Oxicorte

Soldadura. Proceso. Herramientas. Técnicas de trabajo. Combustibles. Llama. Calidad del corte. Defectos en la superficie del corte. Normas de seguridad. Aplicaciones

  • Enviado por: Miguel Lebron
  • Idioma: castellano
  • País: República Dominicana República Dominicana
  • 15 páginas

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Índice

Introducción.

El proceso de oxicorte. ¿Qué es el oxicorte?

Herramientas de oxicorte

Maquinas de oxicorte

Soplete de corte

Manejo de las herramientas de oxicorte

Técnicas de trabajo

Características de ejecución de los oxicortes

Características de la llama de oxicorte

Características de los combustibles utilizados en oxicorte

Calidad del corte

Defectos en el filo superior del corte

Defectos en la superficie del corte: irregularidades

Defectos en la superficie del corte: marcado

Defectos en la superficie del corte: cortes incompletos

Defectos por la adhesión de escoria

Normas de seguridad en el oxicorte

Aplicaciones de oxicorte

Oxicorte bajo el agua

Introducción

Cuando la separación del material se debe principalmente al efecto de las altas temperaturas localizadas sobre una pequeña zona de material, estamos ante los procesos de corte por chorro térmicos. Tienen un amplio campo de aplicación, y ocupan un segmento cada vez mayor del mercado. Esto se debe en parte, no sólo al incremento en el número de máquinas, sino también a la diversidad de fuentes de energía utilizadas para provocar el aumento térmico localizado. El oxicorte (flame or oxygen-flame cutting), se encuentra entre los principales procesos aplicables a la chapa.

El término oxicorte indica la operación de seccionamiento o corte del acero por medio de un soplete alimentado por un gas combustible y oxígeno.

Esta operación se basa en la reacción fuertemente exotérmica de la oxidación del hierro en presencia de oxígeno. Efectivamente, un hilo de hierro llevado a la temperatura de rojo y puesto en presencia de oxígeno puro, arde rápidamente, continuando la combustión por la reacción de oxidación. Para que un metal pueda experimentar esta operación deben cumplirse dos condiciones:

a) Que la reacción de oxidación sea exotérmica.

b) Que el óxido formado tenga una temperatura de fusión inferior a la del metal.

El hierro y la mayor parte de sus aleaciones satisfacen estas dos condiciones; sin embargo, para estas aleaciones, la formación de estos óxidos más refractarios puede dificultar la operación. Así, para los aceros al cromo, a partir de una cierta concentración en cromo, el acero presenta dificultades de oxicorte debido a la formación de óxido de cromo que tiene un punto de fusión muy alto respecto al del óxido de hierro y el hierro.

EL PROCESO DE OXICORTE. ¿Qué es el Oxicorte?

El oxicorte es una técnica auxiliar a la soldadura, que se utiliza para la preparación de los bordes de las piezas a soldar cuando son de espesor considerable, y para realizar el corte de chapas, barras de acero al carbono de baja aleación u otros elementos ferrosos.

El oxicorte consta de dos etapas: en la primera, el acero se calienta a alta temperatura (900°C) con la llama producida por el oxígeno y un gas combustible; en la segunda, una corriente de oxígeno corta el metal y remueve los óxidos de hierro producidos.

En este proceso se utiliza un gas combustible cualquiera (acetileno, hidrógeno, propano, hulla, tetreno o crileno), cuyo efecto es producir una llama para calentar el material, mientras que como gas comburente siempre ha de utilizarse oxígeno a fin de causar la oxidación necesaria para el proceso de corte.

Bien sea en una única cabeza o por separado, todo soplete cortador requiere de dos conductos: uno por el que circule el gas de la llama calefactora (acetileno u otro) y uno para el corte (oxígeno). El soplete de oxicorte calienta el acero con su llama carburante, y a la apertura de la válvula de oxígeno provoca una reacción con el hierro de la zona afectada que lo transforma en óxido férrico (Fe2O3), que se derrite en forma de chispas al ser su temperatura de fusión inferior a la del acero.

El proceso fue desarrollado completamente en el siglo XX y sus primeras aplicaciones se llevaron a cabo en Europa. No obstante, su total desarrollo hasta lo que hoy conocemos por oxicorte se produjo en Estados Unidos durante el primer cuarto del siglo XX.

El proceso de oxicorte, al contrario de lo que pueda parecer, no consiste en una fusión del metal, el corte se produce por una literal combustión del mismo. En otras palabras al cortar quemamos el metal a medida que avanzamos con el soplete. Por esta razón, la presencia de aleantes se hace crítica, ya que merman la capacidad del acero a ser quemado.

