Procesos de Fabricación I. Guía 1

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PROCESOS DE FABRICACIÓN I

Procesos de Fabricación I. Guía 9 y 10

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Tema: SOLDADURA OXIACETILÉNICA

Soldadura oxiacetilénica

Al finalizar la práctica, el alumno será capaz de:

Definir el concepto de soldadura oxiacetilénica.

Describir los gases utilizados en soldadura con llama.

Conectar y utilizar el equipo para efectuar soldadura oxiacetilénica.

Identificar los riesgos que conlleva el proceso de soldadura con llama, y en

consecuencia emplear las normas de seguridad necesarias.

Definición:

Es un procedimiento de fusión con llama (fuente de calor) que permite unir

piezas ferrosas y no ferrosas, utilizando el calor producido por la combustión de

la mezcla de los gases oxígeno - acetileno u oxígeno - propano. Con estos procesos

se puede soldar con o sin material de aporte; cuando este es de la misma naturaleza

de las piezas a unir se le llama soldadura autógena.

El contenido de los gases necesarios para llevar a cabo la soldadura

oxiacetilénica viene envasado en cilindros metálicos cuyas características son:

El cilindro para el oxígeno generalmente es de color verde, según normas, y

debe ser fabricado de un material que soporte una presión de 2200psi y que a

la vez tenga propiedades de elasticidad. Para comprobar si está manteniendo su

elasticidad se le hacen pruebas hidrostáticas.

El cilindro para el acetileno [Carburo de calcio + Agua (CaC2 + H2O)]

generalmente es de color rojo, de acuerdo a normas, este debe soportar una

presión de 340psi.

El gas acetileno por ser un gas artificial no se puede comprimir a mas de

15psi; para poder comprimirlo a 340psi el cilindro de acetileno tiene una

característica peculiar la cual consiste en contener, dentro del cilindro, una

masa porosa (panal de asbesto) con acetona el cual es un componente que hace

más compresible dicho gas.

Objetivos Específico

Marco Teórico

Contenidos

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Es recomendable recargar el cilindro de acetileno con un residuo de

aproximadamente 10 psi de presión.

Las mangueras están diseñadas para trabajar bajo una presión de 200psi

máximo.

La función de los manómetros es la de proporcionar una lectura de presión y así

poder reducir una presión alta a una presión baja, con el propósito de evitar daños

a los controladores ó válvulas del soplete; ya que la presión de trabajo para la

tarea de soldadura es: 20 psi el O2 y 5 psi el C2H2; y para cortar las presiones de

operación son: 40 psi para el O2 y 5-7 psi para el C2H2. Es necesario destacar que

son tres tipos de procesos, de acuerdo con la presión de trabajo del acetileno

(C2H2):

Alta presión. Cuando el acetileno trabaja a una presión que varía entre 4.26 a

7.1 psi.

Mediana presión. Cuando el acetileno trabaja a una presión que varía entre 1.42

a 4.26 psi.

Baja presión. Cuando el acetileno es mantenido a una presión común, descontando

las pérdidas de las válvulas y los conductos

Este proceso se vuelve ineficiente al soldar materiales con un espesor mayor a

los 6mm, ya que implica mayor tiempo al soldar y mayor costo.

El diámetro de la varilla del material de aporte debe ser igual a la mitad del

espesor de la chapa más un milímetro. Por ejemplo para una chapa de 2mm la varilla

será Ø = 2/2 + 1 = 1 + 1 = 2mm; para una chapa de 4mm la varilla será Ø = 4/2 +1 =

2 +1 = 3mm.

MATERIALES QUE SE PUEDEN SOLDAR CON EL PROCESO OXIACETILENO:

Antimonio

Aluminio

Latón

Bronce

Cobre

Fundición > del 1.8 ó 2.2 % de C

Estaño

Acero

En los aceros, el cuidado que se debe tener es el de no eliminar ciertas

propiedades de dureza debido al calentamiento excesivo. Para los aceros medios y

altos al carbono el efecto térmico del calentamiento es significativo, no así para

el acero inoxidable ya que a este último le elimina completamente las propiedades

que lo caracterizan; por lo tanto, este proceso de soldadura no es aplicable para

el acero inoxidable.

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TIPOS DE LLAMAS DE OXIACETILENO.

La temperatura alcanzada can la llama oxiacetilénica, es de 3200 ºC (5792 ºF)

en la punta del dardo; para facilitar el trabajo del soldador, se establecieron

tres tipos de llamas

• Llama carburante o reductora

• Llama neutra o normal

• Llama oxidante

En la Figura 1 se muestran las características de las cuatro llamas antes

mencionadas.

