3 diseño de uniones soldadas

8/3/2019 3 diseo de uniones soldadas

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TECSUP- PFR Reconstruccin por Soldadura

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UNIDAD III

DDIISSEEOO DDEE UUNNIIOONNEESS SSOOLLDDAADDAASS

Una soldadura bien ejecutada ha empezado necesariamente en una junta bienpreparada.

Figura 3.1 Tipos de juntas mas comunes.

a) Preparacin de las juntas para la soldaduraLa juntas.- La Junta es la parte a rellenar de metal situada entre 2 o ms planchaso piezas, que tienen los bordes convenientemente preparados. Las figurassiguientes muestran las formas fundamentales de juntas.

b) Finalidad de la juntaLa finalidad de la preparacin de la junta es asegurar la penetracin deseada en lasoldadura y facilitar la operacin de soldar con miras a obtener una unin deexcelente calidad.

c) Eleccin del tipo de juntaUna cuestin de suma importancia en el trabajo de soldar por arco es la seleccindel mejor y ms adecuado tipo de junta a utilizar en cada aplicacin concreta.

La mejor junta es la que, con un mnimo costo, satisface todas las condiciones deservicio. Al seleccionar la junta, deben tomarse en cuenta tres factores:

La carga y sus caractersticas, es decir si la carga es de traccin o decomprensin y si existe alguna combinacin de esfuerzos de doblado, fatiga o

choque.


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Reconstruccin por Soldadura TECSUP - PFR

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La forma en que la carga es aplicada, o sea si su accin es continua, variable oinstantnea.

El costo de preparacin y de la ejecucin, propiamente dicha de la soldadura.

Otros aspectos, que deben tenerse en cuenta, son los efectos del alabeo, la comodidadpara soldar y la uniformidad y apariencia de la soldadura.

1. TIPOS DE JUNTAS

1.1. JUNTAS A TOPE

JUNTA A TOPE SIMPLE

Figura 3.2 Junta a Tope simple.

Satisfactoria para todas las cargas corrientes. Requiere fusin completa y total. Recomendable para espesores menores de 6 mm. Preparacin sencilla. La separacin de los bordes depende del espesor de las planchas.

El costo de preparacin es bajo, slo requiere el emparejamiento de losbordes de las planchas a soldar.

JUNTA A TOPE EN "V"

Figura 3.3 Junta a Tope en v


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Apropiada para todas las condiciones de carga. Aplicable en planchas de 5 a 12 mm, no siendo muy corriente aplicarla en espesores menores.

El ngulo de la junta es de 60.

La preparacin de la junta es ms cara que para la junta a tope simple.

JUNTA A TOPE EN "DOBLE V" O "X"

Figura 3.4 Junta a Tope en Doble v O x.

Satisfactoria para todas las condiciones normales de carga. Para planchas de un espesor mayor de 12 hasta 20 mm, siempre y

cuando sea posible soldar por ambos lados.

La junta en X consume ms o menos la mitad de electrodos que la junta atope en V, pero en cambio es ms costosa su preparacin.

JUNTA A TOPE EN "U" SIMPLE

Figura 3.5 Junta a Tope en U Simple.

Para trabajos de la ms alta calidad. Apropiada para todas las condiciones de carga.


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No requiere mecanizado alguno para la preparacin de los bordes delas planchas. Se usa para todas las planchas de espesores corrientes.

Especialmente para trabajos en que las cargas sometan a la soldadura

a un esfuerzo cortante longitudinal.

De todos los tipos de juntas en T, sta es la que consume mayor cantidadde electrodos, lo que es compensado por el bajo costo de la preparacin.

Junta en "T" con borde en "V"

Figura 3.8 Junta en T con borde en V.

Apta para soportar mayores cargas que la junta de borde plano, yaque las tensiones estn mejor distribuidas.

Empleada usualmente para planchas de 12 mm o menos, cuando laspiezas pueden soldarse slo por una cara.

Consume menos electrodos que la junta de borde plano, pero lapreparacin de los bordes es de un costo mayor.


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JUNTA EN "T" CON BORDES EN DOBLE "V"

Figura 3.9 Junta en T con borde en doble V.

Usada para la unin de planchas gruesas, cuando las piezas puedensoldarse por ambos lados.

Apropiada para soportar grandes esfuerzos de corte, longitudinales otransversales.

El maquinado es ms caro que para la junta en V, pero el consumo deelectrodos es menor que en la junta de bordes planos para igualesespesores de plancha.

1.3. JUNTAS EN SOLAPE

JUNTA DE SOLAPE DE RINCN SIMPLE

Figura 3.10 Junta de solape de rincn simple.

Usada con mucha frecuencia. No requiere preparacin alguna en los bordes de las planchas.

Si las cargas a soportar no son grandes, este tipo de junta resultaapropiada para soldar planchas de todos los espesores, pero cuando


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existen esfuerzos de fatiga o de impacto, debe estudiarse detenidamentela distribucin de las tensiones.

JUNTA DE SOLAPE DE RINCN DOBLE

Figura 3.11 Junta de solape de rincn doble.

Apropiada para condiciones ms severas de cargas que las que pueden

satisfacerse con la junta anterior. Para cargas muy pesadas debe usarse la junta a tope.

