SOLDADURAIPEGA

EXPOSITOR: ENRIQUE SARMIENTO S.

SOLDADURASOLDAR.- Es un proceso de unin intima de materiales que produce coalescencia localizada (soldadura) calentndolos a temperatura de soldado con o sin aplicacin de presin, con o sin aplicacin de material de aporte.APLICACIONES.- Innumerables, se aplica en todo el que hacer humano hoy en da muy divulgado, en construcciones estructurales, navales, tanques, recipientes a presin, gasoductos, oleoductos, maquinas etc.Suelda todos los metales especialmente los aceros que su aplicacin esta por el 75% para los ordinarios y un 11% los aceros especiales, fundidos , el resto un 14% para el resto de los metales como las aleaciones de aluminio, de cobre, de magnesio, nquel y otros

FISICA DE ARCO El arco elctrico es una descarga de corriente en un medio gaseoso. Para efectos prcticos, el arco en soldadura, se puede considerar como un conductor gaseoso en el cual se transforma la energa elctrica en calor. El arco elctrico es la fuente calor que utilizan todos los procesos de soldeo por arco, siendo la energa de mayor utilizacin para el soldeo a nivel mundial. Propiedades de arco.- Proporciona Alta Intensidad de Calor Dependiendo del proceso de soldeo y de la zona del arco, la temperatura puede ser desde 3,200 C hasta ms de 20,000 C. La temperatura del arco plasma para corte de metales puede llegar a 30,000 C. Se puede controlar con parmetros elctricos En los procesos de electrodo revestido y soldeo TIG es comn ajustar la potencia del arco mediante la intensidad de corriente. En los procesos semiautomticos se utilizan la intensidad y la tensin para ajustar las propiedades del arco. Con ayuda de la electrnica tambin se ajustan los parmetros de tiempo e intensidad para el arco pulsado

PARTES DE UNA UNION SOLDADAZONA FUNDIDARAIZMATERIAL BASEZONA DE PENETRACIONZACLINEA DE FUSION

CICLOO TERMICOESQUEMACORDON CHARCO DE METAL METAL BASESOLIDIFICACIONENFRIAMIENTO DEL CORDON1.Calentamiento del metal base2.Fusin y mezcla del material de aporte y metal base3.Solidificacin4.Enfriamiento del cordn y el metal baseLa presencia del ciclo trmico es la causa de las diversas transformaciones que puede presentar la micro estructura de la unin soldada (cordn)

ZONA AFECTADA POR EL CALOR ZACLa zona afectada por el calor es aquella zona del metal base que se afecta en sus propiedades mecnicas y micro estructurales debido al calor generado durante el soldeo.FACTORES QUE INFLUYEN:La mayor conductividad trmica del material baseCuanto mayor sea la cantidad de calor aportadoCuanto menor sea el espesor del material base

CARACTERISTICAS DE LA ZAC

Las transformaciones micro estructurales producidas en el metal base estn relacionadas con el valor de la temperatura alcanzada, la velocidad de enfriamiento y la composicin qumica del material en especial el porcentaje de carbono.La zona A es la de crecimiento de grano y de sobrecalentamiento en esta se alcanza una temperatura de 1100 C y la velocidad de enfriamiento es grande. Es posible encontrar estructura Widmanstaetten. A mayor porcentaje de carbono es posible la presencia de martensita.La zona B es la zona de afino de grano la temperatura que se alcanza esta entre 850C y 1100 C, las velocidades de enfriamiento no son muy altas.La zona C o de transicin La temperatura varia de A3 y A1 siendo la velocidad de enfriamiento lenta. Se presenta un afino parcial de la estructura (perlita fina). Para velocidades muy lentas de enfriamiento puede globulizarse la perlita.

AABBCCBZ A C

APORTE CALORICO QQ= (P/v x a)P es la energia suministrada V x Ia es ancho del cordonv velocidad de advanceV voltage del proceso de soldeoI intensidad de corriente rendimiento termico

SOLDABILIDADSoldabilidad: es la medida de la facilidad de realizar una soldadura resistente y sana y que produzca una unin intima entre las partes del material base y el material de aporte.Procedimiento de soldadura.- Documento que establece las variables a tener en cuenta para la adecuada ejecucin de una junta soldada en un determinado material y de un espesor dado.Consideraciones:ProcesoTipo de juntaNumero de pases y secuenciaAmperaje y voltajeVelocidad de avanceElectrodo tipo y dimetroTipo de corriente (CC, CA,) polaridadPosicionamiento y sujecinPrecalentamientoPost calentamientoAlivio de tensiones

SOLDABILIDAD DE LOS ACEROSPara establecer satisfactoriamente la soldabilidad de los aceros es importante tener en cuenta:Composicin qumica de los acerosPropiedades mecnicasCondicin de tratamiento trmico.Para los aceros de bajo carbono

SOLDABILIDAD DE LOS ACEROS AL CARBONOLos aceros entre 0.3 y 0.5% de C presentan una soldabilidad limitada debido a la facilidad de producir martensita en la zona ZAC. Estos aceros deben ser precalentados adecuadamente eligiendo la temperatura en funcin del carbono equivalente, del espesor de la pieza a soldar y el proceso de soldadura.Cuando el acero es de 0.4 a 0.6% de C el precalentamiento es de 90 a 200C, la temperaturas entre pasadas debe debe ser la misma que el del precalentamiento.Es recomendable el tratamiento trmico de alivio de tensiones despus de la soldadura El electrodo usado debe ser bajo hidrogeno, cuidar la dilucin que se puede producir durante la soldadura y genera acumulacin de carbono fragilizando la unin, para evitar esto es mejor hacer mltiples pasadas.Para lograr una buena soldadura se debe hacer un procedimiento de soldadura y una rigurosa calificacin.Usar electrodos de bajo hidrogeno y de acero inox austentico

SOLDABILIDAD DE ACEROS DE ALTO CONTENIDO DE CARBONOSon aceros que tienen> de 0.45% de CSon aceros de difcil soldabilidad.Por lo general requieren precalentamiento y poscalentamiento El procedimiento debe calificarse.La preparacin de la junta debe hacerse de manera rigurosa Velocidades de avance altasLos electrodos deben ser de bajo hidrogenoDebe evitarse penetracin excesiva y usar material de aporte con bajo contenido de carbono en funcin de la resistencia mecnica

SOLDABILIDAD DE LOS ACEROS DE ALTA RESISTENCIADE BAJA ALEACIONSon aceros que tienen pequeas cantidades de elementos de aleacin como el Nb, V, Cr, Ni, Ti, Zr, Mo, Wo, Cu < que el 0.1% , producen un importante incremento de la resistencia y su tenacidad, as como la resistencia a la corrosin por Ej.. El COR TEN A242La soldabilidad de estos aceros son buenas hay que tener cuidado preferentemente hacer un precalentamiento en funcin a su carbono equivalente se pueden emplear procesos de soldadura como el SMAW, GMAW, GTAW, SAW, el proceso a seleccionar deber ser en base a su resistencia mecnica, riesgo de figuracin en fri

ACEROS DE BAJA ALEACIONCarbono equivalente, El calculo del C.E: es una forma de describir la composicin qumica por medio de un solo numero a fin de analizar como las variaciones de la misma influyen en el comportamiento del material. Existen varias formulas para calcular el pero una muy comn que da buenas aproximaciones C.E. = C+(Mn+Si)/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 a menor carbono equivalente se tienen menores probabilidades de obtener martensita. Los aceros de baja aleacin son de mayor carbono equivalente y por lo tanto de mayor templabilidad, presentan tambin una mayor resistencia mecnica que los aceros ordinadarios. Aceros al manganeso.- El % de manganeso varia entre 1.6 a 1.9 presentan alto limite elstico. Los aceros con bajo contenido de carbono son de fcil soldabilidad Cuando el porcentaje de carbono es mayor del 0.25% por lo general requieren precalentamiento Electrodos recomendables son los rutlicos los celulsicos, y los de bajo hidrogeno

