Especificaciones en el proceso de soldadura y registro de calificación del proceso

Procesos De Manufactura I

Presentado a:

Ph.D. Enrique Esteban Niebles Núñez

Presentado por:

702112043 Roca Pinzón Andrés

702082099 Tamayo Sarmiento Nelson

702092271 Valencia Villa Juan

702112019 Villarreal Ortega José

Universidad del Atlántico

Facultad de ingeniería

Ingeniería mecánica

2014-2

Barranquilla-Atlántico

1. Introducción

La soldadura a través de los años se ha encargado de la unión de muchos elementos de maquina así como de estructuras y perfiles, permitiéndole a la humanidad la facilidad en la construcción y montaje. Los diferentes procesos de soldadura proporcionan un amplio campo para su adecuada selección, teniendo en cuenta los requerimientos del proceso. Para asegurar la calidad de las uniones soldadas deben ser inspeccionadas y calificadas al igual que el operador encargado del trabajo, mediante los formatos WPS y PQR evaluando cada uno de los lineamientos de la norma.

En soldadura una de las entidades encargadas en desarrollar estas normas es AWS (American Welding Society), la cual a través de la generación de códigos implementados en los procesos, busca que el desarrollo de estos cumpla con las exigencias de requisitos que garanticen la calidad, teniendo en cuenta las características que intervienen en las uniones soldadas.

El presente trabajo se contrasta en estos formatos para la evaluación de una junta en T soldada con SMAW, calificando el proceso y el soldador para la construcción de un soporte de una máquina de ensayo a fatiga.

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 OBJETIVO GENERAL

Aplicar los conocimientos teóricos requeridos para calificar un proceso de soldadura y la capacidad del soldador para realizar una soldadura de filete aceptable, teniendo como base la norma AWS.D1.1.

1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Inspeccionar el cordón de soldadura aplicado a la junta en T, mediante los parámetros de dicta la norma.

• Verificar la penetración de la soldadura mediante la ruptura de la probeta.

• verificar el aporte térmico que se le suministro a la probeta por medio de un macro-ataque.

• Realizar el análisis de aprobación provisto por la Norma AWS D1.1.

2. Marco teórico

2.1 Metal Base

Se usó Acero ASTM-A36, por su alta soldabilidad producto de su bajo contenido de carbono, además es de fácil consecución y bajo costo. Para soldaduras con procesos SMAW son comúnmente empleados.

2.2 Proceso de soldadura

Fue escogido el proceso SMAW, principalmente por ser un proceso convencional muy factible para la soldabilidad de aceros al carbono, de bajo costo, permite soldar casi todos los materiales con diversos espesores y en todas las posiciones (Rodríguez, 2010).

2.3 Junta Seleccionada

La junta seleccionada para el procedimiento fue en T, con unión de filete. La norma AWS sección 4 (figura 4.37) sugiere este tipo de junta para el estudio de las propiedades de la soldadura y posterior calificación del soldador que la efectuó.

2.4 Material de aporte

El electrodo consumible debe tener propiedades semejantes al metal base y tomando la especificación 5.1 de la norma AWS sección 3 tabla 3.1 se utilizó un electrodo E-6011 de revestimiento celulósico potásico el cual puede trabajar con corriente alterna o continua y con polaridad invertida. Este electrodo es apto para ser utilizado en todas las aplicaciones de soldadura en acero dulce, especialmente en trabajos donde se requiera penetración, la rápida solidificación del metal depositado facilita la soldadura en posición vertical y sobrecabeza, el arco puede ser dirigido fácilmente en cualquier posición, permitiendo altas velocidades de deposición.

2.5 Procedimiento

Teniendo las placas con las dimensiones requeridas, se procedió a la limpieza de las mismas utilizando la pulidora sobre la zona de la placa donde luego se

realizaría el cordón de soldadura. Aunque la norma establece que la unión debe efectuarse en medio de la placa base, la unión se realizo ligeramente hacia un extremo con el fin de conseguir un mayor brazo de palanca para el ensayo de rotura de filete. Preparada la pieza y el lugar de trabajo se procedió al ajuste de los parámetros del proceso como el valor de la corriente que fue de 110 A.

3. Análisis

La evaluación de la probeta se lleva a cabo mediante varios medios, tales como una inspección visual, ensayos destructivos en los que se encuentran la rotura de filete y Macroataque.

3.1 Inspección visual

Según la norma AWS sección 4-4.9.1.2 (inspección visual de la soldadura de filete) la probeta pasa la inspección por no presentar fisuras, llenado completo de cráteres, tamaño de pierna igual al requerido, y tener un perfil adecuado con la figura 5.7, el nivel de socavación que permite la norma es 1/32 in, aunque el nivel en la pieza es mayor, se le permite a la probeta pasar la inspección visual con fines académicos.

3.2 Macroataque

Después de pasar la inspección visual la probeta fue cortada para realizar el Macroataque y rotura de filete, este corte se realizó con una sierra de disco refrigerada. La pieza destinada para el ensayo de Macroataque fue pulida en la superficie interna del cordón, y con acabado espejo. Con la tabla ASM HandBook volumen 9 se seleccionó el reactivo nital, el cual según la norma técnica colombiana para aleaciones ferrosas se usa este reactivo. Este reactivo reacciona con el metal mostrando en contrastes diferentes la zona afectada térmicamente.

3.3 Ensayo de rotura de filete

Este se realiza con el fin examinar la forma de la fractura y mediante los criterios del código de soldadura estructural NORMA AWS D1.1, 2010 se determina si el proceso es aceptable o no.