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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
Laboratorio de Procesos de Manufactura
Ing. Jesús Moreno López
Practica #1
“Seguridad en soldadura”
Erick Alan Enrique Rodriguez Nava. 1455671
M2 –Jueves.
12 de Mayo de 2011.
Seguridad en soldadura
La idea de la soldadura por arco eléctrico fue propuesta a principios del siglo XIX por el científico inglés Humphrey Davy pero ya en 1885 dos investigadores rusos consiguieron soldar con electrodos de carbono.
Cuatro años más tarde fue patentado un proceso de soldadura con varilla metálica. Sin embargo, este procedimiento no tomó importancia en el ámbito industrial hasta que el sueco Oscar Kjellberg descubrió, en 1904, el electrodo recubierto. Su uso masivo comenzó alrededor de los años 1950.
Seguridad
Según la NASD (Nacional Ag Safety Database), las medidas de seguridad necesarias para trabajar con soldadura con arco son las siguientes.
Recomendaciones generales sobre soldadura con arco
Antes de empezar cualquier operación de soldadura de arco, se debe hacer una inspección completa del soldador y de la zona donde se va a usar. Todos los objetos susceptibles de arder deben ser retirados del área de trabajo, y debe haber un extintor apropiado de PQS o de CO2 a la mano, no sin antes recordar que en ocasiones puede tener manguera de espuma mecánica.
Los interruptores de las máquinas necesarias para el soldeo deben poderse desconectar rápida y fácilmente. La alimentación estará desconectada siempre que no se esté soldando, y contará con una toma de tierra
Los portaelectrodos no deben usarse si tienen los cables sueltos y las tenazas o los aislantes dañados.
La operación de soldadura deberá llevarse a cabo en un lugar bien ventilado pero sin corrientes de aire que perjudiquen la estabilidad del arco. El techo del lugar donde se suelde tendrá que ser alto o disponer de un sistema de ventilación adecuado. Las naves o talleres grandes pueden tener corrientes no detectadas que deben bloquearse.
Equipo de protección personal
La radiación de un arco eléctrico es enormemente perjudicial para la retina y puede producir cataratas, pérdida parcial de visión, o incluso ceguera. Los ojos y la cara del soldador deben estar protegidos con un casco de soldar homologado equipado con un visor filtrante de grado apropiado.
La ropa apropiada para trabajar con soldadura por arco debe ser holgada y cómoda, resistente a la temperatura y al fuego. Debe estar en buenas condiciones, sin agujeros ni remiendos y limpia de grasas y aceites. Las camisas deben tener mangas largas, y los pantalones deben ser de bota larga, acompañados con zapatos o botas aislantes que cubran.
Deben evitarse por encima de todo las descargas eléctricas, que pueden ser mortales. Para ello, el equipo deberá estar convenientemente aislado (cables, tenazas, portaelectrodos deben ir recubiertos de aislante), así como seco y libre de grasas y aceite. Los cables de soldadura deben permanecer alejados de los cables eléctricos, y el soldador separado del suelo; bien mediante un tapete de caucho, madera seca o mediante cualquier otro aislante eléctrico. Los electrodos nunca deben ser cambiados con las manos descubiertas o mojadas o con guantes mojado
Normas de seguridad en el manejo de equipos de oxicorte
Un equipo de oxicorte está compuesto por dos bombonas de acero de dos gases comprimidos a muy alta presión y muy inflamables que son el oxígeno y el acetileno. A pesar de las medidas de seguridad que se adoptan, se producen accidentes por no seguir las normas de seguridad relacionadas con el mantenimiento, transporte y almacenaje de los equipos de oxicorte.
En España existe la Norma NTP 495 del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, donde se establecen de forma pormenorizada las prevenciones de seguridad que se deben de adoptar con los equipos de oxicorte y soldadura oxiacetilénica. La mayor peligrosidad del oxicorte radica en que la llama de la boquilla puede superar una temperatura de 3100ºC, con el consiguiente riesgo de incendio, explosión o de sufrir alguna quemadura.[]
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FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
Laboratorio de Procesos de Manufactura
Ing. Jesús Moreno López
Practica #2
“Corte oxiacetilénico”
Erick Alan Enrique Rodriguez Nava. 1455671
M2 –Jueves.
12 de Mayo de 2011.
CORTE CON OXIACETILENO
Objetivo:
En esta práctica se pretende que el alumno aprenda sobre el proceso de corte con gas oxiacetileno y sepa manejarlo con precaución para evitar tragedias.
Introducción:
La soldadura con gas conocida también con el nombre genérico de autógena, su nombre correcto es oxiacetileno, incluye todos los procesos en los cuales la fuente de calor es una flama de gas la unión puede hacerse con o sin metal de aporte (varilla).
Es un gas combustible llamado acetileno, propano o natural (MAPP) que significa metil acetileno propadieno, el oxígeno puede estar en forma de aire comprimido, pero casi siempre se utiliza oxígeno puro.
En la soldadura con gas el combustible se debe mezclar con uniformidad con el oxígeno, esto se hace en una cámara mezcladora que es parte del soplete. El soporte sirve para mover, dirigir o guardar la flama.
Los gases combustibles y el oxígeno cuando se combinan producen una flama de altas temperaturas. En este proceso se utiliza un gas llamado acetileno; es un gas carburante cuya mezcla alcanza una temperatura aproximada de 3000°C esta temperatura alcanza a fundir aproximadamente al 98% de los materiales, la alta temperatura producida por la combustión del acetileno con el oxígeno dirigido por un soplete funde la superficie del metal base para formar una forma pastosa, y además se le añade el metal de aporte, para rellenar las separaciones o ranuras a medida que la flama se desplaza a lo largo de la unión.