LOS ACEROSSon aleaciones de hierro carbono mas otros elementos como el manganeso, silicio, aluminio, cobre, cromo, nquel, cobalto, magnesio, molibdeno, vanadio etc.Clasificacin de los aceros al carbono: Aceros de construccin o de bajo carbono, contienen hasta 0.30% de C, el uso frecuente es el estructural por su facilidad de conformado en planchas, perfiles, no responden muy bien al T. T. tienen buena ductilidad, soldabilidad. Sus aplicaciones son estructuras civiles, de maquinas, automotrices, recipientes a presin. Aceros para maquinas o de medio carbono contienen C de 0.3% a 0.6%, responden muy bien a los T. T. de temple y revenido produciendo martensita, se utilizan en elementos mecnicos, como ejes, cigeales, ruedas ferroviarias, templadores, tornillos y pernos, cables etc. Aceros para herramientas o de alto carbono contienen C entre 0.6% a 1.2% excepcionalmente hasta 1.5% responden muy bien al T. T. de temple, logran su mejor combinacin de dureza resistencia tenacidad y ductilidad, sus usos son en herramientas, cuerda de piano (alambres), herramientas de corte, herramientas de medicin, resortes, muelles etc.

NUMERO DE PASADASEl numero de pasadas depende del espesor de material a soldar las recomendaciones tcnicas indican:

EspesorN de pases3/8 a 5/825/8 a 7/837/8 a 1 1/84

PROPIEDADES MECANICAS DE LA UNION SOLDADAA) Cordn de soldadura.- Los cordones de soldadura presentan presencia de granos columnares, estructuras Widmanstaetten que originan fragilidad del cordn. Si el en el cordn se da la presencia de FeS en el limite de grano y de porosidades internas debido a la absorcin de gases causa fragilidad y pueden ocasionar agrietamiento.La presencia de ferrita acicular incrementa la resistencia y tenacidad del cordn de soldadura.B) En la ZAC la presencia de martensita puede causar fragilidad.La absorcin de hidrogeno puede ser fuente de futuros agrietamientos.

MEDICION DE DUREZA EN LA UNION SOLDADALa medicin de la dureza es una herramienta muy til para evaluar el comportamiento mecnico del cordn y de la ZAC, se suele hacer un barrido de dureza a lo largo de la seccin transversal de la unin.Los diferentes valores de dureza encontrados se deben a las diferentes microestructuras que pueden coexistir en la unin soldada.La zona b es la que puede presentar mayor dureza en consecuencia mayor fragilidad porque es la zona de mayor velocidad de enfriamiento Vct es alta.A mayor porcentaje de carbono del metal base se tienen mayores posibilidades de presentar una transformacin martensitica.La velocidad de avance tambin influye sobre la dureza de la unin soldada, debido a que mayor velocidad de avance da mayor velocidad de enfriamiento.

MAQUINA DE SOLDAR (FUENTE DE PODER)Transforma la corriente elctrica de la lnea de alimentacin a valores de amperaje y voltaje adecuados para establecer y mantener el arco de soldadura.Se prefieren del tipo de corriente constante y la caracterstica ms importante es la capacidad.Los tipos ms comunes son:TransformadoresTransformadores-rectificadoresMoto soldadoras (diesel gasolina)Inversores

CLASIFICACION DE FUENTES DE PODER

FUENTE DE PODERLa gran mayora son de diseo transformadores-rectificadores con salida de corriente constante. CONTROL REMOTOPermiten modificar el amperaje desde una posicin externa al panel de la fuente de poder, pueden ser controlados por la mano el pie. ENFRIAMIENTO DE LA ANTORCHASe utilizan en combinacin con antorchas enfriadas por agua, en aplicaciones de ms de 200 A.Se producen en diferentes modelos, donde se especfica la capacidad de transferencia de calor (BTU/hr).

CLASIFICACION SEGN NEMAClase I Salida evaluada al 60%, 80%, o 100% de ciclo de trabajoClase II Salida evaluada al 30%, 40% o 50% de ciclo de trabajoClase III Salida evaluada al 20% de ciclo de trabajoEl ciclo de trabajo es la relacin del tiempo de arco con el tiempo total en un periodo de 10 minutosCiclo de trabajo= ((corriente evaluada)2/(corriente deseada)2) X ciclo de trabajo evaluado en %

TRANFORMADOR SIMPLE CORRIENTE ALTERNA

METODOS MECANICOS PARA CONTROLAR Y REGULAR LA SALIDA

METODOS PARA OBTENER FUENTES DE CD PULSANTES

EQUIPO DE SOLDAR SMAW

EQUIPO MONOFASICO

EQUIPO TRIFASICO

ELECTRICIDAD DE LAS FUENTES DE PODERAC sinusoidalOnda cuadradaAlta frecuenciaDC pulsadoCorriente directa

ESQUEMA GMAWFUENTE DE PODERREGULADOR DE PRESION Y FLUJORECIPIENTE DE GASALIMENTADOR DE ALAMBREPISTOLA O ANTORCHAENFRIADOR DE ANTORCHA

ALIMENTADOR DE ALAMBRE

ALIMENTADORES DE ALAMBREDE DOS RODILLOSDE CUATRO RODILLOS

EL EQUIPO GTAW

CORRIENTE DIRECTA

Ventajas:Control ms preciso del arco.Mayor velocidad de respuesta para mejores encendidos de arco.Ms pequeos y ligeros.Mayor eficiencia elctrica.INVERSORES

INVERSOR

SAW SUBMERGED ARC WELDING

Caracteristicas del procesoFuente de Energa.Fuente de proteccionMetal de aporte

PROCESO SMAWSMAW.- (Shielded metal arc welding) es un tipo de proceso de soldadura donde el arco se produce entre el alambre o varilla de aporte y las piezas que se van a unir, donde adems la proteccin del proceso es suministrada por el recubrimiento aplicado al exterior de la varilla de metal de aporte. El recubrimiento cumple varias funciones, su contenido de Na, K, se ioniza fcilmente para estabilizar el arco, tambin se pueden introducir elementos de aleacin, la eleccin del electrodo define la polaridad, durante el proceso se producen gases que aslan el charco y la fusin del material de aporte del entorno aire, que contiene oxigeno y nitrgeno adems de formarse escoria que se acoda en la superficie protegiendo el enfriamiento del metal fundido. Este proceso solo es aplicable a procesos manuales de soldadura, para toda posicin y se requiere de mucha habilidad, conocimiento y calificacin del soldador.

PROCESO SMAWEn este proceso el calor se produce por la accin del arco elctrico que sirve para fundir el material de aporte y calentar la superficie del material base.

VENTAJAS DE PROCESOEl equipo es relativamente simple, porttil y econmico.La proteccin del metal de aporte y del charco de soldadura est incluida en el electrodo revestido.No requiere del suministro externo de un gas de proteccin o fundente granular.Puede ser utilizado en todo tipo de producciones industriales (pequeas, medianas y grandes)Es ideal para trabajar en campo en obras civiles, montaje de estructuras, en oleoductos en gasoductos, no le afectan sensiblemente las corrientes de aire del exteriorPara la mayora de las aleaciones estndares existen disponibilidad de electrodos comerciales.

LIMITACIONES EN EL PROCESOEl operador requiere de una mayor habilidad conocimiento e inclusive calificacin que en los procesos de alambre.La aplicacin es ms lenta que los procesos de alambre.Se requiere de mayor tiempo de limpieza y cuidado para los cordones.El electrodo revestido tiene la eficiencia ms baja.

CABLES DE CONEXIN O FUERZA

A

Longitud de cable en el circuito - ( A.W.G.

