el inconveniente

de que su resistencia mecánica es menor que la de los metales soldados; además, da

lugar a fenómenos de corrosión.

1.4. Soldadura fuerte: También se llama dura o amarilla. Es similar a la

blanda, pero se alcanzan temperaturas de hasta 800 ºC. Como metal de aportación se

suelen usar aleaciones de plata y estaño (conocida como soldadura de plata); o de cobre

y cinc. Como material fundente para cubrir las superficies, desoxidándolas, se emplea el

bórax. Un soplete de gas aporta el calor necesario para la unión. La soldadura se efectúa

generalmente a tope, pero también se suelda a solape y en ángulo. Este tipo de

soldadura se lleva a cabo cuando se exige una resistencia considerable en la unión de

dos piezas metálicas, o bien se trata de obtener uniones que hayan de resistir esfuerzos

muy elevados o temperaturas excesivas. Se admite que, por lo general, una soldadura

fuerte es más resistente que el mismo metal que une.

1.5. La soldadura por presión: La soldadura en frío es un tipo de soldadura

donde la unión entre los metales se produce sin aportación de calor. Puede resultar muy

útil en aplicaciones en las que sea fundamental no alterar la estructura o las propiedades

de los materiales que se unen. Se puede realizar de las siguientes maneras:

1.5.1. Por presión en frío o en caliente: Consiste en limpiar concienzudamente

las superficies que hay que unir; y, tras ponerlas en contacto, aplicar una presión sobre

ellas hasta que se produzca la unión.


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1.5.2. Por fricción: Se hace girar el extremo de una de las piezas y, después, se

pone en contacto con la otra. El calor producido por la fricción une ambas piezas por

deformación plástica.

1.6. Soldadura oxiacetilénica (con gases al soplete): El calor aportado en este

tipo de soldadura se debe a la reacción de combustión del acetileno (C2H2): que resulta

ser fuertemente exotérmica, pues se alcanzan temperaturas del orden de los 3500 ºC.

OHCOOHC 22222 .2.4.5.2 +→+

En la llama se distinguen diferentes zonas, claramente diferenciadas: Una zona

fría a la salida de la boquilla del soplete sonde se mezclan los gases, a continuación el

dardo que es la zona mas brillante de la llama y tiene forma de tronco de cono,

posteriormente se encuentra la zona reductora que es la parte mas importante de la

llama, donde se encuentra la mayor temperatura (puede llegar a alcanzar los 3150 ºC) y

por último el penacho o envoltura exterior de la llama.

Según la relación oxígeno/acetileno la llama puede ser oxidante si tiene exceso

de O2, es una llama corta, azulada y ruidosa. Alcanza las máximas temperaturas.

Reductora si tiene falta de 2O , es una llama larga, amarillenta y alcanza menos

temperatura. Neutra o normal que es aquella ideal para soldar acero

)14,11(222 ⋅⋅= AHCO .


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Para llevar a cabo esta soldadura es necesario disponer de:

-Una botella de acetileno disuelto en acetona (lo que reduce el riesgo de

explosiones). La botella va provista de válvulas de seguridad, de una llave de cierre y

reducción de presión y de un manómetro de control de baja y alta presión. O bien, un

generador de acetileno, aparato para producir acetileno a partir del CaC2 y el agua.

- Una botella de oxígeno a gran presión provista también de manómetros de

control de baja y alta presión, y de válvulas de cierre y reducción. La presión de

trabajo se consigue abriendo la válvula de cierre por completo, y la de reducción hasta

que el manómetro de baja indique la presión adecuada.

Como material de aportación se emplean varillas metálicas de la misma

composición que el metal que se desea soldar.


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- El desoxidante depende de la naturaleza de los metales que se suelden. Suele

presentarse en forma de polvo que recubre las varillas del material de aportación.

- Tuberías, por lo general de goma, que conducen el acetileno y el oxígeno

hasta el soplete, permitiendo además que éste se pueda mover con facilidad. Suelen ser

de distinto color, lo que permite diferenciarlas.

- Soplete. Es el dispositivo en el que se realiza la combustión de la mezcla de

acetileno y oxígeno, cuya composición se regula adecuadamente por medio de dos

válvulas situadas en la empuñadura. También suele disponer de boquillas

intercambiables que permiten trabajar con piezas de distintos grosores.

