BloqueIV

UNIVERSIDAD DE EXTREMADURA Dpto. de Electrnica e Ing. Electromecnica rea: Ing. de los Procesos de Fabricacin

BLOQUE IV: SOLDADURA NDICE

Fecha: 14/01/01

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NDICENDICE 1.- INTRODUCCIN A LAS TCNICAS DE SOLDADURA 1 5

1.1.- INTRODUCCIN_______________________________________________________________ 5 1.2.- CLASIFICACIN DE LAS SOLDADURAS SEGN FUENTES DE ENERGA _______________ 51.2.1.- Soldaduras realizadas mediante reacciones qumicas: _____________________5 1.2.2.- Soldadura Elctrica_________________________________________________7 1.2.3.- Soldadura Producida por Accin Mecnica ______________________________8

1.3.- SOLDADURA BLANDA Y FUERTE ________________________________________________ 91.3.1.- Introduccin ______________________________________________________9 1.3.2.- Soldadura Blanda _________________________________________________10 1.3.3.- Soldadura Fuerte _________________________________________________12

2.- SOLDADURA OXIACETILNICA

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2.1.- SOLDADURA CON LLAMA _____________________________________________________ 14 2.2.- MATERIALES DE LA SOLDADURA OXIACETILNICA _______________________________ 142.2.1.- El Acetileno______________________________________________________14 2.2.2.- El Oxgeno ______________________________________________________15 2.2.3.- Metales de Aportacin _____________________________________________15 2.2.4.- Fundentes_______________________________________________________16

2.3.- LA LLAMA OXIACETILNICA ___________________________________________________ 162.3.1.- Zonas de las llamas _______________________________________________16 2.3.2.- Caractersticas de Las llamas________________________________________17

2.4.- EQUIPO PARA LA SOLDADURA CON GAS COMBUSTIBLE __________________________ 182.4.1.- Botellas_________________________________________________________18 2.4.2.- Manoreductores __________________________________________________19 2.4.3.- Sopletes ________________________________________________________19

2.5.- TCNICA DE SOLDADURA _____________________________________________________ 202.5.1.- Mtodos ________________________________________________________20 2.5.2.- Procedimiento de Realizacin de la Soldadura __________________________20 2.5.3.- Aplicaciones _____________________________________________________22

2.6.- OXICORTE __________________________________________________________________ 222.6.1.- Introduccin _____________________________________________________22 2.6.2.- Equipo para el Oxicorte ____________________________________________23

3.- SOLDADURA POR ARCO ELCTRICO

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3.1.- INTRODUCCIN______________________________________________________________ 243.1.1.- Tipo de Corriente _________________________________________________24

3.2.- SOLDADURA POR ARCO ELCTRICO CON ELECTRODO DE CARBN ________________ 253.2.1.- Soldadura Por Arco entre dos Electrodos de Carbn______________________25 3.2.2.- Soldadura Por Arco, con Electrodo de Grafito ___________________________25

3.3.- SOLDADURA POR ARCO CON ELECTRODO REVESTIDO (M.M.A.) ___________________ 253.3.1.- Descripcin del proceso ____________________________________________25

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3.3.2.- Funciones del Revestimiento ________________________________________26 3.3.3.- Procedimiento de Realizacin de la Soldadura __________________________27 3.3.4.- Tipos de Electrodos Segn el Revestimiento ____________________________27 3.3.5.- Equipamiento para la Soldadura por Arco ______________________________28 3.3.6.- Aplicaciones _____________________________________________________28

3.4.- SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO (S.A.W.) ___________________________________ 293.4.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________29 3.4.2.- Materiales Consumibles ____________________________________________29 3.4.3.- Aplicaciones _____________________________________________________30

3.5.- SOLDADURA POR ELECTROESCORIA (E.S.W.) ___________________________________ 303.5.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________30 3.5.2.- Materiales Consumibles ____________________________________________30 3.5.3.- Aplicaciones _____________________________________________________31

3.6.- SOLDADURA CON ELECTRODO DE TUNGSTENO Y ATMSFERA INERTE (TIG) ________ 313.6.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________31 3.6.2.- Equipo Necesario para la Realizacin de la Soldadura T.I.G. _______________32 3.6.3.- Electrodo no Consumible ___________________________________________32 3.6.4.- Material Consumible _______________________________________________32 3.6.5.- Aplicaciones _____________________________________________________33

3.7.- SOLDADURA POR PLASMA (P.A.W.)_____________________________________________ 333.7.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________33 3.7.2.- Pistola de soldadura por Plasma _____________________________________34 3.7.3.- Aplicaciones _____________________________________________________34

3.8.- SOLDADURA CON HIDRGENO ATMICO _______________________________________ 353.8.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________35 3.8.2.- Equipo Necesario para Realizar la Soldadura ___________________________35 3.8.3.- Aplicaciones _____________________________________________________35

3.9.- SOLDADURA CON ELECTRODO CONSUMIBLE Y ATMSFERA INERTE (M.I.G.) ________ 363.9.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________36 3.9.2.- Material Consumible _______________________________________________36 3.9.3.- Equipo Necesario _________________________________________________36 3.9.4.- Aplicaciones _____________________________________________________37

3.10.- SOLDADURA CON ELECTRODO CONSUMIBLE Y ATMSFERA ACTIVA (MAG) ________ 373.10.1.- Descripcin del Proceso ___________________________________________37 3.10.2.- Materiales Consumibles ___________________________________________37 3.10.3.- Aplicaciones ____________________________________________________37

3.11.- SOLDADURA A TOPE POR CHISPA ____________________________________________ 373.11.1.- Descripcin del Proceso ___________________________________________37 3.11.2.- Aplicaciones ____________________________________________________38

4.- SOLDADURA POR RESISTENCIA ELCTRICA

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4.1.- INTRODUCCIN______________________________________________________________ 394.1.1.- Descripcin General del Proceso _____________________________________39 4.1.2.- Etapas y Variables del Proceso de Soldeo______________________________39 4.1.3.- Variables del Proceso de Soldadura por Resistencia Elctrica ______________40 4.1.4.- Ventajas de la Soldadura por Resistencia Elctrica _______________________41

4.2.- SOLDADURA ELCTRICA POR PUNTOS _________________________________________ 41Tecnologa Mecnica Pginas: 2



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4.2.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________41 4.2.2.- Electrodos_______________________________________________________42 4.2.3.- Tipos de soldadura Elctrica por Puntos _______________________________42 4.2.4.- Aplicaciones _____________________________________________________43

4.3.- SOLDADURA ELCTRICA POR RESALTES O PROTUBERANCIAS ____________________ 434.3.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________43 4.3.2.- Electrodos_______________________________________________________44 4.3.3.- Ventajas y Aplicaciones ____________________________________________44

4.4.- SOLDADURA ELCTRICA POR COSTURA ________________________________________ 444.4.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________44 4.4.2.- Mtodos de Soldadura por Costura ___________________________________44 4.4.3.- Electrodos_______________________________________________________45 4.4.4.- Aplicaciones _____________________________________________________45

4.5.- SOLDADURA ELCTRICA A TOPE_______________________________________________ 454.5.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________45 4.5.2.- Aplicaciones _____________________________________________________45

4.6.- SOLDADURA DE ALTA FRECUENCIA ____________________________________________ 464.6.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________46 4.6.2.- Aplicaciones _____________________________________________________46

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5.- OTRAS TCNICAS DE SOLDADURA

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5.1.- SOLDADURA POR HAZ DE ELECTRONES (E.B.W.)_________________________________ 475.1.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________47 5.1.2.- Parmetros de la Soldadura por Haz de Electrones_______________________48 5.1.3.- Soldadura con haz de Electrones a Presin Atmosfrica___________________48 5.1.4.- Ventajas y Aplicaciones de la Soldadura por Haz de Electrones _____________48

5.2.- SOLDADURA LSER __________________________________________________________ 495.2.1.- Descripcin del Proceso ____________________________________________49 5.2.2.- Soldadura por Penetracin o Keyhole _________________________________51 5.2.3.- Soldadura por Conduccin __________________________________________51 5.2.4.- Aplicaciones y Ventajas ____________________________________________52

5.3.- SOLDADURA POR EXPLOSIN (EXW) ___________________________________________ 525.3.1.- Introduccin _____________________________________________________52 5.3.2.- Descripcin del proceso ____________________________________________53 5.3.3.- Parmetros de Control del Proceso ___________________________________54 5.3.4.- Aplicaciones del Proceso ___________________________________________55

6.- CALIDAD DE LA SOLDADURA

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6.1.- INSPECCIN DE LAS SOLDADURAS ____________________________________________ 566.1.1.- Inspeccin Visual _________________________________________________56 6.1.2.- Inspeccin por Partculas magnticas _________________________________56 6.1.3.- Inspeccin con Lquidos Penetrantes__________________________________57 6.1.4.- Inspeccin Radiogrfica ____________________________________________57 6.1.5.- Inspeccin por Ultrasonidos _________________________________________57

6.2.- DESCRIPCIN DE LOS DEFECTOS TPICOS ______________________________________ 576.2.1.- Falta de Penetracin o Penetracin Incompleta __________________________57 6.2.2.- Fusin Incompleta o Pegadura_______________________________________58 6.2.3.- Faltas de forma___________________________________________________58 6.2.4.- Fisuras y Grietas__________________________________________________59 6.2.5.- Cavidades y Porosidad_____________________________________________59 6.2.6.- Inclusiones no Metlicas o Escorias___________________________________60

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BLOQUE IV: SOLDADURA T E M A 1 . - Introduccin a las Tcnicas de soldadura

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1.- INTRODUCCIN A LAS TCNICAS DE SOLDADURA1.1.- INTRODUCCINLa soldadura es un procedimiento de unin permanente de metales, que se realiza mediante un calentamiento o elevacin de presin localizado en la zona de unin, o ambos efectos simultneamente. Las tcnicas modernas nos conducen a un concepto ms amplio de la soldadura. Se define, como una tcnica de unin de materiales metlicos o plsticos, por cualquier procedimiento en el que no se utilicen dispositivos de sujecin. La pieza soldada presenta as, una continuidad en su carcter metlico o plstico, respectivamente. Inicialmente, su aplicacin casi se limitaba a los procesos de reparacin. Actualmente, sin embargo, tiene ms inters como proceso de fabricacin. Se construyen piezas complicadas por unin de otras ms sencillas formndose un conjunto muy robusto con un proceso rpido, econmico y seguro. Las uniones soldadas presentan unas buenas cualidades de estanquidad, resistencia mecnica y resistencia a la corrosin, junto con la ventaja del escaso volumen que ocupan.