60

100

150

200

300

400

100

4

4

4

2

1

1/0

150

2

2

2

1

2/0

3/0

200

2

2

1

1/0

3/0

4/0

250

2

2

1/0

2/0

300

1

1

2/0

3/0

350

1/0

1/0

3/0

4/0

400

1/0

1/0

3/0

450

2/0

2/0

4/0

500

2/0

2/0

4/0

400

4/0

4/0

Operacin automtica (100% Ciclo de trabajo)

800

4/0 (2)

4/0 (2)

1200

4/0 (3)

4/0 (3)

CORRIENTE DE TRABAJO SMAWCORRIENTE ALTERNA El sentido del flujo de corriente cambia 120 veces por segundo (frecuencia de 60 Hz).Se obtiene una penetracin y una tasa de depsito media.Se reduce el soplo magntico.El equipo es ms econmico.CORRIENTE CONTINUA La corriente directa fluye continuamente en un solo sentido.Puede usarse con todos los tipos de electrodos recubiertos.Es la mejor opcin para aplicaciones a bajos amperajesEl encendido y la estabilidad de arco son mejores.Produce menos salpicadura.DCEP para alta penetracin. invertida DCEN para alto depsito. directa

EL ELECTRODOEl tipo de electrodo seleccionado para la soldadura por arco depende de: 1.-La composicin del metal por soldar. 2.-El diseo de la junta. 3.-La posicin de la soldadura. 4.-La velocidad de soldado. 5.-La calidad de soldadura requerida. En general, todos los electrodos estn clasificados en cinco grupos principales: de acero suave. De acero de alto carbono, de acero de aleacin, de hierro fundido, y no ferroso. La mayor parte de soldadura por arco es hecha con electrodos en el grupo de acero suave. Los electrodos son fabricados para soldar diferentes metales y tambin estn diseados para CD de polaridad directa e inversa, o para soldadura con CA. Unos tantos electrodos funcionan igualmente bien con CD o CA. Algunos electrodos de adaptan para soldadura plana, otros son fabricados para soldadura vertical y de sobre cabeza, y algunos son utilizados en cualquier posicin. El electrodo revestido tiene una capa gruesa de varios elementos qumicos tales como celulosa, dixido de titanio, ferromanganeso, polvo de slice, carbonato de calcio, y otros. Estos ingredientes son ligados con silicato de sodio. Cada una de las substancias en el revestimiento es intentado para servir, una funcin especifica en el proceso de soldadura. En general, sus objetivos primarios son los de facilitar el establecimiento del arco, estabilizar el arco, mejorar la apariencia y penetracin de la soldadura, reducir salpicadura, y proteger el metal fundido contra oxidacin o contaminacin por la atmsfera alrededor. El metal fundido a medida que ste est depositado durante el proceso de soldadura, est atrado a oxgeno y nitrgeno, la oxidacin ocurre a medida que el metal pasa del electrodo al metal por soldar. Cuando esto sucede, la resistencia y ductibilidad de la soldadura se reducen as como su resistencia a corrosin. El revestimiento en el electrodo evita esta oxidacin. A medida que se derrite el electrodo, el revestimiento pesado descarga un gas inerte alrededor del metal fundido, excluyendo la atmsfera de la soldadura. El residuo quemando del revestimiento forma una escoria sobre el metal depositado, reduciendo la velocidad de enfriamiento y produciendo una soldadura ms dctil. Algunos revestimientos incluyen hierro en polvo que se convierte en acero por el calor intenso del arco, y lo que fluye en el depsito de soldadura.

DESCRIPCION DEL ELECTRODOMuchas veces se refiere a los electrodos por un nombre comercial del fabricante. Para asegurar algn grado de uniformidad en la fabricacin de electrodos, la Sociedad Americana de Soldadura (AWS) y la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM) han establecido ciertos requerimientos para los electrodos. Por lo tanto, los electrodos de diferentes fabricantes dentro de la clasificacin establecida por la AWS y la ASTM puede esperarse que tengan las mismas caractersticas de soldar. En esta clasificacin, se han asignado smbolos especficos a cada tipo de electrodo, por ejemplo E-6010, E-7010, E-8010, etc. El prefijo E identifica cmo ser ele electrodo para soldadura por arco elctrico. Los primeros dos nmeros en el smbolo designan la resistencia mnima de tensin permisible del metal de soldar depositado, en miles de libras por pulgada cuadrada. Por ejemplo, los electrodos de la serie 60 tienen una resistencia mnima de tensin de 60,000 libras/pulg2 (4,222 Kg./cm2); en la serie 70, una resistencia de 70,000 libra/pulg2 (4,925 Kg./cm2). El tercer nmero del smbolo indica las posibles posiciones de soldar. Se usan tres nmeros para este propsito: 1, 2 y 3. El nmero 1 es para un electrodo que puede ser utilizado en cualquier posicin. El nmero 2 representa un electrodo restringido para soldadura en posiciones horizontal y/o plana. El nmero 3 representa un electrodo para uso en la posicin plana, solamente. El cuarto nmero del smbolo muestra alguna caracterstica especial del electrodo, por ejemplo, la calidad de soldadura, tipo de corriente, y cantidad de penetracin.

DESCRIPCION DE ELECTRODO AWS E7018H4R

PROPIEDADES MECANICAS (AWS)

Clasificacin

AWS

Valores mnimos

Resistencia a la tensin

(lb/pulg2)

Lmite de cedencia (lb/pulg2)

E60XX

62,000

50,000

E70XX

70,000

57,000

E80XX

80,000

67,000

E90XX

90,000

77,000

E100XX

100,000

87,000

E110XXa

110,000

95,000

E120XXa

120,000

107,000

a. En este tipo de electrodos se utiliza recubrimiento tipo bajo hidrgeno nicamente

POSICIONES DE SOLDADURA

Clasificacin

Posiciones

EXX1X

Plano, horizontal, vertical, sobrecabeza

EXX2X

Plano, horizontal (filete)

EXX4X

Plano, horizontal, vertical descendente, sobrecabeza

RECUBRIMIENTO O REVESTIMIENTO

Recubrimiento

Tipo de corriente

Penetracin

EXX10

Celulsico, Sodio

DCEP

Profunda

EXX11

Celulsico, Potasio

AC, DCEP

Profunda

EXX12

Rutlico, Sodio

AC, DCEN

Media

EXX13

Rutlico, Potasio

AC, DCEP, DCEN

Ligera

EXX16

Bajo hidrgeno, Potasio

AC, DCEP

Media

EXX18

Bajo hidrgeno, Polvo de hierro

AC, DCEP

Media

E XX24

Hierro en polvo

AC, DCEP, DCEN

Ligera

E XX27

Hierro en polvo

AC, DCEP, DCEN

Ligera

NIVEL DE HIDROGENO EN LOS ELECTRODOSH2 = a menos de 2 ml/ 100 gr.H4 = a menos de 4 ml/ 100 grH8 0 a menos de 8 ml/ 100 grR Expuesto 9 hrs @ 86 oF (26.7 oC) y una humedad relativa del 80% sin exceder el nivel de hidrgeno indicado

EFICIENCIA COMPARATIVA ENTRE ELECTRODOS

REVESTIMIENTO ORGANICO CELULOSICO

Clasificacin AWS

Descripcin

E6010

CELLOCORD P

Este es un electrodo con polvo de hierro, de alta penetracin y un arco suave, recomendado para soldarse con corriente directa en polaridad invertida (DC+). Es la mejor opcin para placas de acero que estn con cascarilla de xidos de laminacin. Excelente aplicacin en vertical descendente, deja una ligera capa de escoria.

E6011

CELLOCORD AP

(PUNTO AZUL)

Este es un electrodo con polvo de hierro diseado para ser aplicado con fuentes de poder industriales AC. Baja salpicadura, arco suave y una profunda penetracin. Tambin es una buena opcin para soldar bordes de lminas, soldaduras a tope y esquinas. Se puede utilizar con corriente directa polaridad invertida (DC+) o con corriente alterna.