El procedimiento de soldeo puede ser de izquierda a derecha o viceversa


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1.7. Soldadura por arco eléctrico: En la actualidad, la soldadura eléctrica

resulta indispensable para un gran número de industrias. Es un sistema de reducido

coste, de fácil y rápida utilización, resultados perfectos y aplicable a toda clase de

metales. Puede ser muy variado el proceso.

El procedimiento de soldadura por arco consiste en provocar la fusión de los

bordes que se desea soldar mediante el calor intenso desarrollado por un arco eléctrico.

Los bordes en fusión de las piezas y el material fundido que se separa del electrodo se

mezclan íntimamente, formando, al enfriarse, una pieza única, resistente y homogénea.

Al ponerse en contacto los polos opuestos de un generador se establece una

corriente eléctrica de gran intensidad. Si se suministra la intensidad necesaria, la sección

de contacto entre ambos polos -por ser la de mayor resistencia eléctrica- se pone

incandescente. Esto puede provocar la ionización de la atmósfera que rodea a la zona de

contacto y que el aire se vuelva conductor, de modo que al separar los polos el paso de

corriente eléctrica se mantenga de uno a otro a través del aire.

Antes de iniciar el trabajo de soldadura se deben fijar las piezas sobre una mesa

o banco de trabajo, de manera que permanezcan inmóviles a lo largo de todo el proceso.

Durante la operación, el soldador debe evitar la acumulación de escoria, que presenta

una coloración más clara que el metal. El electrodo ha de mantenerse siempre inclinado,

formando un ángulo de 15º aproximadamente sobre el plano horizontal de la pieza, y

comunicar un movimiento lento en zigzag -de poca amplitud-, para asegurar una

distribución uniforme del metal que se va desprendiendo del electrodo.


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El arco eléctrico genera un cráter en la pieza.

Es fundamental, para que la soldadura presente una penetración eficaz, tener en cuenta

la longitud del arco (distancia entre el extremo del electrodo y la superficie del baño

fundido). Si el arco es demasiado pequeño, la pieza se calienta exageradamente y la

penetración resulta excesiva; en ese caso, puede llegar a producirse una perforación

peligrosa. Por el contrario, si el arco es demasiado largo, se dispersa parte de su calor, y

la penetración resulta insuficiente. El operario soldador ha de ser lo bastante hábil

como para mantener el arco a la longitud adecuada. Las temperaturas que se generan

son del orden de 3500ºC. Este tipo de soldadura puede realizarse con electrodos

metálicos o de carbón. Esto ha dado lugar, a lo largo de la historia de la soldadura por

arco, a varios procedimientos distintos:

• Procedimiento Zerener. Con este método, de patente alemana, el arco salta

entre dos electrodos de carbón, y mediante un electroimán se dirige hacia la

junta que se desea soldar para mejorar la aportación de calor. Actualmente este

procedimiento ha caído en desuso,

Debido a que se forma óxido en la soldadura y a que resulta excesivamente

complicada

Tanto la construcción de los portaelectrodos como la posterior retirada de los

mismos.

• Procedimiento Bernardos. Sustituye uno de los electrodos de carbón por la

pieza que hay que soldar, de manera que el arco salta entre ésta y el otro

electrodo de carbón. Constituye una mejora del método de Zerener, y aún se

emplea en algunas máquinas de soldadura automática con corriente continua.

• Procedimiento Slavianoff. Este método, de origen ruso y que data de 1891,

realiza la soldadura mediante el arco que salta entre la pieza y un electrodo


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metálico. Estas soldaduras son bastante deficientes, pues se oxidan con el

oxígeno del aire.

• Procedimiento Kjellberg. Finalmente, en el año 1908, Kjellberg comenzó a

utilizar electrodos metálicos recubiertos de cal. Este revestimiento, aunque no es

el más adecuado, mejora mucho la soldadura. Efectivamente, la idea respondió

al fin deseado, de manera que en la actualidad se están obteniendo importantes

avances en la investigación de recubrimientos apropiados (recubrimiento ácido,

básico, oxidante, de rutilo...) para los electrodos, que son cada vez más gruesos y

completos.

1.8. Soldadura por arco sumergido: Utiliza un electrodo metálico continuo y

desnudo. El arco se produce entre el alambre y la pieza bajo una capa de fundente

granulado que se va depositando delante del arco. Tras la soldadura se recoge el

fundente que no ha intervenido en la operación.

