manual de inspeccion de soldadura-moak

7/24/2019 Manual de Inspeccion de Soldadura-moak

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Ing. Liliana Cabrera Gonzalez

MANUAL PARA LA INSTRUCCION DE PERSONALSERVICIOSINDUSTRIALES MOAK

DESARROLLO DE OPERACIONES, MANUALDE INSTRUCCIÓN DE SOLDADURA DO!MIS"



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INTRODUCCION

Consciente de la necesidad de capacitarnos más y mejor en la interesante área dela soldadura, se edita el presente Manual, con el propósito de constituirse en una

guía básica de consulta, para las personas que se dedican a esta actividad.

La soldadura es uno de los procedimientos de unión de piezas metálicas más

utilizados por todas las ventajas que ofrece. La importancia de la soldadura

alcanza todas las ramas de la industria, desde puertas, balcones, pupitres asta la

construcción de puentes, torres, etc.

!l objetivo de soldar es unir dos o más piezas metálicas de igual o de distinta

naturaleza de una manera perfecta, por medio de la aplicación, por lo general,

calor de tal manera que los metales soldados conservan las propiedades

mecánicas "resistencia, resiliencia, dureza, etc.# y las propiedades químicas del

metal base "resistencia a la corrosión, etc.#.

$ara lograr soldaduras de calidad, el soldador debe conocer las propiedades y

comportamiento de los metales y aleaciones desde el punto de vista de la

soldabilidad.

SERVICIOS INDUSTRIALES MOAK ING. LILIANA CA$RERA GON%ALE%



#

%&'%C!

INTRODUCCION................................................................................................................1

OBJETIVO..........................................................................................................................2

OBJETIVO ESPECIFICO....................................................................................................3

NOMENCLATURA Y PREPARACION PARA SU APLICACIÓN........................................3

1.- IDENTIFICACION DEL MATERIAL A SOLDAR............................................................4

JUNTAS Y SOLDADURA................................................................................................7

2.- PROPIEDADES DE LOS METALES Y ALEACIONES QUE INFLUYEN EN ELRESULTADO DE LAS SOLDADURAS............................................................................13

3.- PROPIEDADES QUIMICAS........................................................................................14

4.- SISTEMA DE SOLDADURA POR ARCO MANUAL...................................................15

5.- PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR CON ELECTRODOS DE ACERO DULCE.......16

6.- PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR ACEROS INOIDABLES !ENERALIDADES"17

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS......................................................................................1#




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OBJETIVO$ropósito de este manual es darle al soldador la erramienta necesaria para que

al desempe(ar su trabajo lo realice de una forma t)cnica implementada, ya que

un manual no le indicara como soldar, pero si le ayudara a realizar su labor de una

forma más práctica y evitando deseco.

OBJETIVO ESPECIFICO'esarrollo del sistema de inspección y prueba del proceso de soldadura, mediante

ensayos no destructivos.

NOMENCLATURA Y PREPARACION PARA SU APLICACIÓNLa soldadura, al igual que la mayoría de los procesos industriales disciplinas

t)cnicas, posee sus propios t)rminos especializados, mismos que resultan

necesarios para lograr una comunicación efectiva entre la gente que de alguna

manera está relacionada con los procesos, operaciones, equipo, materiales,

dise(o y otras actividades pertenecientes a los m)todos de unión involucrados.

'ebido a que es indispensable el uso correcto y preciso de estos t)rminos, los

institutos y organizaciones t)cnicas encargadas de las aplicaciones y del

desarrollo científico y tecnológico de la soldadura de diferentes países, anpreparado y publicado normas que establecen los t)rminos estandarizados a

emplearse y la definición de los mismos. La norma de la *ociedad +mericana de

*oldadura que trata sobre este tema, la +&*%+-* ./, 0&orma de 1)rminos y

'efiniciones de *oldadura2 "!stándard -elding 1erms and 'efinitions# fue

preparada por el personal del Comit) de 'efiniciones y *ímbolos, y la edición

vigente a la feca es la publicada en 3445. La &orma Me6icana correspondiente

es la &M78984, 0*oldadura : t)rminos y definiciones2, y fue preparada por el

Comit) 1)cnico de &ormalización de la %ndustria *ider;rgica "C1&%*# de la

Cámara &acional de la %ndustria del 9ierro y el +cero "C+&+C!<=#.




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1.- IDENTIFICACION DEL MATERIAL A SOLDAR

$ara producir una buena soldadura, es necesario conocer la composición delmetal que será soldado. + continuación se presentan algunos ensayos prácticos

que se pueden acer en el taller para identificar el tipo de metal.