REVESTIMIENTO RUTILICO

Clasificacin AWS

Descripcin

E6012

OVERCORD M

E6013

OVERCORD S

Estos electrodos de rutilo de solidificacin rpida ofrecen excelente suavidad de arco y control en todas posiciones; diseados para aplicarse en AC/DC con fuente de poder de bajo voltaje de circuito abierto (OCV). Contienen una alta concentracin de compuestos de potasio que brindan penetracin con baja intensidad de arco, mayor comodidad del operador y un acabado terso del cordn.

REVESTIMIENTO BAJO HIDROGENO

Clasificacin

AWS

Descripcin

E7018

SUPERCITO

Electrodo de bajo contenido de hidrgeno, baja humedad en el revestimiento. Estn diseados para depsitos de alta resistencia y para operar a corrientes de AC/DC. Las caractersticas principales del arco son: bajo nivel de salpicadura, profundidad de penetracin media y estabilidad. Adems, puede aplicarse en todas posiciones excepto vertical descendente. Para un mejor desempeo se recomienda un arco corto durante su aplicacin.

PARAMETROS DEL PROCESO SMAWAMPERAJE Es la variable de mayor importancia en el proceso, determina:La profundidad de penetracin.La tasa de depsito.El volumen del cordn.Depende del tipo y dimetro del electrodo, posicin y diseo de la junta.

VOLTAJEEst determinado por la longitud de arco (distancia de la punta del electrodo al charco).Afecta principalmente el perfil, a mayor voltaje se obtiene un cordn ms plano y ancho.

VELOCIDAD DE DEPOSICION

VELOCIDAD DE AVANCEDepende del operador y es la rapidez con la que el charco se desplaza a lo largo de la junta.Al aumentar la velocidad de avance:Se reduce el tamao del cordn Se incrementa ligeramente la penetracin.

EFECTO DE LAS VARIABLES

DEFECTOS EN SOLDADURAINCLUSIONES DE ESCORIA

POROSIDAD

FUSIN INCOMPLETAVelocidad de avance muy alta.Oscilacin demasiado amplia.Escoria del cordn anterior.Bajo amperaje

Corriente excesiva.Metal base sucio, aceites, grasa, demasiado xido.Alta humedad en el recubrimiento.

Velocidad de avance muy alta.Electrodo de mayor dimetro al necesario.

DEFECTOS EN SOLDADURASOCAVACIN

POROSIDAD

Excesivo amperaje de soldadura.Arco muy alto.Velocidad de oscilacin alta.

Causado por humedad o azufre en el acero.Superficie de la junta sucia.Demasiada humedad en la junta.

PROCESO GMAWGasMetalArcWelding

PROCESO DE SOLDADURA GMAW(MIG-MAG) Es una soldadura de arco con un electrodo metlico consumible y protegido el arco con un gas inerte de ah que se haya llamado tambin MIG (metal gas inerte), es aplicable a la mayora de los metales, no forma escoria y puede acumular sucesivas capas con un mnimo o ninguna limpieza.El electrodo de alambre se suministra en grandes longitudes enrolladas que permiten soldadura continua en cualquier posicin de soldado.En la soldadura semiautomtica, el soldador gua la pistola y ajusta los parmetros del proceso; en la soldadura automtica todas las funciones son asumidas por la maquina de soldar y el robot.La soldadura en el campo o en obra puede ser difcil porque las corrientes de aire soplan al gas protector.

ESQUEMA GMAWFUENTE DE PODERREGULADOR DE PRESION Y FLUJORECIPIENTE DE GASALIMENTADOR DE ALAMBREPISTOLA O ANTORCHAENFRIADOR DE ANTORCHA

PISTOLAS GMAWLAS PISTOLAS DE SOLDAR GMAW pueden ser enfriadas por aire o por agua dependiendo de su capacidad de corriente de trabajoLa capacidad nominal de la pistola de soldar debe tener como mnimo el amperaje con el que se soldar normalmente.Se debe recordar que las mezclas de argn, normalmente reducen la capacidad a un 50%.LAS PISTOLAS ENFRIADAS POR AGUA. se usan normalmente para:Aplicaciones con amperajes muy elevados (450 A +).Aplicaciones con amperajes altos y mezclas de argn.Sistemas mecanizados automticos.EL USO DE PISTOLAS DE UNA MENOR CAPACIDAD DE AMPERAJE PUEDE CAUSAR:Sobrecalentamiento y/o fusin de la pistola.Alimentacin errtica.Incremento del uso de consumibles

GUIAS DE ALAMBREEs importante que se use la gua de acuerdo al dimetro del alambre.Se fabrican en dos variedades:Acero:Para la mayora de las aplicaciones. Tefln:Para aluminio y aceros inoxidablesLa mayora de los alambres tienen un recubrimiento de parafina (cera) para ayudar en la alimentacin y proteger la superficie del electrodo.Con el uso, el recubrimiento y la suciedad del rea produce que sta se acumule en el interior de la gua; provocando problemas de alimentacin.La limpieza o reemplazo peridico son necesarios para asegurar una alimentacin adecuada.

PARAMETROS ELECTRICOS DEL PROCESO GMAWAMPERAJE, VOLTAJE, RESISTENCIAVOLTAJEEn un circuito de soldadura existen varios valores de voltaje OCV (tensin de vaco) -CARGA -PRIMARIO -SECUNDARIO -VACIO Afecta la altura y ancho del cordn de soldadura.El voltaje seleccionado en la fuente de poder determina la longitud de arco.El voltaje de arco no cambia en funcin de la otras variablesFuentes de poder de voltaje constante

CORRIENTE O AMPERAJELos dos tipos de corriente son: Corriente alterna y Corriente directa.Corriente directa.- La corriente en un circuito fluye (de - a +).o (+a-)DCEN, Polaridad directaEN por Electrodo NegativoDCEP, Polaridad InvertidaEP por Electrodo PositivoCorriente alterna.-La corriente cambia de polaridad en cada ciclo ++----+

PARAMETROS DE SOLDADURA GMAWMETAL BASE El tipo, la composicin y el espesor ayudan a determinar:El amperaje necesario.El dimetro del electrodo a ser usado.El tipo de gas de proteccin que debe utilizarse.REGLA EMPRICA AMPERAJE CON ESPESOR1 A por cada 0.001 de espesor1/8 material = 0.125 = 125 amperes.

CALIBREPULGADASCORRIENTE A183/64 = 0.04747161/16 = 0.06262145/64 = 0.07878121/10 = 0.10100101/8 = 0.12512585/32 = 0.15615663/16 = 0.187187

VELOCIDAD DEL ALAMBRE Y AMPERAJEDimetro de alambreRango de amperajeRango de velocidad de alambre 0.023 30 - 90 100 400 0.030 40 - 145 90 340 0.035 50 - 180 80 - 380 0.045 75 - 250 70 - 270Relacin WFS-Amperaje para transferencia corto circuito en acero al carbono.

RESISTENCIA ELECTRICAExisten varias fuentes de resistencia en un circuito de soldaduraCABLES DE FUERZAdimetro o calibre 2, 1/0, 2/0, 3/0, 4/0 longitud Condicin, nuevo, usadoCONEXIONESPinza de tierraTerminales STICKOUTPara transferencia corto circuito debe estar entre 3/8.

INDUCTANCIALos cambios en la inductancia afectan la fluidez del charco de soldaduraA mayor inductancia, el cordn tiende a ser ms plano.