1.9. Soldadura por arco en atmósfera inerte: Este procedimiento se basa en aislar

el arco y el me tal fundido de la atmósfera, mediante un gas inerte (helio, argón,

hidrógeno, anhídrido carbónico, etc.). Existen varios procedimientos:

- Con electrodo refractario (método TIG): El arco salta entre el electrodo de

Wolframio o tungsteno (que no se consume) y la pieza, el metal de aportación es una

varilla sin revestimiento de composición similar a la del metal base.


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- Con electrodo consumible (método MIG y MAG):Aquí se sustituye el

electrodo refractario de wolframio por un hilo de alambre continuo y sin revestimiento

que se hace llegar a la pistola junto con el gas. Según sea el gas así recibe el nombre,

(MIG = Metal Inert Gas) o MAG si utiliza anhídrido carbónico que es mas barato.

La soldadura por arco eléctrico puede realizarse empleando corriente continua o

alterna. La tensión más ventajosa en corriente continua es de 25 a 30 voltios, pero para

cebar el arco al comenzar la tensión ha de ser de 70 a 100 voltios; por este motivo, es

necesario intercalar una resistencia en serie que haga de regulador. La intensidad de

corriente está comprendida entre 30 y 300 amperios, según la amplitud y la profundidad

de la soldadura que se vaya a realizar. Las máquinas de corriente alterna para soldadura

llevan un transformador que reduce la tensión de la red, generalmente de 220 voltios, a

la de soldadura (inferior a Procedimientos de unión: 70 voltios). Estos equipos son más

sencillos y económicos; por eso son los más empleados, sobre todo para algunos

trabajos que se realizan en pequeños talleres.

1.10. Soldadura aluminotérmica o con termita: Utiliza como fuente de calor

para fundir los bordes de las piezas a unir y metal de aportación el hierro líquido y

sobrecalentado que se obtiene de la reacción química se produce entre el óxido de hierro

y el aluminio de la cual se obtiene la alúmina (óxido de aluminio), hierro y una muy alta

temperatura.


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ALUMINAFeOAlAOFe Calor →+++ 3321443 .9.8.3

La alúmina forma una escoria en la parte superior de la unión evitando la

oxidación. Para efectuar la soldadura se realiza un molde de arena alrededor de la zona

de soldadura y se vierte el metal fundido en él.

1.11. Soldadura por resistencia eléctrica: Este tipo de soldadura se basa en el

efecto Joule: el calentamiento se produce al pasar una corriente eléctrica a través de la

unión de las piezas. El calor desprendido viene dado por la expresión:

tRIQ ...42,0=

Donde:

Q = calor (Cal).

I = intensidad de corriente eléctrica (A).

R = resistencia (en ohmios) al paso de la corriente eléctrica.

t = tiempo (seg).

La soldadura por resistencia puede realizarse de las siguientes maneras:

- Por puntos. Las piezas -generalmente chapas- quedan soldadas por pequeñas

zonas circulares aisladas y regularmente espaciadas que, debido a su relativa pequeñez,

se denominan puntos. Las chapas objeto de unión se sujetan por medio de los electrodos

y, a través de ellos, se hace pasar la corriente eléctrica para que funda los puntos.

Cuando se solidifican, la pieza queda unida por estos puntos, cuyo número dependerá de


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las aplicaciones y de las dimensiones de las chapas que se unen. Este tipo de

soldadura por puntos tiene gran importancia en la industria moderna, sobre todo en

chapa fina. Se emplea en la fabricación de carrocerías de automóviles,

electrodomésticos (por ejemplo, neveras), y en las industrias eléctrica y de juguetería.

Existen algunas variantes de la soladura por puntos: por puntos individuales, puntos

múltiples, bilateral, unilateral, etc.

- Por costura. La soldadura eléctrica por costura se basa en el mismo principio

que la soldadura por puntos, pero en este caso las puntas de los electrodos se sustituyen

por rodillos, entre los cuales y, presionadas por el borde de éstos, pasan las piezas a

soldar. De esta manera se pone electrodos mientras pasa la corriente eléctrica.

- A tope. Las dos piezas que hay que soldar se sujetan entre unas mordazas por

las que pasa la corriente, las cuales están conectadas a un transformador que reduce la

tensión de red a la de la soldadura. Las superficies que se van a unir, a consecuencia de

la elevada resistencia al paso de la corriente que circula por las piezas, se calientan hasta

la temperatura conveniente para la soldadura. En este momento se interrumpe la

corriente, y se aprietan las dos piezas fuertemente una contra otra. Una variante de este

método es no ejercer presión sino dejar que entre las piezas se realicen múltiples arcos

eléctricos, llamado por chisporroteo. Durante la soldadura conviene refrigerar las

mandíbulas de las mordazas. También se puede realizar el calentamiento de las zonas a

unir con gases y posteriormente ejercer presión (a tope con gases).


