RESUMEN C2 SOLDADURA

7/25/2019 RESUMEN C2 SOLDADURA

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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA - FACULTAD DE INGENIERAEscuela de Ingeniera Metalrgica y Ciencia de los MaterialesDepartamento de Metalurgia Fsica - Soldadura

Resumen elaborado por: Profa. Ysis E. Plaza R.

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CCAAPPTTUULLOO55..PPRRIINNCCIIPPIIOOSSDDEELLAASSOOLLDDAADDUURRAAPPOORRAARRCCOOEELLCCTTRRIICCOO

55..11..IINNTTRROODDUUCCCCIINN

55..22..PPRRIINNCCIIPPIIOOSSDDEELLAARRCCOOEELLCCTTRRIICCOO

55..22..11..DDEEFFIINNIICCIINN Fenmeno fsico producido por el paso de corriente elctrica a travs de una masa gaseosa ionizada (plasma) que

transforma la energa trmica en calor empleado como fuente trmica en los procesos de soldadura por arco elctrico.

55..22..22..FFUUNNCCIIOONNAAMMIIEENNTTOO Calor generado por:

Colisiones entre partculas cargadas elctricamente entre ellas y los polos aceleradas por la diferencia de potencial. Llama externa Calor desarrollado por los gases cuando se recombinan.

Inicio del arco: Energa liberada por cortocircuito entre el metal base y el electrodo. Ionizacin de gases y emisin trmica de electrones (Electrodo y metal base).

Temperatura del arco5.500 C SOLDADURA.55..22..33..BBAALLAANNCCEETTRRMMIICCOO


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PPootteennccii!!ee""##ccoo Calor generado por el arco por unidad de tiempo:

Potencia del arco (W, J/s) = Corriente (A) x Voltaje (V)

EEnnee##$$%%BB##&&ttAA''oo##tt!!((EEBBAA Calor aportado por el arco a la junta por unidad de longitud:

EBA(J/mm) = Voltaje(V) x Corriente(A) x 60(s/min)/ Vs(mm/min)

Donde Vs =Velocidad de soldadura (mm/min) EEnnee##$$%%NNeettAA''oo##tt!!))EENNAA**

ENA (J/mm) = x EBA (J/mm)

Donde : Coeficiente de eficiencia trmica del procesoPROCESO

SAW 1 0.9GMAW (Mezclas activas) 0.85

SMAW 0.80 0.75GMAW (Mezclas inertes) 0.70

GTAW 0.65

55..33..CCOORRRRIIEENNTTEEEENNSSOOLLDDAADDUURRAAPPOORRAARRCCOOEELLCCTTRRIICCOO55..33..11..CCOORRRRIIEENNTTEEAALLTTEERRNNAA))AACC**

PROCESO APLICACIN

SMAW Algunos electrodos pueden usarse a menor amperaje que con DC. Elimina el fenmeno del soplo de arco.

GTAW Soldadura de Al y Mg.GMAW No se utiliza.

55..33..22..CCOORRRRIIEENNTTEEDDIIRREECCTTAA))DDCC**

PPoo""##ii!!!! Sentido del flujo de la corriente en un circuito. En soldadura Depende de la conexin de los cables a los polos de la mquina.

Po"#i!! Re+e#, (DCRP, DC+, DCEP) Po"#i!! Di#ect (DCDP, DC-, DCEN)

Cambio de polaridad Permite concentrar el calor donde + interese.


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PROCESO APLICACINSMAW El revestimiento determina la polaridad.

GTAW Slo polaridad directa (excepto Al, Mg). Directa: Cordones estrechos, buena penetracin. Reversa: Cordones anchos, poca penetracin.

GMAW

Solo polaridad reversa. Reversa:

o Concentracin de calor en el depsito,o Mejora la penetracin,o Produce accin limpiadora (Al, Mg).

Directa:o Cordones anchos y de poca penetracin,o Sapicaduras excesivas,o No produce accin limpiadora.

55..--..CCUURRAASSCCAARRAACCTTEERRSSTTIICCAASS//CCCORRIENTE CONSTANTE (CC)

Procesos: SMAW, GTAW. Proporcionan una cantidad constante de A al

arco cuando ocurre un cambio en el V.

VOLTAJE CONSTANTE (CV) Procesos: GMAW, FCAW. Proporcionan una cantidad constante de V

cuando ocurre un cambio en el A.

55..55..TTIIPPOOSSDDEEMM00UUIINNAASSDDEESSOOLLDDAADDUURRAA55..55..11..TTRRAANNSSFFOORRMMAADDOORREESS Disminuye el voltaje de entrada. Son de corriente constante (CC) SMAW, GTAW. Slo producen corriente alterna (AC). Requieren menor cantidad de electricidad. Poco mantenimiento, bajo costo, ocupan poco espacio.55..55..22..TTRRAANNSSFFOORRMMAADDOORREESSRREECCTTIIFFIICCAADDOORREESS Pueden ser CC, CV o CC/CV. Pueden proporcionar AC y/o DC. Equipos ms antiguos, ms grandes y pesados. Requiere mayor energa de entrada y utiliza mucha ms electricidad que un inversor. Econmicas con respecto a los inversores.55..55..33..IINNEERRSSOORREESS Pueden ser CC, CV y CC/CV. Pueden proporcionar AC y/o DC. Peso y tamao reducido (75% < equipos convencionales). Requieren menor energa y utilizan menos electricidad. Costo elevado.55..55..--..EENNEERRAADDOORREESS Aplicacin Ausencia de sistema de alimentacin elctrico

(Motor de combustible). Fabricadas para uso rudo. Porttiles. Proporcionan altos intervalos de amperaje. Usualmente slo producen DC pero algunas pueden producir AC.