2. PREPARACIN DE LA JUNTA

2.1. LA AMOLADORA MANUAL

Las amoladoras manuales son mquinas porttiles utilizadas en laeliminacin de rebabas (desbarbado), acabado de cordones de soldaduray preparado de juntas de soldadura.

El principal riesgo de estas mquinas estriba en la rotura del disco, quepuede ocasionar heridas de diversa consideracin en manos y ojos.Tambin debe tenerse en cuenta el riesgo de inhalacin del polvo que seproduce en las operaciones de amolado, especialmente cuando se trabajasobre superficies tratadas con cromato de plomo, minio, u otrassustanciaspeligrosas.

Figura 3.12 Presentacin de una amoladora manual.


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2.2. DISCOS DE CORTE Y DESBASTE

Estos productos operan en mquinas porttiles, caracterizndose por

remover gran cantidad de material por unidad de tiempo. As como losdiscos de corte, los discos de desbaste tambin son construidos conmallas de fibra de vidrio, las que garantizan la resistencia del productodurante la operacin.

Los discos ms usados en soldadura son los del tipo de desbaste y corte:

Figura 3.13 Presentacin y operacin de los discos de desbaste y corte.


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3. DEFECTOS EN LA OPERACIN Y POSIBLES SOLUCIONES

3.1. CORTE POR ARCO AIRE

En este proceso se emplean los siguientes elementos: compresor de aire,fuente de energa, portaelectrodo y electrodo.


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Figura 3.14

EQUIPO DE AIRE COMPRIMIDO

Se utilizar un compresor para el suministro del aire comprimido, sepuede utilizar nitrgeno o gas inerte cuando no sea posible elsuministro de aire comprimido, pero no se debe utilizar oxgeno. Conlos portaelectrodos normalmente empleados, se recomienda unapresin de trabajo del aire comprimido de 6 Kg/cm2. Si esta presinbaja, a menos de 5 Kg/cm2, el funcionamiento no es correcto. Elcaudal de aire vara, en funcin del tipo de portaelectrodos empleado,

entre 700 a 1000 litros/minuto.

FUENTE DE ENERGA

Normalmente se utilizar corriente continua polaridad inversa(electrodo conectado al positivo), puede utilizarse corriente alternapero el proceso ser menos eficaz. Se recomiendan las fuentes decorriente continua de intensidad constante. La fuente deber poseeruna tensin de vaco de al menos 60 Voltios.

PORTAELECTRODO

El til principal del proceso arco-aire lo constituye su portaelectrodoespecial. Este elemento es de aspecto exterior muy parecido alportaelectrodos utilizado en el soldeo por arco con electrodosrevestidos. El portaelectrodo est alimentado por corriente elctricaprocedente de la fuente de energa a travs de un cable y por el airecomprimido a travs de una manguera. El chorro de aire saleparalelamente al electrodo por unos orificios que se encuentran en elcabezal, formando parte de una plaquita giratoria que permite orientarel electrodo y, a la vez, que el chorro de aire salga paralelo a ste porsu parte inferior. En el mango tienen un botn para regular la vlvulade salida de aire.


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ELECTRODOS

Los electrodos son de grafito, recubiertos de una fina capa de cobre.

La capa de cobre facilita el paso de la corriente elctrica adems deevitar la erosin del electrodo que se originara por el chorro de aire.

El electrodo podr moverse de derecha a izquierda o viceversa, perosiempre el aire deber circular por debajo del electrodo y paralelo a l,adems siempre se deber posicionar hacia adelante. El ngulo deinclinacin depender de la profundidad que se desee obtener, cuantomayor sea el ngulo de inclinacin respecto a la pieza mayor ser laprofundidad del corte o surco.

Figura 3.15

3.2. ELECTRODOS DE CORTE Y BISELADO

Caractersticas:

Electrodo diseado para biselar y achaflanar todos los metales, usandocualquier equipo convencional de arco elctrico de corriente continua oalterna.

No requiere equipo de oxgeno. De muy fcil aplicacin. Debe colocarse en posicin casi paralela a la

pieza o plancha que se desea biselar, como se hara con un formnsobre madera.

CHAMFERCORDSoldaduras Especiales

Electrodo para biselar yranurar cualquier metal

Extremo: RojoPunto : ---lGrupo : ---l


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Una vez encendido el arco, empuje y jale, tal como si estuvieracortando con un serrucho, tratando de mantener un ngulo de 45entre el electrodo y la pieza.

Corriente y Polaridad:

Para corriente alterna o continua Electrodo al polo positivoMaterial a Cortar Electrodo Amperaje

Hasta 1/18 3/32 2,5 mm. 80 180

De 1/8 a 1 1/8 3,25 mm. 150 350

De a 1.1/2 5/32 4,0 mm. 160 375

De 1.1/2 a 3 3/16 5,0 mm. 175 400

3 hasta ms 6,3 mm, 275 500

Aplicaciones:

Aplicable en toda posicin sobre materiales difciles o imposibles decortar con equipo oxi-acetilnico, como por ejemplo fierro fundido,aceros inoxidables, nquel y sus aleaciones, aluminio, cobre y susaleaciones, etc.

Para muescado, remocin de defectos, descabezar pernos y remaches. Perforacin y corte en general.


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