El metal base fundido y el metal de aporte se solidifican para producir la soldadura del trabajo requerido.
Medidas de Seguridad:
1. Use siempre gafas protectoras cuando trabaje con un soplete encendido
2. Utilice guantes de un material resistente al calor, como el cuero curtido al cromo, para protegerse las manos.
3. No se deben utilizar zapatos abiertos ni deportivos. Hay que emplear calzado de seguridad con punteras de acero.
4. Mantenga la ropa libre de aceite o grasa.
5. No permita que la ropa se sature con oxigeno.
6. Utilice ropa resisten al fuego (delantal, manguitos, perneras, guantes).
7. Use las mangas largas, las bolsas sueltas cerradas y las valencianas del pantalón desdobladas.
8. Utilice casco o caretas con el vidrio de filtro del grado correcto. Cuando use cartea de mano en lugar del casco, hay que aplicar las mismas precauciones
9. Compruebe siempre que los vidrios no estén rotos ni agrietados antes de empezar a soldar
10. Utilice gafas protectoras cuando elimine con un cincel la escoria de una soldadura.
11. No lleve el en bolsillo fósforos (cerillos) ni encendedores de gas o de liquido.
12. no trabaje con equipo que sospeche que esta defectuoso. Informe de inmediato a su instructor.
13. Cerciorase de que las demás personas estén protegidas contra los rayos de la luz antes de empezar a soldar.
14. nunca efectué soldadura con arco en un lugar que este húmedo o mojado
15. Para probar si hay radiación de calor ponga la palma de su mano encima de la pieza de metal, pero sin tocarla. No toque la pieza de metal con la mano desnuda, aunque no produzca brillo por el calor.
Consta de:
1. cilindros de oxigeno y acetileno
2. válvulas
3. reguladores
4. mangueras
5. soplete
6. boquillas
Todo este equipo tiene la finalidad de producir y controlar una flama de oxiacetileno.
Desarrollo:
1. Dibuje el aditamento de corte oxiacetilenico.
2. Incluya en su reporte marcas y capacidades de aditamentos de corte de uso más común
Codigo: 4025
Modelo: 780A
Descripción: Aditamento Dinamic
Usos: Capacidad de corte 8” , 203.20mm acopla con manerales VI-MX-42 y WH-360. Boquilla para cortar series VI-BA-14 y VI-BB-14
3. Explique porque el corte oxiacetilenito no se aplica a otros metales.
En algunos metales esto no es posible ya que la oxidación no se cumple debido a que el oxido según de que tipo sea el metal por ejemplo, acero inoxidable, actúa como un escudo que hace que la oxidación no llegue a su punto de mayor y así no se realiza el corte.
4. Describa un producto que se pueda procesar por este procedimiento.
Las laminas de acero de bajo carbono, algunas aleaciones
5. Haga una lista de ventajas y desventajas de este proceso con otros métodos de corte de uso industrial.
Oxicorte manual:
Se usan sopletes de aspiración, equipados con boquilla de presión. Para cortar chapas delgadas se usan “boquillas escalonadas”. Para grosores mayores se usan boquillas anulares, ranuradas o de bloque. Se pueden recomendar también sopletes de oxicorte manual sin boquilla de presión -con boquillas de corte que mezclan gases. Estas herramientas ofrecen gran seguridad con respecto a al retroceso de la llama.
Oxicorte a maquina:
También existen sopletes de aspiración para maquinas de oxicorte, que tienen una boquilla de presión con tubo de mezcla, donde se mezclan el oxigeno y el acetileno y son llevados hasta la boquilla de corte; o bien sopletes para boquillas mezcladoras de gases.
Conclusión:
En esta práctica aprendimos a cortar con la técnica de corte con oxiacetileno, así también supimos acerca de los riesgos que hay al no trabajar con el equipo adecuado ya que pueden resultar accidentes si no se sabe como operar con el equipo.
Bibliografía:
www.emagister.com/soldadura-corte-oxigas-cursos
www.logismarket.es/...corte...oxigas
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FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
Laboratorio de Procesos de Manufactura
Ing. Jesús Moreno López
Practica #3 / #4
“Soldadura con arco (C.A y C.C.)”
Erick Alan Enrique Rodriguez Nava. 1455671
M2 –Jueves.
12 de Mayo de 2011.
Soldadura por arco manual con electrodos revestidos. (C.A y C.C)
La característica más importante de la soldadura con electrodos revestidos, en inglés Shield Metal Arc Welding (SMAW) o Manual Metal Arc Welding
(MMAW), es que el arco eléctrico se produce entre la pieza y un electrodo metálico recubierto. El recubrimiento protege el interior del electrodo hasta el momento de la fusión. Con el calor del arco, el extremo del electrodo funde y se quema el recubrimiento, de modo que se obtiene la atmósfera adecuada para que se produzca la transferencia de metal fundido desde el núcleo del electrodo hasta el baño de fusión en el material base.
Estas gotas de metal fundido caen recubiertas de escoria fundida procedente de la fusión del recubrimiento del arco. La escoria flota en la superficie y forma, por encima del cordón de soldadura, una capa protectora del metal fundido.
Como son los propios electrodos los que aportan el flujo de metal fundido, será necesario reponerlos cuando se desgasten. Los electrodos están compuestos de dos piezas: el alma y el revestimiento.
El alma o varilla es alambre (de diámetro original 5.5 mm) que se comercializa en rollos continuos. Tras obtener el material, el fabricante lo decapa mecánicamente (a fin de eliminar el óxido y aumentar la pureza) y posteriormente lo trefila para reducir su diámetro.