DIRECCION DE AVANCE

MODOS DE TRANSFERENCIA

TRANSFERENCIA POR CORTO CIRCUITOVentajas:Materiales delgadosTrabajos fuera de posicinJuntas abiertasPobre ajuste de juntasLimitaciones:Produce salpicaduraFalta de penetracin en materiales gruesosUso limitado en aluminio

TRANSFERENCIA GLOBULARLa transferencia globular normalmente NO se utiliza debido a la alta cantidad de salpicadura y los problemas potenciales de penetracin incompleta

TRANSFERENCIA SPRAYVentajas:Alta tasa de depsitoBuena fusin y penetracinExcelente apariencia del cordnCapacidad de utilizar alambres de gran dimetroPrcticamente no existe salpicaduraLimitaciones:Usada solo en materiales de un espesor mnimo de 1/8Para posiciones plana y horizontalSe requiere de un buen ajuste de junta ya que no tolera las juntas abiertas

TRANSFERENCIA SPRAY PULSADOVentajas Permite la aplicacin en todas posicionesSin salpicaduraToda la gama de espesoresVerstil y productivoProgramable Limitaciones:Alto costo inicial del equipoAceptacin del operador y conocimiento del procesoDificultad para ajustar los parmetrosAplicacin limitada en juntas abiertas y de pobre ajuste.

ELECTRODO SMAW ACEROS AL C

ELECTRODOS GMAW ACEROS INOXER 308 XER significa que el metal de aporte puede ser usado un electrodo continuo una varillaLos dgitos 308 indican la composicin qumica especfica del metal de aporte.cierto tipos de alambres slidos pueden tener letras nmeros despus de los dgitos, por ejemplo: L significa bajo carbono; Si significa alto contenido de silicio.

GAS DE PROTECCIONLAS FUNCIONES PRINCIPALES SON:Formar una campana de proteccin para el metal lquido contra la atmsfera.Estabilizar el arco.Afecta la forma de la columna de plasma y permite los diferentes modos de transferencia.CUIDADOS A TOMARSE EN CUENTAUn flujo inadecuado de gas puede tener efectos nocivos para los cordones de soldadura:Muy bajo, causa falta de proteccinMuy alto, causa turbulencia que introduce aire al cordnSe debe proteger la zona de arco contra rfagas de viento que alteren la proteccin del gas.El tipo de gas afecta:Los parmetros de soldadura; amperaje, voltaje y stickout.Modo de transferencia de metal; corto circuito, globular spray.Estabilidad del arco de soldadura.Apariencia del cordn; humectabilidad, prfil y penetracin.Niveles de salpicadura.Generacin de humos y vapores.Velocidad de avance/tasa de fusin del electrodo.

GASES DE PROTECCIONLos gases puros que con mayor frecuencia se utilizan como gas de proteccin ( una mezcla de ellos) son:Argn (Ar)Bixido de carbono (CO2)Oxgeno (O2)Helio (He)Hidrgeno (H2)Nitrgeno (N2)

LOS GASES DE PROTECCIONARGON Gas inerte.-Produce un fcil encendido de arco.Promueve con facilidad obtencin de la transferencia tipo spray.Se usa como componente base de mezclas.El CO2 puro se utiliza nicamente para la transferencia de corto circuito:Bajos parmetros, materiales delgados.Aplicaciones en fuera de posicin.Produce elevados niveles de humos y salpicadura.Como un componente el CO2 en una mezcla con argn : Produce mayor penetracinIncrementa en calor aplicadoMejora el perfil de penetracin y del cordn.EL OXIGENO O2 en una mezcla con argn :Estabiliza el arco de soldadura.Mejora la humectabilidad.Reduce la tendencia al socavadoEL HELIO He2. Es un gas que tiene mayor potencial de ionizacion por lo tanto mayor rapidez de generacion de calor

PROCESOS FCAW Y MCAW ALAMBRES TUBULARES

Alambre Metal CoredEs un alambre tubular compuesto, formado de una funda metlica y un ncleo de diferentes materiales en polvo que, al depositarse, producen un cordn con un mnimo de islas de silicatos.

Alambre Metal Cored

Manufactura

Clasificacin AWS A5.18E 70 C - 6 MElectrodoTensin (ksi)CompsitoResistencia al Impacto3 = 20 ft-lbs @ 0 oF6 = 20 ft-lbs @ -20 oFGas de ProteccinC = CO2M = mezcla 75% mnimo Ar, Balance CO2

Transferencia de calor

Penetracin

PenetracinHabilidad de soldar materiales delgados a mayores amperajes que con alambre macizo, sin perforar.Habilidad de soldar juntas abiertas (raz) sin quemar los bordes.

Penetracin

Penetracin

AplicacionesSoldaduras en uno mltiples pasos en posiciones plana y horizontal.

AplicacionesSoldadura en todas posiciones con los modos de transferencia corto circuito spray pulsado (con dimetros de 0.045 y 0.052).

AplicacionesDonde se desea soldar una amplia variedad de espesores sin cambiar el dimetro del alambre.

AplicacionesTrabajos de soldadura automtica, semiautomtica y robtica.

PROCESO FCAW

Alambre tubular con ncleo de fundente.-El arco se forma entre un electrodo con forma tubular, que es consumible y se alimenta continuamente y la pieza de trabajo.

Alambre tubular

Los alambres tubulares estn formados por:-Forro metlico.-Ncleo:Fundente.Elementos de aleacin.Formadores de escoria

Alambres tubulares

El forro tiene la funcin de contener el fundente del ncleo y conducir la corriente elctrica.Los elementos formadores del ncleo tienen las siguientes funciones:-Formar una capa de escoria que proteja al depsito durante la solidificacin.

Alambres tubulares

-Proporcionar elementos desoxidantes y refinadores para incrementar las propiedades mecnicas del depsito.-Proporcionar elementos estabilizadores de arco que incrementen su suavidad y reduzcan la salpicadura.-Adicionar elementos de aleacin que incrementen la resistencia del depsito y mejoren otra propiedad especfica.-Producir la atmsfera de gas que proteja al arco, la transferencia de metal y la zona de metal lquido (slo autoprotegidos).

Tipos de alambres tubulares

Con proteccin de gas.-Requieren de un gas de proteccin que es suministrado externamente.Auto-protegidos.-En el ncleo se encuentran elementos que al descomponerse qumicamente producen una atmsfera rica en CO2y CO.

Caractersticas principales

Alta productividad debido a la alimentacin continua de alambre.Beneficios metalrgicos derivados de la presencia de fundente.La formacin de escoria soporta y conforma el perfil de los cordones de soldadura

GasTungstenArcWeldingTungstenInertGas

PROCESO GTAW (TIG)El calor necesario para la fusin se obtiene del arco formado entre un electrodo de tungsteno NO consumible y la pieza de trabajo.La zona afectada por el calor, el metal lquido y el electrodo de tungsteno estn protegidos por una atmsfera de gas inerte. El arco alcanza temperaturas de 35,000 oF (19,425 oC). El electrodo de tungsteno solo sirve para formarlo y si se requiere metal de aporte tiene que adicionarse externamente

VENTAJASPuede usarse para soldar la mayora de los metales y aleaciones comerciales.Aceros al carbono, baja aleacin e inoxidables.Nquel, monel e inconel.Cobre, latn y bronce. Titanio.Aluminio.MagnesioArco concentrado.Control puntual del calor aplicado, efectivo para soldar metales de alta conductividad trmica.Zona afectada por el calor (HAZ) ms angostaSin fundentes o escoria.Excelente visibilidad del arco.No requiere de limpieza.Sin riesgo de escoria atrapada entre pasos.Limpieza.Al no existir transferencia de metal en el arco, no se produce chisporroteo salpicadura.El proceso por si mismo NO produce humos o vapores.

DESVENTAJASBaja tasa de depsito del metal de aporte.El soldador requiere de una excelente coordinacin visual y manual.Debido a la ausencia de humos el arco es ms brillante.Por lo anterior, se tiene cantidad de rayos ultravioleta que incrementan la formacin de ozono y xido nitroso.