Para que se produzca una reacción de combustión son necesarios tres requisitos; presencia de combustible (a su temperatura de ignición), presencia de comburente (en una mínima proporción), y un agente iniciador. En el proceso de oxicorte, el combustible es el Fe, el comburente el O2, y el agente iniciador la llama del soplete. En condiciones normales, aunque apliquemos un agente iniciador a una pieza de acero, ésta no arde espontáneamente por dos motivos; el Fe contenido no está a su temperatura de ignición (aproximadamente 870°C) y el O2 atmosférico no es lo suficientemente puro (el O2 atmosférico se encuentra en una proporción del 20% y la proporción mínima necesaria para quemar el Fe es un 87%).

HERRAMIENTAS DE OXICORTE

Oxicorte manual

Se usan sopletes de aspiración, equipados con una boquilla de presión. Para cortar chapas delgadas se usan “boquillas escalonadas”. Para grosores mayores se usan boquillas anulares, ranuradas o de bloque. Se pueden recomendar también sopletes de oxicorte manual sin boquilla de presión -con boquillas de corte que mezclan gases. Estas herramientas ofrecen gran seguridad respecto al retroceso de llamas. La presión del oxígeno para el corte suele ser de un orden de 6 bar. como mínimo. La presión de trabajo correcta se puede consultar en la tabla de corte que viene troquelada en la boquilla. El diseño de la boquilla y la presión del oxigeno de corte se relacionan entre sí. Por lo tanto, sólo tiene sentido establecer una presión mayor que la indicada en la tabla, cuando se produce una pérdida de presión, por ejemplo, en mangueras muy largas

Oxicorte a máquina

También existen sopletes de aspiración para máquinas de oxicorte, que tienen una boquilla de presión con tubo de mezcla, donde se mezclan el acetileno y el oxígeno y son llevados hasta la boquilla de corte; o bien sopletes para boquillas mezcladoras de gases. Las boquillas de corte se dividen en:

Boquillas tipo estándar

Hasta una presión de oxígeno de corte de 6 bar. aprox.

Boquillas de corte rápido

Hasta una presión de oxígeno de corte de 8 bar. aprox.

Boquillas de gran potencia

Hasta una presión de oxígeno de corte de 11 bar. aprox.

Es recomendable, y será responsabilidad del N3 del área de trabajo:

Cuidar las boquillas de corte

Para su limpieza, usar el material suministrado por el fabricante. Nunca alambre o brocas.

Es importante que la boquilla de corte reciba el volumen de acetileno, oxígeno de combustión y oxígeno de corte, que es necesario para el espesor del corte en cuestión.

En la entrada del soplete tienen que existir las presiones de gases que figuran en las tablas de corte. Usar el manómetro de comprobación.

Es necesario tener en cuenta las pérdidas de presión ocasionadas por:

Mangueras demasiado estrechas o largas.

Manorreductores y órganos de cierre de dimensionado insuficiente.

Dispositivos de seguridad demasiado pequeños o innecesarios.

Cuidar las guías de desplazamiento de la máquina de oxicorte. Comprobar la velocidad de avance longitudinal y también transversal.

Maquinas de oxicorte

La máquina de oxicorte consta de un pórtico sobre el que se monta el soplete, de forma que su velocidad de desplazamiento es constante y se mantiene invariablemente a la altura e inclinación correcta, condiciones esenciales para obtener cortes limpios y económicos. Normalmente se controlan también las presiones de todos los gases. La mayoría de la máquinas-herramienta de este tipo incorporan la posibilidad de utilizar también sopletes de plasma, los cuales se montan sobre el pórtico de igual forma que los de oxicorte, pero acoplándolos ahora a los distintos gases que requiere el plasma.

Hay muchos modelos de máquinas de oxicorte, desde la máquina portátil, que se apoya y se desplaza sobre la chapa, hasta la máquina fija, con una o varias cabezas de corte, capaces de cortar chapas de espesores muy diversos.

'Oxicorte'
'Oxicorte'

Máquina de oxicorte (Oxiser). Equipo de oxicorte. Detalle del pórtico con varios sopletes

Todavía hoy en día, es habitual ver máquinas que utilizan un dispositivo de lectura o copiador óptico que va siguiendo el contorno de la/s pieza/s a cortar dibujadas sobre un plano fijado sobre una mesa incorporada a la máquina. No obstante, cada día es más común la incorporación del control numérico (CN) a la máquina de oxicorte, de tal forma que la geometría y los parámetros tecnológicos se introducen en el CN en forma de un programa codificado. La instalación de una máquina de oxicorte, aún dotada de control numérico, no es muy costosa si se compara con cualquier otra máquina-herramienta.