El revestimiento se produce mediante la combinación de una gran variedad de elementos (minerales varios, celulosa, mármol, aleaciones, etc.) convenientemente seleccionados y probados por los fabricantes, que mantienen el proceso, cantidades y dosificaciones en riguroso secreto.
La composición y clasificación de cada tipo de electrodo está regulada por AWS (American Welding Society), organismo de referencia mundial en el ámbito de la soldadura.
Este tipo de soldaduras pueden ser efectuados bajo corriente tanto continua como alterna. En corriente continua (C.C) el arco es más estable y fácil de encender y las salpicaduras son poco frecuentes; en cambio, el método es poco eficaz con soldaduras de piezas gruesas. La corriente alterna (C.A) posibilita el uso de electrodos de mayor diámetro, con lo que el rendimiento a mayor escala también aumenta. En cualquier caso, las intensidades de corriente oscilan entre 10 500amperios.
El factor principal que hace de este proceso de soldadura un método tan útil es su simplicidad y, por tanto, su bajo precio. A pesar de la gran variedad de procesos de soldadura disponibles, la soldadura con electrodo revestido no ha sido desplazada del mercado. La sencillez hace de ella un procedimiento práctico; todo lo que necesita un soldador para trabajar es una fuente de alimentación, cables, un porta electrodo y electrodos. El soldador no tiene que estar junto a la fuente y no hay necesidad de utilizar gases comprimidos como protección.
El procedimiento es excelente para trabajos, reparación, fabricación y construcción. Además, la soldadura SMAW es muy versátil. Su campo de aplicaciones es enorme: casi todos los trabajos de pequeña y mediana soldadura de taller se efectúan con electrodo revestido; se puede soldar metal de casi cualquier espesor y se pueden hacer uniones de cualquier tipo.
La polaridad directa es cuando conectamos el portaelectrodos al negativo, ya que la corriente eléctrica se mueve de un cuerpo cargado negativamente (con exceso de electrones) a otro con menos carga negativa o con escasez de electrones. Se consigue mayor penetración cuando conectamos el portaelectrodos al polo negativo, al menos en soldadura con electrodo.
Sin embargo, el procedimiento de soldadura con electrodo revestido no se presta para su automatización o semi automatización; su aplicación es esencialmente manual. La longitud de los electrodos es relativamente corta: de 230 a 700 mm. Por tanto, es un proceso principalmente para soldadura a pequeña escala. El soldador tiene que interrumpir el trabajo a intervalos regulares para cambiar el electrodo y debe limpiar el punto de inicio antes de empezar a usar electrodo
nuevo. Sin embargo, aun con todo este tiempo muerto y de preparación, un soldador eficiente puede ser muy productivo.
Soldadura por arco eléctrico (C.A)
Mediante un diagrama describa las partes más importantes del equipo de soldadura de arco de C.A.
Explique las normas de seguridad a seguir durante el proceso.
Observe usted todas las precauciones para seguridad. He aquí las reglas básicas:
1. Compruebe que el área de soldar tenga un piso de cemento o de mampostería.
2. Guarde todo material combustible a una distancia prudente. 3. No use guantes ni otra ropa que contenga aceite o grasa.
4. Esté seguro que todo alambrado eléctrico esté instalado y mantenido correctamente. No sobrecargue los cables de soldar.
5. Siempre compruebe que su máquina está correctamente conectada a la tierra. Nunca trabaje en una área húmeda.
6. Apague la máquina soldadora antes de hacer reparaciones o ajustes, para evitar choques.
7. Siga las reglas del fabricante sobre operación de interruptores y para hacer otros ajustes.
8. Proteja a otros con una pantalla y a usted mismo con un escudo protector. Las chispas volantes representan un peligro para sus ojos. Los rayos del arco también pueden causar quemaduras dolorosas.
9. Siempre procure tener equipo extinguidor de fuego al fácil alcance en todo momento.
Para una k= .0330 y un avance V= 15 .24 mm/min. y un voltaje del arco E=25 V calcule la penetración con el valor de corriente en Amp. Que utilizo en la práctica.
Haga una lista de las conclusiones del desarrollo de la práctica.
La soldadura con C.A fue creo yo un poco mas rápida y el charco de metal fundido con su respectivo amperaje fue el adecuado para que este tuviera buena apariencia.
Investigue que tipos de industria de la región utilizan la soldadura de arco de C.A. En la industria de las puertas y ventanas para el hogar, para fabricar portones
Explique que indica el ciclo de trabajo de una maquina de soldar y por que es importante cumplir con el, durante la aplicación de soldadura.
Ciclo del trabajo y Control de Ajuste de Corriente.
Ciclo de Trabajo
El ciclo de trabajo de toda máquina de soldar esta basada en un intervalo de 10 minutos.
Esta máquina esta diseñada para proporcionar 250 amperes de soldadura al 40% del ciclo de trabajo, esto quiere decir que la máquina puede ser operada con seguridad con una corriente de 250 amperes durante 4 minutos, descansando los próximos 6 para enfriamiento a medida que se reduce la corriente de salida de la maquina el ciclo de trabajo aumenta tal como se aprecia en la figura. (a)
.
(a) (b)
La figura anterior nos muestra las curvas representativas del máximo y mínimo de corriente de la maquina en sus dos rangos.
Para corriente intermedia, las curvas correspondientes estarán entre las dos mostradas, según el rango respectivo.
Selector de Rango
La maquina de soldar cuenta con un selector de rango localizado en el lado izquierdo del frente de la maquina y provee dos rangos de corriente de soldadura alta y bajo sí ese selector en la posición adecuada de acuerdo ala corriente de soldadura requerida.