EL EQUIPO GTAW

CONTROL DE CORRIENTEIndependiente para ambas mitades del ciclo.Ms amperaje en EN; mayor penetracin y velocidad de avance.Ms amperaje en EP; penetracin ligera.PROPORCION DE POLARIDADSe puede seleccionar el porcentaje de tiempo que se desee permanezca en una de las mitades del ciclo.Ms tiempo en EP, menor penetracin y ms limpieza.Ms tiempo en EN, mayor penetracin y velocidad de avance.

CONTROL DE FRECUENCIABaja frecuencia:Cordones ms anchos, ideal para trabajos de reconstruccin.Alta frecuencia:Cordones ms angostos, ideal para soldaduras tipo filete y operaciones automticasVARIABLES DE CONTROL

PROPORCIN DE POLARIDAD

CONTROL DE ONDA ASIMETRICAEn corriente alterna, el control de la forma de onda permite:Incrementar la velocidad de avance. Estabilizar el cono del arco.Controlar el ancho del cordn.Controlar la penetracin.Minimizar la accin de limpieza

Control de balance

EFECTO DEL TIPO DE CORRIENTE

Accin de limpieza de xidoNoSiSi;Cada mitad del cicloBalance de calor en el arco (aprox)70% en la pieza30% en el electrodo30% en la pieza70% en el electrodo50% en la pieza50% en el electrodoPenetracinProfunda;AngostaLigera;AnchaMediaCapacidad del electrodoExcelente1/8 (3.2 mm) 400 APobre (6.4 mm) 120 ABuena1/8 (3.2 mm) 225 A

Ventajas:Control ms preciso del arco.Mayor velocidad de respuesta para mejores encendidos de arco.Ms pequeos y ligeros.Mayor eficiencia elctrica.INVERSORES

ELE TRODO DE TUNSTENOEs una de las terminales elctricas que forman el arco.Electrodo NO consumible, el punto de fusin del tungsteno puro es de 6,170 F (3,410 C). A temperaturas cercanas al punto de fusin, el tungsteno se vuelve termoinico, es decir, una fuente de emisin de electrones

Clasificacin

AWS

Color(a)

Elemento

de Aleacin

Oxido

Aleante

% Nominal de Oxido

EWP

Verde

-----

-----

-----

EWCe-2

Naranja

Cerio

CeO2

2

EWLa-1

Negro

Lantano

La2O3

1

EWTh-1

Amarillo

Torio

ThO2

1

EWTh-2

Rojo

Torio

ThO2

2

EWZr-1

Caf

Zirconio

ZrO2

0.25

EWG

Gris

(b) No especificado

-----

-----

DIAMETRO DEL ELECTRODOEl dimetro determina la capacidad de conduccin de corriente.Bajo nivel de corriente para el dimetro empleado causa inestabilidad del arco.Un exceso de corriente para el dimetro empleado causa puede causar: Erosin y fusin de la punta del electrodo. Inclusiones de tungsteno en el metal soldado. Con corriente directa electrodo negativo (DCEN) los electrodos tienen su mxima capacidad de conduccin de corrienteCon corriente directa electrodo positivo (DCEP) slo se puede conducir 10% de la cantidad que se tiene con DCENCon corriente alterna (AC) se tiene aproximadamente un 50% de la capacidad mxima de conduccin de corriente.

DIMETRO DEL ELECTRODO

Dimetro

del Electrodo

Dimetro

interior

de la Copa

Corriente

Directa

Corriente

Alterna

(pulgadas)

(pulgadas)

DCEN

DCEP

No Balanceada

Balanceada

0.010

( 15

( 15

( 15

0.020

5 - 20

5 - 15

10 - 20

0.040

3/8

15 - 80

10 - 60

20 - 30

1/16

3/8

70 - 150

10 - 20

50 - 100

30 - 80

3/32

150 - 250

15 - 30

100 - 160

60 - 130

1/8

250 - 400

25 - 40

150 - 210

100 - 180

5/32

400 - 500

40 - 55

200 - 275

160 - 240

3/16

5/8

500 - 750

55 - 80

250 - 350

190 - 300

750 - 1100

80 - 125

325 - 450

325 - 450

ELECTRODOS EWPElectrodos de tungsteno puro (99.5 % mnimo).Sin elementos de aleacin adicionados intencionalmente.Menor capacidad de conduccin de corriente que los electrodos aleados.Se emplean principalmente para la soldadura de aluminio y magnesio (AC).La punta se mantiene limpia, conserva la forma esfrica y tiene una buena estabilidad de arco.Se puede emplear con (DC), pero no proporciona la misma calidad de encendido y estabilidad de arco de los electrodos aleados.

ELECTRODOS EWThLa capacidad termoinica del tungsteno se incrementa con la adicin de elementos de aleacin.Por lo que se incrementa la capacidad de conduccin de corriente, aproximadamente 20% ms que los EWP.Mayor vida til del electrodo.Mayor resistencia a la contaminacin del cordn de soldaduraMayor facilidad de encendido y mejor estabilidad de arco que los electrodos EWP y EWZr.Diseados para aplicaciones con DCEN, ya que mantienen el filo de la punta.No se recomienda su uso con AC, ya que es difcil que puedan conservar la forma esfrica.El torio es un elemento radiactivo, pero el nivel empleado no causa riesgos a la salud.

OTROS TIPOS DE ELECTRODOLos electrodos EWCe se introdujeron al mercado como posibles substitutos de los EWTh.El cerio no es un elemento radiactivo.Los electrodos EWCe presentan menor rapidez de vaporizacin en comparacin con los EWTh.Se pueden emplear con DC AC.Los electrodos EWLa se introdujeron al mercado como posibles substitutos de los EWTh.El lantano no es un elemento radiactivo.Los electrodos EWLa presentan menor rapidez de vaporizacin en comparacin con los EWTh.Se pueden emplear con DC AC.

OTROS TIPOS DE ELECTRODOSLos electrodos EWZr tienen caractersticas de soldadura que se pueden clasificar entre las proporcionadas por los EWP y los EWTh.Se puede emplear con AC, ya que proporciona buena estabilidad de arco y conserva la forma esfrica de la punta. Tienen la misma capacidad de conduccin de corriente y facilidad de encendido de arco de los electrodos EWTh.Proporcionan una mayor resistencia a la contaminacin de los cordones por inclusiones de tungsteno.Dentro de los electrodos EWG se encuentran aquellos que contienen elementos de aleacin que no estn cubiertos por las especificaciones anteriores. La funcin de elementos de aleacin es modificar las caractersticas del arco. El fabricante debe indicar el xido y la proporcin empleados en su manufactura

PUNTA DEL ELECTRODOLa configuracin geomtrica de la punta afecta:La penetracin del cordn.El perfil del cordn.La dimensiones generales del cordn.Es importante que est se conserve durante una operacin.La configuracin de la punta debe ser parte del procedimiento de soldadura.Para soldar con AC se prefiere un acabado de tipo esfrico.Para soldar con DCEN se prefiere un acabado cnico.