Tanto con el uso de los copiadores ópticos como del CN, el oxicorte permite realizar todo tipo de cortes rectilíneos y curvos sobre chapas de acero de cualquier espesor, o sobre perfiles, tubos, etc. Pueden cortarse en buenas condiciones chapas superpuestas, incluso muy delgadas, si están bien sujetas unas contra otras. Cuando el soplete está bien regulado (presión, mezcla y velocidades adecuadas), los cortes son uniformes y presentan buen aspecto; basta un posterior y sencillo desbarbado para obtener un acabado aceptable. Aunque depende de la aplicación, frecuentemente se dejan los bordes tal como quedan después del corte.

Soplete de corte

El soplete de corte juega tres papeles distintos: llevar el Fe contenido en el acero a su temperatura de ignición, aportar una atmósfera envolvente con una proporción mayor que la mínima necesaria en O2 y, por último, generar el agente iniciador.

Para lo primero el soplete de corte utiliza parte del O2 disponible para mezclarlo con el gas combustible y así crear la llama de precalentamiento formada por un anillo de llamas en la boquilla de corte. La llama de precalentamiento puede alcanzar temperaturas entre 2.425°C y 3.320°C dependiendo del tipo de gas utilizado y la riqueza de O2 en la mezcla. La proporción de O2 y gas en la mezcla para el precalentamiento se controla a través de las dos válvulas que incorpora el soplete. Con la llama de precalentamiento bien ajustada, se acerca ésta a la pieza a cortar hasta que se alcanza la temperatura de ignición. Una vez alcanzada ésta, el metal se torna en un color naranja brillante y pueden verse algunas chispas saltar de la superficie.

En este momento debe ser accionada la palanca del soplete para permitir la salida por el orificio central de la boquilla de un chorro de O2 puro (llamado chorro de corte) (figura 1). 'Oxicorte'

Fig. 1.- Cuatro sopletes trabajando simultáneamente sobre la misma chapa. (ARGON)

Así se consigue enriquecer en O2 la atmósfera que rodea la pieza precalentada para que sea posible la combustión.

Inmediatamente, y gracias a la presencia de la llama de precalentamiento que actúa también como agente iniciador, comienza la reacción exotérmica de combustión del Fe, que nos llevará finalmente al corte de la pieza. Como toda combustión, la reacción de oxidación del Fe es altamente exotérmica, y precisamente esa enorme cantidad de energía desprendida en la reacción ayuda a llevar las zonas colindantes a la temperatura de ignición, y poder así progresar en la acción del corte.


El óxido resultante de la combustión fluye constantemente por la ranura, cuyas paredes calienta propagando la reacción de combustión. Para obtener cortes limpios y económicos, es conveniente no utilizar presiones de O2 demasiado elevadas. A menudo los fabricantes de máquinas de oxicorte suministran tablas tecnológicas con los valores más recomendados de presión, velocidad de corte, etc. en función del espesor del material a cortar (tabla 1).

'Oxicorte'

En algunos casos, las tablas incluyen datos relativos a la sangría del corte (tabla 2) en función de la presión (proporcional al espesor), y del tipo de soplete utilizado (para chaflanes, de tipo doble o triple, etc.). Otras tablas aportan datos del consumo de los diferentes gases utilizados con la finalidad de poder determinar el coste de las operaciones de corte.

'Oxicorte'

Tabla 2.- Valores recomendados para el proceso de oxicorte (SAF)

MANEJO DE LAS HERRAMIENTAS DE OXICORTE

El N3 del área de trabajo será responsable de que las herramientas se utilicen de manera segura, instruyendo, en caso necesario, a las personas que deban de utilizarlas. De manera general se deben seguir las siguientes recomendaciones:

Consultar en la tabla de corte los parámetros de ajuste, que corresponden a la boquilla en cuestión.

Ajustar las presiones de los gases con las válvulas abiertas.

Usar el manómetro de comprobación.

Ajuste de la llama de calentamiento.

a) En primer lugar abrir del todo la válvula de oxígeno de combustión en el soplete.
b)  Abrir un poco la válvula de acetileno.
c) Encender la mezcla.
d) Ajustar en primer lugar el sobrante de acetileno.
e) Después reducir el gas combustible hasta obtener una llama neutra.
f) Abrir la válvula de oxígeno de corte; si es necesario, corregir la regulación de la llama neutra.

El chorro de oxígeno para el corte tiene que salir de la boquilla recto y cilíndrico. No debe fluctuar. La llama de calentamiento debe rodear el chorro de oxígeno de forma concéntrica.

