DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
2
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
1.- INTRO DUCCIO N.
La soldadura es un proceso en el que se unen partes metálicas mediante el calentamiento de sus superficies a
un estado plástico, permitiendo que las partes fluyan y se unan con o sin la adición de otro metal fundido.
Los procesos de soldadura actualmente han adquirido gran importancia en todos los cam pos de la técnica
constructiva moderna y es indiscutible la ayuda que presta en el área de mantenimiento industrial, recuperando
piezas, reduciendo el tiempo de paralización de maquinarias, logrando reparaciones más rápidas y duraderas.
Es por ello que se requiere cada vez con mas necesidad profesionales preparados en este campo industrial, tanto
para su aplicación
2.- VENTAJAS DE UNIO NES SOLDADAS.
- Las estructuras soldadas permiten elim inar un gran porcentaje de las placas de unión y empalme, que son
necesarias con uniones empernadas. En algunas estructuras es posible ahorrar hasta un 15% o más de peso de
acero usando soldadura en lugar de pernos.
- El proceso de fusionar las partes a unir, hace a las estructuras continuas, esto se traduce en que pueden ser
consideradas como una sola pieza, puesto que las juntas soldadas son tan fuertes o más que el metal base.
DESVENTAJA.
Siendo las conexiones soldadas rígidas tiene poca capacidad de deformación, lo que las hace poca seguras ante
cargas que produzcan fatiga o vibraciones (sismos) en las conexiones de miembros estructurales importantes.
3.- PRO CESO S DE SO LDADURA .
Hay numerosos procesos de unión y corte disponibles para el uso en la fabricación de productos metálicos. Estos on
mostrados en el "Esquema principal de procesos de Soldadura y Afines" de la American Welding Society, que se
muestra en la Figura 4.1. Este cuadro separa los métodos de unión y corte en distintas categorías, esto es, Procesos
de Soldadura y Procesos Afines. Los Procesos de Soldadura luego se dividen en siete grupos, Soldadura por Arco,
Soldadura en Estado Sólido, Soldadura por Resistencia, Soldadura por Oxigas, Soldering, Brazing, Otras Soldaduras.
Los Procesos Afines incluyen Spraying Térmico, Bonding (Adhesivo), Corte Térmico (Oxígeno, Arco y Otros
Cortes).
UNIONES SOLDADAS
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
3
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Sobre estas bases, se podrá describir los siguientes procesos:
Procesos de Soldadura
Soldadura por Arco con electrodo revestido
Soldadura por Arco con Alambre y Protección Gaseosa
Soldadura por Arco con Alambre Tubular
Soldadura por Arco con Electrodo de Tungsteno y Protección Gaseosa
Soldadura por Arco Sumergido
Soldadura por Plasma
Soldadura por Electro escoria
Soldadura por Oxiacetileno
Soldadura de Espárrago
Soldadura por Haz de Electrones
Soldadura por Láser
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
4
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
4.- SO LDADURA POR ARCO CO N ELECTRO DO REVESTIDO . (SM AW )
Esta ilustración muestra que el arco es creado entre el electrodo y la pieza de trabajo debido al flujo de electricidad.
Este arco provee calor, o energía, para fundir el metal base, metal de aporte y recubrim iento del electrodo. A medida
que el arco de soldadura avanza hacia la derecha o izquierda según sea el caso, deja detrás metal de soldadura
solidificado cubierto por una capa de fundente convertido como escoria. Esta escoria tiende a flotar fuera del metal
debido a que solidifica después que el metal fundido haya solidificado, entonces hay menos posibilidad que sea
atrapada dentro de la zona de soldadura resultando una inclusión de escoria.
Otra característica es la presencia de gas de protección, el que es producido cuando el recubrim iento del electrodo
es calentado y se descompone. Estos gases ayudan al fundente en la protección del metal fundido en la región del
arco.