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2. EL CORDON DE SOLDADURA

El cordón de soldadura tiene tres partes bien diferenciadas

Zona de soldadura: Es la zona central, que está formada fundamentalmente por el

metal de portación.

Zona de penetración. Es la parte de las piezas que ha sido fundida por los

electrodos. La mayor menor profundidad de esta zona define la penetración de la

soldadura. Una soldadura de poca penetración es una soldadura generalmente

defectuosa.

Zona de transición. Es la más próxima a la zona de penetración. Esta zona,

aunque no ha sufrido la fusión, sí ha soportado altas temperaturas, que la han

proporcionado un tratamiento térmico con posibles consecuencias desfavorables,

provocando tensiones internas. Las dimensiones fundamentales que sirven para

determinar un cordón de soldadura son la garganta y la longitud.

La garganta (a) es la altura del máximo triángulo isósceles cuyos lados iguales

están contenidos en las caras de las dos piezas a unir y es inscribible en la sección

transversal de la soldadura.

3. CLASIFICACION DE LOS CORDONES DE

SOLDADURA

Los cordones de soldadura se pueden clasificar en:


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Por la posición geométrica de las piezas a unir.

• Soldaduras a tope

* Soldaduras en ángulo:


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*Por la posición del cordón de soldadura respecto al esfuerzo.

4. DEFECTOS DE LAS SOLDADURAS

Porosidad: Se usa para describir los huecos globulares, libre de todo material

sólido, que se encuentra con frecuencia en los cordones de soldadura. En realidad, los

huecos son una forma de inclusión que resulta de las reacciones químicas que tienen

lugar durante la aplicación de la soldadura. Difieren de las inclusiones de escoria en que

contienen gases y no materia sólida.

Los gases que forman los huecos se derivan de los gases liberados por el

enfriamiento del metal de la soldadura, como consecuencia de la reducción de

solubilidad al descender la temperatura y de las reacciones químicas que tienen lugar

dentro de la propia soldadura.

Inclusiones no Metálicas: Son los óxidos no metálicos que se encuentran a

veces en forma de inclusiones alargadas y globulares en los cordones de soldadura.


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Durante la formación del deposito y la subsecuente solidificación del metal de la

soldadura, tienen lugar muchas reacciones químicas entre los materiales (fundente), o

con la escoria producida. Algunos de los productos de dichas reacciones son

compuestos no metálicos, solubles solo en cierto grado en el metal fundido. Debido a su

menor densidad, tienden a buscar la superficie exterior del metal fundido, salvo que

encuentren restricciones para ello.

Agrietamiento: El agrietamiento de las juntas soldadas ocurre por la presencia

de esfuerzos multidireccionales localizados que en algún punto rebasan la resistencia

máxima del metal. Cuando se abren grietas durante la soldadura o como resultado de

ésta, generalmente solo es aparente una ligera deformación de la pieza de trabajo.

Después que se ha enfriado una junta soldada, hay mas probabilidades de que

ocurra agrietamiento cuando el material es duro o frágil. Un material dúctil soporta

concentraciones de esfuerzo que pudieran ocasionar falla en un material duro o frágil.

Agrietamiento del metal de la soldadura: El agrietamiento del metal de la

soldadura tiene mas probabilidades de ocurrir en la primera capa de soldadura que en

cualquier otra parte, y de no repararse continuará pasando a las demás capas al ir siendo

depositadas. Esta tendencia de continuar hacia las demás capas sucesivas se reduce

considerablemente, o se elimina, con metal de soldadura austenítico. Cuando se

encuentra el problema de agrietamiento de la primera capa de metal de la soldadura,

pueden lograrse mejoras aplicando uno o más de las siguientes modificaciones:

Modificar la manipulación del electrodo o las condiciones eléctricas, lo que

cambiará el contorno o la composición del depósito.

Disminuir la rapidez de avance, para aumentar el espesor del deposito,

aportando con ello mas metal de soldadura para resistir los esfuerzos que se están

generando.

Auxiliarse con precalentamiento, para modificar la intensidad del sistema de

esfuerzos que esta imponiendo.

