guia de practicas de soldadura

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Elaborado por: LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA Fecha: 15/04/2015 Rev: 02 HOJA 1/51 Laboratorio de Soldadura I DECEM CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA CARRERA DE INGENIERÍA MECATRONICA LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA GUÍAS DE PRÁCTICAS DE SOLDADURA I SANGOLQUÍ- ECUADOR Revisado por: Aprobado por:

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Page 1: Guia de Practicas de Soldadura

Elaborado por: LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURAFecha: 15/04/2015

Rev: 02 HOJA 1/51 Laboratorio de Soldadura I

DECEMCARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA

CARRERA DE INGENIERÍA MECATRONICA

LABORATORIO DE

PROCESOS DE MANUFACTURA

GUÍAS DE PRÁCTICAS DE SOLDADURA I

SANGOLQUÍ- ECUADOR

Octubre 2015 – Febrero 2016

Revisado por: Aprobado por:

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Elaborado por: LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURAFecha: 15/04/2015

Rev: 02 HOJA 2/51 Laboratorio de Soldadura I

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADASDEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECÁNICA

LABORATORIO DE SOLDADURA I

INTRODUCCIÓN

PROPÓSITO DE LAS PRÁCTICAS. Reforzar la parte teórica consolidando los conocimientos a través del desarrollo de prácticas

en el laboratorio. Incentivar la investigación, conocimiento de las propiedades de los materiales y sus

aplicaciones. Propiciar vínculos con el sector industrial/empresa con la finalidad de conocer y

concientizar la realidad tecnológica regional.

DESARROLLO DE LAS PRÁCTICAS Las prácticas se realizarán en grupo de dos o tres estudiantes máximo. Se realizará un coloquio del trabajo preparatorio a los alumnos individualmente La práctica lo podrán desarrollar únicamente los alumnos que hayan realizado el trabajo

preparatorio. Los integrantes del grupo tienen que saber exactamente cuáles son los objetivos a

alcanzarse, las características y operación básica antes de la ejecución de la práctica.

EJECUCIÓN DE LA PRÁCTICA Las prácticas se llevarán a cabo por todos los integrantes del grupo sin excepción,

anticipándose en disponer de todos los elementos, requerimientos necesarios para ejecutar la práctica.

Los informes deberán entregarse al inicio de la siguiente práctica. Los trabajos de las prácticas deben ser realizadas en el Laboratorio de Procesos de

manufactura del DECEM.

CALIFICACIÓN Dependiendo del esfuerzo ejercido por cada grupo, cada estudiante tendrá una nota

individual con respecto a: Contenido de las respuestas a las preguntas planteadas. Prueba de destreza y conocimiento en la operación de las maquinas soldadoras. Manejo de las normas de seguridad en la operación de máquinas y en el

laboratorio. Elaboración de planos dentro de normas de soldadura.

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Elaborado por: LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURAFecha: 15/04/2015

Rev: 02 HOJA 3/51 Laboratorio de Soldadura I

RECOMENDACIONES.El estudiante que no cumpla con las indicaciones expuestas por el instructor no se le permitirá ejecutar las prácticas.

Seguir estrictamente las normas de seguridad Generales del Laboratorio y las puntuales para cada máquina o proceso.

Para la utilización de los equipos y/o herramientas de laboratorio primero deberán recibir la explicación del funcionamiento y cuidado por parte del docente o laboratorista.

El comportamiento disciplinario dentro del laboratorio de procesos de manufactura debe ser el correcto en todo momento.

No utilizar equipos o herramientas que no correspondan a la práctica que se encuentran realizando.

Para la utilización de equipos y herramientas de laboratorio siempre deben utilizar las normas de uso y conexión.

Revisar los equipos y accesorios entregados por parte del docente o laboratorista antes de ejecutar la práctica, porque si existiesen defectos o novedades serán responsables los integrantes del grupo.

No consumir alimentos ni bebidas en el laboratorio. No se permite el ingreso de equipos electrónicos como celulares, Tablet, laptops, u otro

equipo, en caso de ser necesario documentar o usar equipos electrónicos para el desarrollo de la práctica el docente o persona encargada de la realización de la práctica autorizara el uso del mismo si fuere necesario.

PRESENTACIÓN DEL INFORME.Los informes constarán de las siguientes partes:

Hoja de Presentación (la que se encuentra en esta guía) Hoja de recepción la cual servirá como constancia de que el trabajo ha sido entregado y por

lo tanto no será anexada al trabajo Hoja introductoria que contiene :

1. Tema2. Objetivo(s) (Los objetivos a ser logrados por la práctica)3. Resumen de la práctica (120 palabras- Objetivo-Procedimiento-Resultados)4. Equipos y Materiales.5. Procedimiento de la práctica

La tarea a entregar de cada unidad1. Lo solicitado en cada unidad

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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECÁNICA

CARRERA DE INGENIERIA MECÁNICA Y MECATRÓNICA

LABORATORIO DE SOLDADURA I

PROFESOR LABORATORIO:……………………………

NRC LABORATORIO: ………………………………….

INFORME DE LABORATORIO No……

TRABAJO PREPARATORIO DE LABORATORIO No……

TEMA DEL LABORATORIO

INTEGRANTES GRUPO

Estudiante Nrc Teoría Profesor Teoría

Ciudad – Fecha

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Elaborado por: Erazo Víctor Narváez Christian

LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha: 15/04/2015Rev: 02 HOJA 5/51 Laboratorio de Soldadura I

Revisado por: Aprobado por:

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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECÁNICA

CARRERA DE INGENIERIA MECÁNICA Y MECATRÓNICA

LABORATORIO DE SOLDADURA I

PROFESOR LABORATORIO:……………………………

NRC LABORATORIO: ………………………………….

INFORME DE LABORATORIO No……

TRABAJO PREPARATORIO DE LABORATORIO No……

TEMA DEL LABORATORIO

INTEGRANTES GRUPO

Estudiante Nrc Teoría Nota

Recibido por:………………………

Fecha/Hora………………………….

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Elaborado por: Erazo Víctor Narváez Christian

LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha: 15/04/2015Rev: 02 HOJA 7/51 Laboratorio de Soldadura I

PRÁCTICA Nro. 1PRÁCTICAS SEGURAS DE SOLDADURA

OBJETIVO GENERAL: Reconocer riesgos contra la seguridad personal en el laboratorio y establecer las precauciones para realizar prácticas seguras. Identificar componentes y cualidades de los equipos de soldadura de laboratorio.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Reconocer el laboratorio de soldadura y los posibles riesgos que pueden existir Determinar los riesgos de cada puesto de trabajo, analizar y elaborar una tabla

que incluya las características de los equipos de soldadura tales como:

-Designaciones de la marca -Números de serie -Rangos de operaciones -Identificación y manejo de los elementos, sistemas de control de cada equipo.

PROCEDIMIENTO:

Comprometerse a cumplir firmemente las normas de seguridad del laboratorio, para lo cual los estudiantes deberán llenar el acta de compromiso que se presentara de forma individual, sin esta el estudiante no podrá realizar las prácticas de laboratorio.

1. Con los datos del laboratorio y la respectiva inducción del instructor, adjuntar la siguiente información.

2. Elaborar un layout donde se conste la zona de trabajo del laboratorio de soldadura y normas de seguridad del mismo, tales como zonas de seguridad, caminos peatonales, señalización, extintores, etc. El esquema debe ser claro y ser representado por medidas referenciales como el largo y ancho, adicional debe constar elementos como muebles y máquinas que tengan un área considerable dentro del laboratorio.