1.2.- CLASIFICACIN DE LAS SOLDADURAS SEGN FUENTES DE ENERGAExisten mltiples procedimientos de soldadura para realizar uniones entre metales. Se pueden obtener clasificaciones diferentes segn el criterio que se tome. En el cuadro 1.-1 se recoge una posible clasificacin basada en el origen de la energa que produce la unin de los metales. Segn la naturaleza de los metales que se van a unir, se puede calificar la soldadura como:

Homognea: Si los metales que se sueldan y el metal de aportacin (si lo hay) son de lamisma naturaleza.

Heterognea: Si los metales que se sueldan no son de la misma naturaleza o no lo es elmetal de aportacin.

Si la soldadura se realiza sin metal de aportacin se denominar autgena. 1.2.1.- SOLDADURAS REALIZADAS MEDIANTE REACCIONES QUMICAS: Las tcnicas incluidas en este grupo utilizan la energa desprendida en reacciones qumicas para posibilitar la unin. La energa de la reaccin puede aportarse como energa calorfica, como en la soldadura con llama o la aluminotrmica, o como energa cintica, como en la soldadura por explosin. I ) SOLDADURA CON LLAMA: Esta tcnica, tambin conocida como soldadura a gas, utiliza como fuente de calor la llama de gran poder calorfico originada por la combustin de una mezcla de gases. Existen distintas tcnicas, segn los gases combustible y comburente utilizados en la mezcla. Algunos ejemplos son: Soldadura Aerohdrica -> Hidrgeno y aire

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Soldadura Oxiacetilnica -> Oxgeno y acetileno Soldadura Oxhdrica -> Oxgeno y hidrgeno Soldadura Aeroacetilnica -> Aire y acetileno Soldadura Oxi-Mapp -> Oxgeno y Mapp. Este gas es un combustible ms estable y ms denso que el acetileno. Se fabrica mediante una readaptacin de la estructura molecular del acetileno y el propano.

Tambin pueden utilizarse otros combustibles como el butano, el propano, el gas natural... POR REACCIONES QUMICAS:Aerohdrica Oxiacetilnica SOLDADURA CON LLAMA Oxhdrica Aeroacetilnica Oxi-Mapp POR EXPLOSIN ALUMINOTRMICA

SOLDADURA ELCTRICA:Con electrodos de carbn Sin proteccin gaseosa Con electrodos metlicos Desnudos Revestidos Con hidrgeno atmico Soldadura con electrodos No consumibles Consumibles Simples A frecuencia estndar Por puntos Por costura A tope por compresin o recalcado A alta frecuencia POR HAZ DE ELECTRONES POR RAYO LSER Mltiples Protuberancias TIG Por plasma MIG / MAG Por arco sumergido Bajo electroscoria

POR ARCO ELCTRICO Con proteccin gaseosa

Soldadura a tope por ignicin o por chispa

POR RESISTENCIA ELCTRICA

POR ACCIN MECNICAPOR FORJA POR PRESIN POR FRICCIN POR ULTRASONIDOS En fro En caliente

Tabla 1.-1

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II ) SOLDADURA POR EXPLOSIN: Esta tcnica utiliza la energa producida en una detonacin para empujar bruscamente una de las piezas que se quiere soldar contra la otra. Debido a la colisin se produce un aumento de la temperatura, que junto con la fluencia plstica de los materiales, da origen a la soldadura de las piezas. En este procedimiento no se produce fusin de los materiales. Las piezas a soldar se colocan ligeramente separadas, con las superficies a unir cuidadosamente preparadas y limpias. Sobre una de ellas se coloca una sustancia explosiva (plstica, lquida o granulada) que se prender producindose un avance progresivo de la detonacin y de la soldadura. De este modo se pueden soldar piezas de tamao y espesor muy variable. III ) SOLDADURA ALUMINOTRMICA: En esta tcnica, para realizar la soldadura se aporta el calor producido en la reaccin exotrmica de oxidacin del aluminio con xido de hierro:

2 Al + Fe2 O3 -> Al2 O3 + 2 Fe +188 KcalPara realizar esta soldadura se utiliza una mezcla denominada termita, que est compuesta por una parte de aluminio y tres cuartas partes de xido de hierro. En esta tcnica puede utilizarse el hierro obtenido como metal de aportacin para realizar la unin, o utilizar simplemente el calor producido en la reaccin para calentar los metales a unir y por presin lograr la soldadura. 1.2.2.- SOLDADURA ELCTRICA En este grupo se incluyen todos los procedimientos de soldadura en el que la unin se produce debido a la accin de una corriente elctrica. I ) SOLDADURA POR ARCO ELCTRICO: Esta tcnica aplica una tensin elctrica entre dos electrodos, un electrodo y el metal a fundir, o entre las dos piezas en la soldadura a tope por ignicin, para que se establezca un arco elctrico entre ambos. Debido a la elevada corriente elctrica del arco, se produce un calentamiento local y se funden los bordes de las piezas metlicas que se quiere unir y el metal de aportacin, si lo hay. En algunas tcnicas el electrodo que se utiliza no se funde, por lo que si es necesaria la utilizacin de un metal de aportacin, este se obtendr utilizando una varilla que se aproxima al bao de fusin. En los casos en que pueda oxidarse el metal fundido, se puede recurrir a diferentes soluciones para protegerlo: utilizacin de gases protectores que reemplacen al aire en la zona fundida o cubrimiento del metal fundido con escorias u otras sustancias que lo aslen de la atmsfera.

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II ) SOLDADURA POR RESISTENCIA ELCTRICA: En esta tcnica se hace circular una corriente a travs de las piezas a unir, lo que produce un calentamiento por efecto Joule. La zona de contacto tiene una elevada resistencia elctrica, por lo que el calentamiento es mayor en esa zona producindose una fusin local del material, a la que se aade la presin realizada por los electrodos de contacto para producir la unin. Las distintas tcnicas incluidas en este grupo se diferencian en la frecuencia de la corriente aplicada, y la forma de aplicar la presin. III ) SOLDADURA POR HAZ DE ELECTRONES: La soldadura por haz de electrones es una tcnica que utiliza un haz de electrones de alta velocidad para fundir y unir rpidamente las piezas que se desee soldar, con un aporte de calor mnimo y una distorsin pequea. El haz de electrones se genera por calentamiento de un electrodo que acta como ctodo, es acelerado, dirigido y concentrado sobre la unin mediante bobinas electromagnticas (lentes magnticas), consiguindose una densidad energtica elevada en el punto de unin. Cuando los electrones chocan contra la junta de unin, su energa cintica se convierte en energa calorfica y produce una fusin localizada en los bordes de unin. El haz de electrones debe generarse en una campana de alto vaco, pero las piezas a unir pueden situarse en una campana de alto vaco, de vaco medio o a presin atmosfrica. La mayor relacin anchura profundidad de la soldadura y las mximas distancias entre el disparador de electrones y la zona de soldadura se consiguen con la pieza a soldar en cmara de alto vaco. IV ) SOLDADURA POR RAYO LSER: Esta tcnica se basa en el mismo principio que la anterior. Produce el calentamiento y fusin localizados de los bordes a unir concentrando un haz luminoso de elevada energa sobre el punto de unin. Con este procedimiento se consigue unir las piezas de trabajo sin necesidad de que estas sean conductores elctricos y sin contactos mecnicos. 1.2.3.- SOLDADURA PRODUCIDA POR ACCIN MECNICA Dentro de este grupo se incluyen aquellas tcnicas en las que la unin de los metales se debe a deformaciones elastoplsticas provocadas por acciones mecnicas sobre las piezas a unir: golpeado, presin o friccin de las piezas. El procedimiento mecnico puede estar combinado con un calentamiento local para favorecer la unin. I ) SOLDADURA POR FORJA: Es la tcnica ms antigua de soldadura que se conoce. Consiste en calentar el material hasta que adquiera suficiente plasticidad, para provocar la unin mediante golpeo de la zona a unir.Tecnologa Mecnica Pginas: 8



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Las superficies de las piezas a unir deben estar limpias. El pulido de las superficies favorece la unin y reduce la temperatura necesaria para realizarla. II ) SOLDADURA POR PRESIN: En este grupo se incluyen las tcnicas que producen la unin entre dos metales, sometindolos a presin durante el tiempo suficiente para que se produzcan deformaciones plsticas. La unin puede deberse al acercamiento de los tomos de las dos piezas o, si se ha mejorado la movilidad atmica con elevacin de la temperatura a la difusin de los tomos de una en otra. Para lograr la unin hay que conseguir un contacto mecnico ntimo entre los metales que se pretenda unir, para lo cual hay que realizar una preparacin cuidada de las superficies. Si se trabaja slo con presin, el pulido de las superficies deber ser ms fino que cuando se realiza un aporte de calor. III ) SOLDADURA POR FRICCIN: En la soldadura por friccin la unin se produce debido al calentamiento de las superficies originado por el frotamiento de las piezas. Normalmente la friccin se debe al giro de una de las piezas presionada contra la otra. IV ) SOLDADURA PRODUCIDA POR ULTRASONIDO La unin de las piezas metlicas se produce aplicando localmente una energa vibratoria de alta frecuencia mientras se mantienen las piezas juntas bajo presin. La energa vibratoria se obtiene transformando una seal elctrica de elevada frecuencia en una seal acstica mediante un transductor. El elemento mecnico que transmite la vibracin a las piezas que se quieren unir se denomina sonotrodo. En este procedimiento de soldadura no se produce fusin del material a unir, sino a un acercamiento de los tomos y a deformaciones elastoplsticas de los materiales. La soldadura se realiza con solape de las piezas que se van a unir. Es necesario que las superficies a unir estn limpias de grasas, pero no de xido, ya que los movimientos atmicos arrancan los xidos y otras inclusiones. Esto ha permitido su utilizacin para la soldadura de piezas de aluminio o sus aleaciones.