Fig. 1 Características de las llamas

La llama carburante se caracteriza por tener más acetileno que oxígeno. Son

temperaturas bajas, por ello se usa para soldar materiales con punto de fusión

bajo.

La llama neutra tiene la característica de soldar materiales como aquellos

donde se utiliza la llama carburante, con la diferencia que con esta llama se debe

actuar con mayor velocidad a causa del oxígeno. Es la llama correcta para soldar

aceros; contiene la cantidad exacta de oxígeno y acetileno, cuando esta llama se

Procesos de Fabricación I. Guía 9 y 10 4

aplica al acero, éste se calienta muy rápido pero no afecta a la soldadura de

ningún modo.

La llama oxidante tiene la proporción de oxigeno mayor que la de acetileno,

observándose una disminución en el dardo o cono brillante; se utiliza por lo

general para soldar latón, sin embargo se necesita mucha habilidad por parte del

operador. Esta llama también consta de dos partes: un cono exterior y un cono

interior puntiagudo; hay también un silbido en la boquilla que produce un sonido

áspero muy diferente del sonido suave de la llama neutra.

En la figura 2 se muestra la temperatura de una llama neutra cuando se encuentra

bien regulada.

Fig. 2 Temperatura de una llama neutra

Lámina negra de 2 ½” x 3/64” x 100mm

Alambre de amarre

Botella de acetileno y de oxígeno

Manómetros de alta y baja presión para ambos tipos de gases

Juego de sopletes y boquillas de soldadura

Herramientas necesarias para instalación de accesorios

Cepillo de alambre

Tenaza alicate

Equipo Bibliografía Guía 1

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PASOS PARA ARMAR EL EQUIPO DE SOLDADURA OXIACETILENA.

Existe una rutina que se debe seguir, la cual se estableció para proteger al

operario y el equipo

1. Amarre los cilindro con una cadena a un objeto estacionario conservándolos en

posición vertical. (Fig. 2)

2. Quite las tapas que protegen las válvulas. (Fig. 3)

3. Sople el polvo de la conexión del regulado abriendo y cerrando la válvula

rápidamente. (Fig. 4) Asegúrese de que no apunte a nadie con la salida de la

conexión, manténgalo retirado de cualquier llama. Párese por un lado mientras

sopletea el polvo.

4. Compruebe que no están dañadas las roscas del cilindro y del regulador. Acople

el regulador de oxígeno al cilindro de oxígeno y el regulador de acetileno al

cilindro de acetileno. (Fig. 5)

5. Compruebe que ha sacado el tornillo ajustador de presión. Soplete el polvo que

puede haber en el regulador. Esto se hace abriendo lentamente la válvula y luego

manteniendo el tornillo ajustador de presión hasta que empieza a fluir el gas

por la abertura donde se conectará la manguera. Cierre la válvula del cilindro y

regrese el tornillo ajustador de presión. Siga esta rutina con los dos

reguladores.(Fig. 6)

6. Acople la manguera de oxígeno a su regulador de oxígeno y la manguera de

acetileno a su regulador de acetileno. Antes compruebe que las roscas no estén

dañadas. (Fig. 7)

7. Acople el otro extremo de la manguera a la admisión de oxígeno del soplete y la

manguera de acetileno en el lado correspondiente del soplete. Antes debe

comprobar que las roscas no estén dañadas. Recuerde que la manguera de oxígeno

es verde y tiene roscas derechas y que la manguera de acetileno es roja y tiene

roscas izquierdas.

8. Acople la boquilla de soldar al soplete.

9. Abra lentamente las válvulas de los cilindros de oxígeno y de acetileno.

Recuerde que debe abrir totalmente la de oxígeno y 1 ½ vueltas la de acetileno.

10. Asegúrese de que las válvulas de aguja del soplete estén cerradas. Introduzca uno por uno, los tornillos ajustadores de presión, hasta obtener la presión

deseada. El equipo se encuentra armado y listo para revisarlo buscando fugas.

Procedimiento Bibliografía Guía 1

Procesos de Fabricación I. Guía 9 y 10 6

Fig.2 Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 6

Fig. 7

Procesos de Fabricación I. Guía 9 y 10 7

PASOS PARA EL ENCENDIDO DEL SOPLETE

1. Compruebe que el equipo está completamente armado y las válvulas del soplete

cerradas.

2. Después de seguir las reglas indicadas anteriormente, abra las válvulas

principales de los cilindros o de las líneas de gas.