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55..44..CCAAPPAACCIIDDAADDDDEELLAASSMM00UUIINNAASSDDEESSOOLLDDAADDUURRAA

55..44..11..CCOORRRRIIEENNTTEEMM00IIMMAADDEESSAALLIIDDAA Se indica en el modelo de la fuente.

CORRIENTE APLICACIONES150 200 Soldadura ligera.

250 300

Talleres de fabricacin. Soldadura de produccin.

400 600 Soldadura y corte en campo. Soldadura de vigas, contenedores y tuberas.

55..44..22..CCIICCLLOODDEETTRRAABBAA66OO))CCTT** Porcentaje de tiempo, en un perodo de tiempo arbitrario de ensayo, durante el cual el equipo de soldadura puede

operar a una determinada corriente de salida sin que ocurra el sobrecalentamiento de sus componentes. Ejemplo: Ciclo de trabajo del 40% a 100 A Se puede soldar durante 4 min a 100 A en un perodo de 10 min. Se establece para la Imxde salida (I CT ). Costo del equipo Imxde salida y CT:

Industriales (Costo elevado) I y CT Domsticos (Menor costo) I y CT

Sistemas de seguridad para evitar el sobrecalentamiento (indicador luminoso, apagado automtico, ventiladoresinternos, etc).

Frmulas: CT a I de salida diferente a la proporcionada por el fabricante:

CTr = (If/Ir)2x CTf I de salida a un CT diferente al proporcionado por el fabricante:

Ir = If x (CTf/CTr)1/2Donde:

CTf: Ciclo de trabajo proporcionado por el fabricante del equipoCTr: Ciclo de trabajo requeridoIf: Corriente de salida correspondiente al ciclo de trabajo proporcionado por el fabricanteIr: Corriente requerida

55..44..33..CCLLAASSIIFFIICCAACCIINNNNEEMMAA Ciclo de trabajo:

NEMA Clase I (60), (80) o (100): Ciclos de trabajo de 60, 80 o 100% (Imxde salida). NEMA Clase II (30), (40) o (50): Ciclos de trabajo de 30, 40 o 50% (Imxde salida). NEMA Clase III (20): Ciclo de trabajo de 20% (Imxde salida).

Clase Imxde salida:Clase I Clase II Clase III

200250300400500

600800

100012001500

150175200225250

300350

180 230235 - 295

55..44..--..OOLLTTAA66EEDDEECCIIRRCCUUIITTOOAABBIIEERRTTOO Magnitud de voltaje en el circuito de soldadura cuando el equipo est encendido pero no se est soldando.

OCV (V) VOLTAJE DE TRABAJO (V)50 - 100 18 - 36

55..77..SSOOPPLLOOMMAANNTTIICCOO Campo Magntico El paso de corriente a travs de un conductor

produce un campo magntico. Representacin Lneas de flujo (Crculos

concntricos en planos perpendiculares a ladireccin de la corriente).

Intensidad del campo Disminuye a medidaque nos alejamos del conductor.

Permanece uniforme (lneas de flujocirculares) mientras se encuentre en unmismo medio (permeabilidad magntica, ,constante).


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Cambio de medio (metal al aire) Distorsin del campo y concentracin de las lneas de flujo en el metal ( > aire).

Entre los bordes de una chapa metlica y el aire ocurrir una compresin de las lneas de flujo.

DDee88iinniiccii99nn:: Deflexin del arco elctrico para compensar los desbalances en el campo magntico producido por elpaso de corriente durante la soldadura.

CCoonn!!iicciioonnee,,))DDee,,;;""nnccee,,**::Condicin 1

Distribucin irregular de material magntico en torno al arco.Condicin 2

Cambio de direccin de la corriente a travs del electrodo,el arco y la pieza.

CCoonn!!iiccii99nn11Soplo hacia adelante:

Inicio (Compresin detrs del electrodo y arco)Soplo hacia atrs:

Final (Compresin delante del electrodo y arco)

Punto medio de la juntaAncho No se produce. Ancho Soplo lateral.

CCoonn!!iiccii99nn22))EE88eeccttoottiiee####** Cambio de direccin de la corriente entre electrodo y piezaX(Concentracin de flujo magntico)Deflexin del

arco en direccin opuesta a la conexin de la pieza.

EE88eeccttooccoo


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CONSECUENCIAS Dificultad de maniobrabilidad del depsito fundido. Dificultad en la remocin de escoria. Reduccin de velocidad de soldadura.

Hacia adelante Hacia atrs Cordn ancho de profundidad irregular.

Socavaduras intermitentes. Reduccin progresiva en la penetracin. Cordones ondulados.

Cordones estrechos y profundos.

Socavaduras continuas e intermitentes. Aumento progresivo en la penetracin. Salpicaduras y porosidades.

Medidas para evitar y/o reducir el soplo magntico y sus consecuencias: Empleo de AC (puede implicar el cambio de electrodo). ngulo del electrodo opuesto a la direccin del soplo.

Reduccin de la corriente, el dimetro del electrodo, velocidad de soldadura y/o longitud del arco. Colocacin de chapas de continuidad al inicio y fin de la pieza. Modificar la direccin de avance y/o la colocacin de la pinza de trabajo. Enrollar el cable de la pinza de alrededor de la pieza en una direccin que genere un campo magntico opuesto al

que causa el soplo del arco.

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