1.3.- SOLDADURA BLANDA Y FUERTE1.3.1.- INTRODUCCIN La soldadura fuerte y la blanda son tcnicas de soldadura heterogneas. Se realiza entre dos piezas del mismo metal o de metales diferentes, utilizando como metal de aportacin una aleacin de menor temperatura de fusin que la de las piezas a unir.

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Para realizar la soldadura se funde el metal de aportacin y se calientan las superficies a unir, sin fundirlas. En esas condiciones la soldadura se produce por la difusin de tomos del metal de aportacin en el metal base dando lugar a una solucin slida. En la eleccin del metal de aportacin para realizar la soldadura deben tenerse en cuenta los siguientes puntos:o

El metal de aportacin debe tener una temperatura de fusin del orden de 100 C inferior a la de fusin del metal base. Uno de los elementos de la aleacin del metal de aportacin debe ser capaz de difundirse en el metal base y formar una solucin slida con l. El tiempo y la temperatura de trabajo deben ser lo suficientemente reducidos para que no se modifique la microestructura del metal base.

o

o

El metal fundido no debe tener la capacidad de disolver gases, que despus deberan liberarse durante el proceso de solidificacin. Para realizar la soldadura es necesario que las superficies a unir estn limpias. Durante la realizacin de la soldadura se puede producir la formacin de xido, por lo que este tipo de soldadura se realiza aadiendo fundente. La misin de esta sustancia es mantener limpio el metal fundido, para ello disuelve el xido existente y se combina con l formando una capa de escoria ligera que cubrir a la soldadura protegindola de la oxidacin. El fundente no formar parte de la soldadura, el residuo formado por l quedar inerte sobre la junta soldada. La temperatura del metal de aportacin en el caso de la soldadura blanda es inferior a 400 C, y en el caso de la soldadura fuerte superior. 1.3.2.- SOLDADURA BLANDA Es una tcnica de soldadura heterognea, en la que se unen dos piezas metlicas del mismo o de diferentes metales, mediante una aleacin de bajo punto de fusin, inferior a los 400 C. Para realizar la unin se funde el metal de aportacin, pero la temperatura de calentamiento es baja y los bordes de las piezas a unir no llegan a fundir Las aleaciones que se utilizan ms comnmente para realizar la soldadura son una aleacin estao plomo o estao plata. La unin se consigue por la combinacin del estao fundido con los metales de las piezas a unir. La plata fundida penetra en los metales a unir por capilaridad. El plomo se utiliza nicamente para abaratar el coste de la soldadura, ya que no tiene afinidad por los metales para los que normalmente se utiliza esta tcnica. La naturaleza de los fundentes es diferente segn el material a unir y el tipo de xidos que se originen. Se utilizan por ejemplo: sales o cidos inorgnicos, como el cido clorhdrico, que dan buenos resultados, pero sus residuos deben limpiarse al finalizar la soldadura; resinas cuando la aplicacin de la soldadura exige que no sea conductora de la electricidad.Tecnologa Mecnica Pginas: 10



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I ) TECNOLOGA DE LA SOLDADURA: La realizacin de la soldadura blanda consta de las siguientes operaciones:

Ajuste de las piezas: Las piezas deben colocarse lo ms juntas posibles para que el espacioentre ellas quede completamente lleno de soldadura. Y deben fijarse para que no se produzcan desplazamientos entre ellas que debiliten la soldadura.

Limpieza de las superficies: Esta operacin se podr realizar por procesos mecnicos oqumicos segn la naturaleza de la suciedad. Es fundamental eliminar las capas de material depositadas sobre la superficie para que la soldadura se produzca entre las superficies a unir.

Aplicacin del fundente: El fundente puede depositarse en la junta de unin, una vez estnlimpias y fijadas las piezas a unir. El fundente ejercer su accin cuando se caliente. Tambin es comn la utilizacin de varillas de metal de aportacin con metal de fundente, para que este vaya liberndose a la vez que se realiza la soldadura.

Calentamiento: Como la unin se produce por disolucin de un metal en otro es necesarioque el metal a unir est tan caliente como el metal de aportacin, a una temperatura lo suficientemente elevada para que se produzca la aleacin. Para calentar los metales se utiliza un soldador o cautn, formado por una pieza de cobre con un mango aislante que se calienta en una fragua, con llama de acetileno, butano... Tambin puede lograrse la fusin del metal de aportacin aplicando directamente una llama.

Enfriamiento: Durante esta fase, en la que el metal de aportacin est en estado lquido, sedeben evitar cualquier movimiento de las piezas hasta que haya solidificado la soldadura.

Limpieza: Una vez finalizada la soldadura, si se han usado fundentes salinos, hay queeliminarlos mediante un cepillado y lavado adecuado para evitar que puedan producir corrosiones.

II ) APLICACIN DE LA SOLDADURA BLANDA: El objetivo fundamental de estas soldaduras no es proporcionar una elevada resistencia, sino asegurar una conexin firme permanente, no porosa y con continuidad metlica. En las aplicaciones en que sea necesario habr que asegurar la resistencia mecnica por otros medios, antes de realizar la soldadura. Como se realiza entre metales diferentes es comn la formacin de pares galvnicos, que en presencia de humedad pueden originar la corrosin de la soldadura. Para evitar este efecto se protege la soldadura mediante pinturas o grasas que la aslen de la humedad. Este tipo de soldaduras no debe utilizarse a temperaturas elevadas, debido a que la aleacin de la soldadura es de bajo punto de fusin. Esta soldadura se utiliza en la fabricacin de depsitos y recipientes que contengan gases o lquidos a presin ordinaria. Se utilizan tambin para establecer buenos contactos en las conexiones elctricas.Tecnologa Mecnica Pginas: 11



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1.3.3.- SOLDADURA FUERTE Tambin se denomina soldadura amarilla o dura. La tcnica es muy similar a la de la soldadura blanda, se basa en la utilizacin de un metal de aportacin que funda a una temperatura menor que los metales a unir y que los moje. La temperatura de fusin de las aleaciones utilizadas como metal de aportacin en esta tcnica es superior a los 400 C, y por tanto ms prxima a la de los metales a soldar. Los metales de aportacin utilizados se pueden separar en tres grupos:

Cobre y aleaciones de cobre: Las ms usuales son: el cobre puro, que se utiliza para soldarproductos frreos a temperaturas prximas a 1180 C y que tiene gran capacidad de penetracin en las juntas; el latn utilizado tambin para aleaciones frreas pero a menores temperaturas; y las aleaciones cobre fsforo para aleaciones que no contengan nquel ni hierro.

Aleaciones de plata: Que se realizan a temperaturas entre 600 y 870 C, evitandotransformaciones indeseables en la estructura de los metales que se unen. Su utilizacin se debe a la baja tensin superficial que presenta la plata en estado lquido, producindose la unin debido a la penetracin de este metal por capilaridad en el metal base. Las ms utilizadas son las aleaciones latn-plata.

Aleaciones aluminio silicio: Que se utilizan para soldar este metal y sus aleaciones

Para evitar la formacin de xidos se recurre a la utilizacin de fundentes. El tipo de fundente depender de la naturaleza de los xidos que se formen. Para xidos de hierro, nquel, plata, zinc.. se utilizan mezclas de brax o cido brico. Para xidos de aluminio hay que recurrir a mezclas de cloruro o fluoruros. Para evitar la utilizacin de fundentes de puede recurrir a realizar la soldadura en atmsfera reductora, como puede ser atmsfera de hidrgeno o de amonaco disociado. I ) TECNOLOGA DE LA SOLDADURA FUERTE: La realizacin de una soldadura fuerte implica las siguientes operaciones:

Diseo y ajuste de piezas: La penetracin de la soldadura por capilaridad y su espesordependen de la separacin de las superficies a unir. La distancia entre las piezas estar entre 0.07 y 0.4mm que producen suficiente capilaridad sin suponer un elevado precio para lograr el ajuste.

Calentamiento y aplicacin del metal de aportacin: Lo ms comn es aplicar el fundente ycalentar con llama los metales a unir, hasta la temperatura de fusin del metal de aportacin, que se aplica en forma de varilla una vez calentadas las piezas. Se utilizan otras tcnicas en que el metal de aportacin y el fundente se colocan en forma de placas o alambres entre la superficies a unir antes del calentamiento o despus de calentar las piezas. El calentamiento de los metales puede hacerse en la fragua, con soplete, en hornos...

Enfriamiento: Deben inmovilizarse las piezas mientras se produzca el enfriamiento ysolidificacin del metal de la soldadura.

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Limpieza: Se elimina el exceso de soldadura y si se ha utilizado fundente los residuos quepuedan producir corrosin.

II ) APLICACIONES La soldadura fuerte proporciona una unin con resistencia mecnica, a la fatiga y a la corrosin bastante superior a la obtenida con soldadura blanda. Suele utilizarse para recargar piezas desgastadas, reparar defectos en piezas moldeadas y realizar uniones entre metales y materiales cermicos. Se utiliza comnmente para la fijacin de las plaquitas de metal duro a los portaherramientas en las mquinas de herramientas.