Como se observara un elemento principal en el proceso de soldadura por arco con electrodo revestido es el electrodo
mismo. Está hecho de un núcleo de metal sólido, alambre, cubierto con una capa de fundente granular que se
mantiene en el lugar por algún tipo de agente aglutinante
El recubrim iento del electrodo es la característica que clasifica a los distintos tipos de electrodos. Realmente sirven
para cinco funciones diversas.
a. Protección : el recubrim iento se descompone para formar una protección gaseosa para el metal fundido.
b. Desoxidación : el recubrim iento provee una acción de flujo para remover el oxígeno y otros gases atmosféricos.
c. Aleante : el recubrim iento provee elementos aleantes adicionales para el depósito de soldadura.
d. Ionización : el recubrim iento mejora las características eléctricas para incrementar la estabilidad del arco.
e. Aislación : la escoria solidificada provee una cobertura de aislación para disminuir la velocidad de enfriamiento
del metal.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
5
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
4.1.- DESIG NACIO N DE ELECTRO DO S DE SOLDADURA.
Debido a que el electrodo es un elemento importante del proceso de soldadura por arco con electrodo
revestido, es necesario entender cómo se clasifican e identifica los distintos tipos. La American Welding Society
(A5.1 y A5.5) ha desarrollado un sistema para la identificación de los electrodos de soldadura por arco con
electrodo revestido
E XX XXX
CIFRA SIGNIFICADO EJEM P LOLas 2 ó 3Prim eras
Penúltim a
Ultim a
Mínima resistencia a la tracción
Posición deSoldadura
Tipo de corrienteTipo de escoria Tipo de arcoPenetración Presencia decompuestos quím icos en elrevestimiento
E 60 XX = 60 000 lb/pulg2 (mínimo).
E XX1X = toda posiciónE XX2X = plana y horizontalE XX4X = P, H, VD, Sobre Cabeza
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
6
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Para escoger el electrodo adecuado es necesario analizar las condiciones de trabajo en particular y luego determinar
el tipo y diámetro de electrodo que más se adapte a estas condiciones considerando sobretodo los siguientes
factores:
a. Naturaleza del metal base.
b. Dimensiones de la sección a soldar.
c. Tipo de corriente que entrega su máquina soldadora.
d. En qué posición o posiciones se soldará.
e. Tipo de unión y facilidad de fijación de la pieza
f. Si el depósito debe poseer alguna característica especial, como son: resistencia a la corrosión,
gran resistencia a la tracción, ductilidad, etc.
5.- SO LDADURA POR ARCO CO N ALAM BRE Y PROTECCIO N G ASEO SA . (G M AW )
También conocida como Proceso MIG/MAG, la fusión es producida por un arco que se establece entre el extremo del
alambre aportado continuamente y la pieza a soldar. La protección se obtiene íntegramente de los gases
suministrados simultáneamente con el metal de aporte.
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.
Existen dos clasificaciones en este proceso, las cuales son en función del tipo de gas protector:
• MIG: El cual emplea protección de un gas puro, inerte (helio, argón, etc.). Para soldar metal no ferroso (aluminio-
cobre- magnesio, etc.)
MAG: El cual hace uso de dióxido de carbono, CO2, como gas protector. Para soldar metal ferroso (aceros al
carbono y aceros de baja aleación).
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
7
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Los electrodos usados en este proceso son alambres sólidos que se proveen en bobinas o rollos de distintos
tamaños .para identificarlos se usa la siguiente designación.
Es más comúnmente usado como un proceso semiautomático; sin embargo, es usado también en aplicaciones
mecanizadas y aplicaciones automáticas. En consecuencia, es muy adecuado a aplicaciones de soldaduras
robotizadas.
Características del proceso MIG: Este proceso permite:
Excelente calidad de soldadura en casi todos los metales y aleaciones empleados por la industria.
Mínima lim pieza después de soldar.
Arco y baño fundido claramente visibles para el soldador.
Fácil trabajo en todas las posiciones, lo que depende del diámetro del alambre y de la variación del proceso.
Alta velocidad de trabajo.
Exentó de escoria.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
7
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Los electrodos usados en este proceso son alambres sólidos que se proveen en bobinas o rollos de distintos
tamaños .para identificarlos se usa la siguiente designación.
Es más comúnmente usado como un proceso semiautomático; sin embargo, es usado también en aplicaciones
mecanizadas y aplicaciones automáticas. En consecuencia, es muy adecuado a aplicaciones de soldaduras
robotizadas.
Características del proceso MIG: Este proceso permite:
Excelente calidad de soldadura en casi todos los metales y aleaciones empleados por la industria.
Mínima lim pieza después de soldar.
