PROCESOS DE SOLDADURA Existe una gran variedad de procesos de soldadura, varios métodos y técnicas de aplicación y una extensa cantidad y variedad, en constante aumento, de metales base y de aport aporte, e, por lo que que una revisi revisión ón de tales tales proces procesos os necesa necesaria riamen mente te result resulta a incompleta. Adicionalmente, debido a que cada proceso involucra aspectos técnicos, de producción, metalúrgicos, metalúrgicos, económicos y de otra índole, las consideraciones consideraciones de este capítulo se limitan a los procesos más usuales, mismos que son abordados desde los puntos de vista más estrechamente relacionados con la inspección de soldadura una desc descri ripc pció ión n brev breve e del del proc proces eso o y del del equi equipo po que que se empl emplea ea,, sus sus prin princi cipa pale les s aplicaciones, venta!as y limitaciones, las variables particulares más relevantes y, en especial, las especi"icaciones especi"icaciones y clasi"icaciones clasi"icaciones de los electrodos y metales de aporte. #ebido a que en el idioma Espa$ol el término soldadura se aplica de manera indistinta para para re"er re"erirs irse e a di"ere di"erente ntes s grupo grupos s de proces procesos os de unión unión y a diver diversos sos ob!et ob!etos os y signi"icados %unión soldada, electrodo recubierto, metal depositado, metal de aporte y operaciones de soldadura, entre otros&, es conveniente, antes de seguir tratando sobre los procesos de soldadura, hacer algunas precisiones sobre el signi"icado de este término, para lo que se recurrirá a las siguientes de"iniciones de"iniciones estandari'adas
CARTA MAESTRA DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA (DE ACUERDO CON LA NORMA ANSI/AWS ANSI/AWS A3.0-94, “TÉRMINOS Y DEFINICIONES ESTÁNDAR DE SOLDADURA” (oldadura )or Arco %Arc *elding + A& (oldadura con hidrógeno atómico............................... atómico............................... ............................... A-* (oldadura de arco con electrodo desnudo................................................ /A* (oldadura de arco con electrodo de carbón.............................................. 0A* (oldadura de arco con electrodo de carbón y gas.................................... 0A*1 (oldadura por arco con electrodo de carbón protegido............................. 0A*2( 0A*2( (oldadura por arco con electrodos gemelos de carbón............................. 0A*23 0A*23 (oldadura por electro2gas........................................................ electro2gas........................................................ .................. E1* (oldadura por arco con electrodo tubular.................................... tubular.................................... .............. 40A* (oldadura por arco metálico protegido protegido con gas.................................. ..... 1/A* (oldadura por arco metálico pulsado protegido con gas.......................... 1/A*2) 1/A*2) (oldadura de arco metálico en corto circuito protegido con gas............... 1/A*2( 1/A*2( (oldadura por arco de tungsteno protegido con gas............................. .....13A* .....13A* (oldadura por arco pulsado de tungsteno protegido con gas.....................13A*2) gas.....................13A*2) (oldadura por arco de plasma..................................... ............................... )A* )A* (oldadura por arco metálico protegido con electrodo recubierto............... (/A* (oldadura de pernos por arco eléctrico.................................. eléctrico.................................. .................... (* (oldadura por arco sumergido........................................ sumergido........................................ ............................ (A* (oldadura por arco sumergido en serie.......................................... ............ (A*2(
TIPOS !ASICOS DE SOLDADURAS.
(egún el autor -orit', existen cinco tipos básicos de soldadura 5a de cordón 5a ondeada 5a de "ilete 5a de tapón 5a de ranura
L"# S$%&"&'"# D) C$&*+.
(e hace en una sola pasada, con el metal de aporte sin movimiento hacia uno y otro lado. Esta soldadura se utili'a principalmente para reconstruir super"icies desgastadas, y en muy pocos casos se emplea para !untas.
M)"% &) "$) L"# S$%&"&'"# O+&)"&"#. (e logran haciendo un cordón con algo de movimiento hacia uno y otro lado. Entre estas soldaduras hay también varios tipos, como el 'ig'ag, el circular, el oscilante entre otros. Esta soldadura se también se usa principalmente para la reconstrucción de super"icies.
L"# S$%&"&'"# D) T"*+ Y D) A')$ A%""&$. (irven principalmente para hacer las veces de remaches. (e emplean para unir por "usión dos pie'as de metal cuyos bordes, por alguna ra'ón, no pueden "undirse.
L"# S$%&"&'"# D) R"+'". (e reali'a entre el espacio que queda entre dos pie'as de metal. Estas soldaduras se emplean en muchas combinaciones dependiendo de la accesibilidad, de la economía, del dise$o, y del tipo de proceso de soldadura que se aplique.