PUNTAS DE LOS ELECTRODOSDCENAC

POSICIONES PARA SOLDAR UNIONES SOLDADASPara soldar hay que tomar diversas posiciones de acuerdo a la unin a soldar, si la pieza es pequea y mvil se acomodara para buscar la posicin plana u horizontal, pero si es grande como las construcciones estructurales el soldador tendr que soldar en la posicin necesaria de la unin.El AWS define 4 posiciones bsicas para soldar que son plana, horizontal, vertical y sobre cabeza,

UNIONES DE TUBOEn las uniones de tubo estas normalmente son biseladas y se indican con la posicin G, estas posiciones son de prueba. Hay las posiciones 1G, 2G, 5G, 6G, no existen las posiciones 3 ni 4G

ESPECIFICACIONES AWS PARA SOLDADURAS DE BISEL Y CHAFLAN

TIPOS DE UNIONESLa soldadura se ejecuta para realizar uniones de partes, estas pueden ser plancha plana, rolada, forma estructural, tubo, fundiciones, piezas forjadas, lingotes etc. A estas juntas se les llama construccin soldada.Hay cinco tipos bsicos de uniones

TIPOS DE SOLDADURAHay ocho tipos bsicos de soldadura pero podran combinarse y generar otros tipos

Soldadura de chafln o filete

Soldadura de bisel

TIPOS BASICOS DE UNIONES DE CHAFLANEs la mas comn de uso de unin soldada, tambin la mas econmica, no requiere preparacin para soldar

TIPOS BASICOS DE BISELES

CONCENTRACION DE ESFUERZOS EN UNIONESLa concentracin de esfuerzos se da en secciones que pueden tener muescas, agujeros, los cordones de soldadura de filete mal diseado, excesivo material en la soldadura,

UNIONES A TOPE CON CONCENTRACION DE ESFUERZOS

SIMBOLOS EN SOLDADURAEl AWS ha creado un sistema que permite identificar, localizar las soldaduras desde el diseador hasta el taller en los planos, se han hecho esfuerzos en estandarizar para todo el mundo inclusive las Euro normas el ISO estn estandarizando sus smbolos

SIMBOLOS BASICOSCANAL O SURCO

IDENTIFICACION DE LA FLECHA EJEMPLOS

SIMBOLOS COMPLEMENTARIOS

PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA Y SU CALIFICACIONUn procedimiento de soldadura es conjunto de mtodo y practicas detallados implicados en la produccin de una construccin soldada, esto implica dos tipos de procedimientos, el primero un requisito de cumplimiento de un cdigo o especificacin, y segundo el instructivo paso a paso para ejecutar una construccin soldada.Todos los cdigos son parecidos en lo que se refiere a los procedimientos.Los reglamentos especifican que los soldadores tengan la habilidad para seguir con xito el procedimiento y se hagan las soldaduras especificas y se prueben para demostrar que la soldadura tiene la calidad necesaria.El ASME, el AWS, el API, el ASHHO en sus cdigos especifican los pasos para hacer los procedimientos y estos son muy parecidos.Los cdigos afirman que cada fabricante o contratista es responsable de las soldaduras ejecutadas por su organizacin y debe llevar a cabo las pruebas para calificar los procedimientos de soldadura que se use en la construccin de las partes soldadas, adems cada fabricante y contratista deber mantener un registro de los resultados obtenidos en la confeccin de los procedimientos de soldadura, calificacin y desempeo de los soldadores, dichos registros deben ser certificados por el fabricante y estar a disposicin del Inspector autorizado.

DOCUMENTOS DE CALIFICACION SEGN CODIGO El WPS (Welding Procedure Specification) procedimiento de soldadura, este documento detalla las condiciones necesarias para que las aplicaciones respectivas aseguren a los soldadores y otros trabajadores entrenados en la repeticin de las operaciones de soldadura segn el cdigo. El WPS describe paso a paso las variables esenciales que son aquellas que un cambio se considera que afecta las propiedades mecnicas de la unin soldada. Las variables esenciales suplementarias son para los materiales que hay que hacer pruebas de muesca. Las variables no esenciales son aquellas que en el WPS se pueden cambiar sin efectuarse una recalificacin. El WPS debe referir al registro de calificacin del procedimiento el PQR Para respaldar el WPS es necesario probar y certificar los resultados de soldadura, esto se lleva a cabo ejecutando las soldaduras descritas, en el WPS maquinndolas y examinando el espcimen de acuerdo al cdigo El WPS deber especificar Uniones, Metales base, metales de aporte, precalentamientos, tratamiento trmico despus de soldar, gas de proteccin, tcnica

EL PQR PROCEDURE QUALIFICATION RECORDEl PQR Es el registro de los datos de soldadura que se usan para soldar los cupones de prueba, muestra todas las condiciones que se dieron al soldar los cupones y los resultados reales de los especimenes de prueba.El PQR debe mostrar las variables esenciales y suplementarias para cada proceso de soldadura, las variables no esenciales no es necesaria registrarlas.El fabricante o contratista no puede subcontratar la funcin de certificacin

CONTROL DE CALIDADEN LAS UNIONES SOLDADAS

1. INTRODUCCIONSe considera una soldadura aceptable cuando:Tiene suficiente nivel de calidadPosee suficiente utilidadLa calidad incluye:Adecuado diseo para una mxima duracinMateriales y soldadura cumplan exigencias de diseoAdecuada fabricacin, soldadura y manipulacinEn algunos casos la alta calidad es innecesariaImplica alto costoNivel de calidad depender de:Exigencias de servicio

INTRODUCCIONLa calidad de una soldadura se mideImperfecciones geomtricasDurezaComposicin qumicaMagnetismoResistencia etc. Exigencias de calidad depende de:Posibles fallas en servicioLa calidad implica:Seguimiento del proceso de fabricacinLa calidad est influenciada por:Factores de seguridadNo dae al personalNo dae a los equiposNo dae a la fbricaFactores econmicosQue sea competitivoCdigos y estndares definen:Requerimientos de calidad que deben cumplir las piezas en servicio con seguridad.

SELECCIN DEL NIVEL DE CALIDAD DE UNA SOLDADURACondiciones de servicios en funcin de:Nivel de esfuerzos o cargas (rea suficiente de la soldadura)Naturaleza de las carga (cargas dinmicas o cclicas >104)Temperatura de trabajo Altas y bajas exigen: Diseos para fracturas frgilesCorrosin Propiedades de los materialesCon suficiente resistencia a las cargasCon suficiente resistencia a la corrosinCon suficiente durezaFabricar sin disminuir las propiedades del metal baseEn el conformado en fro o en calienteTratamiento trmico pos soldadura

y desgaste

CONFIABILIDAD DE LAS SOLDADURASHoy la demanda de productos deben ser mas confiables, debido a las exigencias y la competitividad, un sistema de manufactura de soldadura como parte de un sistema de fabricacin producir artculos de buena calidad estableciendo:1.-Un programa de control de calidad, o sea seleccionar, aplicar adecuadamente e inspeccionar los procesos y los equipos de soldadura.2.-La calificacin de los procedimientos de soldadura, seleccionar y aplicar procedimientos para cada procedimiento.3.-Calificacin del soldador, Dirigir, adiestrar y calificar al personal relacionado con el trabajo de soldadura.

EVALUACION Y CONTROL DE CALIDAD DE LA SOLDADURALa soldaduras y el metal de las soldaduras estn sujetos a varios tipos de pruebas con mayor exigencia que para otros casos de uso de metales.Las pruebas mecnicas se emplean para calificar los procedimientos de las soldaduras.Las soldaduras se prueban a menudo para asegurar su resistencia, tenacidad, y calidad mediante pruebas mecnicas, que son destructivas, y tienen un alto costo por la preparacin de probetas y las pruebas mismas.Estas pruebas se aplican a los cupones para los PQR que respaldaran los WPS.Entre los cdigos especializados hay muchas similitudes y algunas diferencias, habr que revisar los ltimos cdigos estndares recientemente publicados para no cometer errores.Las pruebas que los cdigos consideran son la prueba de fractura del chafln, prueba de fractura de muesca, prueba de tensin y prueba de flexin guiada

PRUEBA DE ROTURA DE CHAFLAN SEGN AWS

PRUEBA DE PLANCHA SOLDADA CON BISEL

MATRIZ DE PRUEBA DE DOBLEZ AWS

CUPONES DE PRUEBA TUBO SEGN API

PRUEBA DE DOBLEZ DE CARA Y RAIZ APIPRUEBA DE FRACTURA CON MUESCA API

INSPECCIONEL EXAMEN VISUAL ES EL MAS POPULAR, EFECTIVO Y ECONOMICO CUANDO SE INSPECCIONA SOLDADURASE PUEDE SUBDIVIDIR EN TRES ETAPASExamen visual antes de soldar.- Se deben revisar con cuidado los planos, especificaciones de los materiales bases y de aporte, los procedimientos los PQR, WPS, WPQ. Las dimensiones, las preparaciones de los materiales y las superficiesExamen visual durante el trabajo.- Determinar si se estn cumpliendo las programaciones, mtodos, y procesos; vigilar los electrodos especificados su conservacin; revisar los equipos de soldaduraDespus se debe revisar el tamao de las soldaduras, usando herramientas adecuadas, se debe controlar superficie porosa, penetracin incompleta en la raz, fisuras, socavaciones, llenado incompleto, desalineamiento, salpicadura, deformaciones.

