Mecánica: Soldadura

Industriales. Tipos: con arco metálico y gas, de tungsteno, con metal y protegido

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UNIVERSIDAD DE CARABOBO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE MECANICA

DPTO. DE MATERIALES Y PROCESOS DE FABRICACIÓN

PROCESOS DE FABRICACIÓN II

Mecánica: Soldadura

Usos, ventajas, desventajas y aplicaciones de las soldaduras GMAW, GTAW y SMAW

Grupo:

Valencia, 22 de enero de 2002

  • Soldadura con arco metálico y gas (GMAW)

La soldadura a gas o soldadura a llama, utiliza una llama de intenso calor producida por la combinación de gas combustible con aire u oxígeno. Los gases combustibles de uso mas común es el acetileno, el gas natural , el propano y el butano.

La soldadura oxiacetilénica es el proceso mas común de soldadura a gas. El oxígeno y el acetileno, combinados en una cámara de mezclado arden en la boquilla del soplete produciendo la temperatura de llama mas elevada (alrededor de 6000° F, la cual rebasa el punto de fusión de la mayoría de los metales). Por tanto la operación de soldar puede realizarse con o sin material de aporte.

Si se necesita metal de aporte para realizar una soldadura, se seleccionan las varillas de soldadura atendiendo las especificaciones del trabajo, y se funden con el calor del soplete.

Las desventajas de la soldadura con gas combustible giran en torno al hecho de que ciertos metales reaccionan desfavorablemente, y hasta violentamente, en presencia del carbono, el hidrógeno y el oxígeno, todos ellos presentes en el proceso de soldadura con gas combustible. La soldadura a gas también es mas fría, mas lenta y mas deformante que la soldadura con arco. Sin embargo, para aplicar soldadura en lugares difíciles de alcanzar, o con metales que tienen puntos de fusión mas bajos, tales como el plomo o metales en lámina delgada, la soldadura a gas es con frecuencia, mas eficaz que los demás procesos. En combinación con una corriente de oxígeno o de aire, el soplete oxiacetilénico es también un medio excelente para corte y ranurado tipo gubia.

El proceso GMAW (también conocido como MIG en inglés, o con metal y gas inerte) es, en esencia, un proceso de cd con polaridad invertida, en el cual el electrodo consumible, sólido y desnudo, es protegido de la atmósfera por medio de una atmósfera protectora proporcionada en forma externa, en general de bióxido de carbono, de mezclas de argón y bióxido de carbono o de gases con base de helio.

Mecánica: Soldadura

La soldadura de arco protegido con fundente es una variante de este proceso, en la cual se utiliza un electrodo recubierto de fundente alimentado en forma continua, a la vez que una protección de bióxido de carbono. Esta doble protección permite lograr soldaduras mas seguras y resistentes en las aplicaciones semiautomática y automática.

El traslado del metal en el proceso GMAW se efectúa ya sea por arco de rociado o por el método de corto circuito. En el método de arco de rociado, los electrodos son mayores que en el de cortocircuito, y el arco se mantiene constante. Esto produce un depósito pesado de metal de aporte, y es bastante adecuado para hacer soldaduras gruesas en una sola pasada o en varias pasadas en posición plana.

La mayoría de las soldaduras con gas son soldaduras de fusión en la medida en que los materiales soldados son fundidos en el punto donde se produce la unión.

Con una técnica adecuada pueden obtenerse soldaduras con gas de buena calidad. El control de temperatura es fácilmente realizado. De todas maneras la exposición del metal calentado y fundido a distintos gases en la llama y la atmósfera sin una efectiva protección hace dificultoso prevenir la contaminación. Además, debido a que la fuente de calor no está concentrada, se calientan áreas considerables del metal y se puede producir una distorsión.

  • Soldadura con arco de Tungsteno (GTAW)

El proceso GTAW (también conocido como TIG, con tungsteno y gas inerte) es u n proceso de arco que utiliza un electrodo de tungsteno prácticamente inconsumible, y una atmósfera protectora de gas inerte suministrada en forma externa, generalmente de helio, argón o una mezcla de ambos.

Mecánica: Soldadura

La alta densidad de corriente eléctrica producida por este producida por este proceso hace posible soldar a mayores velocidades, y obtener mayor penetración, que con la soldadura a gas combustible o con la de arco metálico protegido. Pueden hacerse soldaduras de calidad excepcional con este proceso, pero todo depende del ajuste del equipo y de la apropiada preparación del metal de base.

  • Soldadura con metal y arco protegido (SMAW)

La soldadura con metal y arco protegido es un proceso que se utiliza mucho. No es difícil, pero requiere paciencia y práctica para adquirir la pericia necesaria. Este es un proceso que se utiliza para unir metales con el calor producido por un arco eléctrico; un buen trabajo de este tipo dependerá en gran parte de la habilidad del soldador para controlar y llevar a cabo el proceso de soldadura.

  • Longitud de arco: La longitud del arco es la distancia entre la punta del electrodo y el metal que se va a soldar, se debe mantener la distancia correcta.

  • Angulo del electrodo: El electrodo se debe mantener en el ángulo correcto durante la soldadura.

  • Velocidad del electrodo: Se debe mantener la velocidad correcta si quiere obtener una buena soldadura.

  • Amperaje: El amperaje (calor) incorrecto producirá una soldadura deficiente.

Formar el arco significa tocar el metal que se va a soldar con el electrodo para formar un arco. Se utilizan dos métodos: rayado y golpeado.

El método de rayado es similar a encender un fósforo gigantesco. El método de golpeado es, como su nombre lo indica, un método de golpecitos suaves en sentido vertical. En ambos casos la corriente para soldar forma un arco tan pronto como el electrodo toca el metal que se va a soldar. Si se deja electrodo en esa posición, se quedaría pegado con el metal. Para evitarlo, hay que elevar el electrodo tan pronto como haga contacto con el metal y este se transfiera en forma de glóbulos. Pero el arco se extinguirá si se levanta demasiado el electrodo y hay que repetir todo el procedimiento.

Bibliografía

  • H. Horwitz. “Soldadura, aplicaciones y práctica”

Editorial Alfaomega.

  • E. Paul de Garmo “Materiales y Procesos de Fabricación”

Editorial Reverté.