Penetración incompleta: Esta expresión se usa para describir la situación en

que el metal depositado y el metal base no se funden en forma integral en la raíz de la

soldadura. Puede ser ocasionada porque la cara de la raíz de la soldadura de ranura no

alcance la temperatura de fusión a toda su altura, o porque el metal de la soldadura no


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llegue a la raíz de una soldadura de filete, y deje el hueco ocasionado por el

puenteo del metal de la soldadura desde un miembro al otro.

Aunque la penetración incompleta puede deberse en unos cuantos casos a la

falta de disolución de los óxidos e impurezas de la superficie, las condiciones de

transmisión de calor que existen en la junta son una fuente mas frecuente de este

defecto.

La penetración incompleta es indeseable, particularmente si la raíz de la

soldadura esta sujeta ya sea a tensión directa o a esfuerzos flexionantes. El área que no

se funde permite concentraciones de esfuerzos que pueden resultar en fallas sin

deformación apreciable.

Socavamiento: Se emplea este término para describir:

a).- la eliminación por fusión de la pared de una ranura de soldadura en el borde

de una capa o cordón, con la formación de una depresión marcada en la pared lateral en

la zona a la que debe unirse por fusión la siguiente capa o cordón.

b).- la reducción de espesor en el metal base, en la línea en la que se unió por

fusión el último cordón de la superficie.

El socavamiento en ambos casos se debe a la técnica empleada por el operador.

Ciertos electrodos, una corriente demasiado alta, o un arco demasiado largo, pueden

aumentar la tendencia al socavamiento.

5. ENSAYOS

Ensayos no Destructivos: Son métodos de ensayo que permiten detecta y

evaluar discontinuidades, estructuras o propiedades de materiales, componentes o piezas

sin modificar sus condiciones de uso. Entre la cuales podemos destacar las siguientes:

a) Ensayos visuales: Se pueden hacer a simple vista o con el uso de aparatos

como una lupa, calibrador, etc., para inspeccionar si la soldadura tiene defectos

superficiales.

b) Ensayos con rayos x o rayos gamma: En estos ensayos se intenta conocer o

determinar el tamaño de fracturas internas en piezas metálicas o uniones soldadas, para


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ello se toman fotografías radiográficas de las piezas o uniones, luego estas fotografías

se revelan en placas especiales, posteriormente se realiza el análisis sobre las mismas y

en ellas los defectos se ven en una forma muy similar a la cual se aprecian los huesos

rotos en una radiografía de un ser humano. Este método se suele utilizar en piezas y

uniones soldadas pequeñas debido a las precauciones que se deben tener al manejar el

equipo de rayos X.

c) Pruebas magnéticas: Este tipo de pruebas se realiza sobre piezas o

soldaduras con el propósito de detectar grietas o fallas superficiales, en las mismas se

utilizan partículas ferromagnéticas coloreadas, se limpia y pule la superficie de la

soldadura y se aplican estas partículas con una brocha. Se magnetiza la soldadura con

una fuerte corriente eléctrica. Si hay una grieta o falla en la soldadura, las partículas de

hierro se adherirán en los bordes de la grieta y producirá una línea coloreada del

diámetro de un cabello.

d) Pruebas con tintas penetrantes: En este tipo de ensayos se intenta

determinar la existencia de discontinuidades, defectos superficiales o fisuras internas

que lleguen a la superficie. Estas técnicas representan un complemento para la

inspección visual ya que las mismas consisten en rosear la pieza a analizar con estas

tintas coloreadas para luego aplicar otra sustancia que funciona como revelador y poder

así realizar una inspección más fiable.

e) Pruebas de ultrasonido: En esta tipo de ensayos se intenta determinar

defectos internos y discontinuidades de diversa índole en materiales ferrosos, no

ferrosos, así como también en todo tipo de soldaduras. En estos ensayos se generan

ondas o vibraciones mecánicas ultrasónicas con un cabezal de cristal llamado palpador

que funciona como emisor y receptor de ondas, dicho palpador está conectado a un

display que muestra la intensidad de las ondas que recibe, analizando esta intensidad se

puede determinar el estado interno de la pieza o soldadura que se intenta analizar.

Ensayos Destructivos: Si la soldadura va a ser parte de un conjunto o estructura

grande, se pueden efectuar pruebas destructivas en muestras o probetas, similares a la

unión soldada real. En estas pruebas se dobla, tuerce o se trata de separar por tracción

(estiramiento) la soldadura para determinar si hay fallas. Estas son pruebas sencillas que

se pueden efectuar en cualquier taller de soldadura sin necesidad de un equipo costoso.