3. Realizar el reconocimiento de las zonas particulares de trabajo, definir dimensiones aproximadas, identificar los riesgos analizar y elaborar una tabla que incluya las características de los equipos de soldadura tales como:

Designaciones de la marca Fotografía Números de serie Rangos de operaciones Identificación y manejo de los elementos y sistemas de control de cada equipo.

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Fecha: 15/04/2015Rev: 02 HOJA 8/51 Laboratorio de Soldadura I

CUESTIONARIO

1. Desde un enfoque de seguridad, ¿Qué tipo de corriente es más segura de utilizar?, continua o alterna.

2. ¿Cómo se puede identificar que existe una fuga del gas acetileno?3. ¿Cuáles son los problemas de salud que se presentan en las operaciones de

soldadura?4. ¿En caso de una emergencia cual sería el procedimiento a seguir, (Recomiende

un procedimiento)?5. ¿De acuerdo a la norma, el sistema actual de extracción de gases del Laboratorio

de Soldadura es el correcto? 6. ¿En los procesos donde la fusión se produce por medio de un arco eléctrico

tenemos solo formación de gases como puede ser CO, NOx y Ozono O3 o no tóxicos o poco tóxicos como el Agua o CO2, cual es el efecto de estos gases en la salud?

7. Que es el TLV que aparece en las MSDS de materiales de aporte para los procesos de soldadura, consiga las MSDS de dos consumibles distintos y determine cuál es el material más peligroso y su nivel máximo permisible.

8. Leer el capítulo 13 del libro de Henry Horwitz “Soldadura, aplicaciones y prácticas” y resolver el cuestionario propuesto al final del capítulo.

9. Explique que son las normas NEMA aplicado a la soldadura.10. Explique el principio de funcionamiento de la soldadura por arco eléctrico, con gas

y resistencia.11. Explique paso a paso como puede determinarse las características estáticas y

dinámicas de las máquinas soldadoras.12. Determine los tipos de colores de los envases para gases de protección y

soldadura.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

(Determinar conclusiones y recomendaciones en función de los datos obtenidos y la información recopilada)

BIBLIOGRAFÍA

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ACTA DE COMPROMISO

Yo, ……………………………,con cédula de identidad…………………..,

alumno/a del DECEM (Carrera de Ingeniería ………………) de la

Universidad de las Fuerzas Armadas (ESPE) estoy consciente de los

riesgos y peligros que me expongo al realizar las prácticas de soldadura I,

por lo que me comprometo, que durante las prácticas y en toda actividad

que se desarrolla en el Laboratorio de Procesos de Manufactura, poner en

práctica las medidas de seguridad y prevención propias del laboratorio, y

las exigidas por el instructor. Al mismo tiempo me comprometo a dejar la

máquina y sitios de trabajo utilizados impecables para su posterior uso.

En caso de sufrir un accidente por el incumplimiento del presente

documento. El instructor y la universidad se deslindan de cualquier

responsabilidad.

……………………………….

Firma del estudiante

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 10/51 Laboratorio de Soldadura I

PRÁCTICA Nro. 2

SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO CON ELECTRODO REVESTIDO – ARRANQUE Y ESTABILIZACIÓN DE ARCO ELÉCTRICO - SMAW I

1.- OBJETIVO:

Operar los equipos de soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido, reconociendo cada uno de los elementos constitutivos y las características que los determinan.

2.- TEORIA:

Los puntos de soldadura se emplean para sujetar temporalmente dos piezas que posteriormente serán soldadas, la máquina de soldar transforma la energía eléctrica del sistema a valores adecuados y suministra una corriente específica a través de un cable que termina en un portaelectrodo.

El circuito se cierra colocando una pinza o conector de contacto sobre el metal base, al raspar el electrodo sobre la pieza el calentamiento que se produce ioniza los gases que desprende el recubrimiento del electrodo lo cual permite que el arco eléctrico no se apague al separar levente el electrodo.

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 11/51 Laboratorio de Soldadura I

3.- MATERIALES POR ESTUDIANTE:

- Placa de acero al carbono de 120x75x3 mm, no requiere ser nueva (chatarra)- Electrodos E6011 1/8”

4.-EQUIPO:

- Máquinas de soldar existentes en el laboratorio.- Cepillo de alambre- Piqueta- Equipo de seguridad personal.

5.- PROCEDIMIENTO:

a) Vístase con el equipo de seguridad personalb) Atender la explicación sobre el funcionamiento y operación de las soldadoras.

c) Determine las características técnicas de las soldadoras, cables y porta

electrodos.

d) Realice trazos en la placa formando una cuadricula de 25 mm, marque con

granete cada intercesión.

e) Regule la máquina a la intensidad de corriente a 90 A

f) Encienda el arco eléctrico rascando el electrodo contra la chapa metálica (como

encender un cerillo)

g) Mantenga el electrodo con una inclinación de 60 a 70 grados y a una distancia de

1 a 2 mm de separación con respecto al metal base.

h) Dibuje una espiral de 10 mm diámetro aproximadamente, comenzando desde el

exterior para terminar en el centro.

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Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 12/51 Laboratorio de Soldadura I

i) Repita la operación en todas las intersecciones.

Una vez terminada la práctica limpie el sitio de trabajo y deje en forma

ordenada todo el equipo que recibió

6.- ANALISIS DE RESULTADOS:

¿Por qué es necesario un operador hábil para obtener buenos resultados en este proceso?

¿Cómo influye el tipo de corriente en la facilidad de soldar? ¿Cómo influye el tipo de curva característica de la máquina en la calidad del cordón de

soldadura?

7.- CUESTIONARIO:

a) Explique los criterios de selección de los distintos elementos que forman parte del equipo de soldadura SMAW. (cables, soldadora, porta - electrodos, etc.)

b) ¿Qué características posee una máquina con curva de operación de Corriente Constante y cuál es su campo de aplicación. Lo mismo para una máquina de Voltaje Constante?

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Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 13/51 Laboratorio de Soldadura I

c) Determine el ciclo de trabajo para cada una de los equipos para soldar del laboratorio, si se desea soldar con un electrodo E7024 de 3/16”, que necesita 220 A para su funcionamiento, explique sus resultados.

d) Diseñe (esquematice) un puesto de soldadura para producción, indique la función de cada uno de los elementos que lo conforman.

8.- CONCLUSIONES:

(Que son resultado directo de la práctica)

9.- RECOMENDACIONES:

(A fin de mejorar la practica en general)

10.- BIBLIOGRAFIA:

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Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 14/51 Laboratorio de Soldadura I

PRÁCTICA Nro. 3

SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO CON ELECTRODO REVESTIDO – CORDONES EN POSICIÓN PLANA HORIZONTAL - SMAW II

1.- OBJETIVO:

Realizar cordones de soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido.

2.- TEORIA:Con este proceso se logra la fusión del metal con el calor obtenido con el arco eléctrico entre la punta del electrodo recubierto y la superficie del metal base a unir. El núcleo

metálico del electrodo conduce la electricidad y debido al calor generado, se va

depositando el metal de aporte a la unión. El recubrimiento del electrodo, el cual contiene

varios compuestos químicos cerámicos y metálicos, lleva a cabo varias funciones al elevarse su temperatura:

- Produce un gas protector para evitar la oxidación del metal líquido.

- Deja una capa protectora (escoria) en la superficie soldada para proteger contra la oxidación y enfriamientos rápidos.

