INGENIERÍA MECATRÓNICA SOLDADURA ING. FAUSTO ACUÑA
INFORME DE PROCESO SMAW CHRISTIAN CANCHIGNIA
LATACUNGA – ECUADOR
CONTENIDO TITULO DE LA PRÁCTICA ....................................................................................................... 2 OBJETIVO PRINCIPAL............................................................................................................. 2 OBJETIVOS ESPECIFICOS...................................................................................................... 2 MATERIALES Y EQUIPOS ....................................................................................................... 2 DESARROLLO DEL TEMA ....................................................................................................... 2 Inicio del Arco ........................................................................................................................................... 2 Factores que influyen en la calidad del arco ........................................................................................... 3 Proceso SMAW ......................................................................................................................................... 3 Equipo de Soldadura SMAW .................................................................................................................... 4
PROCEDIMIENTO..................................................................................................................... 6 CUESTIONARIO ....................................................................................................................... 9 CONCLUSIONES .....................................................................................................................11 RECOMENDACIONES .............................................................................................................12 REFERENCIAS ........................................................................................................................12 Anexos.....................................................................................................................................13
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TITULO DE LA PRÁCTICA
Comienzo del Arco y Corrida de cordones
OBJETIVO PRINCIPAL
Realizar un cordón de soldadura mediante el proceso SMAW en una placa de acero ASTM A-36.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Identificar la forma correcta de establecer el arco.
Determinar la forma de variación del arco de soldadura con la variación de la corriente.
MATERIALES Y EQUIPOS
Placa de acero St-40, de 12 X 200 X 200 milímetros.
Electrodos E-6011 de 3 milímetros.
Máquina soldadora AC / DC 250 A.
Equipo de protección.
DESARROLLO DEL TEMA Para encender el arco, se pone en contacto la punta del electrodo con el material de trabajo y después se separa lentamente hasta una distancia ya determinada. El procedimiento enciende el arco, ionizando el aire en el área circundante y generando temperaturas hasta los 5000 o C.
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La calidad de la soldadura depende de varios factores, entre los cuales se encuentran la longitud del arco, la velocidad de avance y la intensidad de corriente. La distancia entre el electrodo y la pieza de trabajo se conoce como longitud del arco. La longitud del arco está relacionada con el voltaje empleado. La práctica común es utilizar siete voltios por cada milímetro de longitud del arco. Además, la longitud del arco debe ser aproximadamente igual al diámetro del electrodo. El diámetro del cordón de soldadura depende de la velocidad de avance. La velocidad optima será aquella será aquella que produzca un cordón de soldadura cuya anchura sea igual a dos veces el diámetro del electrodo. La intensidad de la corriente para la soldadura depende del diámetro del electrodo. En general, la corriente en amperios debe ser igual al diámetro del electrodo en milésimas de pulgada. Este valor cambia con el peso de la pieza, por lo cual se utilizará una intensidad menor que este valor para las piezas más livianas y un valor mayor para las más pesadas. (Peinada, 2006)
El proceso de soldadura por arco es uno de los más usados y abarca diversas técnicas. Una
de
esas
técnicas es
la soldadura
por
arco
con electrodo
metálico
revestido (SMAW, por sus siglas en inglés), también conocida como soldadura por arco con electrodo recubierto, soldadura de varilla o soldadura manual de arco metálico. Se trata de una técnica en la cual el calor de soldadura es generado por un arco eléctrico entre la pieza de trabajo (metal base)
y un electrodo metálico
consumible (metal de aporte) recubierto con materiales químicos en una composición adecuada (fundente). Podemos visualizar el proceso en la siguiente figura:
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Figura 1. Soldadura SMAW
Conocido por su simplicidad y facilidad de uso, el equipo para efectuar soldaduras SMAW es el que se muestra en la figura de abajo.