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El método más sencillo para hacerlas es sujetar la unión en la parte superior de un

yunque con pinzas o fijarla en un tornillo de banco. La unión se debe sujetar lo más

cerca posible de la soldadura. Después de fijarla como se describió, se le dan golpes con

un martillo para probar la soldadura.

Las cinco uniones básicas se pueden probar en taller en la siguiente forma:

1) La unión a escuadra e debe martillar hasta que quede plana.

2) La unión de tope se debe doblar hasta que quede en forma de “U”.

3) La unión T se debe martillar la pieza vertical hasta que quede horizontal


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4) La unión traslapada se debe martillar hasta que se parezca a la unión T.

5) La unión de canto se debe abrir y doblar hasta que se forme una unión en

“U”, similar a la unión a tope.


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6. CALCULO DE LAS SOLICITACIONES

Para el dimensionamiento del cordón de soldadura existen reglas como por

ejemplo la norma UNE 14035 de origen español que abarca distintos tipo de

solicitaciones, proporcionado las diferentes relaciones entre las variables involucradas.

Dicha norma se encuentra adjunta en el anexo y a continuación a modo de ejemplo se

desarrolla el cálculo teórico del ensayo de tracción de una unión soldada con cordones

laterales.

6.1: UNION CON SOLO CORDONES LATERALES.

Para el análisis es necesario conocer los siguientes términos recomendados por

la norma UNE 14035:

.n= Tensión normal que actúa en el plano de una de las caras del cordón, referida

a la superficie de la sección de garganta abatida sobre ese lado

=1τ Componente transversal de la tensión tangencial que actúa en el plano de

uno de los lados del cordón, referido a la superficie de la sección de garganta abatida

sobre ese lado.


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=11τ Componente longitudinal de la tensión tangencial que actúa en el plano de

uno de los lados del cordón referido a la sección de garganta.

Por otro lado también definimos:

=1σ Tensión normal que actúa en la sección de la garganta.

=11σ Tensión normal que actúa en la sección transversal del cordón.

=1τ Componente transversal de la tensión tangencial que actúa en la sección de

la garganta.

=11τ Componente longitudinal de la tensión tangencial que actúa en la sección

de la garganta.

=Cσ Tensión ficticia de cálculo que no es mas que la resultante de las tensiones

actuantes multiplicando por un factor de seguridad de 1,8 a las tensiones tangenciales.

)(8,1 211

21

21 ττσσ ++=C

=admσ Tensión admisible. Se tomara, en general, igual a la del material base que

forma la estructura, salvo especificación en contrario de la norma de calculo

correspondiente.

Para el caso analizado de cordones laterales, la sección de garganta se

considerara abatida sobre el plano de la superficie de contacto entre las dos piezas. Las

dos secciones quedaran así contenidas en el mismo plano y sometidas a la tensión 11τ .

Esta tensión puede considerarse como uniforme a lo largo del cordón, siempre que la


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longitud de este no exceda de cincuenta veces el espesor de la garganta, ni de doce

veces el ancho del perfil unido.

Para mayor sencillez se ha considerado, en lo que sigue cordones de sección

isósceles, aunque los métodos que se exponen se pueden extender a otros tipos de

cordones.

La condición general de comprobación es:

admC σσ =

Teniendo en cuenta que solo hay tensión axial deducimos que:

011 == τσ

De esta manera nos queda que:

[ ]18,1)(8,1 11211 ==++= ττσ ooC

Por lo tanto:

[ ]2.11 ===

∑ aL

P

A

Pτ


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Sustituyendo 2 en 1 nos queda que:

admC aL

P σσ ≤=∑

8,1..

De esta manera:

admadmaL

P

aL

P σσ .75,08,1

1..2.

=≤=∑

Analizando la ecuación podemos observando que dependiendo de los datos que

nosotros tengamos podemos averiguar la garganta, el largo o la fuerza que puede

soportar.


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CONCLUSION

Como pudo observarse en este informe, la soldadura es un proceso complejo, en

constante análisis mejoramiento y cambio. En el que no se pueden dejar cabos sueltos

ya que de esto pueden depender la vida de una o varias personas. Por esa razón existen

infinidad de normas a seguir para hacer procesos seguros.

BIBLIOGRAFIA

Soldaduras y técnicas afines, tomo 1. Oleh Czorna

Procesos de soldaduras, Milone Carlos

www.wilkipedia.com

www.fisicanet,com


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ANEXOS


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