Para seleccionar la velocidad de corte correcta se debe consultar la tabla de corte. Esta velocidad de corte depende de lo siguiente:

Del tipo de corte: si es vertical u oblicuo, si es recto o curvilíneo; para cortes oblicuos y para cortes en curvas de radios pequeños, hay que reducir la velocidad según:

Corte oblicuo de 30º

25%

Corte oblicuo de 45º

45%

Corte en curva

10%

De las exigencias para la superficie del corte, si se trata de un corte estructural o de separación.

De la composición del material.

De las características de la superficie del material, si está limpiada a chorro de arena, si tiene escorias, está oxidada o tiene una imprimación.

De las características (suavidad de marcha) de la máquina.

De la boquilla de corte elegida.

'Oxicorte'

TÉCNICAS DE TRABAJO

De modo general, el N3 responsable del área de trabajo se encargará de que se sigan los siguientes pasos a la hora de iniciar los trabajos:

Iniciar el corte, practicando una perforación:

1. Perforación manual:

'Oxicorte'

'Oxicorte'

'Oxicorte'

'Oxicorte'

Precalentar

Para chapas gruesas, levantar un poco el soplete y moverlo lentamente hacia delante

Abrir paulatinamente la válvula de oxígeno de corte

Perforación total

2. Perforar agujero con la máquina, guiando con la mano:

Ajustar según la tabla de distancia de la boquilla de corte respecto a la chapa.

Una vez alcanzada la temperatura de ignición (rojo claro, incandescencia ligeramente chispeante), conectar el avance de la máquina y abrir poco a poco la válvula de oxígeno de corte (válvula dosificadora).

3. Perforación automática: tomar los datos de ajuste de la tabla de perforación e introducirlos en el Control Automático.

'Oxicorte'

'Oxicorte'

'Oxicorte'

'Oxicorte'

 

Realización y secuencia de corte:

Con la realización y la secuencia de corte correctas puede evitarse en gran medida la deformación, que se produce por la aportación de calor de la llama. Se debe observar lo siguiente:
 

Primero cortar los sectores interiores.

Elegir el sentido de corte de tal forma que los recortes puedan separarse solos.

Conviene que la pieza quede unida a la placa base el tiempo máximo posible.

Cortar dentro del marco.

CARACTERÍSTICAS DE EJECUCIÓN DE LOS OXICORTES

La tabla siguiente da las características de ejecución de cortes con llama oxiacetilénica para espesores de acero variando entre los 5 y los 125 mm.

 

*Características de ejecución de los oxicortes.

Espesores a cortar

 

(mm)

 

Diámetro de la boquilla de corte

(1/10)

 

Presión de oxígeno

(Kg./cm2)

Velocidad de avance

(m/h)

 

Consumo

 

 

 

mano

 

máquina

De oxígeno por metro de corte

De acetileno por metro de corte

5

8

10

12

15

20

25

30

35

40

50

75

100

125

 

6

8

10

10

10

10

15

15

15

20

20

25

30

30

1

1.5

1.5

175

2.0

2.5

2.0

2.5

3

3

3.5

4

4

5

 

20

17.5

15

13

12

11

10

9.5

9

8.5

7

6

5

3 a 4

25

22

20

 

 

16

14

 

 

 

10.5

 

7.5

7

 

60

96

120

145

185

250

325

400

480

560

750

1275

1500

2000

14

16

20

24

26

32

36

40

46

55

80

125

150

175

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Esta cifras se obtienen normalmente cuando el corte de la chapas se realiza sobre aceros limpios, como llegan del comercio. Los consumos indicados para el acetileno y el oxígeno, pueden reducirse sensiblemente cuando el corte se realiza con el auxilio de guías apropiadas que permiten la regularidad en el avance.

Por el contrario, el oxicorte de chapas con incrustaciones de herrumbre, chapas con defectos intensos y mazarotas y aceros especiales, requiere un aumento en el consumo de gases que puede duplicarse e incluso triplicarse según los casos.

Han sido numerosos los investigadores que han demostrado la influencia de un cierto número de factores sobre la velocidad de avance en la operación de corte.

Entre estos factores hay que considerar muy particularmente:

-el grado de pureza del oxígeno.

-la temperatura inicial del oxígeno.

CARACTERÍSTICAS DE LA LLAMA DE OXICORTE

Las llamas de oxicorte presentan caracteres muy distintos de las de soldadura; en el oxicorte no se trata de buscar las propiedades reductoras como ocurría en la soldadura. La llama juega aquí un doble papel; la de llevar la región a cortar a una cierta temperatura para cebar la oxidación del hierro y después, la de ayudar a la regularidad de la oxidación con el corro de oxígeno, durante el corte.