Nunca bajo ninguna circunstancia opere el selector de rango de corriente cuando el arco este presente entre el electrodo y la pieza de trabajo, pues de hacerlo el arco se forma entre los contactos del selector y podría dejarlo inservible. (b)
Soldadura por arco eléctrico (C.C)Hacer una lista de las ventajas de este tipo de soldadura con respecto a la de arco C.A.
Problemas y reparaciones. El técnico que trabaja en los problemas y reparaciones de la maquina de soldar debería de tener experiencia y conocimiento de los procesos de soldadura. Es decir, que el técnico tiene que tener la habilidad de conocer y separar los problemas eléctricos en la maquina, de los problemas que resalten por métodos incorrectos de soldadura.
Los tres requerimientos anteriores son esenciales, pero el técnico o persona que le realice el mantenimiento debería tener conocimiento básico del circuito que sé esta examinando. En las páginas siguientes damos procedimientos para examinar e inspeccionar la maquina soldadora y también explicaciones de los circuitos principales. Un buen resultado y máxima eficiencia serán obtenidos cuando se tiene un buen conocimiento de los procedimientos de circuitos.
Indique por que razón esta mas generalizado el uso de la soldadura de arco C.A.Porque no producen tanta ineficiencia en su producción.
Haga una lista de los metales y aleaciones que se pueden soldar con este tipo de proceso. Metales, fierro y sus aleaciones de bajo carbono
Cuales son las características que se tienen en el arco con la conexión CC-PI y cuales con la conexión CC-PD.En un circuito el sentido de la corriente real va del borne negativo (-) hacia el borne (+) , la selección del tipo de conexión dependerá del tipo del metal que se quiera soldar, espesor de la placa etc.
Investigue en industrias de la región se utiliza este tipo de soldaduraEn la industria de las puertas y ventanas para el hogar, para fabricar portones
Haga un diagrama completo del equipo utilizando mostrando sus partes más importantes.
Ensamble general de la maquina de soldar MI-250-CA. Miller de México.
Cuerpo del núcleo.
1. Bobina primaria. 2. Bobina secundaria. 3. Shunt armado. 4. Block anti vibrador. 5. Horqueta moldeada positiva. 6. Cabeza del núcleo. 7. Horqueta moldeada frontal. 8. Aislante.
¿Porque a este tipo de soldadura se le llama de arco? Investigue
El sistema de soldadura eléctrica con electrodo recubierto se caracteriza, por la creación y mantenimiento de un arco eléctrico entre una varilla metálica llamada electrodo, y la pieza a soldar. El electrodo recubierto está constituido por una
varilla metálica a la que se le da el nombre de alma, generalmente de forma cilíndrica, recubierta de un revestimiento de sustancias no metálicas, cuya composición química puede ser muy variada, según las características que se requieran en el uso. Para realizar una soldadura por arco eléctrico se induce una diferencia de potencial entre el electrodo y la pieza a soldar, con lo cual se ioniza el aire entre ellos (se genera un arco eléctrico) y pasa a ser conductor, de modo que se cierra el circuito. El calor del arco funde parcialmente el material de base y funde el material de aporte, el cual se deposita y crea el cordón de soldadura.
La soldadura por arco eléctrico es utilizada comúnmente debido a la facilidad de transportación y a la economía de dicho proceso.
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Laboratorio de Procesos de Manufactura
Ing. Jesús Moreno López
Practica #5
“Soldadura de micro alambre”
Erick Alan Enrique Rodriguez Nava. 1455671
M2 –Jueves.
12 de Mayo de 2011.
SOLDADURA ELÉCTRICA DE ARCO-GAS PROCESO MIG
Objetivo:
Que el alumno realice la soldadura por fusión mediante el uso de corriente eléctrica y gas inerte protector y obtenga conclusiones en cuanto al equipo utilizado y la aplicación del proceso en la industria.
Introducción:
La soldadura GMAW (gas metal arc welding) o Soldadura MIG (metal inert gas) es también conocida como Gas Arco Metal o MAG, donde un arco eléctrico es mantenido entre un alambre sólido que funciona como electrodo continuo y la pieza de trabajo. El arco y la soldadura fundida son protegidos por un chorro de gas inerte o activo. El proceso puede ser usado en la mayoría de los metales y la gama de alambres en diferentes aleaciones y aplicaciones es casi infinita.
La soldadura MIG es inherentemente más productiva que la MMA (Soldadura de arco manual), donde las pérdidas de productividad ocurren cada vez que el soldador se detiene para reemplazar el electrodo consumido. En la soldadura de arco manual también es notable la perdida cuando el restante del electrodo que es sujetado por el porta electrodo es tirado a la basura, en algunos casos es reciclado.Por cada Kilogramo de varilla de electrodo cubierto comprado, solamente alrededor del 65% es aprovechado como parte de la soldadura, el resto es tirado a la basura o solo en algunos casos reciclado. El uso de alambre sólido y el alambre tubular ha incrementado la eficiencia entre 80-95 % a los procesos de soldadura.
El proceso MIG opera en DC. (Corriente directa) usualmente con el alambre como electrodo positivo. Esto es conocido como "Polaridad Negativa" (reverse polarity), La "Polaridad Positiva" (straight polarity) es raramente usada por su poca transferencia de metal de aporte desde el alambre hacia la pieza de trabajo. Las corrientes de soldadura varían desde unos 50 Amperios hasta 600 Amperios en muchos casos en voltajes de 15V hasta 32V, un arco auto-estabilizado es obtenido con el uso de un sistema de fuente de poder de potencial constante (voltaje constante) y una alimentación constante del alambre.