3.3 !&*+>= '! +$+<%!&C%+

!ste ensayo incluye características tales como? el color y la apariencia del

maquinado, así como de las superficies no maquinadas. !l color puede distinguir

mucos metales tales como? cobre, aluminio y magnesio. !l perfil, la forma y el

uso del metal son tambi)n ;tiles para identificarlos.

3.@ !&*+>= '! 'A<!B+

*e busca determinar qu) tanto es la resistencia que opone un material al ser

trabajado, la prueba más com;n es el de la lima o broca, identificando el grado

apro6imado de dureza o el tipo de material. !s muy importante para identificar los

aceros de las fundiciones o ierro fundido.

!l acero cuando es barrenado la viruta "el material desprendido del corte# es en

forma de rizos cuando es un acero suave, en peque(os trozos cuando es duro y

poca o nada penetración cuando es un acero alto en carbono.

$or el contrario el ierro fundido la viruta es en forma de polvo por el carbono en

forma de grafito que está presente.

3. !&*+>= M+&!1%C=

An peque(o imán de bolsillo puede usarse para esto, es una prueba adecuada

cuando los materiales tienen pintura u ó6ido. $or lo general los metales ferrosos

son magn)ticos, e6ceptuando los aceros al manganeso y los materiales no

ferrosos "aluminio, bronce, latón, etc.# no son magn)ticos.




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3.5 !&*+>= '!L C%&C!L

$ara este ensayo se requiere un cincel y un martillo, estos se usan en el borde del

material que está siendo e6aminado, ya sea que el material se rompa fácilmente,

continuamente o se quiebre, todas son indicaciones del tipo de material.

3.D !&*+>= '! E<+C1A<+

*e usa un peque(o pedazo de metal. La facilidad con la que se rompe es una

indicación de la ductibilidad de los materiales. La apariencia de la fractura es unaindicación de su estructura.

3.F !&*+>= '! L+ LL+M+ = +&1=<C9+

$ara este ensayo se requiere de viruta del metal a probar. *e usa una alta

temperatura para verificar la tasa de fusión, la apariencia del metal fundido y de la

escoria, y la acción del metal fundido bajo la llama.

3.G !&*+>= '! L+* C9%*$+*

!s muy popular y confiable. $ara la identificación de los distintos aceros. Lo que

se requiere es de una esmeriladora y que est) colocada bajo una debida luz pues

lo importante es el color de la cispa.

Los materiales no ferrosos no e6iben trazos de cispa de alguna significancia.

!ste ensayo es bastante preciso, si el ensayador es e6perimentado




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$<A!H+ $+<+ %'!&1%E%C+< L=* M!1+L!*




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JUNTAS Y SOLDADURAIunta "joint#J !s la unión de los miembros, o de sus e6tremos. !6isten cinco tipos

básicos de

junta?


T$%&'() *( *+,)/ T$%&'() *( '(0/$+

( ),* butt joint

( *( *+'( corner joint

( *( T 18joint

( * %+/,* lap joint

( * 8)%* ) * )%'// edge joint



#

*eg;n la forma, la sección transversal y otras características, e6isten los

siguientes tipos de unión?

T*%&'() *( *+,)/ T*%&'() *( '(0/$+




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D* *+9% roove

D* :'/** Eillet

D* ,;( $lug

D* 8);( *pot

D* ,*%()+ *tud

D* ,%)<*99';( $rojection

D* %*+,/) bacK eld

D* 9)+% *eam

D* %*98%'&'*() *urfacing

D* 8)%* Elange

La unión, dependiendo de la geometría de sus bordes, puede ser de los siguientes

tipos?

T*%&'() *( *+,)/ T*%&'() *( '(0/$+

E+9% *quare

B'+*/ +*(9'//) Hevel




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E( V 8groove

*( J I8groove

*( U A8groove

*( 8'+*/ 8)9'() flare8bevel8groove

J(+ < ++ ()&*(9/%+

Las partes o elementos de las juntas soldadas son variadas y e6iste unanomenclatura que nos permite describir correctamente cualquier parte de la unión

soldada.

!n la inspección de soldadura se debe tener claro el concepto y la definición de

cada nomenclatura ya que el uso correcto de los t)rminos nos permite elaborar

mejores reportes y nos ayudan a interpretar correctamente los procedimientos de

soldadura o las instrucciones de trabajo.




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2.- PROPIEDADES DE LOS METALES Y ALEACIONES QUEINFLUYEN EN EL RESULTADO DE LAS SOLDADURAS$<=$%!'+'!* E%*%C+*

@.3 1!M$!<+1A<+ '! EA*%=& '! M!1+L!* > +L!+C%=&!*

!s la temperatura que produce el cambio del estado sólido al líquido.