Arco y baño fundido claramente visibles para el soldador.
Fácil trabajo en todas las posiciones, lo que depende del diámetro del alambre y de la variación del proceso.
Alta velocidad de trabajo.
Exentó de escoria.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
7
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Los electrodos usados en este proceso son alambres sólidos que se proveen en bobinas o rollos de distintos
tamaños .para identifica rlos se usa la siguiente designación .
Es más comúnmente usado como un proceso semiautomático; sin embargo, es usado también en aplicaciones
mecanizadas y aplicaciones automáticas. En consecuencia, es muy adecuado a aplicaciones de soldaduras
robotizadas.
Características del proceso MIG: Este proceso permite:
Excelente calidad de soldadura en casi todos los metales y aleaciones empleados por la industria.
Mínima lim pieza después de soldar.
Arco y baño fundido claramente visibles para el soldador.
Fácil trabajo en todas las posiciones, lo que depende del diámetro del alambre y de la variación del proceso.
Alta velocidad de trabajo.
Exentó de escoria.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
8
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
6.- SO LDADURA POR ARCO CO N ALAM BRE TUBULAR . (FCAW )
La soldadura al arco con núcleo de fundente (flux cored arc welding, FCAW), conocida como MIG tubular Es un
proceso de soldadura, en el que la fusión se logra mediante un arco producido entre un electrodo tub ular (alambre
consumible) y la pieza. La protección se obtiene de un fundente contenido dentro del alambre tubular. Protección
adicional de un gas suministrado externamente no es necesaria.
El proceso puede ser semiautomático o automático, siendo el método semiautomático el de mayor aplicación.
Características del proceso
Con la “protección exterior de gas”, las ventajas del proceso son:
Soldaduras suaves y sanas.
Penetración profunda.
Buenas propiedades para radiografía.
Sin la protección exterior del gas ofrece las siguientes ventajas:
Elim inación del gas externo de protección.
Penetración moderada.
Posibilidad de soldar en corriente de aire.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
8
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
6.- SO LDADURA POR ARCO CO N ALAM BRE TUBULAR . (FCAW )
La soldadura al arco con núcleo de fundente (flux cored arc welding, FCAW), conocida como MIG tubular Es un
proceso de soldadura, en el que la fusión se logra mediante un arco producido entre un electrodo tub ular (alambre
consumible) y la pieza. La protección se obtiene de un fundente contenido dentro del alambre tubular. Protección
adicional de un gas suministrado externamente no es necesaria.
El proceso puede ser semiautomático o automático, siendo el método semiautomático el de mayor aplicación.
Características del proceso
Con la “protección exterior de gas”, las ventajas del proceso son:
Soldaduras suaves y sanas.
Penetración profunda.
Buenas propiedades para radiografía.
Sin la protección exterior del gas ofrece las siguientes ventajas:
Elim inación del gas externo de protección.
Penetración moderada.
Posibilidad de soldar en corriente de aire.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
8
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
6.- SO LDADURA POR ARCO CO N ALAM BRE TUBULAR . (FCAW )
La soldadura al arco con núcleo de fundente (flux cored arc welding, FCAW) , conocida como MIG tubular Es un
proceso de soldadura, en el que la fusión se logra mediante un arco producido entre un electrodo tub ular (alambre
consumible) y la pieza. La protección se obtiene de un fundente contenido dentro del alambre tubular. Pr otección
adicional de un gas suministrado externamente no es necesaria.
El proceso puede ser semiautomático o automático, siendo el método semiautomático el de mayor aplicación.
Características del proceso
Con la “protección exterior de gas”, las ventajas del proceso son:
Soldaduras suaves y sanas.
Penetración profunda.
Buenas propiedades para radiografía.
Sin la protección exterior del gas ofrece las siguientes ventajas:
Elim inación del gas externo de protección.
Penetración moderada.
Posibilidad de soldar en corriente de aire.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
9
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Metal depositado de alta calidad.
El operador puede ver el arco.
La soldadura es posible en todas las posiciones lo que depende del diámetro del alambre empleado.
Se puede hacer cualquier tipo de junta en función al espesor de plancha.
El proceso tubular tiene amplia aplicación en trabajos de fabricación en taller, m antenimiento y construcción en
terreno. Se ha usado para soldar ensambles que se ajustan al código de calderas y recipientes de presión de la
ASME, a las reglas del American Bureau of Shipping y a ANSI / AWS D1.1, código de soldadura estructural – acero.