- Estabiliza el arco eléctrico mediante agentes ionizables como el potasio y carbonato de litio, ayudando así al arco a conducir corriente.

- Agrega elementos de aleación a la soldadura.El proceso puede ser operado con 3 tipos de corriente eléctrica diferente: Corriente alterna

Corriente directa: - polaridad directa (electrodo conectado a polo negativo)

- polaridad invertida (electrodo conectado a polo positivo)El equipo completo para llevar a cabo un proceso de soldadura eficiente consta de los siguientes elementos:

Máquina de soldar, que es la fuente de potencia, algunos parámetros que lo caracterizan son: a) El tipo de corriente que entregan CC ó CD; b) El voltaje en circuito abierto; c) El rango de intensidad de corriente; d) El ciclo de trabajo y e) La curva característica de operación.

Los electrodos o material de aporte (consumibles), que pueden tener varias características como a) Tipo de material; b) Tipo de revestimiento.

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Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 15/51 Laboratorio de Soldadura I

Los accesorios que son los elementos que permitirán hacer saltar el arco eléctrico en el sitio adecuado, que se pueda maniobrar el electrodo y en fin que se puedan obtener condiciones apropiadas para llevar adelante el proceso de soldadura.

Equipo de seguridad personal, indispensables a fin de que tanto el operador como la instalación no sufran ningún daño durante la ejecución de la soldadura.

MATERIALES POR ESTUDIANTE:- Placa de acero al carbono de 120x75x10 mm, no requiere ser nueva (chatarra)- Electrodos E6011 1/8”

4.-EQUIPO:

- Máquinas de soldar existentes en el laboratorio.- Cepillo de alambre- Piqueta- Equipo de seguridad personal.

5.- PROCEDIMIENTO

a) Ingrese al laboratorio con el equipo de seguridad personal.b) Atender la explicación del profesor.c) Realice trazos en la placa de forma paralela a la longitud del metal base y

marque con granete a lo largo del trazo cada 12 mm. Como indica la figura.d) Regule la máquina a la intensidad de corriente a 90 A.e) Encienda el arco eléctrico cebando el electrodo contra la chapa metálica y

estabilice el arco eléctricof) Mantenga el electrodo con una inclinación de 60 a 70 grados con relación al

metal base y a una distancia de 2 a 3 mm de separación.g) Avance con movimiento semicircular a lo largo de la línea punteada realizando

cordones de soldadura.

h) Repita desde el literal c en el otro lado de la placa

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Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 16/51 Laboratorio de Soldadura I

i) Analice los cordónes, si no se obtuvo un buen resultado determine las causa trate de corregirlas e intente nuevamente.

j) No olvide nunca su seguridad personal.

Una vez terminada la práctica limpie el sitio de trabajo y deje en

forma ordenada todo el equipo que recibió

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Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 17/51 Laboratorio de Soldadura I

PRÁCTICA Nro. 4

CONOCIMIENTO DE ELECTRODOS (SMAW III)

1.- OBJETIVO:Realizar cordones de soldadura utilizando electrodos de distinta clase, diámetro y en diversas condiciones físicas, a fin de establecer sus diferencias y facilidades para obtener cordones de calidad.

2.- TEORIA:

En el proceso SMAW uno de los elementos fundamentales para obtener un cordón de calidad es el electrodo que se utilice. Si bien es cierto el núcleo central (la parte metálica) es la misma para la mayoría de electrodos para aceros de bajo contenido de carbono, el revestimiento puede ser diferente y este le confiere algunas características especiales al arco que se obtiene el rato de soldar.

El revestimiento, aparte de proveer una atmósfera de gases que protejan al charco de material fundido de los gases del aire y de formar una cáscara de material cerámico que impide un enfriamiento acelerado del cordón formado, proporciona algunas características físicas, químicas y metalúrgicas tanto al arco eléctrico como al material fundido, por ejemplo:

Mejorar la estabilidad del arco Proporcionar una arco potente Trabajar mejor con un tipo determinado de corriente Disminuir la tensión superficial del material fundido Proporcionar elementos de aleación al material fundido

El revestimiento de los electrodos puede contener algunos tipos de elementos químicos para este propósito. De manera generalizada de acuerdo al revestimiento los electrodos se clasifican en:

Celulósicos, cuya característica principal es la de poseer un arco potente Rutílicos, que presentan un arco estable De bajo contenido de Hidrógeno, que facilita el soldeo de aceros algo difíciles de

soldar Con polvo de Hierro, que deposita una alta rata de material de aporte

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Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 18/51 Laboratorio de Soldadura I

Los electrodos para aceros de baja aleación poseen en el revestimiento elementos como el molibdeno, vanadio, cromo que al fundirse pasan a formar parte del cordón de soldadura. Dependiendo del fabricante, los electrodos de un mismo tipo pueden presentar características que lo hacen más fácil de utilizar en determinadas condiciones.

La intensidad de corriente con la que deba trabajar un electrodo depende de su diámetro y de su revestimiento, una regla empírica dice que la intensidad promedio es igual a 30 – 40 veces el diámetro del electrodo expresado en milímetros.Lógicamente para obtener buenos resultados al soldar los electrodos deben estar en buenas condiciones físicas, especialmente su revestimiento. Difícilmente se obtendrá resultados aceptables si el electrodo está húmedo, quemado su revestimiento o peor aún si no existe el mismo; por tanto siempre será necesario determinar la condición del electrodo previo a realizar una junta soldada de calidad.

3.- MATERIALES POR GRUPO:

2 Pletinas de acero 120x75x10 mm Electrodos E6010 1/8” Electrodos E6011 1/8” Electrodos E6011 3/32” Electrodos E6011 1/8” (desnudo) Electrodos E7018 1/8” Electrodos E6013 1/8

4.-EQUIPO:- Máquinas de soldadura disponibles en el laboratorio.- Cepillo de alambre- Piqueta- Equipo de seguridad personal.

5.- PROCEDIMIENTO:a) Ingrese al laboratorio vestido con el equipo de Seguridad Personalb) Regule la máquina soldadora para soldar de acuerdo con las prácticas propuestas.c) Realice los trazos por los dos lados de las placas como indica la figura.

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Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 19/51 Laboratorio de Soldadura I

d) Realice cordones, sobre el material con una longitud de arco máxima de 3 mm y velocidad de avance similar a 4 mm/seg.

e) Limpie el cordón y realice una inspección visual de los resultados obtenidos en cuanto a homogeneidad del cordón y salpicaduras.

f) Limpie el sitio de trabajo y deje en forma ordenada todo el equipo que recibió.

Practica con electrodo E6011 1/8 100Amp placa #1 10mm de espesor (Lado A)

Practica con electrodo E6011 3/32 60Amp placa #1 10mm de espesor (Lado B)

Practica con DIFERENTES electrodos placa #2 10mm de espesor (Lado A)

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Elaborado por: Erazo Víctor Narváez Christian

LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 20/51 Laboratorio de Soldadura I

Practica con DIFERENTES electrodos placa #2 10mm de espesor (Lado B)

6.- ANALISIS DE RESULTADOS:

Analice los resultados obtenidos.

Encuentre relaciones entre los valores de los parámetros que caracterizan al cordón y los parámetros o variables del proceso.

7.- CUESTIONARIO:

a) Cuando utilizaría un electrodo Celulósico? y cuando un electrodo Rutílico?, de ejemplos prácticos.

b) Que es un electrodo de bajo hidrógeno, para que se utiliza, exponga unos ejemplos.

c) Que significa mantener secos los electrodos y cuál es la razón por la que se realiza esta actividad?

d) Señale algunos defectos que se pueden encontrar en los cordones de soldadura y que sean debidos a la condición de los electrodos utilizados.