L"# S$%&"&'"# D) F%)). (on similares a las de ranura, pero se hacen con mayor rapide' que éstas. 5as !untas soldadas de "ilete son simples de preparar desde el punto de vista de preparación y a!uste de borde, aunque a veces se requieran de más soldadura que las !untas soldadas de ranura. 4ilete sencillo 4ilete doble
TIPOS DE SOLDADURA (oldadura 361
(oldadura /A1 (oldadura /61 (oldadura por arco (oldadura en "río (oldadura explosiva (oldadura por "ricción (oldadura por "usión (oldadura a gas (oldadura por inducción (oldadura mixta (oldadura por plasma (oldadura por puntos (oldadura de choque (oldadura con rayo de electrones (oldadura por rayo láser (oldadura ultrasónica (oldadura aluminotérmica (oldadura 1/A* (oldadura sin plomo (oldadura oxiacetilénica (oldadura blanda
SOLDADURA (WELDIN1 Es la coalescencia locali'ada de metales o no metales, producida por el calentamiento de los materiales a una temperatura apropiada, con o sin aplicación de presión y con o sin el empleo de material de aporte.
SOLDADURA FUERTE (!RA2IN1 1rupo de procesos de soldadura, los cuales producen a coalescencia de los materiales por el calentamiento de éstos, a la temperatura adecuada, y empleando un metal de aporte que tiene una temperatura de liquidus superior a los 789: 0 %;79: 4&, pero in"erior a la temperatura de solidus del metal base. El metal de aporte se distribuye por acción capilar entre las super"icies de la !unta mantenidas en contacto estrecho.
SOLDADURA !LANDA (SOLDERIN1 1rupo de procesos de soldadura que producen coalescencia de materiales, calentándolos a una temperatura adecuada y usando material de aporte que tenga una línea de liquidus que no exceda de 789: 0 %;79: 4& y deba!o de la línea de solidus del metal base. El metal de aporte se distribuye por acción capilar entre las super"icies de la !unta mantenidas en contacto estrecho.
SOLDADURA DE ARCO DE METAL !LINDADO (SMAW
del gas 0=> durante el proceso de la soldadura. El núcleo en sí mismo del electrodo actúa como material de relleno, haciendo innecesario un material de relleno adicional. El proceso es versátil y puede reali'arse con un equipo relativamente barato, haciéndolo adecuado para traba!os de tiendas ? traba!o de campo.
SOLDADURA DE ARCO METÁLICO CON 1AS (1MAW Es un proceso semiautomático, automático o roboti'ado de soldadura. 3ambién conocida como soldadura de gas de metal inerte o soldadura /61, es un proceso semiautomático o automático que usa una alimentación continua de alambre como electrodo y una me'cla de gas inerte o semi2inerte para proteger la soldadura contra la contaminación. 0omo con la (/A*, la habilidad ra'onable del operador puede ser alcan'ada con entrenamiento modesto. )uesto que el electrodo es continuo, las velocidades de soldado son mayores para la 1/A* que para la (/A*. 3ambién, el tama$o más peque$o del arco, comparado a los procesos de soldadura de arco metálico protegido, hace más "ácil hacer las soldaduras "uera de posición %E!. empalmes en lo alto, como sería soldando por deba!o de una estructura&. El equipo requerido para reali'ar el proceso de 1/A* es más comple!o y costoso que el requerido para la (/A*, y requiere un procedimiento más comple!o de disposición. )or lo tanto, la 1/A* es menos portable y versátil, y debido al uso de un gas de blinda!e separado, no es particularmente adecuado para el traba!o al aire libre. (in embargo, debido a la rata media más alta en la que las soldaduras pueden ser terminadas, la 1/A* es adecuada para la soldadura de producción.
SOLDADURA DE ARCO DE 1AS DE TUN1STENO (1TAW 5a soldadura de gas inerte de tungsteno %361& %también a veces designada erróneamente como soldadura heliarc&, es un proceso manual de soldadura que usa un electrodo de tungsteno no consumible, una me'cla de gas inerte o semi2inerte, y un material de relleno separado. Especialmente útil para soldar materiales "inos, este método es caracteri'ado por un arco estable y una soldadura de alta calidad, pero requiere una signi"icativa habilidad del operador y solamente puede ser lograda en velocidades relativamente ba!as. 5a 13A* puede ser usada en casi todos los metales soldables, aunque es aplicada más a menudo a metales de acero inoxidable y livianos. 0on "recuencia es usada cuando son extremadamente importantes las soldaduras de calidad, por e!emplo en bicicletas, aviones y aplicaciones navales.