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BLOQUE I: CONFORMACIN POR MOLDEO T E M A 2 . - Soldadura Oxiacetilnica

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2.- SOLDADURA OXIACETILNICA2.1.- SOLDADURA CON LLAMALa soldadura con llama es un procedimiento por el cual la unin de las piezas se produce por fusin de sus bordes al calentarlos con la llama generada por combustin de una mezcla de gases. La soldadura puede ser autgena o utilizar metal de aportacin. La mezcla de gases est formada por un gas combustible, mezclado con aire u oxgeno. Normalmente se utiliza oxgeno porque se alcanza una mayor temperatura de llama al no tener que calentarse los gases del aire que no intervienen en la combustin (como el nitrgeno). Las caractersticas que deben poseer los gases combustibles para utilizarlos en soldadura son: Temperatura de llama elevada Alta velocidad de propagacin de la llama Elevado poder calorfico Mnima reaccin qumica de la llama con el metal base y el metal de aporte. Precio y distribucin industrial

Los gases combustibles ms utilizados son el acetileno, el hidrgeno, el gas natural, el propano, el butano y el MAPP (metilacetileno propadieno). Como todos estn compuestos por carbono e hidrgeno, por lo que no deber utilizarse esta tcnica para los metales que puedan ser daados por carbono, hidrgeno, dixido de carbono o agua. La eleccin de un determinado combustible se realizar en funcin de la temperatura de llama que sea necesaria. El acetileno, mezclado con oxgeno, es el gas de uso industrial que produce ms calor en la combustin y el que consigue mayor temperatura de llama. La llama alcanza temperaturas de 3.200 C y puede fundir prcticamente todos los metales comerciales. Se trabaja en el desarrollo de gases, como el MAPP, que proporcionen en la combustin una temperatura de llama comparable a la del acetileno. Esta tcnica suele utilizarse cuando no se dispone de un equipo para soldar elctricamente o por razones de accesibilidad, pues la varilla a fundir puede acodarse sin dificultades. Tambin se utiliza cuando la potencia calorfica necesaria no es elevada.

2.2.- MATERIALES DE LA SOLDADURA OXIACETILNICA2.2.1.- EL ACETILENO El acetileno o etino (H C C H) es un gas combustible, incoloro, ms ligero que el aire. Se inflama a 420 C. Las ventajas del acetileno se deben a las caractersticas de su combustin:

C2 H2 + O2 -> 2 C O + H2 + 106.500 cal

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Debido al alto calor generado en la combustin se alcanza una temperatura de llama muy elevada, 3100 C, superior a la de los otros combustibles utilizados. Los productos de la reaccin son reductores, lo que es difcil de obtener con otros combustibles. Produce una llama muy flexible, ya que es inflamable en proporciones de oxgeno y acetileno de entre el 3 y el 90%. La llama se puede adecuar a los metales que se quieran unir, variando las proporciones de oxgeno y acetileno. Su triple enlace le da una elevada inestabilidad frente a otros compuestos, pudiendo reaccionar con violencia. El riesgo de explosin constituye el mayor inconveniente de este gas, y puede deberse a tres causa: Mezclado con oxgeno en determinadas proporciones si saltan chispas. A presiones superiores a 2 atmsferas sin inflamacin exterior. En contacto prolongado con metales como cobre, plata, oro o mercurio.

I ) FABRICACIN DEL ACETILENO: La fabricacin del acetileno se realiza en generadores, mezclando carburo de calcio y agua. El carburo de calcio se obtiene calentando en hornos a elevadas temperaturas, carbn con cal en las proporciones adecuadas y se distribuye troceado en recipientes hermticos debido a su carcter higroscpico.

3 C + Ca O > C2 Ca + C OLa reaccin que se produce en los generadores es la siguiente:

C2 Ca + 2 H2 O -> C2 H2 + Ca (OH)2 + QEl acetileno se desprende en forma de gas y se deseca y depura para almacenarlo o embotellarlo. El calor generado durante su formacin debe ser eliminado con exceso de agua. 2.2.2.- EL OXGENO El oxgeno es un gas incoloro, inodoro e inspido. Constituye el 21% del aire y se puede obtener mediante dos procedimientos: Como subproducto en el proceso de fabricacin de hidrgeno mediante la electrlisis del agua. Mediante la destilacin fraccionada del aire lquido, que es el mtodo ms utilizado.

2.2.3.- METALES DE APORTACIN Los metales de aportacin son aquellos que se preparan para ser incorporados a la soldadura fundidos mediante sopletes con tres objetivos: Unir las dos piezas, mediante el cordn de soldadura del metal de aportacin depositado en la junta.Tecnologa Mecnica Pginas: 15



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Rellenar la junta Aportar material para rellenar una superficie desgastada, restableciendo las dimensiones primitivas y proporcionando incluso mejores propiedades superficiales a la pieza.

Las caractersticas que debe tener el metal de aportacin son:o

El metal de aportacin debe utilizarse en forma de una varilla que est fabricada para esta finalidad. El material debe ser de calidad, ya que su precio es bajo respecto al de consumo de gases y su importancia en las caractersticas mecnicas de la soldadura es elevada. El metal de aportacin no tiene porque ser el mismo que el metal base. Debe reponer las prdidas de algn elemento que se puedan producir durante la soldadura, tanto en el metal base como en el propio metal de aportacin. El dimetro de la varilla deber ser el adecuado segn el espesor de las piezas a unir y el procedimiento de soldadura.

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o

2.2.4.- FUNDENTES Para que la soldadura ofrezca unas propiedades aceptables, tanto la pieza como el metal de aporte deben de esta libres de xidos, grasas o cualquier tipo de suciedad. Los fundentes se aaden durante el proceso de soldadura para limpiar la soldadura de los xidos que se formen y evitar la formacin de nuevos xidos. Estas sustancias reaccionan con los xidos formados dando origen a una escoria ligera que flota por encima del bao de fusin y evita el contacto de este con el oxgeno de la atmsfera. El fundente debe ser frgil para poder eliminarlo al finalizar la soldadura, ya que normalmente son corrosivos y podran daar la soldadura si permanecieran en contacto con ella. La cantidad de fundente depende de la superficie de la soldadura. Un exceso de fundente empeora el acabado de la soldadura y aumenta el coste de la misma. Normalmente se aplica por la utilizacin de varillas de metal de aportacin revestidas con las materias fundentes, garantizndose la dosificacin exacta.

2.3.- LA LLAMA OXIACETILNICA2.3.1.- ZONAS DE LAS LLAMAS

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Zona de mezcla preliminar (a): la proporcin entre oxgeno y combustible en la mezcla vendr determinada por el combustible que se est usando. Zona de elevacin de temperatura, cono azul o dardo (b): es la zona donde la mezcla se calienta hasta la temperatura de inflamacin, pero sin que se produzca la combustin. Zona de inflamacin (c): Es la zona dnde se realiza la combustin de la mezcla (completa o no dependiendo del carcter de la llama), que se conoce como combustin primaria. En esta zona se produce una elevacin brusca de las temperaturas. Es una zona muy fina y brillante.

Zona de mxima temperatura (d): Es la regin de la llama en la que se alcanza la temperatura mxima y la que se utiliza para realizar la soldadura. Zona de mezcla secundaria (e): Es la zona dnde se encuentran los productos obtenidos en la combustin primaria. Estos productos son los que determinan el carcter qumico de la llama, es decir, si es oxidante, carburante o neutra.

Zona exterior o penacho (f): es la zona dnde se produce la combustin de los productos obtenidos en las zonas anteriores, al entrar en contacto con el oxgeno de la atmsfera. Esta combustin se conoce como combustin secundaria. La llama en esta zona es altamente oxidante y est cargada de nitrgeno procedente de la descomposicin del aire ambiente.

2.3.2.- CARACTERSTICAS DE LAS LLAMAS

Temperatura: La temperatura de la llama debe superar la de fusin de los metales a soldarpara compensar las prdidas por conduccin, radiacin y conveccin. Una llama es mejor cuanto ms alta sea la temperatura que proporciona.

Carcter qumico: Segn los metales que se quiera unir y sus caractersticas, puede sernecesario que la llama utilizada tenga carcter oxidante, neutro o carburante. El carcter de la llama se controlar variando las proporciones de los gases de la mezcla.o

Llama neutra o reductora: Se realiza con una proporcin en torno a un volumen de gas por un volumen de oxgeno. Es la ms usual y se caracteriza por un dardo corto y blanco y un penacho sombreado. La zona soldante de la llama est formada por monxido de carbono y hidrgeno atmico (disociado debido a las elevadas temperaturas), con gran poder de absorcin de oxgeno. Este oxgeno lo toma la llama del aire y de los xidos metlicos que se encuentran en el metal base y en el de aportacin, purificando el bao de fusin. La reaccin de combustin primaria que se produce es segn la reaccin:

C2 H2 + O2 -> 2 C O + H2o

Llama oxidante: Se obtiene aumentando la proporcin de comburente. Es azul y ms corta porque el combustible se quema totalmente en la combustin primaria. En la zona soldante hay abundancia de oxgeno excedente en la combustin primaria. Ese oxgeno puede producir reacciones de oxidacin en las que se genere calor, por lo que puede ser interesante si se aportan metales reductores que se oxiden evitando la oxidacin del metal base. Las temperaturas en estas llamas son ms elevadas.

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C2 H2 + 3/2 O2 -> 2 C O + H2 Oo

Llama carburante: Se consigue elevando la proporcin de acetileno en la llama. Esta llama tiene dardo ms largo y el penacho blanco y alargado. En la zona soldante hay un exceso de carbono, que puede utilizarse para carburar el metal base si es de acero.

Rigidez: Sin variar las caractersticas trmicas de la llama, variando el caudal (y la presin)puede variarse la longitud de la llama hacindola ms corta o blanda o ms larga o rgida.