8.- CONCLUSIONES:

9.- RECOMENDACIONES:

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Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 21/51 Laboratorio de Soldadura I

10.- BIBLIOGRAFIA:

PRÁCTICA Nro. 5

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Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 22/51 Laboratorio de Soldadura I

TIPOS DE CORDONES DE SOLDADURA (SMAW IV)

1.- OBJETIVO:Realizar cordones de soldadura de diversa índole, dependiendo de su ubicación en la junta soldada y de la posición de ejecución de la junta.

2.- TEORIA:Una junta soldada está compuesta por varios cordones de soldadura. Estos cordones se denominan de la siguiente forma, según se muestra en la figura.

:La ejecución de cada uno de estos cordones requiere de unos parámetros de soldeo y técnica adecuada. Estos parámetros dependen de la posición en la que se realizará la junta.

La finalidad de la soldadura no es solamente el lograr la unión de dos elementos separados para que trabajen como una unidad, sino que, esta unión presente propiedades mecánicas (Resistencia, dureza, tenacidad, etc.), químicas (resistencia a la corrosión) similares al del material base y además que el conjunto se obtenga dentro de unas tolerancias tanto dimensionales como geométricas.

La variación de las propiedades antes mencionadas depende tanto del material de aporte como de los cambios metalúrgicos que por efecto de la fusión de los materiales se produce en el metal base. Como las condiciones bajo las cuales se realiza la mayoría de las soldaduras están lejos de ser las ideales, estas variaciones llegan a ser bastante influyentes en el comportamiento de la junta soldada. Si se desea que estos cambios metalúrgicos no afecten en forma negativa a la junta será necesario tomar las precauciones respectivas, garantizando de esta forma la calidad de la junta soldada.

La forma práctica de garantizar la calidad de la junta es elaborando un procedimiento de soldadura, el cual no es sino, un estudio de todas las variables que afectarían la calidad

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Page 23: Guia de Practicas de Soldadura

Elaborado por: Erazo Víctor Narváez Christian

LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 23/51 Laboratorio de Soldadura I

de la junta a fin de establecer los valores permisibles de sus variaciones. Entre los aspectos a estudiar se tiene a los siguientes:

1. Material Base (soldabilidad)2. Proceso a utilizar3. Diseño de la junta4. Consumibles (tipo y diámetro)5. Material de aporte6. Parámetros de Soldadura (intensidad, velocidad, etc.)7. Necesidad de elementos de fijación del material base8. Necesidad de tratamiento térmico9. Técnica de soldeo

La elaboración de un procedimiento de soldadura (WPS) es obligatoria cuando la junta soldada debe ser calificada mediante algún código o por la responsabilidad que tiene la estructura soldada. Ejemplo cuando se sueldan tubos de conducción de petróleo la junta se califica con la norma API 650.

3.- MATERIALES POR GRUPO: Pletinas de la práctica anterior. Electrodos E6011 1/8” Electrodos E7018 1/8” Electrodos E6013 1/8

4.-EQUIPO:

- Máquinas de soldadura disponibles en el laboratorio.- Cepillo de alambre- Piqueta- Equipo de seguridad personal.- Amoladora - Grata

5.- PROCEDIMIENTO:

1) Inspeccione el equipo a utilizar, verifique que se encuentre en buenas condiciones.2) Realice un bisel sobre las superficies de las dos placas en donde se realizarán los

cordones.

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Page 24: Guia de Practicas de Soldadura

Elaborado por: Erazo Víctor Narváez Christian

LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 24/51 Laboratorio de Soldadura I

3) Regule la máquina soldadora de acuerdo al cordón a obtener (realice varios cordones pequeños fuera del material de la practica para establecer si los parámetros de la maquina son controlables por el operador)

4) Establecido lo anterior, realice el cordón respectivo, la longitud total del mismo debe ser conseguida en una sola pasada.

5) Deje que se enfríe el cordón en forma normal y luego pique la escoria, cepille el mismo. Analice el resultado obtenido (presentación del cordón).

6) Realice el mismo procedimiento (desde el punto 4) hasta que haya hecho todos los cordones pedidos.

7) Corte la junta como muestra la figura y obtenga las probetas 1 y 2 para un ensayo de doblez de cara y de raíz, las probetas A y B para ensayo macrografico.

Revisado por: Aprobado por:

Page 25: Guia de Practicas de Soldadura

Elaborado por: Erazo Víctor Narváez Christian

LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 25/51 Laboratorio de Soldadura I

8) Realice el ensayo de doblez en la prensa de 40 Ton utilizando la matriz correspondiente.

9 realice el ensayo macrografico y obtenga las medidas para cada cordón presente en la placa.

6.- ANALISIS DE RESULTADOS:

Realice un cuadro con los resultados obtenidos en los diferentes electrodos mismo

que debe contener w = ancho cordón r = refuerzo del cordón p = penetración

del cordón medidas de los parámetros que caracterizan a los cordones obtenidos

en la práctica (a partir de la probeta que hizo el ensayo de macroataque) y de sus

observaciones respecto a la apariencia

Analice visualmente la soldadura y determine las discontinuidades y defectos que

se presenten identificándolos claramente. Indique las causas del porque se

obtuvieron esos resultados.

Encuentre relaciones entre los valores de los parámetros que caracterizan al

cordón y los parámetros o variables del proceso.

Procedimiento de soldadura, indique las razones para cada una de las variables

seleccionadas.

Analice la resistencia y la ductilidad de la junta soldada

Revisado por: Aprobado por:

Page 26: Guia de Practicas de Soldadura

Elaborado por: Erazo Víctor Narváez Christian

LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 26/51 Laboratorio de Soldadura I

7.- CUESTIONARIO:

Cuáles y en qué forma variarán los parámetros operacionales (forma de llevar el

electrodo) si se compara la soldadura en posición horizontal con la que se realiza

en posición vertical y sobre cabeza?

A qué se debe que la intensidad de corriente se varía en función del tipo de cordón

(raíz, relleno, etc.) y de la posición de soldeo.

Que tipos de electrodos se utiliza para pase de raíz, que tipos para recubrimiento y

porque?

Que es la calificación de un procedimiento de soldadura, cuál es su alcance, que

aspectos toman en cuenta?

Exponga ejemplos en donde sea imprescindible el control de la junta soldada?,

como influye este control en el costo de su ejecución?

Detalle la forma normalizada de representaciones de juntas soldadas que se

utilizan en los planos de construcciones de piezas. Exponga unos tres ejemplos.

8.- CONCLUSIONES:

(Que son resultado directo de la práctica)

9.- RECOMENDACIONES:

(A fin de mejorar la practica en general)

10.- BIBLIOGRAFIA:

Revisado por: Aprobado por:

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 27/51 Laboratorio de Soldadura I

PRÁCTICA Nro. 6PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (SMAW V)

1.- OBJETIVO:

Realizar cordones de soldadura en posición vertical ascendente.