La llama de oxicorte está constituida, como ya hemos dicho anteriormente, por una llama de calefacción a alta temperatura, y por tanto, con mezcla preliminar de oxígeno y un chorro de oxígeno que rodea o sigue a dicha llama, que presenta el agente de oxicorte. 

Así, pues todas las llamas de oxicorte tienen un agente en común, el oxígeno de corte, y las propiedades de la llama de oxicorte dependerán de las llamas de calefacción.

La llama de calefacción debe tener una temperatura bastante elevada con el fin de disminuir el tiempo de cebado de los cortes y mantener la combustión; la velocidad de corte depende en parte de la temperatura de esta llama.

Por otra parte, la cantidad de oxígeno necesario para el corte disminuye cuando la temperatura de la llama de calefacción aumenta.

Sin embargo, el empleo de una llama de calefacción fuertemente reductora como la oxiacetilénica, necesita un ligero exceso de oxígeno de corte sobre todo si la cantidad de CO contenida en la llama es importante.

Las condiciones económicas de un corte van a depender, como para la soldadura:

a) de la velocidad de corte y por tanto de la naturaleza de la llama de calefacción.

b) del consumo de oxígeno.

El consumo de oxígeno comprende:

-el oxígeno de la combustión primaria.

-el oxígeno de corte.

CARACTERÍSTICAS DE LOS COMBUSTIBLES UTILIZADOS EN OXICORTE

La siguiente tabla, proporciona información acerca de la influencia directa de los combustibles normalmente utilizados en el oxicorte, las ventajas y desventaja de cada uno.

*Influencia de la naturaleza del combustible sobre la operación del oxicorte.

Combustible

Ventajas

Inconvenientes

 

 

 

 

Acetileno

Poder calorífico elevado, gran temperatura de calefacción, por tanto: cebado rápido, velocidad de corte elevada, llama de calefacción económica, flexibilidad de la llama, regulación fácil.

Profundidad de corte hasta 700mm

Gran concentración del calor que puede generar una fusión de frenado y retraso del corte.

Presencia obstructora del CO, es necesario un ligero exceso de oxígeno.

Para grandes consumos, necesidad de acetileno disuelto, precio más elevado.

Hidrógeno

Llama de calefacción oxidante, ventajosa para los cortes de gran espesor de 500 a 1000 mm. Preferible para el corte bajo el agua.

Pequeño poder calorífico, precio de coste elevado del H2, aprovisionamiento difícil, costosa regulación de la llama. 

Gas de ciudad

Gas de horno cok

Económico en la proximidad de fábricas productoras.

Pequeño poder calorífico, dificultad de obtener grandes consumos.

Aprovisionamiento difícil, espesor de corte limitado.

Propano

Butano

Poder calorífico muy elevado. Ventajas en los lugares de difícil aprovechamiento. Transporte de una gran cantidad de calorías en pequeño volumen.

Llama de calefacción oxidante, poco CO.

Dificultad de empleo para grandes consumos debido a su pequeña tensión de vapor.

Bencina

Ninguna ventaja particular.

Pequeño poder calorífico. Dificultad de evaporación y de regulación de llama.

Combustible peligroso.

CALIDAD DEL CORTE

Los procesos de corte por chorro presentan, de forma similar a lo que sucede en otros procesos como el mecanizado por arranque de material, unos parámetros tecnológicos críticos que son necesarios controlar para obtener los acabados superficiales y las tolerancias dimensionales requeridas. Para los procesos menos extendidos como el láser y el corte por agua, cabe decir que todavía hoy se siguen probando nuevas combinaciones de parámetros tecnológicos en función de aquellos materiales (ya sean nuevos o mejorados) susceptibles de ser cortados por estos métodos.

En cuanto al oxicorte e incluso el corte por plasma, adecuados para la mayoría de los aceros de construcción, aceros de fundición y aceros aleados (incluso inoxidables), son procesos relativamente sencillos con pocas variables a controlar. A pesar de ello, el número de empresas que optimizan realmente esas pocas variables (parámetros tecnológicos) es muy reducido, creando una falsa idea de que son procesos donde no se pueden conseguir buenos acabados ni mucho menos pequeñas tolerancias (del orden de 1 mm).

Las imprecisiones dimensionales pueden ser debidas a trayectorias de corte erróneas, a movimientos de la chapa o de las piezas durante el corte o a tensiones residuales en la chapa.

Todos los problemas y defectos que se citan a continuación, incluyendo sus causas y sus posibles soluciones, han sido preparados no sólo gracias a la literatura existente, sino también teniendo en cuenta la experiencia de usuarios y, sobre todo, de fabricantes de máquinas de oxicorte y plasma.