El FCAW tiene categoría de proceso precalificado en ANSI/AWS D1.1. Se han usado electrodos de acero
inoxidable con núcleo fundente, auto protegidos y con protección gaseosa, para trabajos de fabricación en general,
recubrim iento, unión de metales disímiles, mantenimiento y reparación.
El sistema de identificación del material de aporte para este sistema es el siguiente.
7.- SO LDADURA POR ARCO CO N ELECTRO DO DE TUNSGTENO Y PROTECCION GASEO SA ALAM BRETUBULAR . (GT AW )
La soldadura por arco de tungsteno con gas (TIG) es un proceso, en que la fusión es producida por el calor de un
arco que se establece entre un electrodo de tungsteno no-consumible y la pieza. La protección se obtiene de un gas
inerte (argón o helio).
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
10
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Las características sobresalientes de la soldadura TIG son:
Excelente calidad de la soldadura en casi todos los metales y aleaciones empleados por la industria
Prácticamente no se requiere ninguna limpieza posterior.
Arco y baño de fusión son claramente visibles para el soldador.
No hay metal de aporte que atraviese el arco, de modo que no se producen salpicaduras.
La soldadura es posible en todas las posiciones.
No se produce escoria que podría quedarse atrapada en la soldadura.
El sistema puede ser automatizado, controlando mecánicamente la pistola y/o el metal de aporte.
APLICACIONES
- Este sistema puede ser aplicado casi a cualquier tipo de metal, como: aluminio, acero inoxidable, acero al
carbono, magnesio, bronce, plata, hierro fundido, cobre, níquel, aceros dulces, aceros aleados, etc.
- Es especialmente apto para unión de metales de espesores delgados, desde 0,5 mm, debido al control
preciso del calor del arco y la facilidad de aplicación con o sin metal de aporte. Ej. : tuberías, tanques, etc.
- Se utiliza también en unión de espesores mayores, cuando se requiere calidad y buena terminación de la
soldadura.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
11
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Se puede utilizar para aplicaciones de recubrim ientos duros de superficie y para realizar cordones de raíz en cañerías
de acero al carbono, buscando la mayor eficiencia en primer pase. Para soldadura de cañería, es ventajosa la
combi- nación: - Cordón de raíz: TIG
- Resto de pases: MIG o Arco Manual
- En soldaduras por arco pulsado, suministra mayor control del calor generado por el arco con piezas de espesores
muy delgados y soldaduras en posición.
ELECTRODOS PARA SISTEMAS TIG
Los electrodos para sistema TIG, están fabricados con tungsteno o aleaciones de tungsteno, lo que los hacen
prácticamente no consumibles, ya que su punto de fusión es sobre los 3.800°C.Tipos de electrodos Identificación AWS
Electrodos de Tungsteno puro Electrodos de Tungsteno-Torio (0,8-1,2% Th) Electrodos de Tungsteno-Torio (1,7-2,2% Th) Electrodos de Tungsteno-Zirconio (0,15-0,4% Zr) Electrodos de Tungsteno-Lantano (1,0% La) Electrodos de Tungsteno-Lantano (1,5% La) Electrodos de Tungsteno-Lantano (2,0% La) Electrodos de Tungsteno-Cerio (1,8-2,2% Ce)
Punto verdePunto amarilloPunto rojoPunto caféPunto negroPunto doradoPunto azulPunto naranjo
EW PEWTh-1EWTh-2EWZrEW La-1EW La-1,5EW La-2EWCe-2
Para la selección de los electrodos del sistema TIG, se recomienda tomar en cuenta lo siguiente:
Material Tipo de corriente Penetración Gas Electrodo
AluminioAcero inox.Acero dulceCobreNíquelMagnesio
CAAFCCENCCENCCENCCENCAAF
MediaAltaAltaAltaAltaMedia
ArgónArgónArgón o HelioArgón o HelioArgónArgón
WW-ThW-ThW-ThW-ThW
8.- SO LDADURA POR ARCO SUM ERGIDO . (SAW )
En sus fundamentos físicos es sim ilar a la soldadura de arco eléctrico manual. En su operación, el electrodo es
reemplazado por un alambre desnudo que, a medida que se consume, es alimentado mediante un mecanismo auto -
mático. El arco es cubierto y protegido por un polvo granular y fusible, conocido como fundente o flujo, el m ismo que
es un compuesto de silicatos y minerales
El fundente cumple el m ismo papel que el revestim iento de los electrodos, desde el punto de vista físico y
metalúrgico. Físicamente, haciendo que la escoria proteja al baño de soldadura de la acción de los gases
atmosféricos, formando un cordón libre de poros e impidiendo una pérdida de calor demasiado rápida.