Continuos desarrollos al proceso de soldadura MIG lo han convertido en un proceso aplicable a todos los metales comercialmente importantes como el acero, aluminio, acero inoxidable, cobre y algunos otros. Materiales por encima de 0.76 mm (.0.030-in) de espesor pueden ser soldados en cualquier posición, incluyendo "de piso", vertical y sobre cabeza.
Es muy simple escoger el equipo, el alambre o electrodo, el gas de la aplicación y las condiciones optimas para producir soldaduras de alta calidad a muy bajo costo.
Corto Circuito Globular Rociado (Spray)
El proceso básico MIG incluye tres técnicas muy distintas: Transferencia por "Corto Circuito", transferencia "Globular" y la transferencia de "Arco Rociado (Spray Arc)". Estas técnicas describen la manera en la cual el metal es transferido desde el alambre hasta la soldadura fundida.
En la transferencia por corto circuito, también conocido como "Arco Corto", "Transferencia espesa" y "Micro Wire", la transferencia del metal ocurre cuando un corto circuito eléctrico es
establecido, esto ocurre cuando el metal en la punta del alambre hace contacto con la soldadura fundida.
En la transferencia por rociado (spray arc) diminutas gotas de metal fundido llamadas "Moltens" son arrancadas de la punta del alambre y proyectadas por la fuerza electromagnética hacia la soldadura fundida.
En la transferencia globular el proceso ocurre cuando las gotas del metal fundido son lo suficientemente grandes para caer por la influencia de la fuerza de gravedad.
Lo que determina la ejecución correcta de este proceso es:
La fluidez de la soldadura fundida.
La forma del cordón de la soldadura y sus bordes.
La chispa o salpicaduras que genera (Spatter).
Un buen procedimiento de soldada esta caracterizado por la poca presencia de porosidad, buena fusión, y una terminación libre de grietas o quebraduras.
Típicamente el proceso MIG es reconocido como un proceso de muy poca deposición de Hidrogeno. Factores como la humedad en el gas protector, condiciones atmosféricas y las condiciones del metal a ser soldado podrían tener una variación en el grado de efecto adverso sobre el Hidrogeno di fusible en el material depositado.
El Control de la Porosidad
Una suficiente desoxidación del cordón de soldadura es necesaria para minimizar la formación de monóxido de carbono CO y, por consiguiente, la porosidad. Para lograr esto, Algunos fabricantes han desarrollado alambres que contienen elementos con los cuales el oxigeno se combina preferentemente al carbón para formar escorias inofensivas. Estos elementos, llamados desoxidantes, son manganeso (Mn), silicón (Si), titanio (Ti), aluminio (Al), y zirconio (Zr).
Aluminio, titanio y zirconio son los desoxidantes mas poderosos, quizás cinco veces mas efectivos que el manganeso y el silicón, no obstante estos últimos dos elementos afectan de
manera especial el proceso y por eso son ampliamente utilizados, las cantidades de manganeso podrían variar desde 1.10% hasta 1.58% y en el caso del silicón desde un 0.52% hasta 0.87%.
Importancia de la Fluidez
La fluidez de la soldadura fundida en el cordón de soldadura es muy importante por varias razones. Cuando la soldadura fundida es suficientemente fluyente, mientras esta en su estado líquido, tiende a moverse sola llenando los espacios hasta los bordes produciendo una forma rasa, con formas mas gentiles especialmente en las soldaduras de filetes. Esto es muy importante para las soldaduras de corto circuito de multi-paso, donde un defecto de "carencia de fusión" puede ocurrir si la forma en los pasos iniciales es pobre. Soldaduras rasas bien moldeadas son también bien apreciadas cuando la apariencia es una de las principales preocupaciones y donde el uso de esmeriles sea necesario para llegar a cumplir los requerimientos del trabajo.
Precaución: Excesiva fluidez podría generar problemas en la ejecución de la soldadura en ciertas posiciones o haciendo soldaduras sobre filetes cóncavos horizontales.
Influencia del Gas y el Arco de la Soldadura
El uso de Anhídrido Carbónico (CO2) causa más turbulencias en la transferencia del metal del alambre al metal base con la tendencia a crear cordones de soldadura mas abultados y un alto
incremento de las salpicaduras.
Las mezclas de gases con bases de Aragón (Ar) proveen transferencias de metales más estables y uniformes, buena forma del cordón de soldadura y las salpicaduras son reducidas al mínimo, además de un rango más bajo en la generación de humo.
El incremento en el Voltaje del arco tiende a incrementar la fluidez, haciendo las soldaduras mas rasas, afectando la penetración de los bordes y generando más salpicaduras, Los voltajes mas altos reducen considerablemente la penetración y podrían causar la perdida de elementos que forman parte de la aleación.
Mediante un diagrama describa las partes más importantes del equipo de soldadura de Argón-gas (proceso MIG).
Desarrollo:
Explique qué tipo de materiales se pueden soldar con el proceso MIG.
Para acero de alta aleación: aluminio, cobre, níquel y sus aleaciones.
Explique cómo se ajusta el calor y la velocidad del alambre.
Depende del diámetro del alambre y del espesor del material a mayor espesor mayor voltaje.
Haga una lista de conclusiones de la práctica.
No produce mucho chisporroteo, el acabado es mejor, no hay escoria, la velocidad de la
Soldadura es rápida etc.
Investigue que tipos de industrias de la región utilizan la soldadura de argón-gas (proceso MIG) Integrada a su línea de fabricación.
En la fabricación de estructuras, en la soldadura de partes de automóviles.
