Tipos de Unión Más Frecuentes en Soldadura
Según la posición relativa de los bordes a unir, existen distintos tipos de uniones soldadas. Las más frecuentes son:
- Uniones a Tope
- Uniones en Ángulo Interior (Rincón)
- Unión en Ángulo Exterior (Esquina)
- Unión a Solape
- Uniones en Cantos
Tipos de Soldadura
Soldadura Blanda
- Capilaridad: Solo funde el aporte (Hasta 400°C)
- Pb + Sn
- Para tubos de cobre, conexiones eléctricas (poca resistencia en la unión)
Soldadura Fuerte (Dura, Amarilla)
- También capilar pero más de 400°C (aprox. 850°C)
- Cu + Al / Ag
- Más calidad
- Usos parecidos pero de más exigencia (mejor resistencia mecánica y mayor conductividad eléctrica)
- Empleo de decapantes (antioxidantes)
Soldadura por Forja
- Calentar piezas delgadas hasta plasticidad y unir a golpes o presión
- El más antiguo. Piezas muy pequeñas o láminas. De adentro hacia afuera
Soldadura por Fricción
- Muy útil en tubos de gran tamaño: Uno gira y otro fijo hasta fusión
- Grandes producciones muy automatizadas
Soldadura por Resistencia
- Efecto Joule: P = V I = I² R
- Con intensidades altas (de 1000 a 100.000 A) => fundir y soldar
- Puede ser: Por puntos, Por resaltes, Por costura y A tope
- Gran rendimiento energético, gran velocidad, Poca deformación, Muy automatizable
- Debilidad de la unión => se limita a carrocerías robotizadas
- Casi todos los metales (menos Sn, Pb, Zn)
Soldadura por Inducción
- Corrientes inducidas por bobina => calor (+presión) => soldadura
- Frecuencias > 400 Hz
Soldadura en Estado Sólido (por Ultrasonidos)
- Vibración a altas Hz y altas presiones
- Equipo similar a Resistencia. No funde el material
- Plásticos, polímeros, conexiones eléctricas de Al ó Cu
Soldadura por Rayo de Energía
- Rayo láser (muy enfocado)
- Haz de electrones (trabajando en vacío)
- Ambos muy similares, altas densidades de energía => penetración profunda y mínima área de soldadura
- Muy automatizables. Altas producciones por su rapidez. Muy caros
Soldadura por Gas
- Combustión de Metano, Propano, Acetileno, etc.
- Método viejo y versátil. En desuso en industria. Actual en tuberías y reparaciones
- Barato y simple
- Oxiacetileno => llama a 3100°C frente a 5000°C de arcos
- Zona más ancha que arco => enfría lento => tensiones residuales y distorsiones
- Llamas neutras, reductoras (cono blanco) y oxidantes
- Homogénea, Heterogénea, Autógena
Soldadura por Arco Eléctrico
- Entre un electrodo y la pieza. Puede ser consumible (metal de aportación) o solo para saltar arco. Temperaturas >5000°C
- Corriente AC o DC (más estable)
- Tensión (V) => longitud de arco
- Intensidad (I) => cantidad de calor
- Al fundir electrodo avidez de Oxígeno => protección contra óxido => ionizar atmósfera envolvente al charco
- Revestimiento (SMAW)
- Gases protectores (atmósfera) => GMAW = MIG, MAG y GTAW=TIG
- Arco sumergido (SAW)
Soldadura por Arco Eléctrico
2.1 Electrodo Revestido (SMAW)
AC => peor calidad de arco, más inestable
DC => flujo continuo y constante (Polaridad directa => electrodo = –
Inversa => electrodo = +)
Equipo = Transformador + Rectificador Tensiones 55 a 80 V (cebado) 20 a 35 (trabajo)
Intensidad = f(diámetro y revestimiento electrodo)
Pinza (portaelectrodo)
Masa (tierra) para cerrar el circuito
Funcionamiento: Metal base (piezas a unir) + Metal aportación (electrodo)
Método lento pero muy versátil
Problemas con espesores pequeños
Cordones de calidad media
Muy adecuado en reparaciones y mantenimiento: trasladable
Fácil aprendizaje
Antes solo aceros. Actualmente electrodos para Al, Ni, Cu, etc
Electrodo:
Recubrimiento (revestimiento) => fundente que genera atmósfera que impide paso de O, N, H
Aleantes y antioxidantes
Estabiliza y concentra el arco (DC y AC)=>penetración
Flota=> aísla calor=>enfriamiento de más calidad
Cordón limpio
Roto=>no ioniza=>se pega (arco interrumpido)
Alma: Metal de aportación.