Estabilidad: La velocidad de salida del gas debe coincidir con la de propagacin de la llama,para que no se produzca el retroceso ni el despegue de la misma.

Economa: Desde el punto de vista econmico, ser importante determinar la velocidad deejecucin y el consumo de gases necesario para realizar la soldadura con una determinada llama.

2.4.- EQUIPO PARA LA SOLDADURA CON GAS COMBUSTIBLEEl equipo para la realizar soldadura con gas consta de una fuente de suministro de gas, reguladores de la presin del gas, mangueras, sopletes, un encendedor para sopletes, gafas de proteccin y varilla de soldadura. 2.4.1.- BOTELLAS Las botellas son recipientes cilndricos fabricados de acero de una sola pieza, sin soldadura, destinados a conservar y transportar gases comprimidos. I ) BOTELLA DE ACETILENO: El acetileno no puede comprimirse a presiones superiores a 1,5 atmsferas, con peligro de explosin. Para embotellarlo a presin se disuelve en acetona, pudindose as comprimir a presiones superiores, 15 Kg/cm2. Como la acetona tiene aumenta de volumen al disolver en ella acetileno, al consumirse parte del acetileno, el volumen de la disolucin disminuye. El acetileno podra entonces separarse y ocupar ese volumen, por lo que, al estar la botella a presiones superiores a 1,5 atmsferas, podra causar una explosin. Para evitar ese problema la botella se llena con un material poroso empapado en acetona, en la que est disuelto el acetileno. Con lo que el espacio que quede libre sern las pequeas celdas que queden en el material poroso, eliminndose el riego de una reaccin en cadena. El tubo o botella lleva en la parte superior roscado el grifo, por el que se carga y descarga el acetileno. El grifo ser de acero o de una aleacin con menos del 70% de cobre y va protegido por un capuchn para no daarlo durante el transporte. En la base, la botella lleva soldada una base para mejorar su estabilidad.

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El acetileno se evapora y sale a travs de la vlvula de cierre, que est unida al manoreductor, a un tubo de goma que lo conduce al soplete. El caudal de trabajo no debe ser elevado y la botella debe estar en posicin vertical para que no se produzcan arrastres de acetona al interior del soplete. II ) BOTELLA DE OXGENO: El oxgeno puede distribuirse a presin en botellas de oxgeno o en forma lquida en instalaciones que tengan un elevado consumo. Las botellas de oxgeno llevan roscada el grifo en la parte superior dnde se conecta el manoreductor. Disponen adems de una vlvula de seguridad que libera oxgeno en caso de que se produzcan presiones excesivas en el interior de la botella. 2.4.2.- MANOREDUCTORES El oxgeno y el acetileno de las botellas se encuentran a una presin muy superior a las de utilizacin. Para reducir su presin hasta el valor adecuado para realizar la soldadura se utilizan los manoreductores, que se conectan a la boca de salida del gas de las botellas. El manoreductor dispone de dos manmetros: uno para medir la presin del gas en el interior de la botella y el otro para medir la de salida gas. El gas pasa de los manoreductores al soplete a travs de unos tubos de goma, del color que corresponda al gas. 2.4.3.- SOPLETES El soplete es el elemento que mezcla y controla el paso de los gases para producir la llama requerida. Est formado por cuatro partes: la empuadura, el inyector, la cmara de inyeccin o mezclador y la boquilla. Los gases llegan al soplete a travs de mangueras de distintos colores y distintas conexiones que se conectan a las vlvulas de admisin situadas en la empuadura. El interior de la empuadura est formado por dos conductos de diferente dimetro, por los que circularn los gases por separado. Los gases pasan a la cmara de inyeccin en donde se mezclarn para salir despus a travs de la boquilla. Los sopletes suelen estar dotados de un juego de boquillas de distinto tamao que se roscan al final de la cmara de inyeccin. El dimetro de la boquilla se elegir en funcin de la necesidad calorfica, el dimetro ser elevado cuando lo sean la conductividad calorfica y el espesor de las piezas a unir. El consumo necesario es aproximadamente 100 litros de acetileno por hora y milmetro de espesor de chapa a soldar.

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2.5.- TCNICA DE SOLDADURA2.5.1.- MTODOS El soldador normalmente sujeta el soplete con la mano derecha y la varilla de aportacin con la izquierda. Segn el sentido de desplazamiento del soplete y la varilla, se distinguen dos procedimientos de soldadura: I ) MTODO CLSICO O A IZQUIERDAS: En este caso, la varilla de soldar va delante del soplete en el sentido de desplazamiento de ambos. Es la que normalmente se realiza porque es ms sencilla de ejecutar ya que se puede ver mejor la zona que se est soldando. La llama sale en el sentido en el que se realiza la soldadura por lo que va precalentando el material que se va a soldar, pero tambin empuja el material fundido en el sentido de trabajo, por lo que impide que penetre hasta el fondo. Estas soldaduras suelen realizarse con menor velocidad de avance y mayor consumo de gases y metal de aportacin, por lo que suelen ser ms caras. Tambin se corre el riesgo de que se desfonde el bao de fusin. No se recomienda para piezas en las que el espesor se elevado, superior a 1.5 mm de acero o 4 mm de metales no frreos. II ) MTODO A DERECHAS: En este caso, la varilla de soldar va por detrs del soplete en el sentido de desplazamiento. La llama sigue calentando el metal fundido anteriormente y lo empuja contra la soldadura ya terminada, facilitando la penetracin. Con esta tcnica se suele obtener una mayor velocidad y un cordn ms estrecho, con menor consumo de gases y metal de aportacin. Las caractersticas de cordn de soldadura suelen ser mejores. En ambos casos, la varilla con el metal de aportacin debe mantenerse introducido en el metal fundido para evitar el goteo. 2.5.2.- PROCEDIMIENTO DE REALIZACIN DE LA SOLDADURA I ) MONTAJE DEL EQUIPO DE SOLDADURA El montaje del equipo se realiza conectando los manoreguladores a las botellas de oxgeno y acetileno. Las mangueras se conectan a las salidas de los manoreguladores y a las roscas dispuestas en la empuadura del soplete. Al soplete se habr roscado la boquilla que se haya considerado adecuada para realizar la soldadura.

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II ) LIMPIEZA Y PREPARACIN DE LAS PIEZAS A UNIR Para que la unin soldada obtenga las mximas caractersticas resistentes, hay que eliminar de las superficies las posibles partculas extraas que puedan quedar en el interior de la soldadura. Para ello se las limpia con limas, papel de esmeril, cepillos... Posteriormente hay que preparar los bordes de la manera ms adecuada para facilitar la unin, segn el espesor de las piezas y la posicin relativa de las mismas. Para evitar deformaciones durante la soldadura se fijan las piezas mediante dispositivos mecnicos o mediante puntos ms o menos prximos de la soldadura. III ) ENCENDIDO DEL SOPLETE Se abren lentamente las vlvulas de las botellas de acetileno primero y posteriormente la de oxgeno. Para regular la presin de trabajo de los gases se abre la vlvula de admisin del gas del soplete, se regula la presin en el manoregulador y se vuelve a cerrar la vlvula del soplete. Esta opeacin se hace en primer lugar para el acetileno y despus para el oxgeno. El encendido del soplete se realiza abriendo la vlvula de admisin del acetileno del soplete y se enciende la llama con el encendedor de sopletes. Despus se abre la vlvula de admisin del oxgeno en el soplete. Una vez est la llama encendida se realiza el ajuste de la misma para que tenga las caractersticas necesarias para realizar la soldadura. IV ) DESPLAZAMIENTO DEL SOPLETE La inclinacin del soplete depender del espesor de las piezas que se van a unir. A mayor espesor, mayor verticalidad debe drsele al soplete. Para iniciar el cordn de soldadura deber de acercarse la llama a las piezas a unir e introduciendo en la llama la varilla del metal de aportacin. Cuando empiece a fundirse el metal base, la varilla debe introducirse en el pocillo de metal fundido que se haya formado. La velocidad de avance de la soldadura depender del espesor de las piezas a unir y de la potencia del soplete. V ) APAGADO DEL SOPLETE Para apagar la llama se cierran las vlvulas de acetileno primero y de oxgeno despus de soplete. Despus se cierran las vlvulas de los cilindros.

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Para liberar la presin se realizarn las siguientes operaciones primero con el acetileno y despus con el oxgeno: se abre la vlvula del gas del soplete y se afloja el tornillo del regulador de presin correspondiente, despus se vuelve a cerrar la vlvula del soplete. 2.5.3.- APLICACIONES La soldadura oxiacetilnica es la ms adecuada para soldar piezas de pequeo espesor y cuando quieren evitarse los enfriamientos bruscos de la costura que puedan hacerla frgil. Su utilizacin est limitada por la temperatura de la llama y su potencia calorfica, inferiores a las que se obtienen con arco elctrico, ya que hay que precalentar las piezas mucho si son de gran espesor, con el consiguiente perjuicio estructural.

2.6.- OXICORTE2.6.1.- INTRODUCCIN Puede definirse como un procedimiento de corte de metales por combustin localizada y continua, con un chorro de oxgeno. El metal a cortar se precalienta con una llama1, hasta una temperatura a la cual, en presencia de oxgeno puro, se produzca una oxidacin muy exotrmica del metal. El calor desprendido en la reaccin favorece el proceso de oxidacin a travs de la pieza a cortar. Para que un metal pueda cortarse con esta tcnica debe cumplir las siguientes condiciones: El metal, una vez calentado, debe inflamarse en oxgeno puro y producir una escoria fluida que sea fcilmente desalojada de la hendidura de corte por el chorro de oxgeno. El calor desarrollado en la combustin debe ser lo ms elevado posible, sirviendo para mantener la temperatura de corte. La temperatura de ignicin del metal debe ser inferior a la de fusin, para que el metal no se funda antes del corte. La temperatura de fusin del xido debe ser inferior a la de fusin del metal, para que la escoria formada no obstruya el corte. La conductividad calorfica del metal debe ser lo suficientemente baja para que el calor se concentre en una pequea zona del mismo. Estas condiciones slo las cumplen el hierro puro y los aceros al carbono con menos de 0.7% de carbono o los de construccin poco aleados.