Metalúrgicamente, impidiendo pérdidas de elementos de aleación, compensando o agregándolos al metal depositado
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
12
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
El arco eléctrico que se forma produce el calor necesario para fundir el metal base, el alambre y el flujo, que cae por
gravedad cubriendo la zona de soldadura.
Como el arco es invisible por estar cubierto, el proceso se denomina Soldadura por Arco Sumergido, no
observándose durante la operación de soldar ni el arco, ni chispas o gases esto constituye una ventaja, pues evita el
empleo de elementos de protección contra la radiación infrarroja y ultravioleta, que son impresc indibles en otros
casos. El alambre es alimentado desde un rollo.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
13
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
APLICACIONES
El sistema de soldadura automática por arco sumergido, permite la máxima velocidad de deposición de metal, entre
los sistemas utilizados en la industria, para producción de piezas de acero de mediano y alto espesor (desde 5 mm
aprox.) que puedan ser posicionadas para soldar en posición plana u horizontal: vigas y perfiles estructurale s,
tanques, cilindros de gas, bases de máquinas, fabricación de barcos, etc. También puede ser aplicado con grandes
ventajas en relleno de ejes, ruedas de ferrocarriles y polines, entre las características más relevantes tenemos:
Alta deposición de metal.
Penetración profunda.
Cordones de buen acabado.
Soldadura de calidad a prueba de rayos X.
Escoria de fácil remoción.
Aplicable a un amplio rango de espesores.
ALAMBRES
En el sistema de soldadura por arco sumergido, se utiliza un alambre sólido recubierto por una fina capa de cobrizado
para evitar su oxidación y mejorar el contacto eléctrico. Generalmente contiene elementos desoxidantes, que junto a
los que aporta el fundente, limpian las impurezas provenientes del metal base o de la atmósfera y ap ortan elementos
de aleación seleccionados según sean las características químicas y mecánicas del cordón de soldadura que se
desee.
Según la AWS, los alambres se clasifican por 2 letras y 2 números, que indican la composición química de éstos.
EX XXLetras dígitos
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
14
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
1° letra, “E”: Significa electrodo para soldadura al arco.
2° letra, “X”: Significa el contenido máximo de manganeso:
Los 2 dígitos: Indican los porcentajes medios de car-bono.
CLASIFICACION DEL FUNDENTE según AWS
Según la AWS el fundente es clasificado en base a las propiedades mecánicas del depósito, al emplear una
determinada combinación fundente/alambre.
Esta clasificación es la siguiente dependiendo si se utiliza el Sistema Ingles o el Sistema Métrico
9.- PO SICIO NES DE SOLDADURA (ANSI/AW S A3.0:2001)
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
15
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
10.- TIPO S DE SO LDADURA.Los tipos de soldadura más usados son por filete, de bisel, de relleno, y tipo tapón.
Los tipos de soldadura siempre están relacionados con la forma de unión de los materiales a unir, los cuales pueden
ser a tope, en esquina, traslape de dos planchas, unión por borde, y unión tipo “T”
Además de tener en cuenta la forma de unión se deberá considerar la preparación del bisel de los materiales a unir.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
16
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Algunas características de las formas de unión se detallan a continuación.
Junta a tope Satisfactoria para todas las cargas corrientes.
Requiere fusión completa y total.
Recomendable para espesores menores de 6 mm.
Preparación sencilla.
La separación de los bordes depende del espesor de las planchas.
El costo de preparación es bajo, sólo requiere el empareja - miento de los bordes de las planchas a soldar.
Junta a tope en "U" sim ple Apropiada para todas las condiciones de carga.
Sustituye a las juntas en V o X en la unión de planchas de un espesor entre 12 a 20 mm.