Funde más rápido=>concentra el arco
Arranque desnudo para contacto (apéndice)
Dimensiona el electrodo=> longitud (150 a 450 mm)
Diámetros (1,6,2,2.5,3,3.25,4,5,6) (2.5 a 4)
2.1.1 Tipos de Electrodos Revestidos
Según: – propiedades mecánicas del cordón (alma)
Recubrimiento => AC / DC (polaridades)
Posiciones (plana, horiz. Vertical, bajo techo)
Rutilo (Aceros al C) Bióxido de Ti => Ti O2
- Gran estabilidad (fácil soldeo)
- Calidad media (inclusiones)
- Estructuras metálicas, calderería, chapas de espesores medios/bajos, reparaciones
- AC o DC directa
Básicos (Aceros al C) Carburos o fluoruros cálcicos y algo de Ti O2
- Mejor escoria con menos inclusiones y flota más
- Más calidad y resistencia
- Difícil de limpiar
- Arco más corto=>mas pegado, difícil cebar
- Método más complejo, pero aprendido se prefiere
- Construc. Metálicas de responsabilidad. Depósitos a presión
- Puede AC pero mejor DC inversa
Celulósicos (Aceros al C) celulosa (madera) que provoca gases aislantes (poca escoria)
- Arcos vivos =>gran penetración y avance
- Vertical descendente en tuberías
- DC inversa
Ácidos (Originales, sustituidos por rutilo y básicos)
- Charco muy fluido => cordones muy deficientes
Otros -inoxidables (cromo, níquel) DC inversa
Fundiciones: ojo caldeo previo y cordones cortos (¡¡No enfriar al agua!!)
Aluminios (DC inversa)
2.2 Atmósferas Protectoras (MIG/MAC, TIG, PLASMA)
Recubrimiento sustituido por gas (atmósfera gaseosa) protector contra oxidaciones
– GMAW = MIG / MAG: Metal Inert Gas / Metal Active Gas
Aplicación continúa de alambre de aporte
Gases inertes (Argón, Helio) o activos (CQ2 + Argón)
El Argón no da arcos con calor suficiente para soldar materiales ferrosos=> C02 (MAG)
MIG en materiales no ferrosos de más baja temperatura de soldeo
Control sobre: Intensidad + velocidad de aportación de alambre => arco estable
Caudal de gas protector
Equipo: – Maquina de DC inversa
– Alambre de aporte (en rollo con alimentador)
-Pistola (con boquilla de gas y alambre en el centro): lleva gatillo para alambre y manguera de gas
-Gas protector en botellas, con caudalimetro (en acero convencional =>l/min = 10 Diámetros)
Fácil aprendizaje, mas rápido (producción), semi o automático, arco más pequeño => posturas mas difíciles
Resto de movimientos y posiciones similar a electrodo revestido
– GTAW = TIG: Tungsteno Inert Gas
Electrodo de tungsteno (wolframio) no consumible (solo para saltar arco y calentar)
Gas inerte o semi
Material de aportación aparte+ arco muy estable => gran calidad
-requiere mucha habilidad
-muy lento
Valido para casi todos los metales soldables pero muy utilizado en inoxidables y finos o gran calidad (aviación,
naval, etc.)
– ARCO DE PLASMA = Variante de TIG:
Electrodo de tungsteno y gas en estado plasmático (ionizado): Argón puro o con trazas de H2 que envuelve el
electrodo y alcanza hasta 28.000 eC (núcleo de plasma)
No garantiza protección de la atmosfera=> lleva un segundo gas envolvente (el mismo Argón o Ar+ H2)
Arco mucho más concentrado que TIG => penetración más profunda => materiales mas gruesos
Metales más gruesos que en TIG
Más rápido, pero más caro y mas complejo
Muy aplicado en INOX automatizado, ALTA CALIDAD (aeroespacial, procesos químicos, etc)
2.3 ARCO SUMERGIDO
Tolva con aporte de granos protectores reutilizables
Alimentación continua de material de aporte => alta productividad
Calidad
Sin humos, arco oculto
Uso en industria: productos grandes, recipientes a presión
2.4 POSICIONES
2.5 PROCEDIMIENTOS