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Actualmente tambin se utiliza un arco elctrico para realizar el calentamiento. Pginas: 22

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2.6.2.- EQUIPO PARA EL OXICORTE El equipo est formado, igual que el de soldadura oxiacetilnica por: Botellas de gas Manoreductores Mangueras Soplete

El soplete que se utiliza en el oxicorte es similar al que se utiliza en la soldadura oxiacetilnica, pero con un conducto adicional para el oxgeno de corte. La empuadura dispondr de dos llaves para el oxgeno y el gas combustible de precalentamiento y una palanca para regular el chorro de oxgeno que se utilizar para el corte. Los gases de precalentamiento pasan a travs de dos tubos hasta el inyector y la cmara de mezcla dnde se igualar la presin de ambos y se mezclarn. El oxgeno de corte es conducido a travs de un tubo al punto donde se conecta la boquilla. La boquilla, normalmente, dispone de un orificio central por donde sale el oxgeno y varios alrededor por donde sale la mezcla de precalentamiento. Existen tambin sopletes con dos boquillas en serie, saliendo por una de ellas los gases de precalentamiento y por la otra el oxgeno de corte.

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BLOQUE IV:SOLDADURA TEMA 3.- Soldadura Por Arco Elctrico

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3.- SOLDADURA POR ARCO ELCTRICO3.1.- INTRODUCCINLa soldadura por arco elctrico es el procedimiento de soldadura ms utilizado en la unin de piezas metlicas. La soldadura se produce por fusin de los bordes de las piezas a unir, debido al intenso calor originado por un arco elctrico. Puede realizarse con o sin metal de aportacin. El arco elctrico es un flujo de electrones, es decir, una circulacin de corriente entre dos elementos conductores de distinta polaridad, a travs de un medio gaseoso y que se produce con gran desprendimiento de energa. En la realizacin de soldaduras, el arco elctrico puede establecerse entre dos electrodos, un electrodo y la pieza o entre las dos piezas a unir. Existen diferentes formas de lograr el cebado del arco (iniciar el arco). La ms comn es poner en contacto los electrodos2 produciendo un cortocircuito entre los bornes del generador al que estn conectados, y originando una circulacin de corriente de elevada intensidad. El punto de contacto entre los electrodos, que es la zona de mayor resistencia elctrica, se pone incandescente por efecto Joule y en estas condiciones, el gas que rodea esa zona se ioniza, es decir, se vuelve conductor. Si se separan los electrodos una pequea distancia, la corriente contina pasando originando el arco elctrico o llama de soldar. La energa calorfica que se desprende en estas condiciones es elevada, alcanzndose temperaturas muy elevadas, de hasta 3500 C. Algunas mquinas de soldadura utilizan una seal de alta frecuencia superpuesta a la que se utilizar durante la soldadura para lograr el cebado. Se produce entre los electrodos un efecto similar a una impedancia capacitiva que disminuye cuando aumenta la frecuencia, facilitndose la circulacin de corriente. Un arco elctrico tambin puede saltar entre dos electrodos entre los que se exista una elevada diferencia de potencial. Sin embargo, este sistema no se utiliza para realizar soldaduras ya que es difcil controlar el cebado del arco, para evitar que se produjera entre el electrodo y el operario. 3.1.1.- TIPO DE CORRIENTE En la realizacin de soldadura por arco, se puede utilizar corriente continua o corriente alterna. Cuando se utiliza corriente continua, se alcanzan temperaturas ms elevadas en el polo positivo, por lo que se suele conectar a este polo la pieza (polaridad directa), logrando una mayor penetracin de la soldadura y pudiendo utilizar intensidades superiores. En ciertos casos, sin embargo, interesa conectar la pieza al polo negativo (polaridad inversa). Cuando se utiliza corriente alterna, la polaridad de la pieza vara en cada ciclo (polaridad invertida).

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Con el trmino electrodo se quiere designar a las dos piezas conductoras que se conectarn al generador y entre las que

se vaya a establecer el arco, ya sean las dos piezas que se quiere unir, la pieza y una varilla o dos varillas. Tecnologa Mecnica Pginas: 24



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3.2.- SOLDADURA POR ARCO ELCTRICO CON ELECTRODO DE CARBN3.2.1.- SOLDADURA POR ARCO ENTRE DOS ELECTRODOS DE CARBN Es el procedimiento ms antiguo de soldadura con arco. El arco elctrico se establece entre dos electrodos de grafito, montados en un portaelectrodos especial, y se dirigen por medio de un electroimn hacia la junta de soldadura. La unin puede realizarse sin metal de aportacin o introduciendo una varilla de metal de aportacin en el bao de fusin. Los electrodos sern de igual dimetro si se trabaja con corriente continua o de dimetros diferentes si se trabaja con corriente altrerna. Este procedimiento est actualmente en desuso. 3.2.2.- SOLDADURA POR ARCO, CON ELECTRODO DE GRAFITO En este procedimiento se establece el arco elctrico entre un electrodo de grafito y el metal base. La soldadura se suele realizar con corriente continua, utilizando polaridad directa, es decir, conectando el polo positivo a la pieza y el negativo al electrodo de grafito. El electrodo se conecta al polo negativo para que se consuma lentamente y no se produzca una carburacin del metal base. Reacciona formando monxido y dixido de carbono con el oxgeno de la atmsfera, consiguiendo proteger la zona de la soldadura, aunque suele ser necesaria la utilizacin adicional de fundente. Las soldaduras obtenidas con este procedimiento son de poca calidad y bajo rendimiento, por lo que se ha reemplazado esta tcnica por la de electrodo metlico. Esta tcnica se utiliz en mquinas automticas de corriente continua para la soldadura en horizontal de chapas, pero actualmente est en desuso.

3.3.- SOLDADURA POR ARCO CON ELECTRODO REVESTIDO (M.M.A.) 33.3.1.- DESCRIPCIN DEL PROCESO Esta es la tcnica ms comn de soldadura actualmente. El arco elctrico se establece entre un electrodo recubierto de material fundente y la pieza. El electrodo esta compuesto por una varilla metlica recubierta por un revestimiento concntrico de fundente extrudo y seco. El alma de la varilla, que normalmente es del mismo metal que las piezas a unir, acta como metal de aportacin y por el calor del arco, va fundindose y depositndose en la unin formando el cordn de soldadura.

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Manual Metal Arc Welding o S.M.A.W. (Shielded Metal Arc Welding, U.S.A.)Pginas: 25

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3.3.2.- FUNCIONES DEL REVESTIMIENTO La investigacin en este campo ha logrado avances que posibilitan una mejor calidad de la soldadura, logrando que las caractersticas mecnicas de la misma sobrepasen en algunos casos a las del metal base. El revestimiento estar formado por diferentes sustancias, que tendrn en conjunto las siguientes funciones:

Formacin de una atmsfera protectora alrededor del metal fundido que evite el contacto delos gases del aire con el metal fundido. Esta finalidad se consigue incluyendo en el revestimiento sustancias que se descompongan y combinen con el oxgeno del aire produciendo monxido y dixido de carbono

Formacin de una escoria fluida sobre el metal fundido. La escoria deber ser ligera para quedecante rpidamente y flote sobre el metal lquido. Su presencia proporciona diferentes ventajas:o

Asla el metal lquido del oxgeno y nitrgeno del aire, evitando que reaccionen con el metal fundido. Reacciona con los xidos, nitruros e impurezas que pudieran estar presentes en el metal fundido. Constituye una barrera trmica que reduce la velocidad de enfriamiento evitando el temple de la soldadura y favoreciendo el desprendimiento de los gases disueltos. En soldaduras verticales, se utilizan revestimiento que originen una escoria que solidifique rpidamente, constituyendo una barrera fsica que retenga el metal lquido de la soldadura.

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Elminacin de xidos y nitruros Estabilizacin del arco y facilitacin del encendido introduciendo sustancias que se volatilicene ionicen, mejorando la conductividad de la atmsfera que rodea el arco. Esta funcin es especialmente importante para facilitar el trabajo con polaridad invertida.

Adicin de elementos de aleacin y restauracin de elementos perdidos a la soldadura queproporcionen elevada calidad a la soldadura y compensen las prdidas de elementos causadas durante el calentamiento y la fusin.

Aglutinado de los componentes consiguiendo formar una masa homognea, con las distintassustancias que forman el revestimiento, que se mantenga unida a la varilla y no salte debido al choque trmico que se produce durante la soldadura.

Mejora del aspecto de la soldadura y ayudar a dar forma al cordn Regulacin de la profundidad de penetracin, reduccin del chisporroteo y direccionamiento del arco.

El revestimiento debe comenzar a actuar antes de que la varilla metlica funda, por lo que debe tener una temperatura de fusin inferior a la del metal de aportacin y a la del metal base.

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La velocidad de consumo de fundente suele ser menor que la del metal de aportacin, lo que produce que el fundente quede prolongado sobre el extremo del alma de la varilla formando una copa que facilita el direccionamiento y concentracin del arco durante la soldadura. 3.3.3.- PROCEDIMIENTO DE REALIZACIN DE LA SOLDADURA

Preparacin de las piezas a unir: Se prepararn las superficies a unir y se limpiarncepillndolas. Posteriormente se colocarn las piezas en la posicin en que se vayan a soldar y se conectar la pinza de masa a una de las piezas.