Figura 2. Equipo de Soldadura SMAW
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Este equipo consta de:
Fuente de alimentación: dependiendo del tipo de electrodo y del tipo y la posición de la pieza de trabajo, la fuente puede ser de corriente continua o corriente alterna. Si es de corriente continua, y nuevamente en función del tipo de electrodo y la naturaleza de la soldadura que se desea obtener, la conexión del electrodo a la fuente se puede efectuar de dos maneras:
Conexión al terminal negativo: en este caso se habla de un electrodo negativo o polaridad directa (DCEN, por sus siglas en inglés). Se utiliza cuando se desean lograr altas tasas de deposición y una baja penetración.
Conexión al terminal positivo: en este caso de habla de un electrodo positivo o polaridad inversa (DCEP, por sus siglas en inglés). Se utiliza cuando se desea lograr una penetración profunda.
Porta electrodo: se conecta al cable de soldadura y conduce la corriente de soldadura hasta el electrodo. El mango aislado se utiliza para guiar el electrodo sobre la junta de soldadura y alimentar electrodo en el charco a medida que se consume. Los porta electrodos están disponibles en diversos tamaños y se clasifican según su capacidad para transportar la corriente.
Cable del electrodo y cable de masa: ambos son una parte importante del circuito de soldadura. Deben ser sumamente flexibles y tener un aislamiento resistente al calor. Las conexiones al porta electrodo, la pinza de masa y los terminales de la fuente de alimentación deben estar soldadas o perfectamente efectuadas para garantizar una baja resistencia eléctrica. El área de la sección transversal de estos cables debe ser de tamaño suficiente para transportar la corriente de soldadura con un mínimo de caída de voltaje. Cuanto mayor sea la longitud del cable, mayor debe ser su diámetro, a fin de reducir la resistencia y la caída de voltaje.
Pinza de masa: se utiliza para conectar el cable de masa a la pieza de trabajo. Se puede conectar directamente a la pieza, a la mesa o al portapieza. Como parte del circuito de soldadura, la pinza de masa debe ser capaz de transportar la corriente de 5
soldadura sin riesgo de sobrecalentamiento debido a la resistencia eléctrica. (De Máquinas y Herramientas, 2015)
PROCEDIMIENTO 1. Verificar el uso correcto del equipo de protección. 2. Observar las instrucciones para el funcionamiento de la máquina, para así poder variar la corriente exactamente. 3. Encender la máquina soldadora, comprobar la polaridad mediante la manilla y ajustar el amperaje necesario para el cordón determinado a realizarse. Se debe considerar que el ajuste de la corriente debe
corresponder al diámetro de la varilla en
milésimas de pulgada. Ejemplo: 3 mm. = 0.125 plg. = 125 Amp. 4. El cable de masa o tierra debe ajustarse a la mesa de trabajo. Colocar el material a soldar en la mesa y limpiarlo para mejorar la calidad de soldadura. 5. Colocar el electrodo E6011 en el porta electrodo y verificar que el ángulo entre la cara lateral del mismo forme un ángulo de 90 o con el electrodo. 6. Después se procede a establecer un ligero contacto del electrodo con el material para verificar su accionamiento, este contacto también permitirá que la punta del electrodo este limpia y lista para formar el arco. 7. Establecer el arco, sobre la placa, de acuerdo con el método indicado en la figura 3
Fig 3. Formación del arco
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8. Se procede a soldar con ángulo de inclinación de 60º con respecto a la dirección de avance del cordón, en lo posible mantenerlo la estabilidad del ángulo y bajar poco a poco con la finalidad de evitar el corte del arco. 9. Formar cordones rectos o soldaduras de unos 180 mm. de longitud, notando que el cordón debe alimentarse hacia abajo a rapidez constante para mantener la longitud correcta del arco. Mover el arco hacia enfrente a velocidad constante para formar el surco. 10. Continuar efectuando este tipo de surco hasta que todos resulten uniformes en altura y ancho, en toda su longitud. 11. Realizar una serie de 8 surcos paralelos, a una distancia aproximada de 18 mm, en el siguiente orden: (colocar la letra correspondiente en cada surco, con tiza) A.- Usar la longitud normal del arco y rapidez de viaje normal. B.- Usar un arco excesivamente largo con viaje normal. C.- Usar un arco excesivamente corto con un viaje normal. Notar el sonido y comportamiento del arco. D.- Usar la longitud de arco normal y la rapidez elevada. E.- Usar la longitud normal del arco y la rapidez de viaje reducido.