MEDICION DE SOLDADURA CHAFLAN

EJEMPLOS DE MEDICIONES

PRUEBAS NO DESTRUCTIVASLa inspeccin debe ser cuidadosa en la revisin de planos y especificaciones tcnicas, puede ingeniera haber considerado ensayos no destructivos.Tambin cuando el inspector sospecha o duda de la calidad, puede ordenar la realizacin de ensayos no destructivosAlgunos cdigos consideran la realizacin de ensayos no destructivos.Ensayos no destructivos:Examen de tintas penetrantesExamen de partculas magnticasExamen de ultrasonidoExamen de radiografas Rayos X y Rayos Gamma

DISCONTINUIDADES EN UNIONES SOLDADASDiscontinuidad.- Es la falta de uniformidad en un objeto, material o estructura, o tambin la interrupcin en la estructura fsica normal o en la configuracin de un articulo.

DISCONTINUIDAD EN PROPIEDADES FISICASLa funcin de la soldadura es por lo menos igualar a las propiedades fsicas del material base.

Material baseSoldaduraConductibilidad trmica.Conductibilidad elctricaExpansin trmicaTemperatura de fusin.Etc.

DISCONTINUIDAD QUIMICAS

DISCONTINUIDAD MICROESTRUCTURAL

DICONTINUIDAD EN PROPIEDADES MECANICAS

DISCONTINUIDADES DIMENSIONALES

DEFORMACION EN LA SOLDADURA

SEVERIDAD DE LAS DISCONTINUIDADES

SEVERIDAD Y CRISTICIDAD DE LAS DISCONTINUIDADES

NORMAS O CODIGOS QUE LIMITAN LAS DISCONTINUIDADES AWS, ASME, API, ASTM

PORORSIDADPorosidades: son de forma REDONDEADA se forman por el atropamiento de gases y vapores, generan disminucin de rea resistente. Pueden estar ubicados en la superficie, sub superficiales, e internos, pueden estar agrupados, dispersos, alineados.

POROSIDAD SUPERFICIAL

POROSIDAD AISLADA Y AGRUPADA

FISURASSon de forma aguda se generan por tensiones, y concentracin de tensiones. Pueden ser superficiales, sub superficiales e internos

FISURAS O RAJADURAS

CAUSAS PROBABLES -Electrodo Inadecuado-Tratamiento trmico deficiente -Soldadura endurecida al aire-Enfriamiento brusco-Soldar con excesivo amperaje-Soldar una unin embridada (arriostrada) -Mala secuencia de soldadura -Presencia de contaminantes RECOMENDACIONES Usar un electrodo con bajo contenido de hidrgeno o de tipo austentico -Calentar antes o despus de soldar -Procurar poca penetracinAsegurar enfriamiento lento

FISURAS SUPERFICIAL

FISURA LONGITUDINAL

FISURAS INTERNAS

FISURA INTERNA LONGITUDINAL

INCLUSIONES SLIDASSon materiales slidos atrapados en la unin soldada durante la solidificacin del metal fundido en el soldeo, pueden ser escorias, xidos, otros metales, tungsteno, etc.

DISCONTINUIDAD POR ESCORIA ALINEADA

ESCORIA AISLADA

FALTA DE FUSIONEs la perdida de unin entre el metal base y el material de aporte. Genera disminucin de resistencia. Tambin le llaman fusin incompleta

Falta de fusin

POSIBLES ZONAS CON FALTA DE FUSIONFALTA DE FUSIONFALTA DE FUSION

FALTA DE PENETRACIONEscasez de material en los bordes o entre pasadas de material de aporte y en la raz del cordn puede ser un concentrador de tensiones y tambin generar fallas por fatiga.

FALTA DE PENETRACION

Causas Probables Causas Probables Velocidad Excesiva Velocidad Excesiva Electrodo de dimetro excesivo Electrodo de dimetro excesivo Corriente muy baja Corriente muy baja Preparacin deficiente Preparacin deficiente Electrodo de dimetro pequeo Electrodo de dimetro pequeo Recomendaciones Recomendaciones Usar corriente adecuada. Soldar con Usar corriente adecuada. Soldar con lentitud necesaria para logra buena lentitud necesaria para logra buena penetracin penetracin Elegir Electrodo de acuerdo al tamao Elegir Electrodo de acuerdo al tamao del bisel

Causas Probables Causas Probables Manejo defectuoso del electrodo Manejo defectuoso del electrodo Seleccin inadecuada del tipo de Seleccin inadecuada del tipo de electrodo electrodo Corriente Elevada Corriente Elevada Recomendaciones Recomendaciones Usar oscilacin uniforme en las Usar oscilacin uniforme en las soldaduras de tope soldaduras de tope Usar electrodo adecuado Usar electrodo adecuado Sostener el electrodo a una Sostener el electrodo a una distancia prudente del plano distancia prudente del plano vertical al soldar filetes vertical al soldar filetes horizontales horizontales

CRATER O RECHUPEEs la ausencia de material debido a la solidificacin del material de aporte por la contraccin liquida y slida del metal fundido.Pueden ser internos y superficiales.

The reasons are many:

Higher deposition rates and faster travel speeds reduce labor costs.

Excellent side wall fusion and better penetration provide better quality welds with greater tolerance for poor fit up.

Specialized alloy compositions not readily obtainable in solid wires are available in practical lot sizes.

Reduced spatter and slag increase operator efficiency for lower costs.

Forming rolls bend a flat steel strip into a U-shape ...

The U is filled with granular core material...

The strip then moves through more forming rolls that close the U into a tube, compressing the core material.

This tube passes through drawing dies that further compress the core and reduce the diameter of the finished wire to final size.With Metal Cored wire, welding current passes to the work piece through the solid portion of the wire cross-section resulting in wider projection than with solid wire. The powdered core material melts in the arc and flows smoothly to the weld puddle causing less turbulence and a better bead profile. Here we see the typical penetration profiles of Flux cored, Solid, and Metal Cored wires. Metal Cored wire combines the deep penetration of solid wire with the desirable wider and flatter bead characteristics of flux cored.Here we see the typical penetration profiles of Flux cored, Solid, and Metal Cored wires. Metal Cored wire combines the deep penetration of solid wire with the desirable wider and flatter bead characteristics of flux cored.This characteristic can be especially important in fillet joints where with solid wire the slightest misalignment of the torch can cause a lack of side-wall fusion. The more circular penetration pattern achieved with Metal Cored wire is less sensitive to gun misalignment.The wider arc and higher current density achieved with Metal Cored wire also makes cold lapped joints much less likely.Metal Cored Wires are typically used for single or multiple pass welding in the flat and horizontal position.

Metal Cored Wires are typically used for single or multiple pass welding in the flat and horizontal position.

Metal cored wire of a given size will accommodate a wider range of work piece thickness by simply changing weld parameters.Their excellent re-strike characteristics along with low spatter levels and high deposition rates and efficiencies, make Metal Cored wire ideal in automatic and robotic applications.