Preparacin del electrodo: El electrodo adecuado se elegir segn las propiedades de losmetales a unir, su grosor y preparacin y segn las propiedades que se le exijan a la soldadura. El dimetro del electrodo vendr determinado por el grosor de las piezas. Una vez elegido el electrodo se colocar en el portaelectrodo, asegurando que ambos extremos del electrodo estn cepillados para lograr un buen contacto y para facilitar el cebado del arco.

Ajuste del amperaje de trabajo: La intensidad de la corriente de trabajo vendr determinadapor el espesor de las piezas y el dimetro del electrodo. Se ajustar mediante el sistema de regulacin que lleve la mquina.

Arranque de la mquina y cebado del arco: Una vez est conectada la instalacin, searrancar la mquina y se proceder al cebado del arco, tocando con la punta del electrodo la pieza que se quiere unir y separndolo despus de esta a una distancia aproximadamente igual al dimetro del electrodo.

Fijacin de las piezas a unir: Antes de comenzar a realizar el cordn se fijarn las piezas aunir mediante unos puntos de soldadura en sus extremos, con lo que se evitan deformaciones durante el calentamiento.

Realizacin del cordn de soldadura: Se iniciar el cordn de soldadura y se ir desplazandoel electrodo siguiendo un determinado trazado, para una correcta formacin del cordn.

Fin de la soldadura: Una vez se ha finalizado el cordn de soldadura, se separa el electrodode la pieza para que se extinga el arco. Se apaga la mquina de soldar y una vez fra la soldadura, se elimina la escoria que haya quedado sobre su superficie para evitar problemas de corrosin.

3.3.4.- TIPOS DE ELECTRODOS SEGN EL REVESTIMIENTO Los electrodos revestidos para la soldadura con arco estn formados por una varilla metlica recubierta por una capa uniforme de diversas sustancias. La calidad y aplicacin de los electrodos depender entonces del material que constituya la varilla y del tipo de revestimiento. I ) CLASES DE ELECTRODOS SEGN LA VARILLA: Segn el metal que forma la varilla se podrn clasificar los electrodos por su aplicacin en la soldadura de ciertos metales. Se pueden distinguir:

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Electrodos para soldadura de aceros suaves Electrodos para soldadura de aceros de gran resistencia Electrodos para recargues de gran dureza Electrodos para soldadura de aceros inoxidables y resistentes a elevadas temperaturas Electrodos para soldadura de la fundicin Electrodos para soldadura de metales no frreos.

II ) CLASES DE ELECTRODOS SEGN EL REVESTIMIENTO:

Electrodos cidos (A): El electrodo est formado por productos desoxidantes que reaccionanproduciendo gran cantidad de escoria, fcilmente eliminable. La gran cantidad de escoria obliga a utilizar mayor intensidad e inclinacin del electrodo. Pueden producirse inclusiones de escoria en el cordn y problemas de grietas en aceros de baja soldabilidad.

Electrodos Bsicos (B): Carbonato y fluoruro clcico. Son de manejo ms difcil y producenpoca escoria, pero difcil de eliminar. Hay que tener cuidado por su higrocospicidad. Pero son de consumo abundante en construccin naval y maquinaria.

Electrodos Celulsicos (C): El componente fundamental del revestimiento es la celulosa, quese descompone por el calor del arco generando un gas protector. Las soldaduras que se obtienen estn libres de oxgeno, pero tienen gran contenido de hidrgeno. Se producen salpicaduras por chisporroteo. Proporcionan buena penetracin y permiten soldar en todas direcciones.

Electrodos de Rutilo (R): El componente fundamental es el xido de titanio. La proteccin laproporciona la escoria que se elimina con facilidad. Son electrodos fciles de encender y reencender con escasas salpicaduras. Son ideales para todo tipo de soldaduras, salvo las que requieran elevada tenacidad.

3.3.5.- EQUIPAMIENTO PARA LA SOLDADURA POR ARCO La soldadura por arco se realiza generalmente con una mquina de soldar, que consiste en una fuente de tensin con dos terminales, a una se conectar el portaelectrodo, mediante el cable de electrodo, y la otra se conectar a la pinza de masa, mediante el cable de masa o de pieza. 3.3.6.- APLICACIONES Se utiliza en un gran nmero de aplicaciones, tanto en taller como en obra, para la soldadura de materiales de espesor superior a 1.5 mm. Los sectores de mayor aplicacin son la construccin naval, de mquinas, de estructuras, tanques, calderas, recipientes a presin... La eleccin del electrodo es decisiva para la calidad de la soldadura. Los catlogos de fabricantes suelen contener toda la informacin necesaria para conseguir las mejores calidades en las soldaduras.

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3.4.- SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO (S.A.W.)43.4.1.- DESCRIPCIN DEL PROCESO La soldadura por arco sumergido es una de las tcnicas automticas de soldadura por arco. El arco elctrico se establece entre la pieza y un electrodo continuo, en el interior de una sustancia granulada denominada flux. El electrodo, en esta tcnica, no tiene revestimiento, siendo el flux el que protege al bao de fusin y al arco de la accin de los gases de la atmsfera. Las mquinas que realizan esta soldadura disponen de un cabezal soldador que se desplaza a lo largo de la junta de unin, efectuando el cordn de soldadura. El cabezal sustituye a la pinza portaelectrodo del proceso manual. Dispone de un sistema de alimentacin de la varilla con el que se alimenta la varilla para compensar el consumo de la misma y mantener la longitud del arco constante. En el cabeza se encuentra tambin un dispositivo que va depositando el flux por delante del arco, que en algunos casos se complementa con un aspirador que recoge el sobrante de granulado detrs del arco. Esta tcnica permite el uso tanto de corriente alterna como continua. 3.4.2.- MATERIALES CONSUMIBLES I ) ELECTRODOS: Los electrodos utilizados en la soldadura por arco sumergido, se clasifican, al igual que en las tcnicas anteriores segn su composicin qumica. Se suministran normalmente como alambres slidos, flejes o bandas en forma de bobina o carrete, recubiertos de cobre para mejorar la conductividad elctrica y evitar la corrosin. Tambin se distribuyen carretes de alambre hueco con flux en su interior. II ) FLUXES: Son compuestos minerales mezclados, en composiciones conocidas nicamente por su fabricante. Se clasifican segn las propiedades mecnicas del metal depositado que se obtienen con cada tipo de flux y un electrodo particular. Adems de su composicin, el procedimiento de fabricacin del flux, tambin influye en las caractersticas del cordn fabricado. Segn su procedimiento de fabricacin los fluxes pueden ser fundidos, cohesionados, aglomerados o mezclados mecnicamente.

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3.4.3.- APLICACIONES Se suele utilizar para unir metales frreos y sus aleaciones y para revestir materiales para evitar fenmenos de corrosin. La polaridad se elige segn el proceso que se quiera realizar y la soldabilidad de los metales. As, con polaridad directa (hilo conectado al polo negativo) se consigue una mayor dilucin del material aportado en el metal base, interesante si la soldabilidad de este ltimo es baja, y con polaridad inversa (hilo conectado al polo positivo) se consigue una menor penetracin de la soldadura en el metal base, por ejemplo en la realizacin recargues. Se utiliza nicamente para soldadura horizontal, para evitar derrames de flux, y no es adecuado si los metales a unir tienen un espesor inferior a 5 mm.

3.5.- SOLDADURA POR ELECTROESCORIA (E.S.W.)53.5.1.- DESCRIPCIN DEL PROCESO En esta tcnica se hace circular una corriente elctrica a travs de una masa de escorias en estado lquido, con gran desprendimiento de calor por efecto Joule, debido a la resistencia elctrica de la escoria. Es un procedimiento automtico. La soldadura se realiza colocando las piezas a unir a una distancia de entre 15 y 30 mm, con la junta en posicin vertical. Las piezas se apoyan sobre una plancha de acero, que constituir el fondo, y a los lados de la junta se colocan unas placas de cobre, refrigeradas por agua que se desplazarn verticalmente en el sentido de la soldadura, para evitar que se viertan la escoria y el metal fundido fuera de la junta. En el interior de la junta se colocan unos hilos de electrodo, cuyo nmero depender del espesor de las piezas. Para iniciar el proceso se ceba un arco elctrico entre los hilos y la placa de acero del fondo, que se mantiene hasta que se llena el hueco del fondo con metal fundido y fundente. A partir de ese momento, el calentamiento se produce por efecto Joule, debido a la corriente elctrica que atraviesa la capa de escoria que flota sobre el metal fundido por debajo de los electrodos. 3.5.2.- MATERIALES CONSUMIBLES I ) ELECTRODOS: Los electrodos que se utilizan en este procedimiento son continuos y pueden estar recubiertos de una gua que tambin funda durante el proceso. Si no tienen la gua, habr que utilizar guas externas que se vayan retirando mediante algn sistema mecnico cuando avance la soldadura verticalmente. Normalmente se utilizan electrodos slidos, aunque tambin se han ensayado electrodos huecos con ncleo de fundente.

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II ) FUNDENTE: El fundente que se utilice en este proceso debe cumplir una serie de propiedades: Tener elevada resistividad elctrica en estado lquido, para que se produzca calor suficiente para fundir el metal base y los electrodos. Tener viscosidad adecuada, para conseguir los siguientes objetivos:o o

Distribucin uniforme de la escoria que proporcione un calentamiento tambin uniforme. Decantacin fcil de la escoria que flote sobre el bao protegindolo y evitando las inclusiones. Fluidez suficiente para que no se produzcan fugas de la escoria lquida a travs de las juntas.

o

3.5.3.- APLICACIONES Debido al elevado calentamiento del metal base durante la realizacin de la soldadura, se produce una recristalizacin en el metal que empeora sus propiedades mecnicas. Para evitarlo es necesario someter a las piezas a tratamientos trmicos posteriores para lograr un refinamiento del grano. Se utiliza para fabricar placas que por su espesor o dimensiones no se comercialicen y para fabricacin de recipientes de pared gruesa. Es idneo para soldar grandes piezas de fundicin y forja de acero, aluminio, titanio...