Explique qué tipo de conexión eléctrica se requiere en la soldadura del aluminio.
De forma que la pieza de trabajo sea negativa (-), de modo que la película de oxido se elimine por la acción del cátodo del arco.
Conclusiones:
No produce escoria es uno de los procesos más rápidos y suelda distintos tipos de materiales depende del grueso del material y del voltaje para su mejor unión entre las placas, normalmente utilizado en el cobre y aluminio y otras aleaciones.
Bibliografía:
http://www.drweld.com/gmaw.html
http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_industrial/soldaduramig/
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Ing. Jesús Moreno López
Practica #6
“Corte con plasma”
Erick Alan Enrique Rodriguez Nava. 1455671
M2 –Jueves.
12 de Mayo de 2011.
Objetivo:
Que el alumno realice cortes en diferentes materiales metálicos y obtenga conclusiones en cuanto al uso de éste proceso y su importancia dentro de la industria.
Introducción:
El fundamento del corte por plasma se basa en elevar la temperatura del material a cortar de una forma muy localizada y por encima de los 30.000 ºC, llevando el material hasta el cuarto estado de la materia, el plasma, estado en el que los electrones se disocian del átomo.
El procedimiento consiste en provocar un arco eléctrico estrangulado a través de la sección de la boquilla del soplete, sumamente pequeña, lo que concentra extraordinariamente la energía cinética del gas empleado, ionizándolo, y por polaridad adquiere la propiedad de cortar. La ventaja principal de este sistema radica en su reducido riesgo de deformaciones debido a la compactación calorífica de la zona de corte. También es valorable la economía de los gases aplicables, ya que a priori es viable cualquiera, si bien es cierto que no debe de atacar al electrodo ni a la pieza.
El equipo necesario para aportar esta energía consiste en un generador de alta frecuencia alimentado de energía eléctrica, gas para generar la llama de calentamiento (argón, hidrógeno, nitrógeno), y un porta electrodos, que dependiendo del gas puede ser de tungsteno, hafnio o circonio.
Por la vertiente eléctrica del equipo, la normas de seguridad aplicables son las correspondientes a esta maquinaria, considerando adicionalmente los gases que puedan desprenderse en el proceso por suciedad de la pieza.
La soldadura por arco plasma es conocida técnicamente como PAW (Plasma Arc Welding), y utiliza los mismos principios que la soldadura TIG, por lo que puede considerarse como un desarrollo de este último proceso. Sin embargo, tanto la densidad energética como las temperaturas son en este proceso mucho más elevadas ya que el estado plasmático se alcanza cuando un gas es calentado a una temperatura suficiente para conseguir su ionización, separando así el elemento en iones y electrones. La mayor ventaja del proceso PAW es que su
zona de impacto es dos o tres veces inferior en comparación a la soldadura TIG, por lo que se convierte en una técnica óptima para soldar metal de espesores pequeños.
En la soldadura por plasma la energía necesaria para conseguir la ionización la proporciona el arco eléctrico que se establece entre un electrodo de tungsteno y el metal base a soldar. Como soporte del arco se emplea un gas, generalmente argón puro o en ciertos casos helio con pequeñas proporciones de hidrógeno, que pasa a estado plasmático a través del orificio de la boquilla que estrangula el arco, dirigiéndose al metal base un chorro concentrado que puede alcanzar los 28.000 ºC. El flujo de gas de plasma no suele ser suficiente para proteger de la atmósfera al arco, el baño de fusión y al material expuesto al calentamiento. Por ello a través de la envoltura de la pistola se aporta un segundo gas de protección, que envuelve al conjunto.
La soldadura por plasma – PAW – se presenta en tres modalidades:
1. Soldadura microplasma, con corrientes de soldadura desde 0.1 Amp. Hasta 20 Amp.
2. Soldadura por fusión metal a metal, con corrientes de soldadura desde 20 Amp. hasta 100 Amp.
3. Soldadura Keyhole, por encima de los 100 Amp. En el cual el arco plasma penetra todo el espesor del material a soldar.
Principalmente, se utiliza en uniones de alta calidad tales como en construcción aeroespacial, plantas de procesos químicos e industrias petroleras.
Desarrollo:
1. Diga cuál es el principio del corte de la máquina de plasma.
El principio en el cual se basa el corte con arco y plasma es cortar a aquellos metales con los que no se pueden cortar con el oxicorte algunos ejemplos son el aluminio, acero inoxidable, cobre etc. También otra de las ventajas que se tiene es que cuando se quiere tener una mayor rapidez a la hora de cortas x piezas en un determinado periodo de tiempo se puede hacer rápidamente además el acabado aparenta ser mejor que el oxicorte
2. ¿Cuáles son los parámetros operacionales en el corte y plasma?
Corta hasta 3/8 de espesor, tiene corrientes ajustables según sea el espesor, se tiene mayor rapidez.
3. ¿Qué sucede si la presión en la antorcha es mayor a 70 PSI?
Se acorta la vida de las partes de la antorcha
¿Cuáles son los gases utilizados en esta máquina?
Nitrógeno, Argón con Hidrogeno o una mezcla de todos estos.
¿Qué entiende por aire seco?
Lo entiendo como un aire que esta comprimido dentro de un tanque que ha sido recolectada desde la atmósfera.
Conclusiones:
Se usa para dar un corte a aquellos metales con los que no se pueden cortar con el oxicorte algunos ejemplos son el aluminio, acero inoxidable, cobre etc. También otra de las ventajas que se tiene es que cuando se quiere tener una mayor rapidez a la hora de cortas x piezas en un determinado periodo de tiempo se puede hacer rápidamente además el acabado aparenta ser mejor que el oxicorte.