3. Establezca la presión deseada en los manómetros, metiendo los tornillos

ajustadores de presión uno por uno.

4. Sostenga el soplete con una mano con las válvulas hacia arriba, y sostenga el

encendedor con la otra mano.

5. Abra la válvula de acetileno del soplete ¼ de vuelta o menos.

6. Mantenga el encendedor cerca de la boquilla y encienda el gas.

7. Abra completamente la válvula del acetileno (o menos) del soplete.

8. Abra despacio la válvula del oxígeno del soplete.

PASOS PARA EXTINGUIR LA LLAMA.

a. Cierre totalmente la válvula de acetileno del soplete.

b. Cierre totalmente la válvula de oxígeno del soplete.

c. Recuerde que para cerrar las válvulas en los cilindros estas deben girarse a la

derecha. La válvula de acetileno se cierra primero para evitar depósitos de

carbón en la boquilla.

PRÁCTICA:

Atienda las instrucciones del responsable del laboratorio y realice las

operaciones siguientes:

1° Corrimiento de cordón de soldadura por fusión sin material de aporte.

Dirija el soplete hacia la izquierda, que forme con la superficie del material un

ángulo entre 60° y 70°, haciendo movimiento de costura en óvalos.

2° Soldadura a la izquierda con material de aporte.

Soldadura a la izquierda o hacia delante; es el método clásico de soldadura y es

aplicable a toda clase de metales y aleaciones, indicado hasta para chapas de

espesores de 6mm. Para metales con punto de fusión bajo el ángulo entre el

soplete y la pieza a soldar estará entre 25° y 45°. Cuando es necesaria mayor

penetración el ángulo se eleva hasta los 90°.

3° Unión a tope con soldadura oxiacetilénica.

Fije la pieza por puntos de soldadura, dejando entre los bordes una separación

equivalente a la mitad el espesor de la pieza a unir, aproximadamente. Para la

obtención del cordón, se da al soplete un movimiento de oscilación, al empezar

debe ser más lento hasta que se inicie la fusión; cuando se llega al final el

cordón de soldadura tiende a ensancharse, por lo que se debe aumentar la

velocidad de avance del soplete. Si una vez comenzada la soldadura se debe

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interrumpir por cualquier causa, será necesario calentar el cordón en los últimos

2 a 20mm, antes de reiniciar el trabajo.

NOTA: DEBE REGULAR LAS PRESIONES PARA UN PROCESO DE SOLDADURA; 5psi PARA EL

ACETILENO y 20psi PARA EL OXÍGENO.

Investigue ampliamente sobre los procesos de corte por plasma y oxicorte.

¿En qué consiste la centralización de un sistema oxiacetilénico?. Incluya un

diagrama de este tipo de sistema.

Nota: reporte de 3 a 4 páginas.

Manual de Soldador

OXGASA

Soldadura, Aplicaciones y Prácticas

Henry Horwitz

Editorial Alfaomega

Tecnología de los Procesos de Soldadura

P. T. Houldcroft

Editorial Ceac

Manual de Soldadura con Llama

Gonzáles Vásquez, J.

Investigación Complementaria Guía 3 Guía 4 fía

Bibliografía Bibliografía Guía 1

Procesos de Fabricación I. Guía 9 y 10 9

EVALUACION

% 1-4 5-7 8-10 Nota

CONOCIMIENTO

20% Conocimiento deficiente de los fundamentos teóricos

Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos

Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos

15% Aplicación deficiente de la simbología

Aplicación incompleto de la simbología

Aplicación excelente de la simbología

15% Uso deficiente de los accesorios solicitados

Uso incompleto de los accesorios solicitados

Uso excelente de los accesorios solicitados

15% Aplicación deficiente de las normas de seguridad

Aplicación incompleta de las normas de seguridad

Aplicación excelente de las normas de seguridad

APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO

15% Resultados de la práctica son deficientes

Resultados de la práctica son buenos

Resultados de la práctica son excelentes

10% No tiene actitud proactiva.

Actitud propositiva y con propuestas no aplicables al contenido de la guía.

Tiene actitud proactiva y sus propuestas son concretas.

ACTITUD

10% Demuestra pocos valores profesionales

Demuestra regulares valores profesionales

Demuestra buenos valores profesionales

TOTAL 100%

Máquina No: Máquina No:

Alumno: Alumno: Docente: Docente:

GL: GL:

Fecha:

Guía 9: SOLDADURA OXIACETILÉNICA

Hoja de cotejo: Docente: Máquina No: GL: a

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