2.- TEORIA:En la ejecución del cordón de soldadura eléctrica, aparecen piezas que no pueden ser colocadas en posición cómoda. Según el plano de referencia fueron establecidas las cuatro posiciones siguientes:1)    POSICIÓN  PLANA O DE NIVEL2)    POSICIÓN HORIZONTAL3)    POSICIÓN VERTICAL4)    POSICIÓN SOBRE CABEZA

POSICIÓN PLANA O DE NIVEL: Es aquella en que la pieza recibe la soldadura colocada en posición plana a nivel. El material adicional viene del electrodo que está con la punta para abajo, depositando el material en ese sentido. POSICIÓN HORIZONTAL: Es aquella en que las aristas o cara de la pieza a soldar está colocada en posición horizontal sobre un plano vertical. El eje de la soldadura se extiende horizontalmente. POSICIÓN VERTICAL: Es aquella en que la arista o eje de la zona a soldar recibe la soldadura en posición vertical, el electrodo se coloca aproximadamente horizontal y perpendicular al eje de la soldadura. POSICIÓN SOBRE LA CABEZA: La pieza colocada a una altura superior a la de la cabeza del soldador, recibe la soldadura por su parte inferior. El electrodo se ubica con el extremo apuntando hacia arriba verticalmente. Esta posición es inversa a la posición plana o de nivel.

3.- MATERIALES POR ESTUDIANTE:- 2 Placas de acero al carbono de 100x75x10 mm- Electrodos E6011 1/8”

4.-EQUIPO:

- Máquinas de soldadura disponibles en el laboratorio.- Cepillo de alambre

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 28/51 Laboratorio de Soldadura I

- Piqueta- Equipo de seguridad personal.- Rayador, granete y escuadra- Hoja de sierra y arco

5.- PROCEDIMIENTO:

1. Realice el cordon de soldadura siguiendo el procedimiento.

2. Corte la junta y obtenga dos probetas, para el ensayo macrografico.3. Realice el ensayo de doblez.

6.- ANALISIS DE RESULTADOS:

Realice un cuadro con las medidas de los parámetros que caracterizan a los cordones obtenidos en la práctica y de sus observaciones respecto a la apariencia.

Analice visualmente la soldadura y determine las discontinuidades, defectos que se presenten identificándolos claramente. Indique las causas del porque se obtuvieron esos resultados.

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 29/51 Laboratorio de Soldadura I

7.- CUESTIONARIO:

8.- CONCLUSIONES:

9.- RECOMENDACIONES:

10.- BIBLIOGRAFIA:

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 30/51 Laboratorio de Soldadura I

PRÁCTICA Nro. 7

SOLDADURA GMAW– ARRANQUE Y ESTABILIZACIÓN DE ARCO ELÉCTRICO

1.- OBJETIVO:

El objetivo de la práctica, es brindar dar orientación y apoyo a la persona que tiene poca o ninguna experiencia de la soldadura GMAW. Aprender las habilidades básicas de la soldadura MIG MAG.

2.- TEORIA:

Los puntos de soldadura se emplean para sujetar temporalmente dos piezas que posteriormente serán soldadas. El arco funde continuamente el alambre a medida que se alimenta el charco de soldadura. El área de soldadura está protegido por un flujo de gas tal como argón, helio, dióxido de carbono, o mezclas de gases. El cable desnudo consumible se alimenta de forma automática a través de una boquilla en la zona de soldadura. El metal puede ser transferido a la soldadura mediante tres formas: Spray (Generalmente se utiliza en materiales más gruesos y en posición horizontal), globular o pulsado (Penetración razonable, buen nivel de resistencia a la fatiga; modo preferido en la industria) y corto circuito (Generalmente se utiliza en materiales más delgados y en posiciones diferentes a la horizontal). Cada forma tiene sus propias ventajas y desventajas.

3.- MATERIALES POR ESTUDIANTE:

- Placa de acero al carbono de 100x80x3 mm, no requiere ser nueva (chatarra)

4.-EQUIPO:

- Máquina de soldar existente en el laboratorio.- Cepillo de alambre- Piqueta- Equipo de seguridad personal.

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 31/51 Laboratorio de Soldadura I

5.- PROCEDIMIENTO:

a) Vístase con el equipo de seguridad personal.

b) Atender la explicación del profesor.

c) Realice trazos en la placa de forma paralela a la longitud del metal base y con 10 mm de separación, marque con granete a lo largo del trazo cada 10 mm.

d) Regule velocidad de hilo, corriente y método de transferencia de material, acorde a la explicación del instructor.

e) Encienda el arco eléctrico rascando el electrodo contra la chapa metálica y estabilice el arco eléctrico

f) Mantenga la antorcha con una inclinación de 70 a 75 grados con relación a la placa y la longitud de hilo fuera de la tobera debe estar entre 10 – 15 mm.

g) Avance con movimiento semicircular a lo largo de la línea punteada realizando cordones de soldadura.

h) Analice el cordón, si no se obtuvo un buen resultado determine las causa trate de corregirlas e intente nuevamente.

i) No olvide nunca su seguridad personal.

Una vez terminada la práctica limpie el sitio de trabajo y deje en

forma ordenada todo el equipo que recibió

6.- ANALISIS DE RESULTADOS:

¿Por qué es necesario un operador hábil para obtener buenos resultados en este proceso?

¿Cómo influye el método de transferencia de material de aporte: spray, globular, cortocircuito?

¿Cómo influye la velocidad del alambre en este proceso de soldadura?

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 00 HOJA 32/51 Laboratorio de Soldadura I

7.- CUESTIONARIO:

a) Describa las características del cordón de soldadura obtenido y explique las razones por las cuales se generó de tal forma. Apóyese en un croquis (a mano alzada) para representar la pieza con la soldadura y las características observadas (dirección, ancho, longitud, apariencia, etc).

b) Estudie y explique los factores que influyen el tipo de transferencia que se obtendrá en el proceso de soldadura GMAW.

c) Diseñe (esquematice) un puesto de soldadura para producción, indique la función de cada uno de los elementos que lo conforman.

8.- CONCLUSIONES:

(Que son resultado directo de la práctica)

9.- RECOMENDACIONES:

(A fin de mejorar la practica en general)

10.- BIBLIOGRAFIA:

Revisado por: Aprobado por:

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 33/51 Laboratorio de Soldadura I

PRÁCTICA Nro. 8

SOLDADURA GMAW– ÁNGULO EN HORIZONTAL (2F)

1.- OBJETIVO:

Realizar una junta soldada siguiendo un procedimiento preestablecido que garantice la calidad de la misma

2.- TEORIA:

La finalidad de la soldadura no es solamente el lograr la unión de dos elementos separados para que trabajen como una unidad, sino que, esta unión presente propiedades mecánicas (Resistencia, dureza, tenacidad, etc.), químicas (resistencia a la corrosión) similares al del material base y además que el conjunto se obtenga dentro de unas tolerancias tanto dimensionales como geométricas.

La variación de las propiedades antes mencionadas depende tanto del material de aporte como de los cambios metalúrgicos que por efecto de la fusión de los materiales se produce en el metal base. Como las condiciones bajo las cuales se realiza la mayoría de las soldaduras están lejos de ser las ideales, estas variaciones llegan a ser bastante influyentes en el comportamiento de la junta soldada. Si se desea que estos cambios metalúrgicos no afecten en forma negativa a la junta será necesario tomar las precauciones respectivas, garantizando de esta forma la calidad de la junta soldada.

3.- MATERIALES POR ESTUDIANTE:

- Dos placas de acero al carbono de 40x100x3 mm, no requiere ser nueva (chatarra)

4.-EQUIPO:

- Máquina de soldar existente en el laboratorio.- Cepillo de alambre- Piqueta- Equipo de seguridad personal.