Bibliografía:
http://es.wikipedia.org/wiki/Corte_por_plasma
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Laboratorio de Procesos de Manufactura
Ing. Jesús Moreno López
Practica #7
“Soldadura por resistencia”
Erick Alan Enrique Rodriguez Nava. 1455671
M2 –Jueves.
12 de Mayo de 2011.
La soldadura por electro-punto (Spot Welding) es parte de la familia de soldaduras por resistencia; soldadura de proyeccion (Projection Welding), soldadura de costura (Seam Welding), soldadura de resistencia de tope (Resistance Butt Welding) y la soldadura de tope de contacto (Flash Butt Welding) son parte de esta familia. Para generar calor los electrodos de cobre pasan una corriente eléctrica a través de la pieza de trabajo, el calor generado dependerá de la resistencia eléctrica y la conductividad térmica del metal y el tiempo en que la corriente es aplicada, el calor generado se representa con la siguiente ecuación:
E =I .R.t
Donde E representa la energía en forma de calor, I representa la corriente eléctrica, R representa la resistencia eléctrica del metal y "t" representa el tiempo en que la corriente es aplicada..Los electrodos son usados de cobre, porque, comparado con la mayoría de los metales, el cobre tiene una resistencia eléctrica más baja y una conductividad térmica más alta, esto asegura que el calor será generado en la pieza de trabajo y no en los electrodos. Cuando estos electrodos se calientan mucho, se pueden formar marcas de calor sobre la superficie del metal. Para prevenir este problema los electrodos son enfriados con agua, el agua fluye por dentro de los electrodos disipando el exceso de calor. Las soldaduras por resistencia dependen del grado de conductividad eléctrica del metal a ser soldado, más que de la soldabilidad.
En el caso de la soldadura de electro-punto, mejorar esa conductividad al máximo es la meta principal al momento de diseñar el equipo, para incrementar la conductividad los electrodos están sujetados por dos brazos que funcionan como prensas y que someten a los electrodos a una gran presión uno en contra del otro.Las laminas metálicas que van a ser soldadas se colocan entre los electrodos que presionan fuertemente asegurando el contacto y una corriente de bajo voltaje y alto amperaje, que por la diferencia que existe en el vector entre estas, se mide en KVA (kilo voltios-amperios) esto genera una constante entre los dos valores y da un punto de medición para la clasificación de los equipos.
Soldadura por puntos.
Investigue que tipos de industria de la región utilizan el proceso de soldadura eléctrico por puntos.
En la fabricación de línea blanca como estufas, refrigeradores, calentadores de agua. En la fabricación de carrocerías de automóviles.
Mediante un dibujo explique las partes mas importantes de una maquina de soldadura por puntos.
Explique por que es importante el recircular agua de enfriamiento en los electrodos.
Porque si no existiera ese paso del agua a través de los electrodos de cobre, los
Electrodos se aplastarían y se achatarían y los electrodos tendrían menor tiempo de uso.
Que ventajas y desventajas presenta la soldadura eléctrica por Resistencia sobre las soldaduras de fusión como la de arco eléctrico y flama oxiacetilénica.
Una de las ventajas que ofrece este proceso es que se pueden soldar láminas de acero, bronce y acero inoxidable y una desventaja es que los metales que tienen baja resistencia eléctrica como lo son el cobre y la plata son difíciles de soldar.
Haga una lista de los metales que se puedan soldar por este proceso de soldadura.
Acero, acero inoxidable, el bronce al silicio.
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
Laboratorio de Procesos de Manufactura
Ing. Jesús Moreno López
Practica #8
“Tratamiento térmico de templado”
Erick Alan Enrique Rodriguez Nava. 1455671
M2 –Jueves.
12 de Mayo de 2011.
Objetivo:
Lograr una mejor comprensión sobre el aumento de dureza y resistencia al desgaste en un acero para tratamiento térmico.
Introducción:
Es un proceso de calentamiento seguido de un enfriamiento, generalmente rápido con una velocidad mínima llamada "crítica".
El temple es una condición que se produce en el metal o aleación por efecto del tratamiento mecánico o térmico impartiéndole estructuras y propiedades mecánicas características.
Los procedimientos térmicos que aumentan la resistencia a estas aleaciones son el tratamienttérmico en solución y el envejecimiento.
El tratamiento térmico en solución requiere que se caliente la aleación hasta una temperatura por debajo del punto de fusión por un periodo de tiempo específico, seguido de disminución rápida de dicha temperatura.
El envejecimiento es un tratamiento térmico a relativa baja temperatura que produce endurecimiento adicional al material tratado en solución.
Los factores que influyen en la práctica del temple son:
El tamaño de la pieza: cuanto más espesor tenga la pieza más hay que aumentar el ciclo de duración del proceso de calentamiento y de enfriamiento. La composición química del acero: en general los elementos de aleación facilitan el temple.
El tamaño del grano: influye principalmente en la velocidad crítica del temple, tiene mayor templabilidad el de grano grueso.
El medio de enfriamiento: el más adecuado para templar un acero es aquel que consiga una velocidad de temple ligeramente superior a la crítica. Los medios más utilizados son: aire, aceite, agua, baño de Plomo, baño de Mercurio, baño de sales fundidas y polímeros hidrosolubles.
Los tipos de temple son los siguientes: temple total o normal, temple escalonado martensítico o "martempering", temple escalonado bainítico o "austempering", temple interrumpido y tratamiento subcero.
Desarrollo:
¿Cuál fue el valor de la dureza inicial y cuál es el valor de la dureza alcanzada en el temple?