La calidad de la superficie del corte para la fabricación de estructuras metálicas viene recomendada por la norma DIN 2310, y recientemente, por el proyecto de norma europeo EN 1090-1-1993. En la figura se muestra una parte de esta norma, correspondiente al acabado del corte, en la que se indica como deben controlarse la desviación angular de la superficie de corte (en la dirección del chorro) y la profundidad de las estrías o marcas en el sentido de recorrido (dirección de avance del corte). La norma establece también que ambos requisitos pueden suavizarse si las chapas o componentes estructurales se van a soldar en la superficie del corte.

'Oxicorte'

Detalle de la norma europea EN 1090-1-1993 referente al acabado
de las superficies de corte para estructuras metálicas

Los distintos errores observados por causas tecnológicas, se pueden clasificar en función del daño o defecto causado en la chapa. Esta clasificación se establece con la finalidad de reconocer sus causas y posibilitar su posterior remedio. Debe hacerse notar que los errores son de tipo individual, es decir, debidos principalmente a un sólo parámetro, pero la combinación de varios de ellos puede dar lugar a contradicciones en los pronósticos de las causas que los originaron. También debe considerarse que para la elaboración de los defectos aquí listados no se han tenido en cuenta causas externas al proceso, como vibraciones de la propia máquina o de otras máquinas próximas en el taller, etc. Se asume además que el O2 empleado es de pureza estándar industrial.

Defectos en el filo superior del corte

Fusión de las esquinas. El filo del corte, presenta un redondeo excesivo debido a la fusión del material en dicha zona. Este defecto se debe principalmente a una velocidad de corte demasiado baja o a una llama de corte (presión de O2) demasiado fuerte. También se puede deber a una distancia boquilla-chapa demasiado grande o demasiado pequeña o a una mezcla con demasiado O2 (figura 5a) 

Formación de cadena de gotas fundidas. La cadena de gotas fundidas de la figura 5b, formadas sobre el filo de corte son debidas a suciedad, óxidos, etc. existentes en la superficie de la chapa. En segundo orden de magnitud pueden deberse a una distancia excesivamente pequeña entre boquilla-chapa. 

Filo de corte colgante. La formación de un filo de corte colgante, con forma convexa sobre el filo ideal (a escuadra), se debe a una llama demasiado fuerte. Aún cuando la presión y mezcla de O2 es correcta se puede producir este defecto si la distancia entre boquilla y chapa es pequeña o la velocidad de corte es excesivamente lenta (figura 5c). 

Borde separado de la zona de corte con adherencia de escorias. En la figura 5d se puede observar este error causado generalmente por una distancia de la boquilla a la chapa demasiado grande. Cuando la distancia es la correcta, se puede producir por una presión del O2 de corte demasiado alta.

'Oxicorte'

Fig. 5.- Defectos propios de la arista superior del perfil cortado (Messer)

Defectos en la superficie del corte: irregularidades

Todas las desviaciones e irregularidades de la superficie ideal de corte se definen de acuerdo a la distancia entre dos planos paralelos, separados por la sangría y creados por contacto entre la llama y los puntos superior e inferior de la chapa sobre el perfil de corte. Teóricamente, el ángulo correcto de la chapa con la superficie cortada debe ser de 90º, de forma que la sangría debe permanecer constante a lo largo de todo el espesor de la chapa.

Concavidad bajo el borde superior. La concavidad que se produce en la parte inmediatamente inferior al borde superior de la superficie de corte se debe a una presión de O2 demasiado alta, que produce un chorro turbulento inicialmente, volviéndose laminar al penetrar en la chapa. Este tipo de daños revela también suciedades en la boquilla (figura 6a). 

Estrechamiento del filo (sangría convergente). Este defecto se produce cuando ambas superficies de corte (derecha e izquierda), convergen hacia la parte inferior. Claramente indica un chorro de corte débil que puede ser debido a una velocidad demasiado alta, alta distancia de la boquilla o al empleo de una boquilla de diámetro demasiado pequeño para el espesor de la chapa que se quiere cortar (figura 6b). 

Ensanchamiento del filo (sangría divergente). Es el defecto contrario al anterior, se consideran también las causas opuestas (figura 6c). 

Sección cóncava de la superficie del corte. La concavidad se produce a lo largo de toda la superficie, particularmente en la zona media (figura 6d). Se produce principalmente por una velocidad de corte demasiado elevada o por utilizar poca presión de O2. Otras causas secundarias son debidas a la boquilla, diámetro pequeño para el espesor considerado, suciedad o deterioro, etc. 