Revisado por: Aprobado por:

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Elaborado por: Erazo Víctor Narváez Christian

LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 34/51 Laboratorio de Soldadura I

5.- PROCEDIMIENTO:

a) Vístase con el equipo de seguridad personal.b) Atender la explicación del profesor.c) Juntar las placas con un punto de suelda en la forma L (90).d) Regule velocidad de hilo, corriente y método de transferencia de material,

acorde a la explicación del instructor.e) Encienda el arco eléctrico rascando el electrodo contra la chapa metálica y

estabilice el arco eléctricof) Mantenga la antorcha con una inclinación de 75 a 80 grados con relación a la

placa y la longitud de hilo fuera de la tobera debe estar entre 10 – 15 mm.g) Realice tres cordones todos con movimiento recto.

h) Para comprobar que todo salió bien; colocar la probeta en un tornillo de banco sujetar por el área inferior y golpear con un martillo el ala superior hasta que se rompa.

i) Fijarse en lo siguiente; parte de lo que era el canto recto de la probeta ahora es rugoso, esa parte es lo llamamos penetración, debe medir al menos 1.5 mm, de lo contario nos ha faltado penetración y el ejercicio no ha salido bien. Tenemos que volver a intentarlo.

j) No olvide nunca su seguridad personal.

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 35/51 Laboratorio de Soldadura I

Una vez terminada la práctica limpie el sitio de trabajo y deje en

forma ordenada todo el equipo que recibió

6.- ANALISIS DE RESULTADOS:

1. Para que esta soldadura sea válida, debe penetrar al menos un milímetro y medio en unión.

2. ¿Cómo influye la velocidad del alambre en este proceso de soldadura?

7.- CUESTIONARIO:

a) Describa las características del cordón de soldadura obtenido y explique las razones por las cuales se generó de tal forma. Apóyese en un croquis (a mano alzada) para representar la pieza con la soldadura y las características observadas (dirección, ancho, longitud, apariencia, etc).

b) Mida la penetración de la soldadura en la unión.

c) Explique porque en los procesos estudiados se puede utilizar una corriente mucho más alta para soldar que las que normalmente se utiliza para el proceso SMAW.

d) Investigue y determine la diferente manera de calcular la resistencia de las soldaduras, según los tipos de esfuerzos como cargas por tensión o tracción, cortante y flexión, en los distintos tipos de juntas como a tope

8.- CONCLUSIONES:

(Que son resultado directo de la práctica)

9.- RECOMENDACIONES:

(A fin de mejorar la practica en general)

10.- BIBLIOGRAFIA:

Revisado por: Aprobado por:

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Elaborado por: Erazo Víctor Narváez Christian

LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 36/51 Laboratorio de Soldadura I

PRÁCTICA Nro. 9

PROCESOS DE SOLDADURA CON PROTECCIÓN GASEOSA

GTAW, CONOCIMIENTO Y MANEJO DEL EQUIPO

1.- OBJETIVO:

Establecer las características de operación y regulación del equipo de soldadura con protección gaseosa y electrodo no consumible GTAW.

2.- TEORIA:

El proceso GTAW por sus siglas en ingles gas tungsten arc welding, es la versión eléctrica de la soldadura autógena, se hace pasar corriente por un electrodo no consumible de tungsteno provocando que este se caliente sin alcanzar su punto de fusión y así derretir el metal base. Cuando requiere de material de aporte se realiza con una varilla auxiliar que el soldador introduce con la otra mano directamente sobre el baño de fusión, que está protegido por gas (argón o helio).Las soldaduras hechas con sistema GTAW o TIG son más fuertes, más resistentes a la corrosión y más dúctiles que las realizadas con electrodos convencionales. Cuando se necesita alta calidad y mayores requerimientos de terminación, es necesario utilizar el sistema TIG para lograr soldaduras homogéneas, de buena apariencia y con un acabado completamente liso.

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 37/51 Laboratorio de Soldadura I

3.- MATERIALES

POR ESTUDIANTE- Pletina de aluminio 100x38x1.5 ((no requiere ser nueva, el espesor podría

ser de 1 a 3 mm)

- Pletinas de acero inoxidable 100x38x1.5 (no requiere ser nueva, el espesor podría ser de 1 a 3 mm)

POR GRUPO DE TRABAJO- Electrodo de tungsteno puro (para soldar aluminio)

- Electrodo de tungsteno con aleación de torio (para soldar acero inoxidable)

- ½ Kg de Varilla de aporte acero inoxidable ER 308 L de diámetro 1.5 mm

- ½ Kg de Varilla de aporte de aluminio ER 4043 diámetro 2.4 mm

- Gas argón

ANTES DEL DÍA A ELABORARSE LA PRÁCTICA SE DEBERÁ VERIFICAR LA EXISTENCIA DE LOS MATERIALES

- 4.-EQUIPO:- Equipo de soldadura TIG disponibles en el laboratorio.

- Cepillo de alambre

- Cortador de alambre

- Piqueta

- Equipo de seguridad personal.

5.- PROCEDIMIENTO:

1. Atienda la explicación del instructor sobre los componentes de cada uno de los

equipos, su forma de instalarlos y su uso.

2. Realice los trazos necesarios sobre la placa para poder llevar a cabo la

práctica.

3. Arme el equipo de soldadura.

4. Seleccione el amperaje apropiado para trabajar la placa de acero inoxidable.

5. Abra el gas de protección y regule el flujo a 12 lt/min

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 38/51 Laboratorio de Soldadura I

6. Encienda el arco y realice la práctica con material de aporte.

7. Repita la práctica en la probeta de aluminio.

 6.- ANALISIS DE RESULTADOS:

Realice un cuadro con los resultados obtenidos y la solución a los problemas que se han presentado.

7.- CUESTIONARIO:

1. Explique cuál es la diferencia fundamental entre la fuente de potencia de un proceso SMAW, y un proceso GTAW.

2. Explique cuáles son las ventajas y desventajas del proceso SMAW, y un proceso GTAW

3. Explique porque en los procesos estudiados se puede utilizar una corriente mucho más baja para soldar que las que normalmente se utiliza para el proceso SMAW

4. Determine los campos de aplicación de los procesos GTAW. (tanto en materiales a soldar, espesores, tipo de producción)

5. Explique los tipos de gases y sus aplicaciones en soldadura TIG

6. Investigue y determine la diferente manera de calcular la resistencia de las soldaduras, según los tipos de esfuerzos como cargas por tensión o tracción, cortante y flexión, en los distintos tipos de juntas como a tope y filete.

8.- CONCLUSIONES:

9.- RECOMENDACIONES:

Revisado por: Aprobado por:

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 39/51 Laboratorio de Soldadura I

10.- BIBLIOGRAFIA:

PRÁCTICA Nro. 10

PROCESOS DE SOLDADURA CON PROTECCION GASEOSA

GTAW

1.- OBJETIVO:

Establecer las características de operación y regulación del equipo de soldadura con protección gaseosa y electrodo inconsumible GTAW.

2.- TEORIA:

La junta T es una soldadura que une dos piezas de metalque forman un ángulo de 90 grados. Se puede realizar utilizando la mayoría de procesos de soldadura dependiendo del metal base, en soldadura GTAW es frecuente su utilización para soldar aluminio y acero inoxidable en diferentes aplicaciones industriales y estructurales.