!l inter)s de esta propiedad se fundamenta en la cantidad de calor necesaria para

pasar los cuerpos al estado líquido "al final del manual se encuentran puntos de

fusión de algunos metales#

@.@ C+L=< &!C!*+<%= $+<+ EA&'%< A&+ M+*+ '!1!<M%&+'+

!sta propiedad depende de la temperatura de fusión y de las condiciones de

trabajo.

@. C=&'AC1%H%L%'+' C+L=<%E%C+ '! L=* M+1!<%+L!* NA! *! *=L'+&.

!s la propiedad que tienen los cuerpos de dispersar el calor a trav)s de su masa.

!sta propiedad es muy importante ya que por ejemplo en la soldadura de cobre y

acero aunque el cobre tenga una temperatura de fusión de "3,/O= C#, baja que el

acero "3,5D/= C#, se necesita más calor para soldar el cobre.

@.5 '%L+1+C%=& > C=&1<+CC%P&.

1odos los metales y aleaciones tienen la propiedad de aumentar su volumen al

calentarlo. !ste aumento de volumen es función directa de la temperatura. $ero

como al enfriar, la contracción es superior a la dilatación, este fenómeno causa




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deformaciones muy grandes en las piezas si no se toma en cuenta el

comportamiento del metal al calentarse.

@.D '!&*%'+'.

La densidad de los materiales influye en la manera de dominar el ba(o fundido.

$ero la verdadera importancia de esta propiedad está en comparar su valor con el

ó6ido que tienda a formarse durante la soldadura. *eg;n sea la densidad del ó6ido

formado durante la soldadura con respecto al metal base, así surgirá.

3.- PROPIEDADES QUIMICAS.3 =7%'+C%=&

La o6idación de los materiales que se sueldan, pueden producirse a causa del

o6ígeno del aire o por e6ceso de o6ígeno al regular las llamas del soplete. La

o6idación es tanto más fácil cuanto mayor sea la temperatura de los metales. *in

embargo, no todos los metales se o6idan en la misma proporción.

.@ C+<HA<+C%=& '! L=* +C!<=*

!s la facilidad que tienen los aceros de aumentar el contenido de carbono cuando

la llama es carburante. !sto ocasiona soldaduras duras y frágiles.

. *=$L+'A<+*!ste fenómeno se presenta en el interior de los cordones de soldadura a causa de

inclusiones gaseosas. *e debe, principalmente, a las causas siguientes?

$resión e6cesiva de los gases en el soplete Mala reanudación del cordón interrumpido por no dominar el remolino que

se forma en estas circunstancias.

.5 *!<!+C%=&!*

Como sucede al soldar el bronce. *i no se adoptan precauciones, se separa el

esta(o del cobre.

.D =L+1%L%B+C%=&

Como sucede al soldar el latón. !l zinc que tiene la aleación tiende a gasificar y

volatilizarse.




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4.- SISTEMA DE SOLDADURA POR ARCO MANUAL!s un proceso de arco el)ctrico que produce la coalescencia de los metales por

calentamiento de ellos con un arco, entre un electrodo de metal revestido y las

piezas de trabajo. !s el más simple y popular de los procesos de soldadura se usa

para soldar materiales ferrosos y no ferrosos en espesores por lo general mayores

de 3 mm. !n toda posición.

5.3 *=L'+'A<+ !L!C1<%C+

'!*C<%$C%=&

Casi todos los metales conocidos pueden soldarse por varios m)todos. *in

embargo, la soldadura de arco el)ctrico utilizando electrodos recubiertos es

principalmente aplicable a los aceros.

Los +ceros tienen mucas propiedades diferentes dependiendo de la cantidad dealeación que contengan.

Los electrodos para soldadura deben seleccionarse de acuerdo con la

composición del metal que se desea soldar. Los +ceros se fabrican y especifican

de mucas formas distintas. !n general, los aceros se clasifican de acuerdo con el

carbono que contengan, o sea, bajo en carbono, medio en carbono o alto en

carbono. +demás, tambi)n se clasifican de acuerdo en el tipo de aleación

empleada, tales como? Molibdeno, Manganeso, etc.

5.@ 1!<M%&=* '! *=L'+'A<+

[email protected] +C!<= +L1= !& C+<H=&=? +cero conteniendo /.5DQ de Carbono o más.

5.@.@ +C!<= H+I= !& C+<H=&=? +cero contenido /.@/Q de Carbono o menos.

1ambi)n se llama +cero 'ulce.




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5.@. !L!C1<='= '!*&A'=? An electrodo para soldadura el)ctrica, consiste en

un alambre metálico sin recubrimiento.