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F.- Usar la longitud normal del arco y rapidez de viaje con el valor de corriente alrededor de la mitad de la normal.
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G.- Usar longitud normal del arco rapidez de viaje normal con un valor de corriente de alrededor de una y media veces de la normal. H.- Usar corriente normal, longitud de arco normal y viaje normal. Comenzar con el electrodo vertical al trabajo, los primeros 20 o 30 milímetros. Gradualmente, cambiar el ángulo de la varilla al progresar la soldadura hasta que forme un ángulo de 15 a 20 grados con el trabajo al acabar. Nótese la diferencia en el sonido y comportamiento del arco al cambiar el ángulo
CUESTIONARIO 1. Inspeccionar y describir cada uno de los cordones efectuados en el paso 11 (A a H). Para los siguientes puntos: - Apariencia del cordón. - Facilidad o dificultad del control y sonido del arco. - Penetración y difusión.
A. Cordón Normal En este cordón de soldadura los parámetros para realizarlo fueron a velocidad normal y con el ángulo de inclinación de 60 o. Se puede observar que tiene un aspecto uniforme con un espesor ligeramente mayor al diámetro del electrodo. La dificultad encontrada en este cordón fue mantener un desplazamiento recto y mantener una altura constante para el arco. B. Corriente demasiada Alta El cordón se volvió de mucho más espesor y el arco eléctrico fue más fuerte que derritió más material de acero. 9
C. Corriente demasiada Baja El arco eléctrico fue de menor sonido y el cordón se volvió un poco más delgado. D. Avance Lento En este cordón el electrodo fue consumido rápidamente y además el cordón se volvió de mayor espesor y altura. E. Avance Rápido Al aumentar la velocidad en el avance el cordón que se formó fue con pasos cortados en algunos casos dejando lugares con espesor casi nulo. F. Arco Alto Incrementando la altura se tornó difícil mantener el arco y el electrodo se comenzó a desperdiciar en G. Arco profundo El arco también fue difícil de mantener, puesto que al acercar demasiado la punta del electrodo al material este, se pega y se queda adherido. En tanto el cordón fue un tanto delgado. H. Arco con ángulos variables El arco se volvía inestable y fue difícil de mantener uniforme y en una línea recta.
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2. De sus observaciones en las soldaduras, ¿qué puntos buscaría Ud. en una soldadura bien hecha?
Para determinar que un cordón de soldadura se encuentre bien hecho se tiene que se considerar que debe ser uniforme tanto en espesor y altura, el diámetro del cordón además debe ser casi igual al diámetro del electrodo.
3. El paso 1 del procedimiento indica el valor de la corriente para un electrodo de 3 mm. de diámetro. ¿Qué aspectos se debe considerar para seleccionar dicha corriente? Se debe considerar que un electrodo de 3 mm de diámetro es equivalente a 1/8 de pulgada de diámetro puesto que al obtener este valor que es 0.125 nos da la guía que la corriente debe ser el valor anterior multiplicado por mil, siendo asi necesaria una corriente de 125 A para el proceso.
CONCLUSIONES
El proceso de formar el cordón de soldadura al inicio puede ser complicado tanto por su precisión y pulso, pero al practicar varias veces se puede lograr de una forma correcta.
El tipo de cordón de soldadura depende mucho del tipo de electrodo y del material base en el que se quiere soldar.
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RECOMENDACIONES
La correcta utilización del equipo de protección como casco y un overol puede prevenir accidentes, en el momento de saltar las chispas que se desprenden del arco de suelda.
Evitar el contacto visual directo al arco de suelda sin la debida protección, para esto se deberá usar vidrios polarizados.
REFERENCIAS De Máquinas y Herramientas. (19 de Mayo de 2015). Obtenido de http://www.demaquinasyherramientas.com/soldadura/soldadura-smaw-que-es-y-
procedimiento Peinada, N. P. (2006). Tecnología de los metales y procesos de manufactura . Caracas: UCAE.
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Anexos
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