Sección ondulada de la superficie del corte. La sección transversal de corte presenta en este caso unas inflexiones cóncavas y convexas alternadas (figura 6e). Como en la mayoría de éstos defectos, la alta velocidad de corte es la causa primordial. En este caso, el empleo de boquillas demasiado grandes o su vibración (causada por suciedad a lo largo de la guía, etc.) pueden también originar estas ondulaciones. 

Superficie de corte desviada de la vertical. Si las superficies son paralelas, sin defectos en su interior, debemos presuponer que la presión, velocidad, y distancia de la boquilla son correctas. Por lo tanto, este defecto sólo puede ser debido a un incorrecto posicionamiento angular de la antorcha. Ocasionalmente puede producirse por defectos superficiales o suciedad en la chapa (figura 6f). 

Borde inferior redondeado. En la figura 6g se observa este defecto, pudiendo ser más o menos severo en función de ciertos daños sufridos por la boquilla. También puede producirse cuando la velocidad de corte es muy alta (flujo muy turbulento de la llama) 

Escalón en el borde inferior. Se trata de un defecto similar al anterior. Las causas son también las mismas aunque predominando el exceso de velocidad (figura 6h) 

Dirección defectuosa del corte y superficie transversal ondulada. La superficie de corte no sigue una línea recta, sino que presenta un contorno ondulado (figura 6i). Esta irregularidad en la dirección del corte se debe principalmente al exceso de velocidad o al elevado contenido de los aleantes. Causas secundarias pueden ser la suciedad o daños en la boquilla, contenido en Carbono elevado o llama con exceso de gas comburente. Si el control de la velocidad se hace de forma irregular también se manifiesta de esta forma.

'Oxicorte'

Fig. 6.- Defectos en la superficie de la pieza cortada: Irregularidades (Messer)

Defectos en la superficie del corte: marcado

La separación y dirección de las líneas de marcado, forman un patrón que delata cómo se está realizando el proceso. Las normas DIN 2310 y EN 1090-1-993, detallan cual debe ser el patrón de marcado ideal y qué profundidad pueden tener las marcas. El patrón ideal debe tener las marcas formando ángulo recto con el borde superior del corte y una pequeña desviación hacia atrás en el sentido de la marcha, con el borde inferior. Cualquier desviación, tanto en la dirección de las líneas de marcado cómo en la profundidad, denotará un mal empleo de alguno de los parámetros.

Excesiva deflexión del marcado inferior. Es un defecto muy usual en este tipo de procesos y quizás el menos importante. La excesiva velocidad de corte es la causa principal. Cuando las exigencias de acabado no sean muy severas, es preferible utilizar una alta velocidad de corte aún cuando las marcas presenten dicha deflexión (figura 7a). 

Marcado superior con deflexión. El patrón superior se encuentra trasladado hacia la parte de atrás. Se debe a un ángulo incorrecto de la antorcha en la dirección del corte. (Figura 7b). 

Excesiva deflexión del marcado inferior hacia adelante. Normalmente indica que hay un defecto en la boquilla que produce un flujo de la llama muy turbulento (figura 7c). 

Deflexiones locales del patrón de marcado. Las irregularidades de las marcas del patrón que se manifiestan por deflexiones en uno u otro sentido (hacia adelante o hacia atrás) como las de la figura 7d, son causadas por líneas de segregación, inclusiones distribuidas (de zonas con distinta concentración de aleantes), inclusiones de escoria y otros defectos similares sobre la chapa. 

Profundidad del marcado excesiva. Cuando en sentido transversal al corte, la profundidad de las marcas es excesiva, e independientemente del patrón de marcado que quede grabado sobre la superficie, esto indica que la velocidad de desplazamiento de la antorcha es demasiado alta o irregular. También puede deberse a una distancia demasiado corta entre boquilla-chapa (figura 7e). Irregularidades en la profundidad del marcado. Las diferencias en cuanto a las profundidades de marcado, pasando desde un marcado normal al del caso anterior y viceversa (figura 7f), ponen de manifiesto que se ha producido irregularidad o exceso en la velocidad de corte.

'Oxicorte'

Fig. 7.- Defectos en la superficie del corte: Marcado (Messer)

Defectos en la superficie del corte: cortes incompletos

Son defectos caracterizados por la pérdida de continuidad del corte, produciendo defectos de separación, total o parcial, entre las superficies de corte.

Zonas aisladas de corte interrumpido.  En la figura 8a, se puede observar un defecto de este tipo, que se manifiesta por la aparición de un triángulo de material remanente, no cortado, en la parte inferior. Como es de esperar, se debe a una velocidad de corte excesiva o a una llama demasiado débil que no traspasa todo el espesor de la chapa. 