Esta junta consume menos electrodos que la junta en V o X, pero su costo de preparación es mucho más
elevado.
La soldadura se realiza por un solo lado, con excepción de un único cordón que se aplica al final por el lado opuesto.
Junta a tope en "V" Apropiada para todas las condiciones de carga.
Aplicable en planchas de 5 a 12 mm, no siendo muy corriente aplicarla en espesores menores.
El ángulo de la junta es de 60º.
La preparación de la junta es más cara que para la junta a tope simple.
Junta a tope en "Doble U" Satisfactoria para todas las cargas.
Para planchas de espesor superior a 20 mm, siempre y cuando sea posible soldar por ambos lados.
Esta junta consume menos electrodos que una junta en U simple.
El costo de su preparación es mucho más elevado que en todos los demás tipos de junta estudiados.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
17
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Junta en “T” con borde plano No requiere mecanizado alguno para la preparación de los bordes de las planchas. Se usa para todas las
planchas de espesores corrientes.
Especialmente para trabajos en que las cargas sometan a la soldadura a un esfuerzo cortante longitudinal.
Junta en "T" con bordes en doble "V" Usada para la unión de planchas gruesas, cuando las piezas pueden soldarse por ambos lados.
Apropiada para soportar grandes esfuerzos de corte, longitudinales o transversales.
El maquinado es más caro que para la junta en V, pero el consumo de electrodos es menor que en la junta de bordes
planos para iguales espesores de plancha.
IMPORTANTE: la mejor junta es la que, con un mínimo costo satisface todas las condiciones de servicio, para ello se
debe tener en cuenta tres factores:
- La carga y sus características, es decir si la carga es de tracción o compresión, y si existe alguna
combinación de esfuerzos de doblado, fatiga o choque.
- La forma en que la carga es aplicada, o sea si su acción es continua, variable o instantánea.
- El costo de preparación y de la ejecución, propia- mente dicha de la soldadura.
Otros aspectos, que deben tenerse en cuenta, son los efectos del alabeo, la comodidad para soldar y la uniformidad y
apariencia de la soldadura.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
18
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
11.- SIM BOLO S DE SO LDADURA.
Algunos ejemplos con aplicaciones de simbología se representan a continuación.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
19
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Soldadura de filete con cordón intermitente.
Soldadura de bisel con cordón variable
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
20
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Soldadura de tapón y ranura.
Soldadura de tapón parcialmente rellenas (nótese que se indica longitud y luego el paso).
12.- INSPECCION Y PRUEBAS EN SOLDADURA.Para la inspección de soldaduras se aplica el método de inspección visual además de los ENSAYOS NO
DESTRUCTIVOS (NDT) como son
1. Líquidos penetrantes (PT)
2. Partículas magnetizables (MT)
3. Radiografías (RT)
4. Ultrasonido (UT)
5. Corrientes inducidas (ET)
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
21
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
INSPECCIÓN VISUAL (VT)
Dado que las responsabilidades del inspector de soldadura pueden hacerse extensivas a todas las etapas de
fabricación de un producto, una ayuda útil es una lista de chequeo de inspección. Este documento va a ayudar al
inspector de soldadura a organizar el esfuerzo de inspección y a asegurar que cada tarea específica sea realizada.
Un ejemplo de esta lista puede ser.