3.- MATERIALES

POR ESTUDIANTE- Pletinas de acero inoxidable 100x38x3 (no requiere ser nueva, el espesor

podría ser de 2 a 4 mm)

- Tubo de acero inoxidable diámetro 38mm espesor de pared semejante a 2mm o más longitud de 50mm (no requiere ser nuevo, refrenar los extremos)

- Placa de acero inoxidable cuyas medidas se asemejen a 60x60x3mm (no requiere ser nuevo)

POR GRUPO DE TRABAJO- Electrodo de tungsteno con aleación de torio (para soldar acero inoxidable)

- Varillas de aporte acero inoxidable ER 308 L de diámetro 1.5 mm

- Gas argón

ANTES DEL DÍA A ELABORARSE LA PRÁCTICA SE DEBERÁ VERIFICAR LA EXISTENCIA DE LOS MATERIALES

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 40/51 Laboratorio de Soldadura I

- 4.-EQUIPO:- Equipo de soldadura TIG disponibles en el laboratorio.

- Cepillo de alambre de acero inoxidable

- Cortador de alambre

- Equipo de seguridad personal.

5.- PROCEDIMIENTO:

1. Atienda la explicación del instructor.

2. Arme el equipo de soldadura.

3. Coloque la máquina de soldadura en el amperaje requerido para trabajar la

placa de acero inoxidable.

4. Abra el gas de protección y regule el flujo a 12 lt/min

5. Encienda el arco y realice la práctica con material de aporte.

 6.- ANALISIS DE RESULTADOS:

Analice los resultados y marque las principales diferencias entre la práctica y la prueba realizadas.

7.- CUESTIONARIO:

Revisado por: Aprobado por:

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 41/51 Laboratorio de Soldadura I

Investigue al menos 5 aplicaciones en la industria Ecuatoriana de la práctica y prueba, coloque fotografías

8.- CONCLUSIONES:

9.- RECOMENDACIONES:

10.- BIBLIOGRAFIA:

Revisado por: Aprobado por:

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Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 42/51 Laboratorio de Soldadura I

PRÁCTICA Nro. 11

SOLDADURA POR RESISTENCIA ELECTRICA (POR PUNTOS)

1.- OBJETIVO:

Operar el equipo de soldadura por puntos a fin de obtener juntas soldadas de aceptable calidad, sobre materiales de distinta clase y espesor.

2.- TEORIA:

La soldadura por resistencia eléctrica se basa en el paso de corriente eléctrica a través de una resistencia, lo que ocasiona que ésta se caliente. La cantidad de calor que se genera en la resistencia es proporcional a la corriente que circula en la misma, en tanto que la temperatura a la que se llega es proporcional al tiempo de aplicación de la corriente.

Para que se produzca la soldadura por este método a parte de la corriente eléctrica se necesita ejercer presión sobre la junta a soldar. Por tanto para conseguir una soldadura aceptable por este proceso, se debe establecer los valores de los siguientes parámetros: a) Intensidad de corriente, b) Tiempo que circula la corriente y c) La presión a ejercer. Todo esto para cada tipo de junta a obtener.

El método de soldadura por puntos es uno de los varios que utilizan este principio para lograr juntas soldadas. En nuestro país este proceso normalmente lo encontramos en las líneas de ensamblaje de autos, en la producción de muebles metálicos, etc. Este es un método muy fácil y sencillo de obtener la soldadura, requiere poca habilidad del operador, es susceptible de ser totalmente automatizado, por lo que generalmente se utiliza para producción en serie.

Todas las ventajas anteriormente descritas se obtienen luego de haber determinado los valores de los parámetros de soldadura, que es un trabajo netamente ingenieril.

3.- MATERIALES:

- Retazos de plancha de espesor 0.5 mm de:

- acero común- Acero inoxidable- acero galvanizado- Cobre

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Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 43/51 Laboratorio de Soldadura I

- Lija

4.-EQUIPO y HERRAMIENTAS:

Soldadora por puntos ( Los estudiantes deberán detallar las características técnicas de la máquina)

Lima fina Cepillo de alambre de acero Equipo de seguridad personal.

5.- PROCEDIMIENTO:

a) Atender la explicación sobre el funcionamiento y operación del equipo, poniendo énfasis en la forma de regulación de los parámetros de soldadura.

b) Establezca las características del material a soldar (tipo, espesor, condición superficial, etc.)

c) Limpie los materiales a soldar, deben estar exentos de grasa, óxidos u otro cualquier recubrimiento que impida el paso de la corriente.

d) Limpie los electrodos de la máquina, también deben estar limpios de cualquier recubrimiento que impida el paso de la corriente.

e) Calibre los parámetros de soldeo (intensidad y tiempo), además cerciórese que este abierta la llave de agua para refrigerar los electrodos.

f) Realice la junta soldada

g) Analice la junta, si no se obtuvo un buen resultado varié los parámetros de soldadura y vuelva a soldar la junta.

h) Repita el procedimiento con los otros materiales

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Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 44/51 Laboratorio de Soldadura I

6.- TABULACION DE DATOS Y RESULTADOS POR MATERIAL

Material :_____________________

Espesor :_____________________

Condición Superficial :_____________________

Ord. Amperaje

(Escala)Tiempo

(Escala)

Resistencia Apariencia Observaciones

1

2

3

4

5

Nota: Aumente las tablas necesarias para los materiales restantes

7.- ANALISIS DE RESULTADOS:

Análisis de la calidad superficial de las juntas soldadas? la resistencia?, que relación se tiene con los parámetros de soldadura? Cuáles son los materiales más fáciles de soldar? Etc.

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Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 45/51 Laboratorio de Soldadura I

8.- CUESTIONARIO:

1. Por qué no es buena la calidad de la junta soldada cuando el material base esta sucio u oxidado?, Como influye en la resistencia de la junta?

2. Por qué se recurre a un procedimiento de prueba y error, como el que se utiliza en la práctica, para determinar los valores óptimos de los parámetros de soldadura?

3. Que es la soldabilidad de un material, que propiedades del material influyen en la soldabilidad por resistencia por puntos.

4. Como se determina la resistencia de una junta soldada por puntos? (consulte un código de calificación de soldadura)

9.- CONCLUSIONES:

(Que son resultado directo de la práctica)

9.- RECOMENDACIONES:

(A fin de mejorar la practica en general)

10.- BIBLIOGRAFIA:

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Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 46/51 Laboratorio de Soldadura I

PRÁCTICA Nro. 12

SOLDADURA OXIACETILENICA

1.- OBJETIVO:

Operar con seguridad el equipo de soldadura oxiacetilénica a fin de realizar una junta soldada y/o realizar oxicorte.

2.- TEORIA:

Una de las fuentes de calor para lograr la soldadura de dos materiales, puede ser la combustión de un gas; En el caso de la soldadura oxiacetilénica el gas a combustionar es el ACETILENO el cual se quema en una corriente de OXIGENO a fin de obtener una combustión completa y utilizar al máximo el poder calorífico del mismo.

Existen dos maneras de tener el acetileno para la combustión. Una es por medio de generadores de acetileno, los cuales utilizan el carburo de calcio para este fin, y la otra es en cilindros apropiados, en los cuales el gas está listo para ser utilizado.

El oxígeno normalmente se consigue en cilindros a alta presión. Estos dos gases deben ser mezclados antes de combustionar, esto se consigue en el soplete oxiacetilénico, el cual termina en una boquilla, de cuyo tamaño depende la potencia de la llama para soldar.