SOLDADURA DE ARCO SUMER1IDO (SAW Es un método de soldadura de alta productividad en el cual el arco se pulsa ba!o una capa de cubierta de "lu!o. Esto aumenta la calidad del arco, puesto que los contaminantes en la atmós"era son bloqueados por el "lu!o. 5a escoria que "orma la soldadura generalmente sale por sí misma, y combinada con el uso de una alimentación de alambre continua, la rata de deposición de la soldadura es alta. 5as condiciones de traba!o están muy me!oradas sobre otros procesos de soldadura de arco, puesto que el "lu!o oculta el arco y casi no se produce ningún humo. El proceso es usado comúnmente en la industria, especialmente para productos grandes y en la "abricación de los recipientes de presión soldados
SOLDADURA A 1AS (oldadura a gas de una armadura de acero usando el proceso de oxiacetileno. El proceso más común de soldadura a gas es la soldadura oxiacetilénica, también conocida como soldadura autógena o soldadura oxi2combustible. Es uno de los más vie!os y más versátiles procesos de soldadura, pero en a$os recientes ha llegado a ser menos popular en aplicaciones industriales. 3odavía es usada extensamente para soldar tuberías y tubos, como también para traba!o de reparación. El equipo es relativamente barato y simple, generalmente empleando la combustión del acetileno en oxígeno para producir una temperatura de la llama de soldadura de cerca de @99 :0. )uesto que la llama es menos concentrada que un arco eléctrico, causa un en"riamiento más lento de la soldadura, que puede conducir a mayores tensiones residuales y distorsión de soldadura, aunque "acilita la soldadura de aceros de alta aleación.
SOLDADURA POR RESISTENCIA 5a soldadura por resistencia implica la generación de calor pasando corriente a través de la resistencia causada por el contacto entre dos o más super"icies de metal. (e "orman peque$os charcos de metal "undido en el área de soldadura a medida que la elevada corriente %.999 a 99.999 A& pasa a través del metal. En general, los métodos de la soldadura por resistencia son e"icientes y causan poca contaminación, pero sus aplicaciones son algo limitadas y el costo del equipo puede ser alto.
SOLDADOR DE PUNTO 5a soldadura por puntos es un popular método de soldadura por resistencia usado para !untar ho!as de metal solapadas de hasta @ mm de grueso. #os electrodos son usados simultáneamente para su!etar las ho!as de metal !untas y para pasar corriente a través de las ho!as. 5as venta!as del método incluyen el uso e"iciente de la energía, limitada de"ormación de la pie'a de traba!o, altas ratas de producción, "ácil automati'ación, y el no requerimiento de materiales de relleno. 5a "uer'a de la soldadura es perceptiblemente más ba!a que con otros métodos de soldadura, haciendo el proceso solamente conveniente para ciertas aplicaciones. Es usada extensivamente en la industria de automóviles 2 5os carros ordinarios puede tener varios miles de puntos soldados hechos por robots industriales.
alimentan la pie'a de traba!o, haciendo posible las soldaduras continuas largas. En el pasado, este proceso "ue usado en la "abricación de latas de bebidas, pero ahora sus usos son más limitados.
SOLDADURA POR RAYO DE ENER1A 5os métodos de soldadura por rayo de energía, llamados soldadura por rayo láser y soldadura con rayo de electrones, son procesos relativamente nuevos que han llegado a ser absolutamente populares en aplicaciones de alta producción. 5os dos procesos son muy similares, di"erenciándose más notablemente en su "uente de energía. 5a soldadura de rayo láser emplea un rayo láser altamente en"ocado, mientras que la soldadura de rayo de electrones es hecha en un vacío y usa un ha' de electrones. Ambas tienen una muy alta densidad de energía, haciendo posible la penetración de soldadura pro"unda y minimi'ando el tama$o del área de la soldadura. Ambos procesos son extremadamente rápidos, y son "áciles de automati'ar, haciéndolos altamente productivos. 5as desventa!as primarias son sus muy altos costos de equipo %aunque éstos están disminuyendo& y una susceptibilidad al agrietamiento. 5os desarrollos en esta área incluyen la soldadura de láser híbrido, que usa los principios de la soldadura de rayo láser y de la soldadura de arco para incluso me!ores propiedades de soldadura.
SOLDADURA DE ESTADO SLIDO 0omo el primer proceso de soldadura, la soldadura de "ragua, algunos métodos modernos de soldadura no implican derretimiento de los materiales que son !untados.
SOLDADURA SU!ACUÁTICA Aunque que muchas aplicaciones de la soldadura se llevan a cabo en ambientes controlados como "ábricas y talleres de reparaciones, algunos procesos de soldadura se usan con "recuencia en una amplia variedad de condiciones, como al aire abierto, ba!o el agua y en vacíos %como en el espacio&. En usos al aire libre, tales como la construcción y la reparación en exteriores, la soldadura de arco de metal blindado es el proceso más común. 5os procesos que emplean gases inertes para proteger la soldadura no pueden usarse "ácilmente en tales situaciones, porque los movimientos atmos"éricos impredecibles pueden dar lugar a una soldadura "allida. 5a soldadura de arco de metal blindado a menudo también es usada en la soldadura subacuática en la construcción y la reparación de naves, plata"ormas costa a"uera, y tuberías, pero también otras son común, tales como la soldadura de arco con núcleo de "undente y soldadura de arco de gas tungsteno.