3.6.- SOLDADURA A TOPE POR CHISPA3.6.1.- DESCRIPCIN DEL PROCESO En esta tcnica se produce la fusin de los bordes de las piezas a unir debido a elevado calor que produce un arco elctrico que se establece entre las piezas a unir. Cuando se ha alcanzado una temperatura suficiente, se presionan los bordes de las piezas uno contra otro, producindose la unin. Las dos piezas a unir estn conectadas a los bornes del generador. Para cebar el arco, se ponen en contacto, producindose la circulacin de una corriente elctrica de elevada intensidad. Las piezas se van separndose, y la corriente sigue circulando como arco elctrico a travs del gas ionizado. Cuando los bordes alcanzan la temperatura adecuada, se interrumpe el paso de corriente y se ponen en contacto ambas piezas presionndolas una contra la otra. Se produce una deformacin del material que es expulsado hacia el exterior de la soldadura dando origen a un reborde, en el que quedan las escorias. En el proceso suelen utilizarse atmsferas protectoras de gases inertes, hidrgeno o gas ciudad.

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3.6.2.- APLICACIONES Con esta tcnica se producen uniones de gran calidad. Sin embargo se produce cierta prdida de material y se modifica la estructura microscpica del metal por el calentamiento sufrido. Permite fabricar uniones en ngulo sobre chapas, barras, tubos... Puede utilizarse para unir muchas aleaciones ferrosas y no ferrosas. Este proceso suele aplicarse para soldar herramientas de acero aleado a mangos de acero ordinario.

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BLOQUE IV: SOLDADURA T E M A 4 . - Soldadura por Resistencia Elctrica

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4.- SOLDADURA POR RESISTENCIA ELCTRICA4.1.- INTRODUCCIN4.1.1.- DESCRIPCIN GENERAL DEL PROCESO Las tcnicas de soldadura por resistencia elctrica (E.R.W.)6 se caracterizan porque, para realizar la unin, combinan el calor derivado del efecto Joule y la accin de una fuerza mecnica relativamente pequea. El calentamiento de las piezas que se quiere unir se realiza provocando una circulacin de corriente a travs de ellas, lo que produce disipacin de calor por el efecto Joule, segn la expresin:

Q = I2 R tDonde se aprecia que el calor generado, Q, depende de la intensidad de la corriente elctrica, I, del tiempo que sta circula, t, y de la resistencia que oponen los materiales al paso de sta. En estas tcnicas las dos piezas a unir estn en contacto, y a ellas se conectan dos electrodos. La circulacin de corriente entre ellos se realiza a travs de las piezas. En la zona de contacto de las dos piezas se producir el mayor calentamiento, porque la resistencia elctrica es la ms alta. Para que se produzca la soldadura, los electrodos ejercen presin sobre las piezas a unir antes, durante y despus de la circulacin de corriente. Las diferentes tcnicas que se engloban dentro de la soldadura elctrica se diferencian por el modo de aplicar la corriente elctrica y la presin. Las soldaduras por resistencia elctrica se realizan con tensiones reducidas e intensidades elevadas. 4.1.2.- ETAPAS Y VARIABLES DEL PROCESO DE SOLDEO En el procedimiento de realizacin de una soldadura por resistencia elctrica se pueden diferenciar cuatro etapas:

Fase de posicionamiento: en la que los electrodos ejercen una presin sobre las piezas paramantenerlas unidas.

Fase de soldadura: en la que se mantiene la presin y se provoca una circulacin decorriente a travs de las piezas, que se mantiene hasta que se alcanza la temperatura requerida.

Fase de forja: en la que, ya sin circulacin de corriente, se aumenta la presin de lopselectrodos producindose un recalcado en el punto de soldadura.

Fase de cadencia: en la que se reduce la presin hasta liberar las piezas ya soldadas.

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La soldadura por resistencia elctrica, en la mayora de los casos, se realiza con un alto grado de automatizacin, en lo que se refiere a la aplicacin secuencial de presin y corriente. 4.1.3.- VARIABLES DEL PROCESO DE SOLDADURA POR RESISTENCIA ELCTRICA Las variables que controlen el resultado de la soldadura ser aquellas que influyan en el calentamiento y en la presin: I ) INTENSIDAD DE CORRIENTE Y TIEMPO DE SOLDADURA: La magnitud de la corriente de soldeo y el tiempo que sta circula determinan el calor que se produce por efecto Joule, fijando el resto de parmetros. El producto I2

t , deber ser suficiente para

alcanzar la temperatura de fusin del metal y compensar las prdidas, sin extender demasiado la fusin. Pero se puede obtener una misma cantidad de calor, utilizando diferentes valores de la intensidad durante el tiempo necesario. Las soldaduras que se realizan con intensidades muy elevadas circulando tiempos cortos, proporcionan puntos rgidos poco resistentes a la fatiga. Con tiempos ms largos e intensidades menores se fabrican soldaduras ms tenaces, pero los tiempos deben ser suficientemente cortos para que el calor no se difunda y altere la estructura metalrgica del resto del metal base. II ) RESISTENCIA ELCTRICA DE LA UNIN Al cerrar el circuito, entre los electrodos se pueden distinguir resistencias elctricas de diferentes orgenes conectadas en serie. Estas sern: Resistencia del contacto electrodo-pieza Resistencia del metal base Resistencia de contacto entre las piezas

El valor de la resistencia del metal base, vendr dado por el material y el espesor de las piezas a unir. La resistencia del contacto del electrodo y la pieza es un valor que interesar que sea pequeo, para que no quede marcada la superficie de la pieza. Esta resistencia crecer por el desgaste y deterioro de los electrodos, por la falta de limpieza y acabado rugoso de la pieza y cuando la presin de apriete sea baja. La resistencia de contacto entre las dos piezas a soldar es el valor que interesa que sea mayor, para que se produzca la fusin del metal. Su valor depender de la presin con que estn apretadas las piezas, de sus acabados superficiales y de su limpieza. III ) FUERZA APLICADA EN LA FASE DE FORJA Durante la fase de soldadura, la presin influye en el valor de las resistencias elctricas que se forman. En la fase de forja, la presin determina la estructura con la que solidificar el metal que se haTecnologa Mecnica Pginas: 34



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fundido. Al aplicar la presin se consigue una estructura de grano fino que mejora las cualidades mecnicas del punto de soldadura. 4.1.4.- VENTAJAS DE LA SOLDADURA POR RESISTENCIA ELCTRICA Gran velocidad de soldadura Calentamiento localizado y muy rpido, no dando tiempo al crecimiento de grano. Se pueden soldar piezas de diferentes espesores y diferentes materiales e incluso con recubrimientos superficiales.

4.2.- SOLDADURA ELCTRICA POR PUNTOS7

4.2.1.- DESCRIPCIN DEL PROCESO La forma ms comn de realizar la soldadura elctrica es por puntos y se denomina as, porque la soldadura est formada por zonas circulares que estn espaciadas regularmente. Las piezas a unir se colocan solapadas una sobre otra. Mediante dos electrodos se provoca la circulacin de corriente (de elevada intensidad) y se realiza la presin necesaria para la soldadura, producindose un punto de soldadura de forma lenticular. Los parmetros que habr que fijar para disear esta soldadura son: Solape de las chapas:

Dimetro de la punta de los electrodos: Depender del espesor y material del metal base.Dimetros elevados producen un mayor valor de la corriente, producindose sobrecalentamiento y oxidacin del metal prximo a la soldadura; y si es demasiado pequeo, la soldadura suele tener baja resistencia mecnica. Si se estn soldando piezas de

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distinto metal se podrn utilizar dos electrodos con dimetro diferente en la punta (se compensa el calor en ambos metales).

Distancia entre puntos consecutivos: Depender de la conductividad de los metales. Si ladistancia es demasiado pequea, parte de la corriente circular por el punto de soldadura anterior, en lugar de por la zona situada entre los electrodos.

4.2.2.- ELECTRODOS Debido a la forma de operacin de los electrodos, estos debern estar fabricados con materiales que posean buenas caractersticas elctricas, trmicas y mecnicas. Caractersticas elctricas: Los electrodos deben poseer una elevada conductividad, para que no se produzcan prdidas al circular por ellos corrientes elevadas. Caractersticas trmicas: Los electrodos no deben calentarse, para que no se suelden ellos mismos al metal base. A veces se fabrican huecos con refrigeracin por agua o aceite, muy prxima a la punta. Adems deben disipar el calor de la zona de soldadura. Caractersticas mecnicas: Los electrodos deben soportar sin deformarse las elevadas presiones con las que se trabaja. Normalmente se fabrican de aleaciones de cobre con Cr, Be... segn aplicaciones. Para soldar cobre o aleaciones ricas en este elemento se utilizan electrodos de cobre aleados con wolframio. El dimetro del electrodo deber ser elevado para que su resistencia elctrica sea baja. El dimetro de la punta se elegir segn los metales y espesores con que se trabaje. 4.2.3.- TIPOS DE SOLDADURA ELCTRICA POR PUNTOS I ) MTODOS DIRECTOS: En este caso cada una de las piezas est conectada a un polo del generador, circulando la corriente de una pieza a la otra y producindose un nico punto de soldadura cada vez. Los dos esquemas ms comunes son: Dos electrodos enfrentados, apoyados cada uno sobre una de las piezas. Un electrodo apoyado sobre una de las piezas, mientras que la otra se apoya sobre una base conductora y se conecta directamente al generador. II ) MTODOS INDIRECTOS: En este caso, ambos polos se conectan a la misma pieza, uno de ellos mediante un electrodo y el otro directamente. La circulacin de corriente se produce a travs de ambas piezas. Ambas piezas suelen estar apoyadas sobre soporte contra el que se ejerce la presin, que s

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