Antes de la Soldadura Durante la Soldadura Después de la Soldadura–Revisar la DocumentaciónAplicable
–Verificar los procedimientos desoldadura
–Verificar las calificaciones de cadasoldador
–Establecer los puntos de espera
–Desarrollar el plan de inspección
–Desarrollar el plan para losregistros de inspección y elmantenimiento de esos registros
–Desarrollar el sistema deidentificación de rechazos
–Verificar el estado del equipo desoldadura
–Verificar la calidad y el estado delmetal base y los materiales deaporte a ser usados
–Verificar los preparativos para lasoldadura
–Verificar la limpieza de la junta
–Verificar precalentamiento si serequiere
–Verificar que las variables desoldadura estén de acuerdo con elprocedimiento de soldadura
–Verificar la calidad de cada pasadade soldadura
–Verificar la limpieza entre pasadas
–Verificar la temperatura entrepasadas
–Verificar la secuencia y ubicaciónde las pasadas de soldaduraindividuales
–Verificar las superficies repeladas
–Si se requiere, verificar los ensayosNDE durante el proceso
–Verificar el aspecto final de lasoldadura terminada
–Verificar el tamaño de la soldadura
–Verificar la longitud de la soldadura
–Verificar la precisión dimensionaldel componente soldado
–Si se requiere, verificar los ensayosNDE adicionales
–Si se requiere verificar eltratamiento térmico posterior a lasoldadura
–Preparar los reportes de inspección
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
22
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
ENSAYO DE LIQUIDOS PENETRANTES (PT)
En términos generales, el ensayo de líquidos penetrantes revela discontinuidades superficiales mediante la afloración
de un medio penetrante contra un fondo de contrastante coloreado. Esto se logra mediante la aplicación de un
penetrante (generalmente un líquido) sobre la superficie limpia de la pieza a ensayar. Una vez que se deja
permanecer al penetrante sobre la superficie durante una cantidad de tiempo de penetración, este va a infiltrarse
adentro de cualquier abertura superficial. A continuación se remueve el exceso de penetrante y se aplica un revelador
que saca al penetrante que permanece en las discontinuidades. Las indicaciones resultantes son mostradas en
contraste y magnifican la presencia de la discontinuidad de manera que pueden ser interpretadas visualmente.
1. Superficie de ensayo limpia. 2.- Penetrante sobre la Superficie de Ensayo y en laFisura
3.-Se quita el exceso de Penetrante 4.-Indicación Visible luego de la Aplicación delRevelador
ENSAYO DE PARTICULAS MAGNETIZABLES (MT)
Este particular método de ensayo no destructivo es principalmente usado para descubrir discontinuidades
superficiales.
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
23
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Para entender este ensayo consideremos la discontinuidad que está presente en la barra de acero; en la vecindad
de esa discontinuidad, hay campos magnéticos de signo opuesto creados en los extremos opuestos de la separación
de aire presente en la discontinuidad. Estos polos de signo opuesto tienen una fuerza atractiva entre ellos, y si el
área es rociada con partículas de hierro, estas partículas van a ser atraídas y sostenidas en el lugar de la
discontinuidad.
Por esto para realizar un ensayo de partículas magnetizables, debe haber algunas muestras de generación de un
campo magnético en la pieza a ensayar. Una vez que la parte ha sido magnetizada, las partículas de hierro son
rociadas sobre la superficie. Si las discontinuidades están presentes, estas partículas van a ser atraídas y sostenidas
en el lugar para proveer una indicación visual.
ENSAYO RADIOGRAFICO (RT)
La radiografía es un método de ensayos no destructivos basado en el principio de transmisión o absorción de
radiación preferencial. Las áreas de espesor reducido o menor densidad transmiten más, y en consecuencia
absorben menos radiación. La radiación que pasa a través del objeto de ensayo, formará una imagen contrastante en
una película que recibe la radiación.
Las áreas de alta transmisión de radiación, o baja absorción, en la película revelada aparecen como áreas negras.
Las áreas de baja transmisión de radiación, o alta absorción, en las películas reveladas aparecen como áreas claras
DISEÑO MECANICO IIUNSA – Ingeniería Mecánica
24
JDCIng. Jesús Donayre Cahua
Efecto del Espesor de la Pieza en la Transmisión deRadiación (Absorción)
Efecto de la Densidad del Material en la Transmisión deRadiación (Absorción)
ENSAYO POR ULTRASONIDO (UT)
Es un método de inspección que usa ondas sonoras de alta frecuencia, por encima del rango audible por el ser
humano, para medir propiedades geométricas y físicas en los materiales.
La onda sonora generada viaja a través del metal a una velocidad dada y retornará a un transductor cuando
encuentre algún reflector, tal como un cambio de densidad, y sea reflejado. Si este reflector está orientado
apropiadamente, rebotará el sonido de retorno hacia el transductor a la misma velocidad y contactará al transductor.
Cuando es impactado por dicha onda sonora que retorna, un cristal piezoeléctrico convertirá esta energía sonora
nuevamente en pulsos electrónicos que son amplificados y pueden ser mostrados por el tubo de rayos catódicos
[TCR (CRT)] como una indicación visual a ser interpretada por el operador.
Reflexión del Sonido desde una Discontinuidad