Hay que tener mucho cuidado al manipular los cilindros de los gases, puesto que existe una elevada presión en su interior, para lo cual se debe utilizar correctamente los manómetros respectivos. Dependiendo del espesor del material a soldar se calibran los manómetros para permitir el paso de los gases al soplete, sin embargo en el soplete existen también válvulas de paso que permiten una regulación de los gases y con lo cual se puede obtener varios tipos de llama para soldar:

a) Llama neutra o normal, (Igual cantidad de acetileno y de oxígeno)b) Llama carburante (Exceso de acetileno) c) Llama oxidante. (Exceso de oxígeno)

Para llevar adelante la soldadura con este procedimiento, y dependiendo del espesor y del tipo de material base se debe preparar los bordes de la junta, utilizar material de aporte y fundente.

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 47/51 Laboratorio de Soldadura I

3.- EQUIPO:

- De soldadura oxiacetilénica (describir cada componente)

- De seguridad personal (describir los riegos contra los que protege)

4.- MATERIALES:

- Placas de acero (tool) de varias medidas

- Material de aporte

- Fundentes

5.- PROCEDIMIENTO:

Coloque los reductores en los cilindros correspondientes Seleccione la boquilla para soldar en función del espesor de la junta a soldar y arme el

soplete Regule la presión de trabajo para los gases (acetileno < 10 Psi , oxígeno < 40 Psi) Colóquese el equipo de seguridad industrial. Asegure los materiales a soldar Seleccione el material de aporte y fundente adecuado al material a soldar Encienda el soplete y regule la llama tanto en potencia como en tipo Realice las juntas soldadas de acuerdo con las indicaciones del instructor No olvide de las recomendaciones de seguridad industrial

6.- ANALISIS TECNICO:

Realice un gráfico de las juntas soldadas, con los espesores del material base y detalle el procedimiento seguido para cada una.

Analice la geometría de la junta soldada y compárela con la geometría de las placas antes de soldar

Haga una comparación entre el presente proceso y el proceso de soldadura por resistencia eléctrica.

Detalle campo de aplicación de este proceso.

7.- CUESTIONARIO:

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LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 48/51 Laboratorio de Soldadura I

7.1.- Como se identifican las varillas de material de aporte para los aceros y para la soldadura blanda y fuerte?

7.2.- ¿Qué se entiende por consumo horario de acetileno, al especificar la potencia de un soplete de soldadura?.

7.3.- Detalle las ventajas y desventajas de los métodos de soldadura a derecha y del método de soldadura a izquierda.

7.4.- Al aplicar el soplete a los metales que se van a soldar, ¿qué clase de movimientos debe usarse con el soplete? Explique.

7.5.- ¿Porque es importante no calentar una sección más que otra al soldar entre sí dos piezas?

7.6.- Establezca normas de seguridad personal para trabajar con equipos de soldadura oxiacetilénica.

8.-CONCLUCIONES:

9.- RECOMENDACIONES:

10.- BIBLIOGRAFIA:

PRACTICA 13

CORTE DE METALES (OXICORTE – CORTE CON PLASMA)

1.- OBJETIVO:

Operar un equipo de oxicorte y una cortadora con plasma para cortar planchas de distinto tipo de metales.

2.- TEORIA:

Todos los usuarios de procesos de corte de metal buscan esencialmente lo mismo: EL CORTE PERFECTO. El corte perfecto podría tener las siguientes cualidades

- Ángulo recto- Excelente tolerancia- Sin sangría- Alta velocidad- Bajo Costo

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Fecha:24/09/2015Rev: 02 HOJA 49/51 Laboratorio de Soldadura I

- Sin cambios metalúrgicos- Repetibilidad

OXICORTE

Varios metales se pueden cortar utilizando el oxicorte, que utiliza un chorro de oxígeno de alta pureza para oxidar violentamente el metal. El metal se combustiona y, por la velocidad del chorro de oxígeno, se desplaza generando el corte.

El acero se quema cuando alcanza la temperatura de inflamación 1100°C aproximadamente y se combina con el oxígeno puro proyectándose material quemado (escoria). En diferencia con esto, el acero se funde aproximadamente a 1500°C.

Para lograr el oxicorte se requiere precalentar el metal hasta una temperatura adecuada para comenzar el proceso. Cuando se llega a este punto se inyecta un chorro de oxígeno para combustionar el metal. Esta combustión es una reacción química exotérmica que genera calor el cual es aprovechado para continuar con el corte por fusión del material.

Condiciones del Material para el Oxicorte

No todos los materiales se pueden oxicortar. Los materiales para el oxicorte deben cumplir las siguientes condiciones:

a) Debe quemarse en el chorro de oxígeno.b) Su temperatura de inflamación debe ser inferior a su punto de fusión.c) La temperatura de fusión del óxido debe estar por debajo de la temperatura de fusión

del metal.d) La escoria producida en el proceso de corte debe ser fluida.e) Su conductibilidad térmica debe ser baja.

CORTE CON PLASMA

El plasma es un conjunto de partículas que, mostrando algunas propiedades de un gas, se diferencia de éste por ser un buen conductor eléctrico. El plasma se forma por la adición de calor a un material. Ej. Cuando la energía, en forma de calor, es aplicada al

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hielo, éste se derrite convirtiéndose en agua. Si continuamos aplicando energía, el agua se transforma en vapor. Finalmente, cuando más calor es aplicado, los gases se ionizan formando plasma. Cuando esto ocurre, el gas se vuelve eléctricamente conductor, con capacidad de transportar corriente.

Una columna de plasma puede alcanzar temperaturas de hasta 27.000 ºC en la zona más caliente y 11.000 ºC en la zona de corte.

El corte plasma es un proceso que utiliza una tobera calibrada para la constricción de un gas ionizado que se encuentra a muy alta temperatura, a fin de controlarlo y usarlo para fundir y seccionar metales conductores.

El gas que se ioniza es aire comprimido y se lo carga eléctricamente mediante una fuente de poder.

3.- EQUIPO:

- Equipo oxiacetilénico (describir cada componente)- Juego de boquillas para oxicorte- Equipo de corte con plasma

4.- MATERIALES:

- Placas de acero al carbono de varias medidas- Placa de acero inoxidable- Placa de aluminio- Placa de hierro fundido

5.- PROCEDIMIENTO:

Oxicorte:

Coloque los reductores en los cilindros correspondientes

Seleccione la boquilla para cortar en función del espesor a cortar

Regule la presión de trabajo para los gases (acetileno < 10 Psi , oxígeno < 45 Psi)

Colóquese el equipo de seguridad industrial.

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Pieza a Cortar

Antorcha Plasma

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Encienda el soplete y regule la llama tanto en potencia como en tipo

Realice oxicorte en retazos de placas y varillas de acero.

Corte con plasma:

Abra la válvula de paso de aire comprimido

Encienda el equipo

Verifique si existe suficiente presión de aire

Calibre el amperaje en función del material a cortar y del espesor del mismo

Realice el corte de las planchas

No olvide de las recomendaciones de seguridad industrial

6.- ANALISIS TECNICO:

Realice una comparación entre el corte con plasma y el oxicorte respecto a:Materiales factibles de cortar y sus razones

Acabado del corte

Seguridad del proceso

Velocidad del trabajo

Costo de operación

7.- CUESTIONARIO:

7.1.- Que tipos de plasma se utilizan industrialmente (que gases se utilizan) y para qué?

7.2.- Que variables inciden en la calidad del corte con plasma y en la calidad del oxicorte.

7.3.- En qué proceso de corte se producen mayores cambios metalúrgicos y como estos afectan al desempeño de las piezas cortadas.

8.-CONCLUCIONES:

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9.- RECOMENDACIONES:

10.- BIBLIOGRAFIA:

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