Grupos de zonas de corte interrumpido.  Cuando se produce el mismo defecto anterior, pero esta vez en forma de grupos aislados e irregulares distribuidos a lo largo de una zona, significa no sólo que la velocidad es demasiado alta (llama demasiado débil) sino que además hay zonas oxidadas, escoria, etc. en la superficie de la chapa (figura 8b). 

Zonas erosionadas en la parte inferior. Este fenómeno, caracterizado por grandes zonas erosionadas, durante intervalos irregulares, situados en la parte inferior (figura 8c), es una consecuencia usual del empleo de una velocidad de corte excesivamente lenta.

'Oxicorte'

Fig. 8.- Defectos en la superficie de corte: Cortes Incompletos (Messer)

Defectos por la adhesión de escoria

Los depósitos de escoria en la parte inferior o central de la superficie del corte son un defecto muy perjudicial para el proceso puesto que sólo pueden ser eliminados con dificultad.

Barras de escoria adherida en la parte inferior. La formación de una "cadena" de escoria en el borde inferior de la superficie de corte (figura 9a) puede deberse a valores excesivamente bajos de la velocidad, aunque la causa más usual consiste en el empleo de boquillas demasiado pequeñas para el espesor. Otras causas secundarias son, una llama demasiado fuerte, o una llama con alto contenido de gas comburente 

Zonas de escoria incrustada en la superficie de corte. El defecto que se observa en la Figura 9b, se debe a un contenido en aleantes demasiado alto.

'Oxicorte'

Fig. 9.- Defectos por adhesión de escoria (Messer)

Defectos de agrietamiento

Las grietas pueden aparecer dentro o sobre la superficie de corte y son atribuibles al material. Las grietas visibles (sobre la superficie) son mucho más frecuentes que las internas. 

Grietas en la superficie de corte. Las grietas que se esquematizan en la figura 10a, siempre visibles externamente, se producen por contenido en carbono o en aleantes demasiado elevado, acero susceptible a rotura térmica, insuficiente tratamiento térmico de la pieza, enfriamiento demasiado rápido, etc. 

Grietas internas en las proximidades a la superficie de corte. Las grietas aparecen dentro de la chapa, en zonas cercanas a la superficie de corte, sólo son visibles en una sección transversal (figura 10b). Las causas son análogas a las del caso anterior.

'Oxicorte'

Fig. 10.- Defectos de agrietamiento (Messer)

NORMAS DE SEGURIDAD EN EL OXICORTE

Un equipo de oxicorte está compuesto por dos bombonas de acero de dos gases comprimidos a muy alta presión y muy inflamables que son el oxígeno y el acetileno. A pesar de las medidas de seguridad que se adoptan, se producen accidentes por no seguir las normas de seguridad relacionadas con el mantenimiento, transporte y almacenaje de los equipos de oxicorte.

En España existe la Norma NTP 495 del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, donde se establecen de forma pormenorizada las prevenciones de seguridad que se deben de adoptar con los equipos de oxicorte y soldadura oxiacetilénica. La mayor peligrosidad del oxicorte radica en que la llama de la boquilla puede superar una temperatura de 3100ºC, con el consiguiente riesgo de incendio, explosión o de sufrir alguna quemadura.

APLICACIONES DE OXICORTE

Oxicorte bajo el agua

El oxicorte bajo el agua es hoy día un procedimiento corriente de destrucción y recuperación de restos de naufragios, de demolición de diques y otros trabajos submarinos.

Para asegurar la inflamación de la mezcla oxiacetilénica y la estabilidad de la llama es preciso alejar el agua de la boquilla. Se puede concebir un pequeño colector adaptado al extremo de la boquilla de salida de los gases, al cual se hace llegar aire comprimido. Los constructores franceses han perfeccionado el procedimiento utilizando directamente los productos de la combustión de la llama para eliminar el agua. La cabeza del soplete va provista de una pequeña cámara de expansión que concentra los productos de la reacción.

La llama oxiacetilénica de corte, corresponde a la reacción de combustión total del acetileno, con 2,5 volúmenes de oxígeno, en vez de 1,2 que es el correspondiente a la llama de corte ardiendo en el aire.

Por otra parte, los sopletes están provistos de una pequeña llama oxiacetilénica, que constituye una lamparilla para permitir el encendido de la llama bajo el agua.

Los sopletes de corte bajo el agua deben ser de alta presión de acetileno, pero ésta no puede sobrepasar los 1,5 Kg. /cm2 a causa de su descomposición explosiva. Esto la profundidad de operación que no puede superar lo 10 metros. Por encima de este límite, el acetileno hay que sustituirlo pos el hidrógeno, que no presenta estos inconvenientes.