[email protected] !L!C1<='= <!CAH%!<1=? !s un electrodo para soldadura el)ctrica

consiste en un alambre metálico con recubrimiento que protege el metal fundidodel aire, mejora las propiedades del metal

5.- PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR CON ELECTRODOSDE ACERO DULCELos mejores resultados se obtienen manteniendo un arco mediano,

manteni)ndose una fusión adecuada que permite el escape de gases, además de

controlar la forma y apariencia del cordón. $ara filetes planos y orizontales

conviene mantener el electrodo en un ángulo de 5Do respecto a las plancas y

efectuar un peque(o avance y retroceso del electrodo en el sentido de avance.

Con ello se logra una fusión correcta, se controla la socavación y la forma del

cordón.

$ara filetes verticales ascendentes se mantiene el electrodo perpendicular a laplanca movi)ndose en el sentido de avance.

!l movimiento debe ser suficientemente rápido y la corriente adecuada para

permitir alargar el arco y no depositar cuando se va acia arriba para luego bajar

al cráter y depositar el metal fundido, controlando en esta forma la socavación y

anco del cordón.

La soldadura sobre cabeza se ace en forma similar a la orizontal, pero la

oscilación en el sentido del avance debe ser mayor para permitir que el metal

depositado en el cráter se solidifique.

Cuando se suelda vertical descendente, el cordón de raíz se ace con un avance

continuo, sin oscilar, y la fuerza del arco se dirige de tal manera que sujeta el ba(o

de fusión. $ara los cordones sucesivos se puede usar una oscilación lateral.




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6.- PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR ACEROSINOXIDABLES ENERALIDADES!Los aceros ino6idables an sido clasificados, desde el punto de vista metal;rgico

en tres tipos básicos, a saber? Martensítico, Eerrítico y +usteníticoJ estas

clasificaciones se refieren principalmente a la estructura granular de los aceros. La

estructura martensítica es dura y quebradiza, la ferrítica es blanda y d;ctil, en

cambio la austenítica es resistente a los esfuerzos e impactos y al mismo tiempo

d;ctil.'ebido a la gran variedad de aceros ino6idables e6istentes y lo delicado y de alto

costo que tienen normalmente estos trabajos de soldadura se debe tener especial

cuidado en la selección de los electrodos. + continuación se dan algunos factores

que deben considerarse para la correcta selección.

+nálisis de metal base "composición o clasificación <esistencia a la corrosión del metal base 'imensiones de la sección a soldar

Corriente disponible, 'C o +C $osición a soldar

Los puntos 3 y @ deben ser considerados con el objeto de no usar un electrodo

cuyos depósitos tengan propiedades mecánicas o de resistencia a la corrosión

inferior al metal base.

!l punto tiene por objeto determinar el diámetro más adecuado de electrodo.




ENSA&OS NO

DESTRUCTIVOS

LI'UIDOSPENETRANTES

INSPECCIONVISUAL

PARTICULASMAGNETICAS

RADIOGRA(IA

ULTRASONIDO

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La adición de molibdeno aumenta enormemente la resistencia a la corrosión,

especialmente aumenta su resistencia a altas temperaturas.

*e recomienda un arco corto. La corriente debe ser ligeramente superior cuando

se suelda con +C que con 'C, polaridad invertida.'ebido a que el acero ino6idable se e6pande un D/Q más que los aceros dulces y

siendo su disipación del calor por conducción D/Q más lenta, la pieza tiende a

torcerse al ser soldada.

5.- ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS




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OBJETIVOS DE LOS ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

D.3 1)cnicos

+segurar Calidad y Confiabilidad. Contribuir al desarrollo de materiales. Controlar los procesos de fabricación.

Mantener uniformidad de productos. <ealizar seguimientos predictivos.

D.@ 'e seguridad

$revenir accidentes

D. !conómicos

$roducir beneficios

D.5 Rreas de aplicación

Control de Calidad. 'etección de discontinuidades y defectos. Caracterización de materiales. Metrología dimensional.




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D.D Mantenimiento de instalaciones y equipos.

!stablecer condiciones de trabajo en estructuras y componentes. !stablecer condiciones de vida residual de equipos.

D.F <espaldo para el estudio y preservación de patrimonios culturales.

D.GCondiciones de aplicación Los m)todos &= son de +$L%C+C%P& !&!<+L sino !specífica. &= !7%*1! ning;n m)todo que pueda abarcar todo el espectro de

aplicaciones. *u selección depende de la %&E=<M+C%=& que se necesite con respecto

al 1%$= y !*1+'= del material. Las propiedades de los materiales y su estado L%M%1+& la aplicación de los

m)todos.

D.OMetodología de aplicación

+plicación de un campo de energía.

Luz visible. 1ransporte de materia. Campos el)ctricos y magn)ticos. <adiaciones electromagn)ticas. $ropagación de ondas elásticas.

%nteracción del campo de energía con el material.

'etección de los cambios del campo de energía.

$rocesamiento de la información.

<egistro de los resultados.




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