21.5 RC es el valor inicial de la probeta y el valor final de dureza fue de 63.5
¿Qué nomenclatura estándar y comercial tiene el acero tratado?
Acero SW-55(fortuna) ; Acero 0-1(AISI)
¿Qué composición química tiene el acero tratado?
.95% C, .20 %Si, 1.30 %Mn, .50% Cr, .15 %V, .60% W y el resto es Fe
Marque la trayectoria del tratamiento de temple aplicando sobre un diagrama triple “T”.
Determine la temperatura de temple de acero ordinario de .45% C utilizando el diagrama hierro-carburo de hierro.
T=840 c°.
¿Qué micro estructura se obtiene en la pieza templada?
Martensita.
¿Qué relación existe entre % de carbono y dureza en las piezas templadas?
La temperatura a la cual se obtiene la micro estructura deseada.
Conclusiones:
Con el temple se pueden darle mayor o menor dureza a una pieza pero no solo depende del temple para una mayor dureza si no también como es el enfriado, el enfriado en esta pieza debido al tamaño y propiedades del metal se pudo enfriar en aceite con una ligera agitación para la aceleración y enfriamiento uniforme.
Bibliografía:
http://sifunpro.tripod.com/termos.htm
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
Laboratorio de Procesos de Manufactura
Ing. Jesús Moreno López
Practica #9
“Tratamiento térmico de templado revenido”
Erick Alan Enrique Rodriguez Nava. 1455671
M2 –Jueves.
12 de Mayo de 2011.
Objetivo:
Determinar el ajuste al valor de la dureza deseado y eliminar los esfuerzos internos que se generan por coque térmico en la pieza templada de la práctica anterior.
Introducción:
El revenido es un tratamiento térmico que sigue al de templado del acero. Tiene como fin reducir las tensiones internas de la pieza originadas por el temple o por deformación en frío. Mejora las características mecánicas reduciendo la fragilidad, disminuyendo ligeramente la dureza, esto será tanto más acusado cuanto más elevada sea la temperatura de revenido.
El revenido o recocido es un tratamiento térmico que sigue al de templado del acero. Tiene como fin reducir las tensiones internas de la pieza originadas por el temple o por deformación en frío. Mejora las características mecánicas reduciendo la fragilidad, disminuyendo ligeramente la dureza, esto será tanto más acusado cuanto más elevada sea la temperatura de revenido.
Características generales del revenido:
1. Es un tratamiento que se da después del temple
2. Se da este tratamiento para ablandar el acero.
3. Elimina las tensiones internas.
4. La temperatura de calentamiento está entre 150 y 500 ºC (debe ser inferior a AC1, porque por encima se revertiría el temple previo
5. El enfriamiento puede ser al aire o en aceite
Fases del revenido:
El revenido se hace en tres fases:
1. Calentamiento a una temperatura inferior a la crítica.
2. Mantenimiento de la temperatura, para igualarla en toda la pieza.
3. Enfriamiento, a velocidad variable, no es relevante pero tampoco debe de ser excesivamente rápido.
Calentamiento.
El calentamiento se suele hacer en hornos de sales. Para los aceros al carbono de construcción, la temperatura de revenido está comprendida entre 450 a 600°C, mientras que para los aceros de herramientas la temperatura de revenido es de 200 a 350°C. En esta fase la martensita, a la que se llega con el temple expulsa el exceso de carbono.
Mantenimiento de la temperatura.
La duración del revenido a baja temperatura es mayor que a las temperaturas más elevadas, para dar tiempo a que sea homogénea la temperatura en toda la pieza.
Enfriamiento.
La velocidad de enfriamiento del revenido no tiene influencia alguna sobre el material tratado cuando las temperaturas alcanzadas no sobrepasan las que determinan la zona de fragilidad del material; en este caso se enfrían las piezas directamente en agua. Si el revenido se efectúa a temperaturas superiores a las de fragilidad, es conveniente enfriarlas en baño de aceite caliente a unos 150°C y después al agua, o simplemente al aire libre.
Revenido del acero rápido
Se hace a la temperatura de 500 a 600°C en baño de plomo fundido o de sales. El calentamiento debe ser lento, el mantenimiento del caldeo será por lo menos de media hora; finalmente se deja enfriar al aire.
Dos revenidos sucesivos mejoran las características mecánicas y las de corte de los aceros rápidos.
Desarrollo:
¿Porque es importante conocer la curva de revenido en un acero?
Es importante ya que si se desea dar buenas propiedades mecánicas, se deben de conocer los valores de la temperatura a la cual es adecuada para que adquiera las propiedades que se les desea dar.
¿A qué temperatura y tiempo de permanencia se efectuó el revenido?
A 315ºC en un tiempo de 30 minutos.
¿Cuál fue la dureza en Rockwell C. antes y después del revenido?
63.5 Rc y después 53 Rc
Explique cuál es la finalidad del revenido.
La finalidad del revendido es darle a la pieza las propiedades propicias para la pieza ya que con ello se eliminan esfuerzos, buena ductibilidad, gran tenacidad, disminuye la fragilidad de la pieza.
Explique porque al aumentar la temperatura del revenido disminuye la dureza final de la pieza.
El revenido se ajusta más a la temperatura que variando el tiempo de permanencia en ella.
Conclusiones:
El revenido es otro proceso utilizado para darle cierta dureza a una pieza o cierto material con un calentamiento y un enfriamiento a ciertas condiciones, esto para darles ciertas propiedades a los metales o materiales así como su dureza y propiedades mecánicas.
Bibliografía:
http://es.wikipedia.org/wiki/Revenido
Millán Gómez, Simón (2006). Procedimientos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo
