Soldadura formativo 22 02 18 by ICIC® Nacional

SOLDADURA

SEGURIDAD VIAL

RETROEXCAVADORA

EC0118, REALIZACIÓN DE

INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN EDIFICACIÓN DE VIVIENDA

PLOMERÍA

SOLDADURA I Mรณdulo I. Introducciรณn a la soldadura con electrodo revestido.

Autor: Ing. José Rodrigo Navarrete Posadas Revisión metodológica: Lic. Deaby Carolina Garrido Payán Diseño Editorial: Alejandro Itzáes Suárez Severo

INTRODUCCION A LA SOLDADURA CON ELECTRODO REVESTIDO. Módulo I. REGISTRO: En trámite. INSTITUTO DE CAPACITACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. GERENCIA DE NORMATIVIDAD DE LA CAPACITACIÓN DEPARTAMENTO DE MATERIAL DIDÁCTICO PRIMERA EDICIÓN: MÉXICO, ICIC, Enero 2018 Queda prohibida su reproducción total o parcial mediante cualquier sistema o método mecánico o electrónico (incluyendo el fotocopiado), la grabación o cualquier sistema de reproducción y almacenamiento de información sin consentimiento por escrito del ICIC.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………………….

OBJETIVO …………………………………………………………………………………………………………….…………….

MÓDULO I: Introducción a la soldadura con electrodo revestido. I. ASPECTOS GENERALES DEL PROCESO DE SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO CON ELECTRODO REVESTIDO (SMAW)……………………………………………………………………………….

II. VENTAJAS Y LIMITACIONES DEL PROCESO SMAW …..…………………………………………………

III. FACTORES ESCENCIALES ASOCIADOS AL SOLDEO CON EL PROCESO SMAW.................

IV. TIPOS DE CORRIENTE, POLARIDAD Y SU INFLUENCIA …………………………………………………

V. TIPOS DE MAQUINAS DE SOLDADURA Y SUS CARACTERISTICAS ………………………………..

SÍNTESIS………………………………………………………………………………………………………………………………

EVALUACIÓN ……………………………………………………………………………………………………………………..

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………………………………………………….

INTRODUCCIÓN. Actualmente la soldadura representa uno de los recursos tecnológicos más importantes que participa en la actividad industrial de un país, no existe instalación que no la utilice como medio de unión y construcción, ya sea de elementos contenedores de materiales de todo tipo, en la construcción de estructuras de soporte, en la producción de elementos de uso hogareño o comercial, de transporte, entre otros sectores. El proceso de soldadura SMAW es uno de los procesos más versátiles y de mayor uso en la industria de la construcción en este MODULO I se abordan los aspectos generales de este proceso, sus ventajas y limitaciones, así como los factores esenciales que tienen que ser tomados en cuenta para obtener una soldadura de calidad. Así mismo se hace menciones de conceptos generales de electricidad que han de ser de utilidad para el lector dentro de la especialidad de soldadura industrial.

OBJETIVO. El participante reconocerá las ventajas y limitaciones del proceso SMAW, identificara los tipos de máquinas de soldaduras y sus características eléctricas. Reconocerá los 5 factores esenciales que tienen que ser tomados en cuenta para lograr una soldadura de calidad para su posterior aplicación en las prácticas de soldaduras subsecuentes.

I. ASPECTOS GENERALES DEL PROCESO DE SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO CON ELECTRODO REVESTIDO (SMAW). Soldadura. De acuerdo con AWS (Sociedad Americana de Soldadores), una soldadura es, “una coalescencia localizada de metales o no metales producida tanto por calentamiento de los metales a la temperatura de soldadura, con o sin la aplicación de presión, o por la aplicación de presión solamente y con o sin el uso de material de aporte.” Coalescencia significa “unidos uno a otro entre sí”. Por esa razón la soldadura se refiere a las operaciones usadas para llevar a cabo esta operación de unión.

Soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido (SMAW). El proceso de soldadura SMAW o proceso de soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido, consiste en el establecimiento de un arco eléctrico entre la pieza y el extremo de un electrodo revestido de materias orgánicas e inorgánicas aglutinadas con silicatos alcalinos, que cumplen funciones específicas para mejorar el arco y las propiedades del metal de soldadura. El equipo de soldadura consiste en la fuente de poder, la pinza porta electrodo, la conexión de tierra y los cables. La fuente de poder debe presentar la característica de corriente constante, para que la corriente de soldadura se vea poco afectada por las variaciones de la longitud del arco.

Este proceso opera mediante el calentamiento del metal con un arco eléctrico entre un electrodo de metal recubierto (material de aporte), y los metales a ser unidos (material base), el arco es creado entre el electrodo y la pieza de trabajo debido al flujo de electricidad. Este arco provee calor, o energía, para fundir el metal base, el material de aporte y el recubrimiento del electrodo. A medida que el arco de 6

soldadura avanza, deja detrás metal de soldadura solidificado cubierto por una capa de fundente convertido, conocido como escoria. Esta escoria tiende a flotar fuera del metal debido a que Otra característica que es de notar es la presencia de gas de protección, el que es producido cuando el recubrimiento del electrodo es calentado y se descompone. Estos gases ayudan al fundente en la protección del metal fundido en la región del arco. El elemento principal en el proceso de soldadura por arco con electrodo revestido es el electrodo en sí mismo. Está hecho de un núcleo de metal sólido, alambre, cubierto con una capa de fundente granular que se mantiene en el lugar por algún tipo de agente aglutinante.

II. VENTAJAS Y LIMITACIONES DEL PROCESO SMAW.

A continuación se enuncian las principales ventajas y limitaciones del proceso de soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido.

Ventajas: •

El equipo de soldadura es relativamente sencillo, versátil, de bajo costo y portable.

•

El metal de aporte y la protección durante el soldeo provienen del propio electrodo revestido, sin necesidad de gases adicionales o fundentes.

•

Es menos sensible al viento y a las corrientes de aire que los procesos con protección gaseosa.

•

Se puede operar en cualquier posición, en espacios abiertos o confinados.

•

Es aplicable a la mayoría de los metales y aleaciones.

•

Es aplicable para una gran variedad de espesores.

Limitaciones: •

Es un proceso lento, por la baja tasa de deposición y por la necesidad de retirar la escoria.

•

Requiere gran habilidad de parte del soldador.

•

No es aplicable a metales de bajo punto de fusión ni a metales de alta sensibilidad a la oxidación.

•

No es aplicable a espesores menores a 1,5 – 2 mm.

•

Aplicaciones mayoritariamente utilizadas en soldaduras de producción cortas, trabajos de mantenimiento, y reparación, en construcciones de campo.

III. FACTORES ESCENCIALES ASOCIADOS AL SOLDEO CON EL PROCESO SMAW. Durante el soldeo con el proceso SMAW encontraras que hay 5 factores esenciales, conocidos también como parámetros de soldeo, a tomar en cuenta para la obtención de una soldadura de calidad, estos factores son descritos a continuación.

Diámetro del electrodo. Los electrodos para soldadura SMAW tienen un diámetro de 3/32 a 3/16 de pulgada. También puede encontrar electrodos de ¼ de pulgada. Se encuentran comúnmente en longitudes de 9, 14 y 18 pulgadas La selección del diámetro del electrodo está en función el espesor del metal base, la posición de soldadura y el tipo de unión a soldar. Los electrodos de mayor diámetro se utilizan en metales base de mayor espesor y para la soldadura de posición plana porque ofrecen mayores tasas de deposición (eficiencia). Los electrodos de diámetro más pequeño se utilizan para soldadura horizontal, vertical y sobrecabeza, ya que producen un charco de soldadura más pequeño que es más fácil de controlar que el charco más grande producido por electrodos de mayor diámetro. El diseño de la junta también afecta el diámetro del electrodo. En las soldaduras de ranura, por ejemplo, el electrodo tiene que ser lo suficientemente pequeño para acceder a la raíz de la unión. La habilidad del soldador también influye en el diámetro del electrodo porque un soldador más capacitado puede controlar un charco de soldadura más grande y más fluido.

Corriente. La corriente se mide en amperios. Cada tipo de electrodo tiene rangos de amperaje recomendados para un rendimiento óptimo. Los rangos de amperaje generalmente se especifican en el procedimiento de soldadura (WPS) o en las hojas de datos del fabricante. Si el amperaje se establece por encima del rango de operación sugerido, el electrodo se derrite demasiado rápido. Esto aumenta la deposición y el charco de soldadura se vuelve demasiado grande para controlar. También podría causar que el recubrimiento del electrodo se sobrecaliente y se rompa. Amperaje demasiado alto: el cordón de soldadura es ancho y plano con una penetración y salpicaduras excesivas, y con frecuencia se produce un corte a lo largo de los dedos de los pies. Si el amperaje se establece por debajo del rango designado, no hay suficiente calor para fundir el metal base, y el charco de soldadura es demasiado pequeño para un control adecuado. Las gotitas que se

forman en el extremo del electrodo pueden unirse al charco de soldadura y extinguir periódicamente el arco. El cordón de soldadura será irregular con una apariencia coronada y una penetración insuficiente. Amperaje demasiado bajo: el cordón de soldadura será irregular con una apariencia coronada y una penetración insuficiente.

Longitud de Arco La longitud del arco es la distancia desde la punta del electrodo hasta el charco de soldadura. La longitud correcta del arco varía de acuerdo con la clasificación del electrodo, el diámetro y la composición del recubrimiento de flujo, así como el amperaje y la posición de soldadura. Como regla general, cuando el amperaje se establece dentro del rango especificado, la longitud del arco no debe exceder el diámetro del núcleo. Aumentar la longitud del arco aumenta la tensión del arco y reduce ligeramente el amperaje. Si el arco es demasiado largo, el núcleo de metal se funde en grandes glóbulos que se tambalean de lado a lado y caen sobre el trabajo como salpicadura, en lugar de formar metal de soldadura útil. El cordón de soldadura es ancho con salpicaduras excesivas, socavación y porosidad. El metal base no se funde adecuadamente, por lo que el metal de soldadura se deposita en la parte superior de la placa con una penetración incompleta, y probablemente se producirán inclusiones de escoria. El acortamiento de la longitud del arco reduce la tensión de arco y aumenta ligeramente el amperaje. Si la longitud del arco es demasiado corta, el arco tiende al cortocircuito y el electrodo se “congela” al trabajo, es decir se fusiona al material base quedando pegado a este.

Velocidad de avance. La velocidad de avance o desplazamiento es la velocidad a la que el electrodo se mueve a lo largo de la pieza de trabajo. La clave para corregir la velocidad de desplazamiento es "leer" el charco de soldadura, porque el charco de soldadura es una versión líquida del cordón de soldadura. Un cordón de soldadura adecuadamente formado tiene una forma ovalada con un cráter ovalado y un patrón de ondulación uniforme. La velocidad de avance está influenciada por el tipo de corriente de soldadura (DCEN, DCEP o AC), amperaje, posición de soldadura, velocidad de fusión del electrodo, espesor del material, condición de la superficie del metal base, tipo de unión y manipulación del electrodo. Si la velocidad de avance es demasiado rápido, el charco se enfría demasiado rápido atrapando gases y escoria. Las ondas son puntiagudas y angostas con penetración irregular y socavación a lo largo del perfil a unir.

Si la velocidad de avance es muy despacio, el metal de soldadura se amontona formando un cordón de soldadura alto y ancho con demasiado refuerzo que puede resultar en una superposición. Entonces, “lea” el charco y mantenga el arco en el borde delantero.

Ángulo del electrodo. En el proceso de soldadura SMAW, los ángulos de trabajo y desplazamiento se utilizan para controlar la forma del charco de soldadura y la cantidad de penetración. El ángulo de desplazamiento es el ángulo entre la unión y el electrodo a lo largo del eje de la soldadura. Existe un ángulo de empuje cuando el electrodo apunta en la dirección de desplazamiento. Y un ángulo de arrastre que señala la dirección opuesta de desplazamiento. Cuando todos los demás elementos esenciales están bajo control, un cambio en la dirección de desplazamiento cambia la entrada de calor al charco. Un ángulo de desplazamiento de arrastre aumenta la entrada de calor porque el arco apunta al charco. Un ángulo de desplazamiento de empuje reduce la entrada de calor porque el arco apunta hacia afuera del charco.

IV.TIPOS DE CORRIENTE, POLARIDAD Y SU INFLUENCIA. Nociones de electricidad con relación al arco eléctrico. Para comprender mejor la aplicación del arco eléctrico a la soldadura, es necesario conocer ciertos principios fundamentales relacionados con la electricidad. El circuito eléctrico: La corriente eléctrica es un flujo de electrones que circula por un conductor en un circuito cerrado, denominado circuito eléctrico. El circuito de soldadura por arco eléctrico: La corriente fluye a partir del borne de la máquina de soldar, donde se fija el cable del electrodo y termina en el borne de la máquina, donde se fija el cable de tierra o de trabajo, la corriente fluye al porta-electrodo y por éste al electrodo; por el extremo del electrodo salta la electricidad a la pieza formando el arco eléctrico; sigue fluyendo la electricidad por el metal base al cable de tierra y vuelve a la máquina. El circuito está establecido sólo cuando el arco se encuentra encendido. Voltaje y amperaje: El agua circula a lo largo de un tubo, si existe una presión que lo impulse; en la misma forma, la corriente eléctrica fluye o circula a través de un circuito, si existe una «presión», que impulse el flujo de electrones dentro de un conductor (máquina en funcionamiento). Esta “presión”, que induce una corriente eléctrica, se llama diferencia de potencial, tensión o voltaje. El voltaje se expresa en voltios y se mide con el voltímetro; algunas máquinas de soldar poseen voltímetro y un regulador de voltaje. La cantidad de agua, que pasa por un tubo, se mide por una magnitud en una unidad de tiempo (metros cúbicos por segundo). En igual forma se utiliza, para expresar la magnitud de corriente eléctrica, la cantidad de electricidad por segundo. La unidad utilizada es el Columbio por Segundo, lo que se expresa en Amperios, y se mide con un instrumento llamado amperímetro. Todas las máquinas de soldar cuentan con reguladores, que permiten variar el amperaje o intensidad de corriente eléctrica necesaria para soldar. Clases de corriente eléctrica y polaridad Se puede emplear corriente continua o corriente alterna para establecer un arco eléctrico entre un electrodo y la pieza a soldar. Si se utiliza corriente continua se puede diferenciar entre conectar el electrodo al terminal negativo y la pieza al positivo o bien conectar el electrodo al terminal positivo y la pieza al negativo, de esta forma aparece el concepto de polaridad, que sólo existe en el caso de corriente continua. Si se conecta el electrodo en el terminal negativo y la pieza a soldar en el positivo, se dirá que se está soldando con polaridad directa también se puede decir que se suelda con corriente continua electrodo negativo, de forma abreviada CCEN, también se puede encontrar en alguna máquina de soldeo SP (Straight Polarity, polaridad directa en inglés).

Si se conecta el electrodo en el negativo (CCEN) y las piezas a soldar en el positivo, serán las piezas las que se calientan más intensamente. Las características de la polaridad directa (CCEN) son: • • •

En general se obtienen cordones estrechos con gran penetración. El electrodo soportará intensidades del orden de ocho veces mayores que si estuviese conectado al polo positivo, ya que se calienta menos. No se produce el efecto de decapado sobre las piezas, por lo que si se quisiera soldar aleaciones con capas refractarias deberían decaparse químicamente antes del soldeo.

Si se conecta el electrodo en el terminal positivo y la pieza a soldar en el negativo, se dirá que se está soldando con polaridad inversa también se puede decir que se suelda con corriente continua electrodo positivo, de forma abreviada CCEP, también se puede encontrar en alguna máquina de soldeo RP (Reverse Polarity, polaridad inversa en inglés).

En resumen las características de la polaridad inversa (CCEP) son: • • •

En general se obtiene una soldadura relativamente ancha, con poca penetración. Excesiva acumulación de calor en el electrodo, que puede provocar su sobrecalentamiento y rápido deterioro incluso a bajas intensidades de corriente. Se produce el efecto de decapado o limpieza de óxidos, facilitándose el soldeo de algunas aleaciones como las de aluminio y magnesio.

V. TIPOS DE MAQUINAS DE SOLDADURA Y SUS CARACTERISTICAS. Una vez iniciado el arco, las máquinas de soldadura deben permitir una conversión automática e instantánea del voltaje en vacío a un voltaje de trabajo, que permita mantener el arco (voltaje de trabajo es el que proporciona la máquina cuando el arco está encendido; varía de 17 a 45 voltios). Así mismo tienen que permitir la regulación de la intensidad de corriente o amperaje necesario para soldar; ese amperaje varía según el diámetro, espesor de la pieza, posición del trabajo, diámetro del electrodo, etc. Y asegurar una alimentación constante de corriente, que permita mantener el arco estable. Además de las características señaladas, una fuente de poder o máquina de soldar debe reunir las condiciones de resistencia y solidez, que le permita trabajar aun estando sometida a las más duras exigencias y según las condiciones en que se desenvuelve la labor del soldador.

Clases de máquinas de soldar por arco Eléctrico Las máquinas de soldar tienen la siguiente clasificación: Máquinas estáticas • • •

Transformadores. Rectificadores. Transformadores-Rectificadores

Máquinas rotativas (convertidores) • •

De motor eléctrico. De motor a combustión interna, pudiendo ser: a gasolina o diesel.

Las máquinas estáticas son las que no poseen elementos en movimiento continuo; excepcionalmente algunas poseen un ventilador. Las máquinas rotativas son las que sí poseen elementos en rotación constante. Las máquinas estáticas a su vez se clasifican en los siguientes tipos: 1. Máquinas tipo transformador: proporcionan corriente alterna para soldar. 2. Máquinas tipo rectificador: son máquinas transformadoras que, mediante rectificadores, transforman la corriente alterna a corriente continua para soldar. 3. Equipo transformador-rectificador: estas máquinas proporcionan tanta corriente continua como corriente alterna para soldar. Su construcción eléctrica especial permite cambiar de una corriente a otra con sólo mover una llave de conmutación. Las máquinas rotativas o convertidores están compuestas básicamente de un motor, que proporciona una determinada velocidad de rotación a un dínamo, el cual produce la corriente eléctrica apropiada para soldar. El motor puede ser: • •

Eléctrico, funcionando con la corriente eléctrica proveniente de una red general de electricidad. De combustión, sea gasolina o petróleo.

Característica estática y dinámica El objetivo primordial, que debe cumplir una fuente de poder de soldadura, es entregar una corriente controlable a la tensión que demanda el proceso de que se trate. Dependiendo de las características Voltaje- Amperaje, las fuentes podrían ser: • •

Fuentes de corriente constante. Fuentes de tensión constante. 16

Ciclo de trabajo El ciclo de trabajo es el porcentaje de tiempo, durante el cual la mĂĄquina debe suministrar corriente nominal a la carga. Este ciclo de trabajo se determina sobre 10 minutos, de modo tal que, por ejemplo para una fuente con un ciclo de trabajo del 60%, la misma debe ser capaz de entregar la corriente nominal durante 6 minutos de cada 10. Para procesos automĂĄticos, el ciclo de trabajo se especifica normalmente en 100%.

Si bien el ciclo de trabajo se determina normalmente sobre intervalos de 10 minutos, en equipos de alta potencia (750 amp. o mĂĄs) para soldadura automĂĄtica o semiautomĂĄtica suele emplearse una hora como base de tiempo. En estos casos, la mĂĄquina se ensaya durante una hora a la corriente nominal, para luego hacerlo durante tres horas al 75%de dicho valor. Al final de cada uno de estos ciclos, la temperatura de los componentes de los equipos debe mantenerse dentro de los lĂmites aceptados. Es importante destacar, que el ciclo de trabajo de una mĂĄquina para soldar estĂĄ basado fundamentalmente en la corriente nominal de carga. Sin embargo, si dicha mĂĄquina se destina a ser empleada con valores de corriente distintos de los nominales, es posible determinar el nuevo factor de servicio para esas condiciones mediante la expresiĂłn:

DĂłnde:

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SINTESIS •

Los 5 factores esenciales para obtener una soldadura de calidad son: longitud de arco, velocidad de avance, diámetro del electrodo, corriente de soldadura (amperaje) y ángulo del electrodo.

•

El ciclo de trabajo es el porcentaje de tiempo, durante el cual la máquina debe suministrar corriente nominal a la carga, se determina sobre 10 minutos.

•

Los tipos de corriente en soldadura son corriente alterna y corriente directa, de la cual se pueden obtener dos tipos de polaridades: polaridad directa (electrodo al negativo) y polaridad inversa (electrodo al positivo), la selección del tipo de polaridad va a depender del tipo de electrodo a usar.

EVALUACION. Instrucciones: 1. Escriba en el paréntesis CCEN y CCEP según corresponda para las siguientes características. En general se obtienen cordones estrechos con ( gran penetración.

)

No se produce el efecto de decapado sobre las ( piezas, por lo que si se quisiera soldar aleaciones con capas refractarias deberían decaparse químicamente antes del soldeo.

)

El electrodo soportará intensidades del orden de ( ocho veces mayores que si estuviese conectado al polo positivo, ya que se calienta menos.

)

En general se obtiene una soldadura ( relativamente ancha, con poca penetración.

)

Se produce el efecto de decapado o limpieza de ( óxidos, facilitándose el soldeo de algunas aleaciones como las de aluminio y magnesio.

)

Excesiva acumulación de calor en el electrodo, que ( puede provocar su sobrecalentamiento y rápido deterioro incluso a bajas intensidades de corriente.

)

2. ¿Cuáles son los 5 factores esenciales que se deben tomar en cuenta para obtener una soldadura de calidad? a) Longitud de arco, posición del soldador, velocidad de avance, el tipo de máquina, ángulo del electrodo.

b) Longitud de arco, velocidad de avance, ángulo del electrodo, corriente de soldadura, diámetro del electrodo.

c) Diámetro del electrodo, ángulo de avance y empuje, longitud de arco, velocidad de avance, corriente de soldadura.

d) Corriente de soldadura, longitud de arco, máquina transformadora, ángulo del electrodo, diámetro del electrodo.

BIBLIOGRAFÍA. •

Larry Jeffus. Soldadura: Principios y Aplicaciones Tomo I, II, III. Editorial Paraninfo 2009.

•

AWS D1.1/D1.1M:2010 Structural Welding Code-Steel.

•

AWS A3.0M/A3.0:2010 Standar Welding Terms and Definitions.

SOLDADURA I Mรณdulo II. Seguridad en la soldadura.

Autor: Ing. José Rodrigo Navarrete Posadas Revisión metodológica: Lic. Deaby Carolina Garrido Payán Diseño Editorial: Alejandro Itzáes Suárez Severo

SEGURIDAD EN LA SOLDADURA. Módulo II. REGISTRO: En trámite. INSTITUTO DE CAPACITACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. GERENCIA DE NORMATIVIDAD DE LA CAPACITACIÓN DEPARTAMENTO DE MATERIAL DIDÁCTICO PRIMERA EDICIÓN: MÉXICO, ICIC, Enero 2018 Queda prohibida su reproducción total o parcial mediante cualquier sistema o método mecánico o electrónico (incluyendo el fotocopiado), la grabación o cualquier sistema de reproducción y almacenamiento de información sin consentimiento por escrito del ICIC.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………………….

OBJETIVO …………………………………………………………………………………………………………….…………….

MÓDULO II: Seguridad en la soldadura. I. EQUIPO DE PROTECCION INDIVIDUAL ……………………………………………………………………….

II. NOM-027-STPS-2008: CAPITULOS 5 AL 10 …………………………………………………………………

SÍNTESIS………………………………………………………………………………………………………………………………

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………………………………………………….

INTRODUCCIÓN. Este MODULO II tiene la finalidad de proporcionarle los conocimientos básicos acerca de los elementos de seguridad en soldadura industrial (protección individual), así mismo se hace referencia de los apartados 5 al 10 de la NOM-027-STPS-2008 con el fin de que el participante conozca cuáles serán sus obligaciones y las del patrón, además de los riesgos potenciales a los que se enfrentara y de los métodos de prevención con el fin de minimizar al máximo dichos riesgos potenciales. Este módulo es de suma importancia para la seguridad del trabajador y de quien lo rodea.

OBJETIVO. El participante identificara el equipo básico de protección personal para el trabajo con soldadura industrial. Reconocerá a la NOM-027-STPS-2008 como referente para las buenas prácticas en el área de la soldadura, así mismo conocerá las obligaciones del patrón, del trabajador y las condiciones de riesgo inherentes a la especialidad de soldadura.

I. EQUIPO DE PROTECCION INDIVIDUAL. La ropa y el equipo de protección son los elementos esenciales para cuidar la vida del trabajador, los cuales deben de proporcionarse por el patrón ó encargado de seguridad de acuerdo al proceso con que se trabaje

Protección para la cabeza y el rostro. En algunas operaciones es necesario seleccionar una protección que cubra la totalidad de la cara, en donde algunos casos se necesitan que la protección de la cara sea lo bastante fuerte para que los ojos queden salvaguardados del riesgo ocasionado por partículas volátiles relativamente pesadas. Las protecciones para la cara están generalmente suspendidas de una banda que rodea la cabeza, y pueden ser articuladas para que al levantarlas y bajarlas se haga con gran facilidad.

Hay varios tipos de equipo protector para la cara y los ojos. Los cascos de los soldadores son una protección especial contra el salpicado de metales fundidos, y contra la radiación producida por las operaciones de soldado. Estos cascos deben ser fabricados con materiales que aíslen contra el calor y la electricidad y que no ardan fácilmente (las pantallas metálicas no son convenientes, ya que se calientan al absorber la radiación infrarroja de las operaciones de soldado). Las pantallas deben cubrir en su totalidad la cara por ambos lados, para que las orejas estén también protegidas

Los capuchones protegen la cara y los ojos en situaciones altamente especializadas. El capuchón está hecho de materiales resistentes dada la situación que presente el riesgo, fijándose una ventana en la parte delantera del capuchón a través de la cual puede ver su usuario.

Protección para los ojos.

En soldadura se cuenta con equipo específico para la protección de los ojos contra la posibilidad de que sean golpeados por objetos duros y pequeños, expuestos a chispas o escorias, a vapores irritantes y rociados de líquidos irritantes, a la exposición de energía radiante, tal como los rayos ultravioleta o rayos X, producidos por el arco eléctrico que se producen en operaciones como soldadura eléctrica. En general, el equipo protector de los ojos debe acoplarse cómodamente y ofrecer una protección a los ojos de acuerdo con las recomendaciones de la NOM-114-STPS-1994. De acuerdo con estas especificaciones los fabricantes producen sus propios diseños.

Protección auditiva. Los sonidos son escuchados cuando, en condiciones de presión atmosférica normal, se producen variaciones de una magnitud suficiente. Estas variaciones llegan al oído como diferencias de presión, y son transmitidas por el mecanismo auditivo al cerebro, en donde producen sensaciones. La protección contra los ruidos perjudiciales que excedan los niveles de exposición al ruido permitidos se realiza de preferencia reduciendo el ruido en su propia fuente. Esto exige, en general, la aplicación de ingeniería que elimine ó reduzca el sonido eliminando su causa, ó reduciendo los efectos de su transmisión, mediante barreras adecuadas al ruido. Los dispositivos para la protección del oído no pueden reducir el sonido que llega al oído interior en más de 50 dB aproximadamente. En la práctica otros efectos pueden limitar todavía más dicha reducción; como por ejemplo, hay tres tipos generales de protectores del oído: El tapón. Puede ser moldeado en hule suave, materiales plásticos duros, conformados para acomodarse al canal auditivo del usuario, ó con materiales moldeables que el usuario puede ajustar a sus propios canales auditivos. Pueden igualmente estar compuestos por metales y hules suaves, con unas válvulas diseñadas para cerrarse cuando la presión del sonido es muy elevada

Protección de los dedos, manos y brazos Los soldadores, cortadores y personas que trabajan con equipo eléctrico de alta tensión, deben emplear guantes de hule especialmente hechos y probados para dichas actividades, como es el caso de la soldadura por arco eléctrico. El guante de hule se usa con frecuencia bajo un guante pesado de cuero, para salvaguardarlo de cortes, roces y picaduras que puedan reducir su efecto protector. Es absolutamente esencial contar con un programa de prueba e inspección de los guantes de hule y de aquellos productos que no reúnan con las especificaciones originales y que deberán ser descartados sin demora.

Protección para tobillos y pies. La protección normal de los pies utilizada en la industria es el zapato “de seguridad”, con puntera metálica. Sus especificaciones correspondientes a este zapato han sido recomendadas por el American National Standard Institute y por México bajo la norma NOM-113-STPS-1994, para calzado de protección. Dichas normas especifican un zapato de construcción fuerte y sólida, con protección de acero en la parte de los dedos, y provista de rebordes que se apoyen en la suela del zapato. Estos deben resistir una carga estática y una carga en impacto, de acuerdo con el procedimiento de prueba prescrito.

Protección del sistema respiratorio. Son en los procesos industriales donde se crean contaminantes atmosféricos que llegan a ser peligrosos para la salud de los trabajadores, es por eso que la primera consideración que debe de hacerse es la de aplicar siempre medidas de ingeniería de seguridad para controlar los contaminantes. Los humos y gases pueden ser peligrosos para su salud • • •

Mantenga los humos y los gases fuera de su zona de respiración, y del lugar en general. Mantenga su cabeza lejos de los humos. Use suficiente ventilación o evacuación en el arco, o ambas, para mantener los humos y los gases fuera de su zona de respiración, y del lugar en general.

II. NOM-027-STPS-2008: CAPITULOS 5 AL 10

5. Obligaciones del patrón 5.1 Mostrar a la autoridad del trabajo, cuando ésta así lo solicite, los documentos que la presente Norma le obligue a elaborar o poseer. 5.2 Contar con el análisis de riesgos potenciales para las actividades de soldadura y corte que se desarrollen en el centro de trabajo, de acuerdo a lo establecido en el Capítulo 7 y adoptar las condiciones de seguridad e higiene correspondientes, de conformidad con lo que establece el Capítulo 8. 5.3 Informar a los trabajadores que realicen actividades de soldadura y corte sobre los riesgos a los que se exponen, a través de carteles, folletos, guías o de forma verbal; la información debe darse por lo menos dos veces al año y llevar un registro que contenga al menos, nombre y firma de los trabajadores que recibieron la información, así como la fecha, tema y nombre de la persona que la proporcionó. 5.4 Contar con el programa para las actividades de soldadura y corte de conformidad con lo que se establece en el apartado 9.1 de la presente Norma. Adicionalmente, debe incluir los procedimientos y controles específicos establecidos en el apartado 9.2, en caso de contar con áreas de trabajo, espacios confinados, procesos (provisionales o en caso de mantenimiento) o recipientes donde existan polvos, gases o vapores inflamables o explosivos que representen peligro para los trabajadores. 5.5 Contar con los procedimientos de seguridad para que sean aplicados por los trabajadores que desarrollan actividades de soldadura y corte de conformidad con lo que se establece en el Capítulo 10 de la presente Norma. 5.6 Capacitar y adiestrar al menos una vez por año a los trabajadores que desarrollan actividades de soldadura y corte, y al supervisor que vigila la aplicación de los procedimientos de seguridad, tomando como base los procedimientos de seguridad e higiene incluidos en el programa de soldadura y corte a que se refiere el Capítulo 9 de la presente Norma. 5.7 Establecer controles específicos para las actividades de soldadura y corte que se realicen en recipientes, espacios confinados o subterráneos y en donde existan polvos, gases o vapores inflamables o explosivos que representen peligro para los trabajadores, de conformidad con el apartado 9.2. 5.8 Autorizar por escrito a los trabajadores que realicen actividades de soldadura y corte en áreas de riesgo como: áreas controladas con presencia de sustancias inflamables o explosivas, espacios confinados, alturas, sótanos, subterráneos, y aquéllas no designadas específicamente para estas actividades. 5.9 Supervisar que las actividades de soldadura y corte en lugares peligrosos (alturas, espacios confinados, sótanos, subterráneos, áreas controladas con presencia de sustancias inflamables o explosivas, otros) se realicen en condiciones de seguridad e higiene. 11

5.10 Contar con un procedimiento de rescate para alturas, sótanos, subterráneos, espacios confinados o en recipientes donde existan polvos, gases o vapores inflamables o explosivos de conformidad con el Capítulo 11. 5.11 Capacitar y adiestrar, al menos una vez por año, al personal asignado para realizar las actividades de rescate de trabajadores accidentados en alturas, subterráneos o espacios confinados con base en los procedimientos establecidos en el Capítulo 11. 5.12 Contar con materiales y equipo para realizar el rescate de los trabajadores accidentados en alturas, subterráneos o espacios confinados. 5.13 Capacitar, adiestrar y autorizar a los trabajadores para dar el mantenimiento preventivo y, en su caso, correctivo, al equipo y maquinaria utilizada en las actividades de soldadura y corte del centro de trabajo. 5.14 Proporcionar a los trabajadores el equipo de protección personal considerado en el Capítulo 8, inciso c), y el que se determine con base en el análisis de riesgos potenciales, y capacitarlos sobre su uso, mantenimiento y reemplazo. 5.15 Someter a exámenes médicos específicos a los trabajadores que realicen actividades de soldadura y corte, según lo establezcan las normas oficiales mexicanas que al respecto emita la Secretaría de Salud. En caso de no existir normatividad de la Secretaría de Salud, el médico de la empresa determinará el contenido de los exámenes médicos que se realizarán con una periodicidad de al menos una vez cada doce meses, y la vigilancia a la salud que se deba aplicar, mismos que quedarán asentados en el expediente médico que, para tal efecto, se tenga del trabajador. 5.16 Contar con los procedimientos que permitan brindar la atención a un posible accidentado durante las actividades de soldadura y corte. Cuando asigne personal para proporcionar los primeros auxilios, debe capacitarlo y adiestrarlo en esta materia, al menos una vez por año. 5.17 Contar con un botiquín de primeros auxilios en el área donde se desarrollen actividades de soldadura y corte, en el que se deben incluir los materiales que se requieran de conformidad con el análisis de riesgos potenciales. 5.18 Vigilar que el personal externo contratado para realizar las actividades de soldadura y corte en el centro de trabajo, cumpla con lo establecido en el Capítulo 5 de la presente Norma. 6. Obligaciones de los trabajadores 6.1 Participar en la capacitación proporcionada por el patrón. 6.2 Desarrollar sus actividades de acuerdo a los procedimientos contenidos en el programa específico de seguridad e higiene, y a las condiciones de seguridad e higiene establecidas en esta Norma. 6.3 Utilizar el equipo de protección personal de acuerdo a las instrucciones de uso y mantenimiento proporcionadas por el patrón. 6.4 Realizar las actividades de soldadura y corte sólo si cuenta con la capacitación y, en su caso, con la autorización correspondiente. 12

6.5 Someterse a los exámenes médicos específicos que el patrón indique para valorar su estado de salud al menos cada doce meses. 7. Análisis de riesgos potenciales El análisis de riesgos potenciales debe contener al menos lo siguiente: A. La identificación de los procesos y áreas de trabajo en donde se lleven a cabo las actividades de soldadura o corte; B. La relación de los equipos, materiales base, materiales de aporte y gases combustibles que se emplean para soldar o cortar; C. La determinación de las condiciones peligrosas, incluyendo las emergencias que se puedan presentar en el equipo o maquinaria que se utilice (ejemplo: fuga de gases comprimidos en el procedimiento de soldadura y corte); D. La determinación de los agentes químicos y físicos que se produzcan y que generen contaminación en el medio ambiente laboral; E. El tipo de riesgo al que se enfrentan los trabajadores (directo o indirecto) y el tiempo de exposición; F. Un listado de los daños a la salud que incluya la relación causa efecto por la exposición a humos, vapores, radiaciones no ionizantes (infrarroja, ultravioleta y la luz brillante, entre otras), ruido, descargas eléctricas, cambios bruscos de temperatura, explosiones o atmósferas no respirables. Ver ejemplo en la guía de referencia I; G. La identificación de las partes del cuerpo que requieren protección para evitar daños a la salud de los soldadores o cortadores; H. Los medios de control para minimizar o eliminar el riesgo en: 1. El trabajador (equipo de protección personal que se requiere para controlar la exposición de los soldadores); 2. Las áreas de trabajo (ventilación natural o artificial, por ejemplo extractores de aire), la protección que se requiere para evitar daños a terceros, para controlar los conatos de incendio que puedan presentarse o para controlar la presencia de agentes químicos, entre otros, y 3. En caso de accidente, el listado del contenido mínimo del botiquín de primeros auxilios. En caso de requerirse, los equipos y materiales para aplicar los procedimientos de rescate en alturas, subterráneos o espacios confinados, de conformidad con el capítulo 11; I. El equipo de soldadura y corte; J. La identificación de áreas con atmósferas no respirables, y K. La necesidad de aplicar procedimientos de rescate en alturas, subterráneos o espacios confinados, conforme al Capítulo 11. 13

8. Condiciones de seguridad e higiene durante las actividades de soldadura y corte A. Contar con un extintor tipo ABC que sea de la capacidad acorde al análisis de riesgos potenciales, en un radio no mayor a 7 metros, en el área donde se desarrollen las actividades de soldadura y corte; B. Contar con casetas de soldar o con mamparas para delimitar las áreas en donde se realicen actividades de soldadura o corte; C. Utilizar, al menos, el siguiente equipo de protección personal conforme al proceso de soldadura o corte que se emplee: caretas o lentes con sombra de soldador, protección facial, capuchas (monjas), respirador para humos, peto (mandil), guantes para soldador, polainas, mangas y zapatos de seguridad; D. Revisar que los equipos y elementos de seguridad acoplados a los cilindros que contengan gases combustibles estén en condiciones de funcionamiento. Los resultados de la revisión se deben registrar en una bitácora donde se precise el número de serie, lote, marca y modelo de los equipos y elementos de acoplamiento, así como el estado que presentan en lo que se refiere a su hermeticidad y limpieza (libre de grasa); E. Prohibir la utilización de reguladores de presión reconstruidos; F. Aplicar los procedimientos de seguridad que incluyan las medidas necesarias para impedir daños al personal expuesto y las acciones que se deben aplicar antes, durante y después en los equipos o áreas donde se realizarán las actividades de soldadura y corte; G. Colocar señales, avisos, candados o etiquetas de seguridad, de acuerdo a lo establecido en la NOM-004-STPS-1999 y en la NOM-026-STPS-1998, en las instalaciones eléctricas que proporcionen energía a los equipos de soldadura y corte, y restringir el paso a las áreas en las que se realizan las actividades de soldadura y corte, y H. Contar con ventilación natural o artificial antes y durante las actividades de soldadura y corte en las áreas de trabajo.

9. Requisitos del programa de actividades de soldadura y corte 9.1 Se debe contar con un programa de actividades de soldadura y corte que al menos incluya: A. Actividad de soldadura y corte (permanente o temporal); B. Procedimiento de soldadura y corte; C. Tipo de riesgo; D. Procedimiento de seguridad; E. Procedimiento de autorización y persona(s) que autoriza(n), según sea el caso; F. Fecha de autorización; G. Duración o periodo; H. Area de trabajo, y I. Nombre del personal que supervisará al trabajador que realizará las actividades de soldadura y corte conforme a los procedimientos establecidos.

9.2 Para todas aquellas áreas de trabajo, espacios confinados, subterráneos, procesos (provisionales o en caso de mantenimiento) o recipientes donde existan polvos, gases o vapores inflamables o explosivos que representen peligro para los trabajadores, el programa de actividades de soldadura y corte debe incluir además los siguientes procedimientos y controles específicos: A. Procedimiento para detectar atmósferas explosivas, irritantes o no respirables, cuando aplique; B. Controles específicos para evitar atmósferas explosivas o no respirables C. Procedimiento de rescate.

10. Requisitos de los procedimientos de seguridad Los procedimientos de seguridad deben incluir: 10.1 En las actividades de soldadura y corte con: (1) La descripción de las actividades a desarrollar; (2) Las instrucciones concretas sobre el trabajo. Para elaborar las instrucciones se puede tomar de referencia el contenido de la guía de referencia II (3) El número de trabajadores que se requieren para realizar los trabajos; (4) La identificación de aquellas actividades de soldadura y corte que se realicen en áreas, contenedores, recipientes o espacios confinados donde existan polvos, líquidos, gases o vapores inflamables o explosivos que representen una condición de riesgo para los trabajadores, y (5) Para los casos donde existan trabajos en alturas, subterráneos, sótanos y espacios confinados, la indicación para aplicar los procedimientos de rescate conforme al Capítulo 11. 10.2

En el equipo y maquinaria, según aplique: A. Indicaciones para verificar que: 1) Las conexiones de mangueras no presenten fugas, los conectores no presenten corrosión y estén acoplados herméticamente; 2) Las conexiones eléctricas mantengan la continuidad, no presenten daños mecánicos en sus aislamientos y se encuentren en condiciones de uso; 3) El equipo o maquinaria esté conectado al sistema de puesta a tierra general o a un sistema alterno que cumpla las especificaciones de la NOM-022-STPS-1999, y esté en condiciones de funcionamiento, y 4) El voltaje de la línea de alimentación corresponda al requerido por la máquina de soldar; B. Que el equipo que utiliza gases combustibles no presente fugas; C. Que se cuente con el instructivo para el almacenamiento, uso y transporte de cilindros con gases combustibles en el interior y exterior de las instalaciones del centro de trabajo;

D. Que se cuente con el instructivo para la revisión y reemplazo de piezas de consumo de los equipos utilizados en el proceso de soldadura y corte; E. Que el mantenimiento correctivo del equipo lo realice personal capacitado y autorizado por el patrón; F. Que se establezcan los procedimientos para el manejo y operación de cilindros, válvulas, reguladores, mangueras y sus conexiones, fuentes de alimentación eléctrica y operaciones o actividades de soldadura y corte en espacios confinados; G. Que se seleccionen las herramientas y el equipo de protección personal según sea el proceso de soldadura y maquinaria a utilizar, y H. Que se realicen revisiones mensuales al equipo de soldadura y corte para determinar su funcionalidad y mantenimiento que corresponda. 10.3

En las áreas o instalaciones, según aplique: A. Que se coloquen señales, avisos de seguridad o barreras de protección como pantallas, casetas para soldar, candados, mamparas o cualquier otro dispositivo cuando se realizan actividades de soldadura y corte, con objeto de delimitar o restringir el área de trabajo, y B. Que se verifique que el área de trabajo sea ventilada por medios naturales o artificiales y la inexistencia de materiales combustibles en un radio no menor a 10 metros.

10.4 En caso de fuga de gases combustibles, en el proceso de soldadura y corte, se debe cumplir con lo siguiente: A. Contar y utilizar el equipo de protección personal recomendado en el análisis de riesgos para esta emergencia; B. Contar con las instrucciones concretas para controlar la fuga y aplicar el procedimiento de seguridad para controlar los riesgos; C. Tener disponibles el equipo y materiales que se deben emplear para controlar la fuga, y D. Designar a un supervisor que vigile el contenedor dañado o averiado en la zona, hasta que se libere la presión del cilindro o se controle la situación, con el fin de asegurarse que no se produzca fuego o se salga de control; que notifique al proveedor de manera verbal y escrita sobre el estado actual, e identifique el recipiente dañado. 10.5 Las actividades de soldadura y corte en espacios confinados deben contener las indicaciones para que: A. El supervisor evalúe el interior del espacio confinado antes de entrar, durante y al terminar la actividad de soldadura y corte, para verificar que el contenido de oxígeno en el aire esté en el rango de 19.5% y 23.5%; B. Se evalúe la presencia de atmósferas explosivas a través de equipos de lectura directa; 16

C. Se determinen los tipos de sustancias químicas almacenadas y aplique el procedimiento de descontaminación del espacio confinado; D. El trabajador cuente con la autorización por escrito del patrón antes de ingresar al área; E. El trabajador coloque tarjetas de seguridad que indiquen el bloqueo de energía de alimentación, maquinaria y equipo que se relacione con el recipiente y espacio confinado donde se realizará la actividad de soldadura o corte; F. Se proceda a ventilar y efectuar los monitoreos con equipos de lectura directa para corroborar los niveles de concentración de oxígeno en aire y la ausencia de una atmósfera explosiva, en caso de no alcanzar los niveles de oxígeno establecidos en el inciso a), se podrá utilizar el equipo de protección respiratoria con suministro de aire respirable; G. Se utilicen equipos de extracción local para la eliminación de gases, vapores y humos peligrosos; H. El responsable del mantenimiento compruebe que el sistema de ventilación artificial se encuentre en condiciones de funcionamiento y opere bajo un programa de mantenimiento; I. Se coloquen fuera del espacio confinado los cilindros y las fuentes de poder; J. Se controle el tiempo de permanencia continua del trabajador dentro de un espacio confinado a una hora de trabajo continuo como máximo, con descansos mínimos de 15 minutos fuera del espacio confinado; K. Se eliminen o reduzcan al mínimo las atmósferas explosivas en los espacios confinados que hayan contenido líquidos inflamables u otro tipo de combustibles, antes de proceder a soldar o cortar; L. El supervisor vigile que se apliquen los procedimientos de seguridad establecidos, desde el ingreso del trabajador hasta el término de la operación; M. El soldador durante la operación utilice un arnés con una línea de vida. Las cuerdas de la línea de vida deben ser resistentes a las sustancias químicas presentes y con longitud suficiente para poder maniobrar dentro del área, y ser utilizada para rescatarlo en caso de ser necesario, y N. Se realice una limpieza e inspección para detectar y controlar los posibles riesgos, después de toda jornada de trabajo. 10.6 El procedimiento de autorización para los trabajadores que realicen actividades de soldadura y corte en alturas, sótanos y espacios confinados, áreas controladas con presencia de sustancias químicas o explosivas y aquéllas no designadas específicamente para estas actividades, debe cumplir con lo siguiente: A. Ser otorgada por escrito; B. Incluir: • La descripción de la actividad, el nombre y firma del trabajador que realizará la actividad, el lugar en donde se realizará la actividad, además de la hora y fecha programadas para el inicio y terminación de la actividad; 17

•

El nombre y firma del responsable del área o persona que autoriza, el lugar donde se realizará la actividad, el nombre y puesto de quien vigilará esta actividad, el nombre y firma de enterado del responsable de mantenimiento, el tipo de inspección y la indicación para anexar a la autorización el procedimiento de seguridad para realizar la actividad; La instrucción de entregar copias de la autorización a todos los que firman. La copia del trabajador se debe colocar en un lugar visible durante la realización del trabajo y la copia del responsable de la autorización la debe conservar el patrón, al menos, durante un año, y La verificación de que el personal designado supervisó que se cuenta con ventilación permanente o con extracción de gases y humos, ya sea natural o artificial, antes y durante la realización de las actividades de soldadura y corte;

C. El listado de las posibles condiciones peligrosas y las medidas de protección requeridas, así como el equipo de protección personal a utilizar, D. La obligación de realizar el monitoreo para detectar atmósferas explosivas, irritantes, tóxicas o deficientes de oxígeno.

SINTESIS. • • •

•

Los medios de protección personal serán de empleo obligatorio para eliminar o reducir los riesgos profesionales. La protección personal no dispensa en ningún caso de la obligación de emplear los medios preventivos de carácter general. Los equipos de protección individual permitirán, en lo posible, la realización del trabajo sin molestias innecesarias para quien lo ejecute y sin disminución de su rendimiento, no entrañando por sí mismos otro peligro. LA NOM-027-STPS-2008 deberá ser leída en su totalidad para su mayor comprensión, es de suma importancia el tener conocimiento de cada uno de los puntos expuestos en la norma.

BIBLIOGRAFÍA. •

NOM-027-STPS-2008 Actividades de soldadura y corte-Condiciones de seguridad e higiene.

•

ANSI / ASC Z49.1 -94 Seguridad en soldadura, Corte y Procesos Aliados.

SOLDADURA I Mรณdulo III. Descripciรณn y tipos de juntas de soldadura.

Autor: Ing. José Rodrigo Navarrete Posadas Revisión metodológica: Lic. Deaby Carolina Garrido Payán Diseño Editorial: Alejandro Itzáes Suárez Severo

DESCRIPCION Y TIPOS DE JUNTAS DE SOLDADURA. Módulo III. REGISTRO: En trámite. INSTITUTO DE CAPACITACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. GERENCIA DE NORMATIVIDAD DE LA CAPACITACIÓN DEPARTAMENTO DE MATERIAL DIDÁCTICO PRIMERA EDICIÓN: MÉXICO, ICIC, Enero 2018 Queda prohibida su reproducción total o parcial mediante cualquier sistema o método mecánico o electrónico (incluyendo el fotocopiado), la grabación o cualquier sistema de reproducción y almacenamiento de información sin consentimiento por escrito del ICIC.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………………….

OBJETIVO …………………………………………………………………………………………………………….…………….

MÓDULO XI: Descripción y tipos de juntas de soldadura. I. TIPOS DE UNIONES …………………………………………………………………………………………………….

II. TIPOS DE PREPARACION DE LAS JUNTAS ……………………………………………………………………

III. NOMENCLATURA DE LAS JUNTAS ………………………………………………………………………………

IV. POSICIONES DE PRUEBA PARA CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS Y SOLDADORES ..

SÍNTESIS………………………………………………………………………………………………………………………………

EVALUACIÓN ……………………………………………………………………………………………………………………..

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………………………………………………….

INTRODUCCIÓN. El Módulo III contiene los tipos de juntas más comunes en el ámbito de la soldadura industrial, se destaca la importancia de la preparación de la junta y su influencia en la calidad y sanidad de la soldadura, así como las consecuencias de una mala preparación de las uniones los métodos de preparación para las mismas. Se menciona la nomenclatura de las juntas y las posiciones de prueba para la calificación de soldadura que se encontrara el soldador a lo largo de su vida profesional en el ámbito estructural conforme a la norma AWS D1.1. .

OBJETIVO. El participante interpretara e identificara los tipos de juntas conforme al procedimiento de soldadura y reconocerรก la nomenclatura de las juntas. Identificara los tipos de posiciones existentes para las pruebas de calificaciรณn conforme a la norma AWS D1.1.

I. TIPOS DE UNIONES. Diseño de Juntas Se entiende por junta el espacio existente entre las superficies que van a ser unidas por soldadura. El proceso de soldadura, tipo de material, geometría de las piezas y el espesor, son los principales factores a tener en cuenta para el diseño de junta. Podemos agrupar las uniones básicas en 5 tipos diferentes, algunas tienen sus variantes que dependen de su diseño en particular. •

Junta a tope (Butt joint): Es la unión entre dos miembros alineados aproximadamente en el mismo plano.

•

Junta en esquina (Corner joint): Es la unión entre dos miembros situados en ángulo recto el uno del otro.

•

Junta en T (T-joint): Es la unión entre dos miembros situados aproximadamente en ángulo recto el uno del otro, formando una T.

•

Junta en traslape o solape (Lap joint): Es la unión entre dos miembros superpuestos.

â&#x20AC;˘

Junta de borde (Edge joint): Junta entre bordes de dos o mĂĄs miembros paralelos o cercanamente paralelos.

II. TIPOS DE PREPARACION DE LAS JUNTAS. El chaflán de una soldadura es la abertura entre las dos piezas a soldar que facilita el espacio para contener la soldadura. Este chaflán podrá tener diversas geometrías dependiendo de los espesores de las piezas, el proceso de soldeo y la aplicación de la soldadura.

En los talleres de construcciones metálicas es muy común encontrar defectos de soldadura que deben ser reparados, esto significa un alto costo para las empresas por el tiempo de retraso en la ejecución, en el consumo de material de aportación y de la energía necesaria tanto en la eliminación de los defectos, como en el soldeo de reparación. Además de las imperfecciones producidas por la falta de soldadores calificados, muchos defectos son originados por una inadecuada preparación de la unión. Un chaflán mal diseñado impide realizar una soldadura libre de defectos y, por el contrario, es susceptible de causar errores. Para la preparación de las uniones a soldar, independientemente de la carga o del tipo de esfuerzos que soporte la unión, existen factores fundamentales que determinan o influyen para decidir qué tipo de chaflán se va a elegir, estos factores son los siguientes:

Factores que influyen en el diseño del chaflán • • • • • • •

Material base, si es acero al carbono, acero inoxidable o aluminio. Espesor del material, si es chapa delgada o gruesa. Proceso de soldeo, como electrodo revestido, semiautomático, TIG, etc. Posición de soldeo, plana, vertical, en cornisa, bajo techo, etc. Facilidad de acceso, por uno o por ambos lados de la chapa o tubo. Tipo de unión, a tope, en T. Procedimiento de soldeo, por ejemplo, soldeo en una o en varias pasadas.

Consecuencias de una mala preparación de la unión Un ángulo excesivo significa mayor volumen de metal a rellenar, con lo que se incrementa el aporte térmico. Toda reparación es crítica por el doble calentamiento al material con el soldeo inicial y el de reparación, esto es más peligroso cuando el resanado se practica con arco eléctrico que con sopletes especiales de Oxigas, o con mecanizado y esmerilado. En consecuencia una inadecuada preparación afectará a: • • • • •

La resistencia de la unión, porque los defectos producen entalladuras. El consumo del material de aporte, debido a un ángulo de chaflán excesivo. El tiempo de trabajo, porque es proporcional al volumen de metal depositado. El aporte térmico, esto es más crítico en las reparaciones. Las tensiones residuales, a más soldadura, mayor contracción restringida.

Métodos para preparar las uniones Los métodos comunes para la preparación de los biseles del chaflán son corte térmico y corte mecánico, el uso adecuado de estos es importante para la correcta preparación de las uniones. • Corte Térmico

• Corte Mecánico

Oxicorte (corte recto y con bisel inclinado).

Con cizalla.

Corte con plasma (corte recto y con bisel inclinado).

Cepillo.

Biselado del chaflán en “U” (corte curvo).

Torno.

Con soplete biselador.

Esmeril.

Con electrodo de carbono.

Biseladoras.

III. NOMENCLATURA DE LAS JUNTAS.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Abertura de la raíz. Cara de la raíz. Cara de la ranura. Angulo de bisel. Angulo de la ranura o junta. Tamaño de la soldadura de ranura indicado por el símbolo de soldadura Espesor de la junta

1. Garganta actual del filete: La distancia más corta entre la raíz de la soldadura de filete a su cara 2. Pierna de un filete: La distancia desde la raíz de la unión al borde exterior del filete. 3. Raíz de la soldadura: El punto donde la parte de atrás de la soldadura intersecta la superficie del metal base. 4. Pie de un filete: La unión entre la cara de la soldadura y el metal base. 5. Cara de la soldadura: La superficie expuesta de la soldadura desde el lado donde se soldó. 6. Profundidad de la fusión: La distancia en que la fusión se extiende dentro del metal base o del cordón anterior correspondiente a la superficie derretida durante el proceso. 7. Tamaño de la soldadura: El lado del filete. 10

IV. POSICIONES DE PRUEBA PARA CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS Y SOLDADORES. En principio, las cuatro posiciones fundamentales en las que se podrá soldar cualquier tipo de junta son: Posición plana o sobremesa, posición horizontal o cornisa, posición vertical (ascendente o descendente) y posición sobrecabeza o bajo techo. La posición plana es la más ampliamente utilizada puesto que permite una soldadura rápida y fácil de realizar. La soldadura en vertical puede realizarse de abajo hacia arriba (vertical ascendente) o de arriba hacia abajo (vertical descendente). En las soldaduras en sobrecabeza y horizontal se requiere de una habilidad considerable por parte del soldador u operario para asegurar un cordón uniforme y con penetración correcta. En general, la clasificación de las posiciones que se indica más adelante tiene aplicación principalmente a la hora de juzgar la habilidad de los soldadores. La AWS (American Welding Society) y otras especificaciones, distinguen las posiciones cuando se trata de soldar chapas o tuberías, tanto a tope como en ángulo, según queda reflejado en las siguientes figuras.

SÍNTESIS. •

En el ejercicio profesional de la soldadura industrial será común encontrar diferentes tipos de diseños para las juntas, si bien para el soldador no será importante determinar cuál diseño es el más aplicable o adecuado para una cuestión en particular si será importante memorizar, saber e identificar la nomenclatura de las juntas ya que la terminología usada es de uso cotidiano. Es importante hacer énfasis en la buena preparación de las juntas ya que ello depende la calidad y sanidad de la soldadura de la junta.

EVALUACIÓN. Instrucciones: 1. Relaciona e identifica los tipos de juntas con su nomenclatura. 1.

( (

) Junta a traslape (

(

3. (

) Junta en T

) Junta a tope ) Junta de borde

) Junta en esquina

2. Identifica cada una de las partes de la junta y enúncialas según corresponda.

BIBLIOGRAFÍA. •

Larry Jeffus. Soldadura: Principios y Aplicaciones Tomo I, II, III. Editorial Paraninfo 2009.

•

AWS D1.1/D1.1M:2010 Structural Welding Code-Steel.

•

AWS A3.0M/A3.0:2010 Standar Welding Terms and Definitions.

SOLDADURA I Mรณdulo IV. Los electrodos revestidos: Clasificaciรณn, Identificaciรณn y mantenimiento.

Autor: Ing. José Rodrigo Navarrete Posadas Revisión metodológica: Lic. Deaby Carolina Garrido Payán Diseño Editorial: Alejandro Itzáes Suárez Severo

LOS ELECTRODOS REVESTIDOS: CLASIFICACIÓN, IDENTIFICACIÓN Y MANTENIMIENTO. Módulo IV. REGISTRO: En trámite. INSTITUTO DE CAPACITACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. GERENCIA DE NORMATIVIDAD DE LA CAPACITACIÓN DEPARTAMENTO DE MATERIAL DIDÁCTICO PRIMERA EDICIÓN: MÉXICO, ICIC, Enero 2018 Queda prohibida su reproducción total o parcial mediante cualquier sistema o método mecánico o electrónico (incluyendo el fotocopiado), la grabación o cualquier sistema de reproducción y almacenamiento de información sin consentimiento por escrito del ICIC.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………………….

OBJETIVO …………………………………………………………………………………………………………….…………….

MÓDULO IV: Los electrodos revestidos: Clasificación, Identificación y mantenimiento. I. LOS ELECTRODOS REVESTIDOS: FUNCION ………………………………………………………………….

II. CLASIFIACION Y NOMENCLATURA DE LOS ELECTRODOS REVESTIDOS ….……………………

III. MANTENIMIENTO Y ALMACENAMIENTO DE LOS ELECTRODOS ………………….................

SÍNTESIS………………………………………………………………………………………………………………………………

EVALUACIÓN ……………………………………………………………………………………………………………………..

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………………………………………………….

INTRODUCCIÓN. Es importante conocer las formas que se emplean para clasificar los electrodos pues esto ayuda a identificar las características que poseen los diferentes tipos que se fabrican, obteniendo una correcta selección del electrodo en función del trabajo a realizar. El contenido presentado en este cuaderno permitirá optimizar la selección de electrodos con los que trabaja el soldador elevando así la calidad de los trabajos que ejecute. .

OBJETIVO. El participante identificara las funciones metalúrgicas, eléctricas y mecánicas de los electrodos revestidos. Conocerá el mantenimiento correcto de los electrodos para su buen funcionamiento. Reconocerá la clasificación de los electrodos y las características eléctricas asociadas a ellos.

I. LOS ELECTRODOS REVESTIDOS: FUNCION. El revestimiento de los electrodos, compuesto por una mezcla de materias primas en polvo, aglutinadas con silicatos alcalinos, tienen las siguientes funciones: • • • • • • • • •

Promover el encendido del arco. Facilitar la conducción eléctrica del arco y su estabilidad. Proveer de una atmósfera gaseosa para proteger el arco y el charco de soldadura del oxígeno y del nitrógeno del aire. Aportar los elementos que equilibran los procesos fisicoquímicos del arco. Constituir una aislación eléctrica del alambre de tal manera de poder dirigir el arco. Proveer escoria para complementar la protección del metal de soldadura, refinarlo y contribuir a su control durante la soldadura. Mejorar las condiciones de viscosidad y tensión superficial del metal en estado líquido a manera de asegurar una buena transferencia del metal de aporte y su mezcla con el metal base. Aumentar la velocidad de fusión. Actuar como medio de transferencia de aleantes, desoxidantes, y polvo de hierro.

Funciones del revestimiento. Además de las funciones antes mencionadas, el revestimiento de los electrodos juega un papel importante dentro del fenómeno de la soldadura eléctrica y que puede ser clasificado en tres roles: metalúrgico, eléctrico y físico-mecánico. A. Función metalúrgica del revestimiento. El electrodo se utiliza para realizar el soldeo de metales base; por lo tanto debe obtenerse el metal fundido que responda a características bien determinadas. El revestimiento colabora a obtener este resultado metalúrgico protegiendo el baño de fusión contra la acción exterior y aportando los elementos necesarios para compensar las pérdidas por oxidación y para mejorar las propiedades del metal fundido. 1. Protección gaseosa. Hay materiales en los revestimientos que por combustión y/o descomposición en el arco eléctrico proveen de una atmósfera gaseosa protectora que no permite el contacto de los elementos del aire con el metal fundido. En los electrodos celulósicos es la celulosa que al descomponerse libera gas. 2. Protección mecánica. Se produce debido a que la velocidad inicial de fusión del revestimiento es menor que la del núcleo, provocándose un entubado de este dentro del revestimiento, el que actúa como protector mecánico de la gota en estado líquido. 6

3. Protección por la escoria. En las operaciones metalúrgicas el papel fundamental de las escorias es absorber ciertas impurezas del metal. En soldadura esta función se ve equilibrada con la de proteger el metal mientras está en estado líquido y luego actuar como aislante demorando el enfriamiento del mismo, además de proveer elementos de aleación. La composición química de la escoria determina el grado de acidez o basicidad de la misma. 4. Aporte de elementos de aleación. A pesar del corto tiempo de contacto entre el metal depositado en estado líquido y la escoria, el aporte de elementos de aleación por medio del revestimiento, no es despreciable. El revestimiento tiene una gran influencia sobre la composición química del metal depositado. B- Función eléctrica del revestimiento. El encendido y la estabilidad del arco de soldadura dependen de la ionización de su atmósfera y esa ionización puede estar favorecida por la introducción en el revestimiento de sustancias de bajos potenciales de ionización. La composición del revestimiento determina, por su acción eléctrica, la naturaleza de la corriente apta para el soldeo (C.C. o C.A.) y la polaridad en corriente continua. C- Función física y mecánica. El revestimiento influye sobre la facilidad en la operación de soldadura. Mediante la composición del revestimiento se puede: 1. Influir sobre la forma del depósito del electrodo. Los electrodos desnudos forman un depósito excesivo de metal de aporte. El revestimiento reduce lo anterior y el tipo de revestimiento influye sobre las dimensiones del cordón. En la soldadura en filete pueden obtenerse cordones cóncavos o convexos, y esto es función del revestimiento que actúa variando la tensión superficial del metal en estado líquido. 2. Influir sobre la penetración. La formación del cráter de soldadura está íntimamente ligada a la temperatura de fusión del revestimiento. Los electrodos de gran penetración poseen un revestimiento capaz de generar flujo gaseoso intenso y una fusión más lenta que el alambre. Al producirse el entubamiento en la punta del electrodo, el flujo gaseoso se concentra como en una tobera y se dirige concentrado al metal base. De esta manera, la mayor concentración de calor produce una mejor penetración.

3. Hacer posible la soldadura en toda posición. Cada posición de soldadura exige un tipo de revestimiento especial, que provoque un modo de transferencia del metal fundido que lo haga apto para la soldadura en esa posición. Los electrodos a base de celulosa son, por lo general, fáciles de operar en las cuatro posiciones básicas, mientras que los básicos y rutílicos son de difícil operatividad en posición vertical y sobrecabeza. 4. Evitar un arco errático. La función del revestimiento es de hacer de guía mecánica para el arco eléctrico. 5. Ayudar a la transferencia de calor al metal base. El gas formado por la descomposición de materia prima del revestimiento contribuye a la transferencia de calor al metal base.

II. CLASIFIACION Y NOMENCLATURA DE LOS ELECTRODOS REVESTIDOS.

La AWS (American Welding Society) Realiza la siguiente clasificación para los electrodos revestidos:

E X X X X - E7018 E – El prefijo E designa que es un electrodo. 7 0 – Los primero dos o tres dígitos indican la resistencia mínima a la tracción que ofrece el electrodo. 1 – El tercer digito indica en que posiciones puede soldarse con el electrodo. 1 – Plana, vertical y sobrecabeza. 2 – Plana y horizontal. 4 – Plana, horizontal, sobrecabeza y vertical descendente. 8 – El último digito indica el tipo de corriente a utilizar, penetración y el tipo de revestimiento.

III. MANTENIMIENTO Y ALMACENAMIENTO DE LOS ELECTRODOS. Todos los revestimientos de electrodos contienen H2O. Algunos tipos como los celulósicos requieren un contenido mínimo de humedad para trabajar correctamente. En otros casos, como en los de bajo hidrógeno, se requieren niveles bajísimos de humedad; 0,4%. Este tema es de particular importancia cuando se trata de soldar aceros de baja aleación y alta resistencia, aceros templados y revenidos o aceros al carbono manganeso en espesores gruesos. La humedad del revestimiento aumenta el contenido de hidrógeno en el metal de soldadura y de la zona afectada térmicamente (ZAT). Este fenómeno puede originar fisuras en aceros que presentan una estructura frágil en la ZAT, como los mencionados anteriormente. Para evitar que esto ocurra se debe emplear electrodos que aporten la mínima cantidad de hidrógeno (electrodos de bajo hidrógeno, Ej. 7018), y además un procedimiento de soldadura adecuado para el material base y tipo de unión (precalentamiento y/o postcalentamiento según sea el caso). De todo lo anterior se puede deducir fácilmente la importancia que tiene el buen almacenamiento de los electrodos. De ello depende que los porcentajes de humedad se mantengan dentro de los límites requeridos y así el electrodo conserve las características necesarias para producir soldaduras sanas y libres de defectos. Como las condiciones de almacenamiento y reacondicionamiento son diferentes para los diversos tipos de electrodos, hemos agrupado aquéllos cuyas características son semejantes, a fin de facilitar la observación de estas medidas. Condiciones de almacenamiento: Son aquéllas que se deben observar al almacenar en cajas cerradas. Condiciones de mantención: Son las condiciones que se deben observar una vez que los electrodos se encuentran fuera de sus cajas.

Reacondicionamiento o resecado: Aquellos electrodos que han absorbido humedad más allá de los límites recomendados por la norma requieren ser reacondicionados, a fin de devolver a los electrodos sus características. La operación de resecado no es tan simple como parece. Debe realizarse en hornos con circulación de aire. En el momento de introducir los electrodos en el horno, la temperatura del mismo no debe superar los 100ºC y las operaciones de calentamiento y enfriamiento deben efectuarse a una velocidad de alrededor de 200ºC/hr., para evitar la fisuración y/o fragilización del revestimiento.

SINTESIS •

La clasificación de los electrodos que esta normada por la AWS nos proporciona información útil como son las características eléctricas de los electrodos (tipo de corriente y polaridad), asi como la composición de su revestimiento para su mantenimiento adecuado

•

El manejo de los hornos de conservación esta dada en función del tipo de revestimiento y electrodos en particular, es importante saber identificar y reconocer los cuidados de los electrodos ya que un electrodo con un revestimiento sin las condiciones adecuadas puede derivar en la obtención de defectos y discontinuidades y por ende en la falla del elemento de soldadura.

EVALUACION. 1. La sociedad que clasifica internacionalmente a los electrodos es ...................................... ( ) a) AWS b) ASA c) API 2. La resistencia mínima a la tensión de un electrodo ....................................................................................... ( )

E-6010

lbs/pulg.2

a) 6,000 b) 600,000 c) 60,000

3. Un electrodo E-7024 se puede aplicar en la posición ……………………………….................................. ( ) a) plana b) vertical c) sobrecabeza

4. El electrodo E-7018 es aplicable en ………………………………............................................................ ( ) a) posición plana únicamente b) posición horizontal únicamente c) todas posiciones

BIBLIOGRAFÍA. •

Larry Jeffus. Soldadura: Principios y Aplicaciones Tomo I, II, III. Editorial Paraninfo 2009.

•

AWS D1.1/D1.1M:2010 Structural Welding Code-Steel.

•

AWS A3.0M/A3.0:2010 Standar Welding Terms and Definitions.

•

AWS A5.1/A5.1M: 2005 Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding

SOLDADURA I Mรณdulo V. Defectos y Discontinuidades en soldadura.

Autor: Ing. José Rodrigo Navarrete Posadas Revisión metodológica: Lic. Deaby Carolina Garrido Payán Diseño Editorial: Alejandro Itzáes Suárez Severo

DEFECTOS Y DISCONTINUIDADES EN SOLDADURA. Módulo V. REGISTRO: En trámite. INSTITUTO DE CAPACITACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. GERENCIA DE NORMATIVIDAD DE LA CAPACITACIÓN DEPARTAMENTO DE MATERIAL DIDÁCTICO PRIMERA EDICIÓN: MÉXICO, ICIC, Enero 2018 Queda prohibida su reproducción total o parcial mediante cualquier sistema o método mecánico o electrónico (incluyendo el fotocopiado), la grabación o cualquier sistema de reproducción y almacenamiento de información sin consentimiento por escrito del ICIC.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………………….

OBJETIVO …………………………………………………………………………………………………………….…………….

MÓDULO V: Defectos y Discontinuidades en soldadura. I. INSPECCION EN SOLDADURA …………………..……………………………………………………………….

II. DEFECTOS, CAUSAS Y SOLUCIONES EN SOLDADURA …………………………….……………………

SÍNTESIS………………………………………………………………………………………………………………………………

EVALUACIÓN ……………………………………………………………………………………………………………………..

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………………………………………………….

INTRODUCCIÓN. Para poder conocer si la soldadura realizada tiene la calidad especificada, se realiza una serie de pruebas destructivas y no destructivas. En estas pruebas lo que se evalúa es si las soldaduras tienen algún defecto, que a corto, mediano o largo plazo conduzcan a una disminución de la resistencia en la unión soldada, lo cual podría provocar explosiones, fugas, derrumbes, etc. Ante esto, es imprescindible conocer los defectos que se pueden presentar en una soldadura para prevenirlos o en su caso corregirlos a tiempo. .

OBJETIVO. Desarrollar la destreza para visualizar los defectos y discontinuidades asociadas al proceso de soldadura, conocer sus causas y determinar las posibles soluciones.

I. INSPECCION EN SOLDADURA. Discontinuidades y defectos en los procesos de soldadura. Hablamos de una discontinuidad como la interrupción de la estructura típica (o esperada) de una junta soldada. En este sentido, se puede considerar a la discontinuidad como la falta de homogeneidad de la materia física, mecánica o metalúrgica, de la soldadura. La existencia de discontinuidades en una junta soldada no significa necesariamente que ésta sea defectuosa. Esta condición depende del uso que se le dará a la junta, y dicha discontinuidad se caracteriza mediante la medida y comparación de las propiedades observadas contra niveles de aceptación establecidos en un código de diseño o el contrato correspondiente. Por lo tanto, se considera una junta soldada es defectuosa cundo contiene discontinuidades que no cumplen con los requisitos necesarios, por ejemplo, para un determinado código. Las juntas defectuosas deben, en general, ser reparadas o incluso reemplazadas.

Inspección de uniones soldadas. La inspección de un conjunto soldado consiste en actividades relacionadas con el proceso y equipos de soldadura, la especificación del procedimiento de soldadura y su calificación, calificación del soldador u operador, consideraciones sobre la metalurgia de la soldadura, los métodos de evaluación dimensionales, visuales y los diferentes tipos de ensayos no destructivos, ensayos mecánicos, junto con el conocimiento del diseño calculado para el equipo, atendiendo las distintas normas y especificaciones que aplican a proyecto. La inspección puede ocurrir en diferentes momentos de un proceso de fabricación. El alcance y los requisitos asociados a la inspección varían en función del tipo de actividad considerada, los requisitos del contrato y las normas que apliquen. En general, la inspección puede incluir aspectos tales como: a) Inspección antes de la soldadura. • Los procedimientos y requisitos. • Planes para la fabricación y pruebas. • Las especificaciones y la calidad del metal base. • Soldadura y equipos auxiliares. • Los consumibles de soldadura. • Diseño y elaboración de las juntas a soldar. b) Inspección durante la soldadura. • Control del montaje y ajuste de las piezas. • Calidad de los puntos durante el armado de la pieza. • Control de las deformaciones. • Cumplimiento de los procedimientos de soldadura y los planes de fabricación. • Controlar la temperatura de precalentamiento y entre pasos y los métodos de medición. • Manejo y control de los consumibles de soldadura. • Calificación de soldadores para las operaciones realizadas. 6

• •

Limpieza entre pases y la limpieza final de la junta. Ensayos no destructivos (inspección visual y, si es necesario, otros).

c) Inspección después de la soldadura. • Cumplimiento de los planos y especificaciones. • Limpieza. • Ensayos no destructivos aplicables. • Inspección destructiva (por ejemplo, pruebas mecánicas de las muestras). • Pruebas de funcionamiento. • Control de las reparaciones. • Control de tratamiento térmico después de soldadura y otras operaciones. • Documentación de las actividades de fabricación e inspección.

II. DEFECTOS, CAUSAS Y SOLUCIONES EN SOLDADURA. Defectos

Causas y soluciones Causas probables: 1. Conexiones defectuosas. 2. Recalentamiento. 3. Electrodo inadecuado. 4. Longitud de arco y amperaje inadecuado. Recomendaciones: 1. Usar la longitud de arco, el ángulo (posición) del electrodo y la velocidad de avance adecuados. 2. Evitar el recalentamiento. 3. Usar un vaivén uniforme. 4. Evitar usar corriente demasiado elevada.

Mal Aspecto

Causas probables: 1. Corriente muy elevada. 2. Posición inadecuada del electrodo. Recomendaciones: 1. Disminuir la intensidad de la corriente. 2. Mantener el electrodo a un ángulo que facilite el llenado del bisel.

Penetración excesiva

Causas probables: 1. Corriente muy elevada. 2. Arco muy largo. 3. Soplo magnético excesivo. Recomendaciones: 1. Disminuir la intensidad de la corriente. 2. Acortar el arco. 3. Ver lo indicado para “arco desviado o soplado”.

Salpicadura excesiva

Causas probables: 1. El campo magnético generado por la CC produce la desviación del arco (soplo magnético). Recomendaciones: 1. Usar CA 2. Contrarrestar la desviación del arco con la posición del electrodo, manteniéndolo a un ángulo apropiado. 3. Cambiar de lugar la grampa a tierra 4. Usar un banco de trabajo no magnético. 5. Usar barras de bronce o cobre para separar la pieza del banco.

Arco desviado

Causas probables: 1. Arco corto. 2. Corriente inadecuada. 3. Electrodo defectuoso. Recomendaciones: 1. Averiguar si hay impurezas en el metal base. 2. Usar corriente adecuada. 3. Utilizar el vaivén para evitar sopladuras. 4. Usar un electrodo adecuado para el trabajo. 5. Mantener el arco más largo. 6. Usar electrodos de bajo contenido de hidrógeno.

Soldadura Porosa

Causas probables: 1. Electrodo inadecuado. 2. Falta de relación entre tamaño de la soldadura y las piezas que se unen. 3. Mala preparación. 4. Unión muy rígida.

Soldadura Agrietada

Recomendaciones: 1. Eliminar la rigidez de la unión con un buen proyecto de la estructura y un procedimiento de soldadura adecuado. 2. Precalentar las piezas. 9

3. Evitar las soldaduras con primeras pasadas. 4. Soldar desde el centro hacia los extremos o bordes. 5. Seleccionar un electrodo adecuado. 6. Adaptar el tamaño de la soldadura de las piezas. 7. Dejar en las uniones una separación adecuada y uniforme. Causas probables: 1. Diseño inadecuado. 2. Contracción del metal de aporte. 3. Sujeción defectuosa de las piezas. 4. Preparación deficiente. 5. Recalentamiento en la unión.

Deformaciones

Recomendaciones: 1. Corregir el diseño. 2. Martillar (con martillo de peña) los bordes de la unión antes de soldar. 3. Aumentar la velocidad de trabajo (avance). 4. Evitar la separación excesiva entre piezas. 5. Fijar las piezas adecuadamente. 6. Usar un respaldo enfriador. 7. Adoptar una secuencia de trabajo. 8. Usar electrodos de alta velocidad y moderada penetración. Causas probables: 1. Electrodo inadecuado. 2. Tratamiento térmico deficiente. 3. Soldadura endurecida al aire. 4. Enfriamiento brusco.

Soldadura quebradiza

Recomendaciones: 1. Usar un electrodo con bajo contenido de hidrógeno o de tipo austenítico. 2. Calentar antes o después de soldar o en ambos casos. 3. Procurar poca penetración dirigiendo el arco hacia el cráter. 4. Asegurar un enfriamiento lento.

Causas probables: 1. Velocidad excesiva. 2. Electrodo de Ø excesivo. 3. Corriente muy baja. 4. Preparación deficiente. 5. Electrodo de Ø pequeño. Penetración incompleta

Recomendaciones: 1. Usar la corriente adecuada. Soldar con lentitud necesaria para lograr buena penetración de raíz. 2. Velocidad adecuada. 3. Calcular correctamente la penetración del electrodo. 4. Elegir un electrodo de acuerdo con el tamaño de bisel. 5. Dejar suficiente separación en el fondo del bisel. Causas probables: 1. Calentamiento desigual o irregular. 2. Orden (secuencia) inadecuado de operación. 3. Contracción del metal de aporte.

Fusión deficiente

Recomendaciones: 1. Puntear la unión o sujetar las piezas con prensas. 2. Conformar las piezas antes de soldarlas. 3. Eliminar las tensiones resultantes de la laminación o conformación antes de soldar. 4. Distribuir la soldadura para que el calentamiento sea uniforme. 5. Inspeccionar la estructura y disponer una secuencia (orden) lógica de trabajo. Causas probables: 1. Calentamiento desigual o irregular. 2. Orden (secuencia) inadecuado de operación. 3. Contracción del metal de aporte.

Distorsión

Recomendaciones: 1. Puntear la unión o sujetar las piezas con prensas. 11

2. Conformar las piezas antes de soldarlas. 3. Eliminar las tensiones resultantes de la laminación o conformación antes de soldar. 4. Distribuir la soldadura para que el calentamiento sea uniforme. 5. Inspeccionar la estructura y disponer una secuencia (orden) lógica de trabajo. Causas probables: 1. Manejo defectuoso del electrodo. 2. Selección inadecuada del tipo de electrodo. 3. Corriente muy elevada.

Socavado

Recomendaciones: 1. Usar vaivén uniforme en las soldaduras de tope. 2. Usar electrodo adecuado. 3. Evitar un vaivén exagerado. 4. Usar corriente moderada y soldar lentamente. 5. Sostener el electrodo a una distancia prudente del plano vertical al soldar filetes horizontales.

SINTESIS โ ข

Las discontinuidades y defectos en soldadura estรกn principalmente asociado al mal manejo de los 5 factores esenciales de la soldadura (longitud de arco, รกngulo del electrodo, diรกmetro del electrodo, corriente de soldadura y velocidad de avance), dominar el manejo de estos factores ayudara a evitar los defectos.

EVALUACION. Instrucciones: Coloque en el paréntesis la respuesta correcta. 1. Una de las causas de que se produzcan grietas ................................................................................................................. ( )

soldadura

a) Enfriamiento muy rápido b) Electrodo con bajo hidrógeno c) Corriente demasiado baja

2. La falta de penetración consiste en ............................................................. ( ) a) Abultamiento de la soldadura en los costados del bisel b) Ausencia de soldadura en la corona del cordón c) Ausencia de soldadura en la raíz de la junta

3. El defecto que aparece en forma redonda o casi redonda provocado por gases atrapados es .............................................................. ( ) a) Porosidad b) Socavación c) Inclusiones sólidas

4. Una de las causas de una soldadura quebradiza es ................................... ( ) a) Calentamiento rápido b) Tensiones internas por cristalización c) Electrodo desnudo

BIBLIOGRAFÍA. •

Larry Jeffus. Soldadura: Principios y Aplicaciones Tomo I, II, III. Editorial Paraninfo 2009.

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AWS D1.1/D1.1M:2010 Structural Welding Code-Steel.

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AWS A3.0M/A3.0:2010 Standar Welding Terms and Definitions.

SOLDADURA I Módulo VI. Simbología en soldadura.

Autor: Ing. José Rodrigo Navarrete Posadas Revisión metodológica: Lic. Deaby Carolina Garrido Payán Diseño Editorial: Alejandro Itzáes Suárez Severo

SIMBOLOGIA EN SOLDADURA. Módulo VI. REGISTRO: En trámite. INSTITUTO DE CAPACITACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. GERENCIA DE NORMATIVIDAD DE LA CAPACITACIÓN DEPARTAMENTO DE MATERIAL DIDÁCTICO PRIMERA EDICIÓN: MÉXICO, ICIC, Enero 2018 Queda prohibida su reproducción total o parcial mediante cualquier sistema o método mecánico o electrónico (incluyendo el fotocopiado), la grabación o cualquier sistema de reproducción y almacenamiento de información sin consentimiento por escrito del ICIC.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………………….

OBJETIVO …………………………………………………………………………………………………………….…………….

MÓDULO VI: Simbología en soldadura. I. SIMBOLOGIA EN SOLDADURA ……………..…..……………………………………………………………….

SÍNTESIS………………………………………………………………………………………………………………………………

EVALUACIÓN ……………………………………………………………………………………………………………………..

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………………………………………………….

INTRODUCCIÓN. En este módulo, obtendrá los fundamentos básicos que le guiarán para interpretar los símbolos básicos de soldadura y podrá leer e interpretar planos, con los cuales podrá realizar trabajos de Soldadura. Para que usted obtenga buenos resultados en su aprendizaje, lea con atención la información, resuelva los ejercicios y verifique sus respuestas consultando la clave correspondiente, de ser correctos continúe el estudio, de lo contrario, revise nuevamente la información.

OBJETIVO. Al término del módulo, el participante interpretará planos y símbolos en donde se marcan los lugares en aquellos donde se utilizará la soldadura con la ayuda de la información proporcionada en la Industria de la Construcción.

I. SIMBOLOGIA EN SOLDADURA. La simbología de soldadura nos proporciona un conjunto de información que acompaña a un plano de una construcción metálica con trabajos de soldadura. Implica una serie de símbolos y referencias alfa numéricas (letras y números) ubicada en lugares particulares de los respectivos símbolos. La simbología y respectivo detalle escrito proporcionan la información necesaria para ejecutar el trabajo de soldadura en las condiciones en que se pensó a la hora del diseño. El hecho de que la soldadura se realice como se diseñó dependerá del nivel de detalle que se indique en el plano, que finalmente es lo que llega a quien realiza el trabajo o lo coordina, y podrá en base a la simbología dar las indicaciones correspondientes. El empleo correcto de estos símbolos requiere el conocimiento de los mismos y las reglas asociadas con su construcción, uso e interpretación. Por otra parte, existen varios tipos de soldadura (y sus respectivos símbolos) e innumerables situaciones de aplicación de cada tipo, por lo que para ampliar sobre este material pueden remitirse a la norma o a la parte de la norma que resulte de interés. A continuación se consideran algunos aspectos claves sobre la construcción y aplicación de los símbolos usados con mayor frecuencia. A modo de referencia utilizaremos la norma ANSI/AWS A 2.4-98 (Standard Symbols for Welding, Brazing, and Nondestruetive Examination) que presenta un Standard de simbología aplacable para soldadura y ensayos nos destructivos.

Distinción entre Símbolo de Soldadura y Símbolo de Soldeo. Esta norma hace distinción entre los términos símbolo de soldadura y símbolo de soldeo. El símbolo de soldadura indica el tipo de soldadura y, cuando se utilice, forma parte del símbolo de soldeo.

Símbolos de Soldadura. Los símbolos se representarán "sobre" la línea de referencia (indicada a trazos con fines ilustrativos)

Símbolos de Soldeo. El símbolo de soldeo está constituido por varios elementos. La línea de referencia y la flecha son los únicos elementos requeridos. Pueden incluirse elementos adicionales para facilitar información de soldeo específica. Alternativamente, la información del soldeo puede ser facilitada por otros medíos tales como notas o detalles en planos, especificaciones, normas, códigos u otros planos que eliminen la necesidad de incluir los elementos correspondientes en el símbolo de soldeo. Todos los elementos, cuando se utilicen, estarán en posiciones específicas del símbolo de soldeo como se indica en la Figura.

Los requisitos obligatorios relacionados con cada elemento en un símbolo de soldeo se refieren a la situación del elemento y no deben interpretarse como una necesidad de incluir el elemento en cada símbolo de soldeo.

Símbolos Suplementarios. Los símbolos suplementarios que se utilicen conjuntamente con los símbolos de soldeo se indicarán como se muestra en la Figura.

Situación del Símbolo de Soldeo. La flecha del símbolo de soldeo señalará a una línea del plano que identifique de forma unívoca la unión en cuestión. Se recomienda que la flecha señale a una línea continua (línea del objeto, línea visible); sin embargo, la flecha puede señalar a una línea discontinua (línea invisible o escondida).

Significado de la Posición de la Flecha. La información aplicable al lado de la flecha de una unión se situará por debajo de la línea de referencia. La información aplicable al otro lado de una unión se situará por encima de la línea de referencia.

Símbolos de Soldadura para Angulo, Chaflán y Borde. Para estos símbolos, la flecha conectará la línea de referencia del símbolo de soldeo con un lado de la unión, considerándose este lado como el lado de la flecha de la unión. El lado opuesto al lado de la flecha de la unión será considerado como el otro lado de la unión.

Flecha con Quiebro. Cuando sólo una de las piezas de la unión vaya a estar biselada, con chaflán en “J” o con borde, la flecha tendrá un quiebro que señalará hacia esa parte. La flecha no tiene que estar quebrada si es obvio conocer la pieza que va a estar biselada, con chaflán en “J” o con borde. No estará quebrada si no hay preferencia sobre cuál de las piezas vaya a estar biselada, con chaflán en “J” o con borde. 9

Líneas de Referencia Múltiples (Secuencia de Operaciones). Dos o más líneas de referencia pueden ser utilizadas para indicar una secuencia de operaciones. La primera operación se especifica en la línea de referencia más cercana a la flecha. Las posteriores operaciones se especifican secuencialmente en otras líneas de referencia.

Datos Suplementarios. La cola de las líneas de referencia adicionales puede ser utilizada para especificar datos suplementarios a la información dada por el símbolo de soldeo.

Símbolo de Soldadura en Campo. Las soldaduras en campo (soldaduras que no se efectúan en el taller o en el lugar inicial de la construcción) se especificarán añadiendo el símbolo de soldadura en campo. La bandera se situará en ángulo recto con la línea de referencia, a cualquiera de sus lados, en su conexión con la flecha.

SINTESIS •

Existen muchos símbolos de soldadura, los expuestos en este MODULO VI son los más representativos, dependiendo de cada aplicación será conforme se vayan usados otro símbolos, en la norma ANSI/AWS A 2.4-98 Standard Symbols for Welding, Brazing, and Nondestructive Examination se podrán encontrar todos los símbolos existente, pero es de suma importancia que el participante aprenda los aquí esxpuestos.

EVALUACION. Instrucciones: Identifique y escriba el significado de cada una de los partes del sĂmbolo de soldadura.

BIBLIOGRAFÍA. •

Larry Jeffus. Soldadura: Principios y Aplicaciones Tomo I, II, III. Editorial Paraninfo 2009.

•

AWS D1.1/D1.1M:2010 Structural Welding Code-Steel.

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AWS A3.0M/A3.0:2010 Standar Welding Terms and Definitions.

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ANSI/AWS A 2.4-98 Standard Symbols for Welding, Brazing, and Nondestructive Examination

SOLDADURA I Mรณdulo VII. Encendido y Control del Arco de Soldadura.

Autor: Ing. José Rodrigo Navarrete Posadas Revisión metodológica: Lic. Deaby Carolina Garrido Payán Diseño Editorial: Alejandro Itzáes Suárez Severo

ENCENDIDO Y CONTROL DEL ARCO DE SOLDADURA. Módulo VII. REGISTRO: En trámite. INSTITUTO DE CAPACITACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. GERENCIA DE NORMATIVIDAD DE LA CAPACITACIÓN DEPARTAMENTO DE MATERIAL DIDÁCTICO PRIMERA EDICIÓN: MÉXICO, ICIC, Enero 2018 Queda prohibida su reproducción total o parcial mediante cualquier sistema o método mecánico o electrónico (incluyendo el fotocopiado), la grabación o cualquier sistema de reproducción y almacenamiento de información sin consentimiento por escrito del ICIC.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………………….

OBJETIVO …………………………………………………………………………………………………………….…………….

MÓDULO VII: Encendido y Control del Arco de Soldadura. I. ENCENDIDO Y CONTROL DEL ARCO EN POSICIÓN PLANA …………………….…………………….

II. CORDONES SERIADOS EN POSICIÓN PLANA ……….…..…………………………………………………

SÍNTESIS………………………………………………………………………………………………………………………………

EVALUACIÓN ……………………………………………………………………………………………………………………..

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………………………………………………….

INTRODUCCIÓN. Antes de realizar un cordón de soldadura de calidad, es importante conocer la “naturaleza” de cada electrodo y ver cómo se comporta, esto debido a que cada electrodo de soldadura posee diferente tipo de revestimiento y por tanto se comportara de manera distinta. En este Módulo VII veremos dos tipos de técnicas para encender el arco de manera correcta, así como la influencia de los parámetros de soldeo (longitud de arco, velocidad de avance y amperaje de soldadura) en la calidad de la soldadura.

OBJETIVO. Desarrollar la habilidad para ajustar debidamente la mรกquina de soldadura, encendido del arco, manipulaciรณn de los diferentes tipos de electrodos observando la naturaleza y comportamiento de los mismos y ejecutar cordones de soldadura ajustando correctamente los parรกmetros de soldeo para cada electrodo en particular.

I. ENCENDIDO Y CONTROL DEL ARCO EN POSICIÓN PLANA.

Material y Equipo de Seguridad.

Antes de iniciar es importante contar con todo el equipo de seguridad adecuado para el trabajo, así como las herramientas inherentes al proceso, a continuación se recomiendan los siguientes aspectos: •

Portar equipo de protección de seguridad personal: Gorra, ropa de mezclilla, gamuza y/o algodón, guantes de gamuza o carnaza, lentes de seguridad claros, zapatos industriales, careta para soldar con el filtro Núm. 11 o superior.

•

Máquina de Soldar de CD de 300 amperes, electrodos E6013 de 1/8”, electrodos E6010 de 1/8” y electrodos E7018 de 1/8”, estos últimos extraídos de un horno de conservación (de preferencia) bajo una temperatura de 121°C /250° F.

•

Solera de acero de bajo contenido de carbono A36 con las dimensiones 1/4”X2”X6”.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril, discos de corte.

Conocimientos previos. I.

Proceso SMAW: Ventajas, desventajas y aplicaciones industriales.

II.

Tipos de corrientes y polaridad.

III.

Nomenclatura de los electrodos para aceros al carbono.

IV. • • • •

Parámetros de soldadura. Longitud de arco. Angulo del electrodo. Velocidad de avance/ tasa de depósito de la soldadura. Amperaje.

Desarrollo. 1. Ajuste de la máquina de soldadura. •

Conectando las terminales a la máquina de soldadura según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 Polaridad Inversa (+), E6013 Polaridad Inversa o Directa (+) o (-), E7018 Polaridad Inversa (+)).

•

Asignando el tipo de corriente según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 C.D, E6013 C.A/C.D y E7018 C.D).

•

Conectando la terminal de tierra a la mesa de trabajo.

•

Ajustando el amperaje según corresponda para cada tipo de electrodo y dentro del rango de trabajo según lo indique la WPS (Especificación de Procedimientos de soldadura) o si no existe WPS lo que indique el fabricante.

2. Encendido del Arco. •

Método de Golpeado: Manteniendo el electrodo de manera vertical; use un movimiento de arriba hacia abajo. Levante el electrodo rápidamente después de golpear la solera para producir la formación del arco e impedir que el electrodo se suelde a la solera. (Emplear los 3 electrodos).

•

Método de Raspado: Manteniendo el electrodo con un ángulo de 15° (respecto a la vertical) aproximadamente y raspando la superficie de la solera con la punta del electrodo. Levante el electrodo rápidamente después de que el electrodo haya tocado la superficie de la solera para evitar que se suelde con la misma, así mismo procurando establecer el arco sin que este se pierda. (Emplear los 3 electrodos).

3. Práctica de soldadura como botones. • • •

• • • •

Encienda el arco usando el método que más se le facilite. Después que el arco se ha establecido mantenga el electrodo 1 ½ o 2 veces el diámetro del mismo sobre la pieza de trabajo (longitud de arco). Realice un movimiento circular moviéndose y depositando la soldadura en sentido opuesto a las manecillas del reloj del tamaño aproximado de una moneda de 1 peso (el movimiento circular se realiza de 2 a 3 veces para poder garantizar el rellenado). Rellene la “donita” que se irá formando. Luego corte el arco. Realice varios “botones” a lo largo y ancho de la solera. Retire la escoria, limpie e inspeccione la soldadura. Consulte con su instructor. (Emplear los 3 electrodos).

Situación Emergente. •

El electrodo se suelda a la solera durante el proceso de encendido.

Respuesta esperada. •

Si el electrodo se suelda a la solera, sepárelo con un rápido movimiento de la muñeca. Si lo anterior no resulta, sujete la pieza y doble el electrodo hacia adelante y atrás hasta que se separe. Es importante tener la careta de soldadura bien sujeta a la cabeza para que al separar el electrodo se evite que el destello producido afecte la visión.

II. CORDONES SERIADOS EN POSICIÓN PLANA.

Material y Equipo de Seguridad.

•

Solera de acero de bajo contenido de carbono A36 con las dimensiones 1/4”X2”X6”.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril, discos de corte.

Conocimientos previos. V.

Proceso SMAW: Ventajas, desventajas y aplicaciones industriales.

VI.

Tipos de corrientes y polaridad.

VII.

Nomenclatura de los electrodos para aceros al carbono.

VIII. • • • •

Parámetros de soldadura. Longitud de arco. Angulo del electrodo. Velocidad de avance/ tasa de depósito de la soldadura. Amperaje.

Desarrollo. 1. Ajuste de la máquina de soldadura. •

•

Asignando el tipo de corriente según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 C.D, E6013 C.A/C.D y E7018 C.D).

•

Conectando la terminal de tierra a la mesa de trabajo.

•

2. Práctica de cordones de soldadura. •

Encienda el arco con el método que más se le facilite.

•

Cuando el arco se ha establecido, mantenga una longitud de arco de dos diámetros de electrodo aproximadamente sobre la solera y mueva el electrodo a uno de los extremos de la solera.

•

Mantenga la longitud de arco por un segundo sobre ese borde y reduzca la longitud de arco a un diámetro, procurando que no se extinga el arco, coloque el electrodo con un ángulo de trabajo de 5° a 10°.

•

Comience a soldar, usando una técnica de soldeo de zigzag, recto o de látigo, permitiendo que la soldadura se ensanche 1 ½ veces el diámetro del electrodo.

•

Avance de manera constante y uniforme a una velocidad tal que pueda visualizar la uniformidad del cordón, realice lo anterior hasta completar 8cm de longitud a lo largo de la solera aproximadamente. Termine el cordón de soldadura rellenando el cráter de soldadura imaginando que es la “donita” de la práctica anterior y extinga el arco.

•

Remueva la escoria, limpie el cordón e inspeccione el resultado.

•

Para reiniciar el soldeo, encienda el arco 1cm adelante del cráter de soldadura. Mueva el electrodo hacia el cráter y continúe avanzando.

SÍNTESIS. •

Cada electrodo presenta un comportamiento diferente, mientras el E6013 puede ser usado con un arco mediano, el E7018 y E6010 tendrán que ser usados con un arco corto, es decir, más pegados a la solera aproximadamente medio diámetro del electrodo.

•

Una longitud de arco inadecuado (arco muy largo) producirá un sonido irregular. El arco se apagará frecuentemente. La salpicadura será excesiva. La superficie será irregular y se obtendrá un cordón muy ancho. Poca penetración.

•

Un amperaje inadecuado (muy bajo) producirá un cordón demasiado angosto y abultado. El electrodo se pegara con frecuencia. Se dificultara el encendido del arco. Poca penetración y una tasa de depósito de soldadura muy bajo.

•

Un amperaje muy alto producirá excesiva salpicadura, socavación en los bordes, deposito irregular de la soldadura.

•

Una velocidad de avance muy alta producirá un cordón pequeño e irregular. No habrá suficiente soldadura en el material base.

•

Una velocidad de avance muy lenta producirá excesivo acumulamiento de soldadura en el material base. Traslape de los cordones sin penetración en los bordes. También puede provocar deformación en el material base.

EVALUACIÓN. Instrucciones: Relacione las siguientes columnas de manera correcta. 1. El arco se apagará frecuentemente. La salpicadura será excesiva. La superficie será irregular y se obtendrá un cordón muy ancho. Poca penetración.

( ) Velocidad de avance muy lenta. (

2. Producirá excesivo acumulamiento de soldadura en el material base. Traslape de los cordones sin penetración en los bordes. También puede provocar deformación en el material base.

) Amperaje alto.

( ) Velocidad de avance muy alta. ( ) Longitud de arco inadecuado.

3. Producirá excesiva salpicadura, socavación en los bordes, deposito irregular de la soldadura.

(

4. Producirá un cordón demasiado angosto y abultado. El electrodo se pegara con frecuencia. Se dificultara el encendido del arco. Poca penetración y una tasa de depósito de soldadura muy bajo. 5. Producirá un cordón pequeño e irregular. No habrá suficiente soldadura en el material base.

) Amperaje bajo.

BIBLIOGRAFÍA. •

Larry Jeffus. Soldadura: Principios y Aplicaciones Tomo I, II, III. Editorial Paraninfo 2009.

SOLDADURA I Mรณdulo VIII. Proceso de Soldadura SMAW: Aplicaciรณn de soldadura en uniones de filete.

Autor: Ing. José Rodrigo Navarrete Posadas Revisión metodológica: Lic. Deaby Carolina Garrido Payán Diseño Editorial: Alejandro Itzáes Suárez Severo

PROCESO DE SOLDADURA SMAW: APLICACIÓN DE SOLDADURA EN UNIONES DE FILETE. Módulo VIII. REGISTRO: En trámite. INSTITUTO DE CAPACITACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. GERENCIA DE NORMATIVIDAD DE LA CAPACITACIÓN DEPARTAMENTO DE MATERIAL DIDÁCTICO PRIMERA EDICIÓN: MÉXICO, ICIC, Enero 2018 Queda prohibida su reproducción total o parcial mediante cualquier sistema o método mecánico o electrónico (incluyendo el fotocopiado), la grabación o cualquier sistema de reproducción y almacenamiento de información sin consentimiento por escrito del ICIC.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………………….

OBJETIVO …………………………………………………………………………………………………………….…………….

MÓDULO VIII: Proceso de Soldadura SMAW: Aplicación de soldadura en uniones de filete. I. APLICACIÓN DE SOLDADURA DE FILETE EN POSICION PLANA CON MULTIPLES PASADAS (1F) ……………………………………………………………………………..………….………………….

II. APLICACIÓN DE SOLDADURA DE FILETE EN POSICION HORIZONTAL CON MULTIPLES PASADAS (2F) ………………………………………………………………………………………...………………….

III. APLICACIÓN DE SOLDADURA DE FILETE EN POSICION VERTICAL CON MULTIPLES PASADAS DE MANERA ASCENDENTE (3F) .……………………………………………………..………….

IV. APLICACIÓN DE SOLDADURA DE FILETE EN POSICION SOBRE CABEZA CON MULTIPLES PASADAS (4F) ………………………………………………………………………………………….

SÍNTESIS………………………………………………………………………………………………………………………………

EVALUACIÓN ……………………………………………………………………………………………………………………..

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………………………………………………….

INTRODUCCIÓN. El Módulo VIII contiene información de cómo depositar cordones seriados en uniones de filete mediante el proceso SMAW en las cuatro posiciones (plana 1F, horizontal 2F, vertical ascendente 3F y sobre cabeza 4F). Así mismo se comentan los tipos de técnicas más recomendadas para cada posición con respecto al tipo de electrodo a usar, ya sea E6013, E6010 o E7018. En la sección de evaluación se propone realizar un método de inspección llamado ensayo de fractura, dicho método junto con el de doblez guiado son los métodos de evaluación más comunes que el soldador encontrara a lo largo de su vida, cuya finalidad es determinar la habilidad del soldador para depositar soldadura de calidad y conforme a las normas de soldadura. Es altamente recomendable que al término de cada práctica en sus diferentes posiciones se realice una evaluación mediante este ensayo.

OBJETIVO. Desarrollar la habilidad prĂĄctica para realizar soldaduras en posiciĂłn 1F, 2F, 3F y 4F, mediante cordones seriados. Visualizar la influencia de las tĂŠcnicas de soldeo durante el proceso. Visualizar la naturaleza y comportamiento de los diferentes tipos de electrodos.

I. SOLDADURA DE FILETE EN POSICIÓN PLANA CON MÚLTIPLES PASADAS.

Material y Equipo de Seguridad.

•

Solera de acero de bajo contenido de carbono A36 con las dimensiones 1/4”X2”X6”.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril, discos de corte.

Conocimientos previos. I.

Nomenclatura de la soldadura de filete.

II.

Posiciones de soldadura en filete.

III.

Técnicas de soldeo y su influencia en el material base desde el punto de vista térmico.

Desarrollo. 1. Ajuste de la máquina de soldadura. •

•

Asignando el tipo de corriente según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 C.D, E6013 C.A/C.D y E7018 C.D).

•

Conectando la terminal de tierra a la mesa de trabajo.

•

2. Posición del material base y soldaduras de “refuerzo”. •

Coloque las soleras en la mesa de trabajo a manera de formar la unión en “T” como se muestra.

•

Coloque unos puntos de soldadura en los extremos de las soleras.

•

Coloque unos puntos de soldadura en la base de la solera a fin de unirlo provisoriamente a la mesa de trabajo, lo anterior se realiza con el objetivo de evitar movimientos durante el soldeo, y en caso de que el electrodo se suelde al material base, lo anterior facilita para despegar el electrodo.

3. Aplicación de soldadura en posición 1F, mediante el proceso SMAW. •

Encienda el arco usando cualquiera de las dos técnicas descritas en el Módulo VII.

•

Posicione su electrodo en un ángulo de trabajo de 45° con respecto a la probeta de soldadura y un ángulo de avance positivo de 5° a 10° e inicie el depósito del primer cordón de soldadura.

•

Para el electrodo E6013 use una técnica de zigzag o recto de tal manera que toque cada uno de los bordes de la junta, es altamente recomendable que vaya contando mientras suelda, es decir, mientras suelda cuente un segundo por borde, también es recomendable usar una técnica de soldeo recta.

•

Para el E7018 utilice una longitud de arco pequeña con una técnica de soldeo recta o de látigo, de la misma forma que el anterior vaya contando mientras avanza, espere a que se forme el charco de soldadura y avance suavemente de tal forma que el charco de soldadura lo vaya “persiguiendo”.

•

Para el E6010 utilice una longitud de arco pequeña con una técnica de soldeo de media luna o de látigo.

•

Visualice el charco de soldadura, este será su referencia para su velocidad de soldeo, si suelda demasiado rápido el charco no se formara de manera correcta y dejará discontinuidades en la soldadura. 8

•

Deposite el resto de los cordones alternando los lados como se muestra, esto minimizara la distorsión y el sobrecalentamiento en las soleras.

•

Remueva la escoria al término de cada cordón.

•

Inspeccione la soldadura y consulte con su instructor.

•

Los cordones tienen que tener uniformidad y continuidad, el traslape entre el 2do y el 3er cordón deberá ser visible.

•

Las reanudaciones deberán estar bien hechas, sin abultamientos.

Situación Emergente. •

El electrodo se suelda a la solera durante el proceso de encendido.

Respuesta esperada. •

II. SOLDADURA DE FILETE EN POSICIÓN HORIZONTAL CON MÚLTIPLES PASADAS.

Material y Equipo de Seguridad.

•

Solera de acero de bajo contenido de carbono A36 con las dimensiones 1/4”X2”X6”.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril, discos de corte.

Conocimientos previos. IV.

Nomenclatura de la soldadura de filete.

Posiciones de soldadura en filete.

VI.

Técnicas de soldeo y su influencia en el material base desde el punto de vista térmico.

Desarrollo. 1. Ajuste de la máquina de soldadura. •

•

Asignando el tipo de corriente según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 C.D, E6013 C.A/C.D y E7018 C.D).

•

Conectando la terminal de tierra a la mesa de trabajo.

•

2. Posición del material base y soldaduras de “refuerzo”. •

Coloque las soleras en la mesa de trabajo a manera de formar la unión en “T” como se muestra.

•

Coloque unos puntos de soldadura en los extremos de las soleras.

•

3. Aplicación de soldadura en posición 2F, mediante el proceso SMAW. •

Encienda el arco usando cualquiera de las dos técnicas descritas en el Módulo VII.

•

Posicione su electrodo en un ángulo de trabajo de 45° con respecto a la probeta de soldadura y un ángulo de avance positivo de 5° a 10° e inicie el depósito del primer cordón de soldadura.

•

Para el electrodo E6013 use una técnica de zigzag de tal manera que toque cada uno de los bordes de la junta, es altamente recomendable que vaya contando mientras suelda, es decir, mientras suelda cuente un segundo por borde, también es recomendable usar una técnica de soldeo recta.

•

Para el E6010 utilice una longitud de arco pequeña con una técnica de soldeo de media luna o de látigo.

•

Deposite el resto de los cordones alternando los lados como se muestra, esto minimizara la distorsión y el sobrecalentamiento en las soleras.

•

Remueva la escoria al término de cada cordón.

•

Inspeccione la soldadura y consulte con su instructor.

•

Los cordones tienen que tener uniformidad y continuidad, el traslape entre el 2do y el 3er cordón deberá ser visible.

•

Las reanudaciones deberán estar bien hechas, sin abultamientos.

Situación Emergente. •

El electrodo se suelda a la solera durante el proceso de encendido.

Respuesta esperada. •

III. SOLDADURA DE FILETE EN POSICIÓN VERTICAL CON MÚLTIPLES PASADAS DE MANERA ASCENDENTE.

Material y Equipo de Seguridad.

•

Solera de acero de bajo contenido de carbono A36 con las dimensiones 1/4”X2”X6”.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril, discos de corte.

Conocimientos previos. VII.

Nomenclatura de la soldadura de filete.

VIII.

Posiciones de soldadura en filete.

IX.

Técnicas de soldeo y su influencia en el material base desde el punto de vista térmico.

Desarrollo. 1. Ajuste de la máquina de soldadura. •

•

Asignando el tipo de corriente según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 C.D, E6013 C.A/C.D y E7018 C.D).

•

Conectando la terminal de tierra a la mesa de trabajo.

•

2. Posición del material base y soldaduras de “refuerzo”. •

Coloque las soleras en la mesa de trabajo a manera de formar la unión en “T” como se muestra.

•

Coloque unos puntos de soldadura en los extremos de las soleras.

•

Coloque la probeta de soldadura de manera vertical como se muestra en la figura.

•

Situé la probeta a la altura de su pecho aproximadamente, esto será de gran ayuda durante el soldeo ya que evitara en gran medida la fatiga por estar cargando el maneral.

3. Aplicación de soldadura en posición 3F, mediante el proceso SMAW. •

Encienda el arco usando cualquiera de las dos técnicas descritas en el Módulo VII.

•

Posicione su electrodo en un ángulo de trabajo de 45° con respecto a la probeta de soldadura y un ángulo de avance positivo de 5° a 10° e inicie el depósito del primer cordón de soldadura.

•

Para el E7018 utilice una longitud de arco pequeña con una técnica de soldeo recta o en zigzag con una mínima oscilación, de la misma forma que el anterior vaya contando mientras avanza, espere a que se forme el charco de soldadura y avance suavemente de tal forma que el charco de soldadura lo vaya “persiguiendo”.

•

Para el E6010 utilice una longitud de arco pequeña con una técnica de soldeo de media luna o de látigo.

•

Realice el primer cordón un poco más grande que el segundo y el tercero.

•

Deposite el resto de los cordones alternando los lados como se muestra, esto minimizara la distorsión y el sobrecalentamiento en las soleras.

•

Remueva la escoria al término de cada cordón.

•

Inspeccione la soldadura y consulte con su instructor.

•

Los cordones tienen que tener uniformidad y continuidad, el traslape entre el 2do y el 3er cordón deberá ser visible.

•

Las reanudaciones deberán estar bien hechas, sin abultamientos.

Situación Emergente. •

El electrodo se suelda a la solera durante el proceso de encendido.

Respuesta esperada. •

IV. SOLDADURA DE FILETE EN POSICIÓN SOBRE CABEZA CON MÚLTIPLES PASADAS.

Material y Equipo de Seguridad.

•

Solera de acero de bajo contenido de carbono A36 con las dimensiones 1/4”X2”X6”.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril, discos de corte.

Conocimientos previos. X.

Nomenclatura de la soldadura de filete.

XI.

Posiciones de soldadura en filete.

XII.

Técnicas de soldeo y su influencia en el material base desde el punto de vista térmico.

Desarrollo. 1. Ajuste de la máquina de soldadura. •

•

Asignando el tipo de corriente según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 C.D, E6013 C.A/C.D y E7018 C.D).

•

Conectando la terminal de tierra a la mesa de trabajo.

•

2. Posición del material base y soldaduras de “refuerzo”. •

Coloque las soleras en la mesa de trabajo a manera de formar la unión en “T” como se muestra.

•

Coloque unos puntos de soldadura en los extremos de las soleras.

•

Coloque la probeta de soldadura a 20 cm aproximadamente sobe su cabeza como se muestra en la figura.

3. Aplicación de soldadura en posición 4F, mediante el proceso SMAW. •

Encienda el arco usando cualquiera de las dos técnicas descritas en el Módulo VII.

•

Posicione su electrodo en un ángulo de trabajo de 45° con respecto a la probeta de soldadura y un ángulo de avance positivo de 5° a 10° e inicie el depósito del primer cordón de soldadura.

•

Para el E6010 utilice una longitud de arco pequeña con una técnica de soldeo de media luna o de látigo.

•

Realice el primer cordón un poco más grande que el segundo y el tercero.

•

Remueva la escoria al término de cada cordón.

•

Inspeccione la soldadura y consulte con su instructor.

•

Los cordones tienen que tener uniformidad y continuidad, el traslape entre el 2do y el 3er cordón deberá ser visible.

•

Las reanudaciones deberán estar bien hechas, sin abultamientos.

Situación Emergente. •

El electrodo se suelda a la solera durante el proceso de encendido.

Respuesta esperada. •

SÍNTESIS. •

Es muy importante no perder la longitud de arco mientras se suelda, así como mantener una velocidad de avance constante.

•

Es importante aprender a distinguir cual es el charco de la soldadura, para ello su instructor lo guiara.

•

Recuerde que es muy importante regular el amperaje para cada tipo de electrodo antes de empezar a soldar en la probeta final, como se menciona a lo largo de este manual, un punto de referencia para establecer el amperaje idóneo para cada tipo de electrodo será el que establece la WPS o en su caso el que menciona cada fabricante de electrodos.

EVALUACIÓN. Conocimientos previos. I.

Ensayos Destructivos. Ensayo de Fractura.

II.

Discontinuidades y Defectos. El ensayo de fractura es un método de inspección, cuta finalidad es visualizar la sanidad del elemento soldado, defectos y discontinuidades como son grietas, falta de fusión, inclusiones de escoria, porosidad y socavación pueden ser detectadas por medio de este método de inspección.

Desarrollo. Soldeo de la probeta a ensayar. 1. Ensayo de Fractura o quebrado. •

Ajuste la máquina según corresponda para los electrodos E6013 y E7018.

•

Usando dos soleras de ¼”x2”x6”, suéldelas con una configuración en “T” como se muestra en la figura, dejando una separación de borde a canto de 1/8” aproximadamente. Coloque los puntos de soldadura como se muestra.

•

Usando el electrodo de su preferencia E6013 o E7018 y con los parámetros de soldeo previamente ajustados, usando las técnicas de soldeo previamente mencionadas proceda a soldar en el lado corto de la junta en posición (1F, 2F, 3F o 4F), asegurándose de que el perfil de soldadura terminada sea plano o ligeramente convexo, que tenga uniformidad y continuidad.

•

Realizar el soldeo a lo largo de toda la junta.

•

Una vez terminada la soldadura a lo largo de la junta, se espera un poco a que se enfrié (no sumergir en agua). Una vez con temperatura ambiente se procede a seccionar la junta. Se corta 1” de cada extremo de la junta, de tal forma que la longitud final de la junta soldada sea de 4”. Por norma se seccionan los extremos de la junta ya que se infiere que estas son las zonas con mayor probabilidad de encontrar defectos por inicio y termino de soldeo. Ya con las dimensiones finales en la junta soldada, se procede a aplicar a la probeta una carga por medio de una prensa o por medio del martilleo continuo hasta que la probeta quede completamente paralela a la zona de trabajo.

•

La soldadura no deberá fracturarse, en caso de hacerlo, se procede a visualizar la junta por medio de inspección visual y con base en las normas de aceptabilidad que correspondan. 26

Productos/ Resultados esperados: 2. Inspección Visual: •

La soldadura pasara la prueba si las soleras se doblan hasta llegar a la paralela sin presentar fractura alguna. Si la soldadura se quiebra, deberá cumplir los requerimientos de fusión y se procederá a realizar la inspección visual como sigue:

•

La soldadura debe mostrarse razonablemente uniforme y con continuidad en su apariencia, sin traslapos, grietas ni socavación excesiva. No debe existir porosidad visible.

•

La superficie quebrada de la soldadura debe mostrar fusión en la raíz y no mostrar falta de fusión en los bordes del material base.

•

No puede haber inclusiones de escoria o porosidad visible.

GRIETAS: En inspección visual, una soldadura será aceptable si ésta no presenta grietas, en caso contrario la probeta es rechazada. FUSION: En inspección visual, una soldadura será aceptable si hay completa fusión entre el metal base y el metal de aporte, en caso contrario la probeta es rechazada. INCLUSIONES DE ESCORIA: En inspección visual, una soldadura será aceptable si no hay inclusiones de escoria que excedan de 3mm en un espacio de 3cm2 totales cualesquiera de la junta soldada, en caso contario la probeta es rechazada. POROSIDAD: En inspección visual, una soldadura será aceptable si la porosidad no excede de 1mm máx. y la suma total de los que existan en cualesquier superficie de 20cm2 no exceda de 3mm, en caso contrario se considera rechazada. SOCAVACION: En inspección visual, una soldadura será aceptable, si la socavación no excede de 1mm de ancho y de 1/2mm de profundidad y la suma de todos los defectos es de no más de 5mm en 15 cm2 cualesquiera de la soldadura.

BIBLIOGRAFÍA. •

Larry Jeffus. Soldadura: Principios y Aplicaciones Tomo I, II, III. Editorial Paraninfo 2009.

•

AWS D1.1/D1.1M:2010 Structural Welding Code-Steel.

SOLDADURA I Mรณdulo IX. Corte y armado de la probeta de soldadura para uniones de ranura con bisel simple conforme al estรกndar de competencia EC0320.

Autor: Ing. José Rodrigo Navarrete Posadas Revisión metodológica: Lic. Deaby Carolina Garrido Payán Diseño Editorial: Alejandro Itzáes Suárez Severo

CORTE Y ARMADO DE LA PROBETA DE SOLDADURA PARA UNIONES DE RANURA CON BISEL SIMPLE CONFORME AL ESTÁNDAR DE COMPETENCIA EC0320. Módulo IX. REGISTRO: En trámite. INSTITUTO DE CAPACITACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. GERENCIA DE NORMATIVIDAD DE LA CAPACITACIÓN DEPARTAMENTO DE MATERIAL DIDÁCTICO PRIMERA EDICIÓN: MÉXICO, ICIC, Enero 2018 Queda prohibida su reproducción total o parcial mediante cualquier sistema o método mecánico o electrónico (incluyendo el fotocopiado), la grabación o cualquier sistema de reproducción y almacenamiento de información sin consentimiento por escrito del ICIC.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………………….

OBJETIVO …………………………………………………………………………………………………………….…………….

MÓDULO IX: Corte y armado de la probeta de soldadura para uniones de ranura con bisel simple conforme al estándar de competencia EC0320. I. CORTE DE PLACA DE ACERO A36 MEDIANTE EL PROCESO OFC CONFORME AL ESTANDAR DE COMPETENCIA EC0320 …………………..……………………………….………………….

II. BISELADO Y ARMADO DE LA PROBETA DE SOLDADURA PARA LA CALIFICACION DE SOLDADORES CONFORME AL ESTANDAR DE COMPETENCIA EC0320 …………………………

SÍNTESIS………………………………………………………………………………………………………………………………

EVALUACIÓN ……………………………………………………………………………………………………………………..

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………………………………………………….

INTRODUCCIÓN. El Módulo IX contiene información de cómo hacer uso del equipo de OFC para el corte y biselado de placas con bisel simple. Así mismo se mencionan los criterios de aceptación requeridos que solicita en estándar de competencia EC0320. Se hace énfasis en el uso correcto del equipo con las medidas de seguridad correspondientes

OBJETIVO. El participante desarrollara la habilidad en el manejo del equipo de OFC, desde el armado, uso y desmontaje del equipo mediante el uso de los elementos de seguridad correspondientes. Identificara los elementos a evaluar del estรกndar de competencia EC0320 referentes al corte y el armado de la probeta de soldadura para su posterior soldeo con el proceso SMAW.

I. CORTE Y ARMADO DE LA PROBETA DE SOLDADURA PARA LA CALIFICACION DE SOLDADORES CONFORME AL ESTANDAR DE COMPETENCIA EC0320.

Material y Equipo de Seguridad.

•

Solera de acero de bajo contenido de carbono A36 de 3/8” de espesor

•

Equipo de oxicorte, gas acetileno y oxígeno, numero de boquilla para corte correspondiente al espesor.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril, discos de corte.

Conocimientos previos. I.

Nomenclatura de la soldadura de ranura.

II.

Manejo y Lectura de la WPS.

III.

Equipo de seguridad. Manejo del equipo de oxicorte.

Desarrollo. Corte de placa de acero A36 mediante el proceso de OFC. 1. Colocación del equipo de oxicorte. •

Compruebe que los cilindros están sujetos con una cadena de seguridad, estén colocados de manera vertical y estén a una distancia de trabajo de 5 a 10 metros.

•

Presente las mangueras según los colores asignados por tipo de gas: verde para oxígeno y rojo para acetileno.

•

Teniendo las mangueras de oxígeno y acetileno colocadas al regulador y al soplete para cortar.

•

Usar el número de boquilla de corte, correspondiente al espesor de la placa a cortar.

•

Revisar que las válvulas de apertura y cierre no están dañadas y sean fáciles de abrir.

•

Asegúrese de que las mangueras de acetileno estén libres de roturas, sean rojas y tengan conexiones con rosca izquierda; las mangueras de oxígeno estén libres de roturas, sean de color verde y tengan conexiones con rosca derecha.

•

Revise que los tornillos de ajuste de los reguladores no presenten golpes o estén dañadas sus cuerdas.

•

Compruebe que los manómetros tengan las micas completas y visibles, y que las agujas no se encuentren flojas o sueltas.

•

Revise que los bloqueadores de retroceso de flama en ambos cilindros, cuenten con válvula “check” unidireccional y con las conexiones aseguradas.

•

Verifique que los reductores de presión estén provistos de dos manómetros, uno que indica la presión del contenido del cilindro, y el otro, la presión de trabajo, y que ambos se encuentren en condiciones de uso.

•

Situé las válvulas de los cilindros de oxígeno y acetileno de forma que sus bocas de salida apunten en direcciones opuestas.

•

Evite que las mangueras entren en contacto con superficies calientes, bordes afilados, ángulos vivos.

•

Evite que las mangueras atraviesen vías de circulación de vehículos o personas.

2. Instalación del equipo de oxicorte: •

Abra y cierre la válvula de cada uno de los cilindros durante un segundo, con el fin de eliminar impurezas que se quedan en la válvula.

•

Coloque los reguladores y manómetros correspondientes a cada tipo de gas, con las manos libres de grasa y aceite y apretando las tuercas con una llave española.

•

Coloque los bloqueadores unidireccionales a ambos cilindros, y las válvulas “check” a la manguera en el regulador o soplete.

•

Ponga la manguera roja con rosca izquierda al regulador de gas acetileno, y la verde, con rosca derecha, al regulador de oxígeno.

•

Ponga al soplete la boquilla apropiada, de acuerdo al espesor del material a cortar, con llave de conexiones.

3. Verifica el estado de seguridad del soplete: •

Ubíquese a un lado del regulador del oxígeno y aflojando el tornillo de ajuste de presión, abriendo lentamente y de manera completa la válvula de cilindro de oxígeno.

•

Ubíquese a un lado del regulador del acetileno y aflojando el tornillo de ajuste de presión, abriendo lentamente a un cuarto de vuelta la válvula del cilindro de acetileno.

•

Abra la válvula del oxígeno del soplete apuntando lejos de cualquier fuente de ignición, incluyendo los cilindros; girando lentamente el tornillo ajustador de presión para que permita el paso de oxígeno suficiente, hasta que se logre purgar la manguera.

•

Abra la válvula del acetileno del soplete apuntando lejos de cualquier fuente de ignición, incluyendo los cilindros; girando lentamente el tornillo ajustador de presión para que permita el paso de gas suficiente, hasta que se logre purgar la manguera.

•

Purgue los reguladores de presión con las válvulas abiertas del soplete y aplicando una solución jabonosa, detectando que no existen fugas en las conexiones de la válvula del cilindro y del soplete.

4. Opera el equipo de oxicorte: •

Libere la presión de los reguladores de oxígeno y acetileno, aflojando los tornillos de ajuste o mariposas.

•

Abra lentamente la válvula del tanque de acetileno a 1/4 de vuelta y seleccionando la presión recomendada de acuerdo a tabla de presiones (generalmente con relación 1:4).

•

Abra lentamente la válvula del tanque de oxígeno, completamente y seleccionando la presión recomendada de acuerdo a tabla de presiones, (generalmente con relación 1:4).

•

Abra la válvula de gas acetileno lo suficiente para que escape una cantidad mínima de gas,

•

Encienda el soplete utilizando encendedor de fricción de cazuela “chispa”,

•

Abra la válvula de oxígeno lentamente hasta lograr una mezcla de ambos gases, obteniendo una flama neutra.

•

Evite que las chispas producidas por el soplete alcancen o caigan sobre los cilindros, mangueras o líquidos inflamables.

•

Realice el corte de las placas de acero A36, precalentando el material y posteriormente abrir la palanca de oxígeno para realizar el corte.

•

Realice el corte de las placas con dimensiones finales de 3/8”x3”x8” para cumplir con el estándar de competencia EC0320 y con dimensiones finales de 3/8” x 3” x 7” para cumplir con la norma AWS D1.1.

5. Apagar y desmontar el equipo de corte oxiacetilénico: •

Cierre la válvula del acetileno del soplete.

•

Cierre la válvula del oxígeno del soplete.

•

Cierre las válvulas de los cilindros.

•

Abra las válvulas del soplete para hacer la purga de la presión

•

Afloje los tornillos de ajuste de los reguladores.

•

Desatornille las mangueras de los reguladores.

•

Desatornille los reguladores de los cilindros.

•

Coloque las tapas de protección a los cilindros.

II. BISELADO Y ARMADO DE LA PROBETA DE SOLDADURA PARA LA CALIFICACION DE SOLDADORES CONFORME AL ESTANDAR DE COMPETENCIA EC0320.

Material y Equipo de Seguridad.

•

Placa de acero A36 con dimensiones finales de 3/8” x 3” x 8”.

•

Solera de acero A36 de ¼”x3”.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril, discos de corte y desbaste.

Conocimientos previos. IV.

Nomenclatura de la soldadura de ranura.

Manejo y Lectura de la WPS.

VI.

Equipo de seguridad. Manejo del equipo de oxicorte.

Desarrollo. 1. Dimensiones de la probeta de soldadura. •

En una placa de 3/8” de espesor, se procede a marcarla para obtener las dimensiones de 3” de ancho y 8” de longitud.

•

Una vez cortadas las placas a las dimensiones especificadas, se procede a limpiar de impurezas las soleras, esto puede realizarse con ayuda de esmeril y un cepillo de alambre tipo copa.

2. Biselado de la probeta de soldadura. •

Con las superficies libres de impurezas, se procede a obtener el ángulo de bisel con ayuda del esmeril y una lija de desbaste o disco de desbaste según sea el caso

•

El ángulo de bisel de 35 ° se obtiene con ayuda de un goniómetro o una escuadra falsa y un transportador.

3. Armado de la probeta de soldadura. •

Para la apertura de raíz, que será de 1/8” a 3/16” se usa un electrodo desnudo de 1/8”, recordar que el hombro o cara de la raíz debe ser de 1/8” para la probeta que se usara para la posición 3G y de 3/32” o 1/16” para la probeta que se usara en la posición 4G. Así mismo se preparan los refuerzos y lengüetas de la junta, cuya finalidad es evitar deformaciones durante el soldeo y servir de metal de sacrificio para el inicio y término de la soldadura, respectivamente.

•

Los refuerzos son de dimensiones de ¼”x2”x6” y se bisela en uno de sus cantos para formar una “garganta”.

•

Se coloca un cordón de soldadura de 1” de longitud aproximadamente, entre el material base y los refuerzos, con el objetivo de evitar contracciones y deformaciones durante el soldeo.

•

Por último se preparan las lengüetas con dimensiones de ¼”x3”x3”. Estas se sueldan en los extremos de la probeta por medio de puntos de soldadura. Quedando así nuestra probeta de soldadura.

•

Y así queda armada la probeta de soldadura para la calificación de habilidades con bisel simple sin respaldo conforme al estándar de competencia EC0320, es importante que la probeta este alineada y esté libre de salpicaduras, una limpieza previa antes del soldeo sería lo más recomendable, así mismo es importante revisar que las dimensiones y el ángulo del bisel corresponda a lo que marca la WPS propuesta en el estándar de competencia EC0320.

SÍNTESIS. •

En el estándar de competencia EC0320 se hace un especial énfasis en cuestiones de seguridad, en lo referente al armado, uso y desmontaje del equipo OFC es importante que se realice al pie de la letra como se describe en este MODULO IX, lo anterior debido a que el estándar de competencia está diseñado bajo estrictos estándares de calidad referentes al aspecto de seguridad y se trata de evitar los accidentes en la mayor medida posible.

•

El armado y biselado de la probeta de soldadura siempre va a depender de la WPS que se use en obra, el procedimiento antes descrito es el que se utiliza en el estándar EC0320. Hay que recalcar el hecho de limpiar perfectamente la probeta para que esté libre de impurezas.

EVALUACIÓN. Referente al estándar de competencia EC0320, además de los pasos descritos en los apartados anteriores se deben cumplir ciertos criterios de aceptación que se describirán a continuación: Al final las placas cortadas deben tener las siguientes características • • • • •

Son de las dimensiones especificadas en la EPS Muestran un corte recto Presentan el ángulo de bisel y de ranura, conforme a la EPS Muestran cara de raíz con dimensión especificada en la EPS Presenta ajuste y rectificación el ángulo del bisel y la cara de raíz conforme a la especificación de la EPS

Al final la probeta armada: • •

Está alineada en la superficie plana de las piezas a soldar, y Está libre de salpicaduras.

Instrucciones: Subraye las respuestas correctas. 1. Al encender el soplete para realizar un corte de una placa, la flama adecuada debe ser: a. Flama carburante b. Flama Neutra c. Flama oxidante d. Flama oxigas 2. En el apagado del soplete se recomienda que primero cierres la válvula del: a. Oxígeno b. Mezclador c. Acetileno d. Regulador

BIBLIOGRAFÍA. •

Larry Jeffus. Soldadura: Principios y Aplicaciones Tomo I, II, III. Editorial Paraninfo 2009.

•

AWS D1.1/D1.1M:2010 Structural Welding Code-Steel.

SOLDADURA I Mรณdulo X. Soldadura SMAW: Aplicaciรณn de soldadura en uniones de ranura con bisel simple en aceros al carbono.

Autor: Ing. José Rodrigo Navarrete Posadas Revisión metodológica: Lic. Deaby Carolina Garrido Payán Diseño Editorial: Alejandro Itzáes Suárez Severo

SOLDADURA SMAW: APLICACIÓN DE SOLDADURA EN UNIONES DE RANURA CON BISEL SIMPLE EN ACEROS AL CARBONO. Módulo X. REGISTRO: En trámite. INSTITUTO DE CAPACITACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. GERENCIA DE NORMATIVIDAD DE LA CAPACITACIÓN DEPARTAMENTO DE MATERIAL DIDÁCTICO PRIMERA EDICIÓN: MÉXICO, ICIC, Enero 2018 Queda prohibida su reproducción total o parcial mediante cualquier sistema o método mecánico o electrónico (incluyendo el fotocopiado), la grabación o cualquier sistema de reproducción y almacenamiento de información sin consentimiento por escrito del ICIC.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………………….

OBJETIVO …………………………………………………………………………………………………………….…………….

MÓDULO X: Soldadura SMAW: Aplicación de soldadura en uniones de ranura con bisel simple en aceros al carbono. I. SOLDADURA DE RANURA CON BISEL SIMPLE EN POSICIÓN PLANA CON MÚLTIPLES PASADAS ……………………………………………………………………………………………………………………

II. SOLDADURA DE RANURA CON BISEL SIMPLE EN POSICIÓN HORIZONTAL CON MÚLTIPLES PASADAS …………………………………………………………………………………………………

III. SOLDADURA DE RANURA CON BISEL SIMPLE EN POSICIÓN VERTICAL CON MÚLTIPLES PASADAS DE MANERA ASCENDENTE …………………………………………………………………………

IV. SOLDADURA DE RANURA CON BISEL SIMPLE EN POSICIÓN SOBRE CABEZA CON MÚLTIPLES PASADAS …………………………………………………………………………………………………

V. CRITERIOS DE ACEPTACION PARA EL ESTANDAR DE COMPETENCIA EC0320 ……………..

SÍNTESIS………………………………………………………………………………………………………………………………

EVALUACIÓN ……………………………………………………………………………………………………………………..

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………………………………………………….

INTRODUCCIÓN. El Módulo X contiene información de cómo depositar cordones seriados y anchos en uniones de ranura con bisel simple sin respaldo mediante el proceso SMAW en las cuatro posiciones (plana 1G, horizontal 2G, vertical ascendente 3G y sobre cabeza 4G). Así mismo se comentan los tipos de técnicas más recomendadas para cada posición con respecto al tipo de electrodo a usar, ya sea E6010 o E7018. En la sección de evaluación se recomienda usar el método de inspección visual para detectar discontinuidades o defectos asociados, en dicho apartado se menciona las normas de aceptación conforme la AWS D1.1. Es altamente recomendable que al término de cada práctica en sus diferentes posiciones se realice una evaluación mediante este ensayo.

OBJETIVO. Desarrollar la habilidad prĂĄctica para realizar soldaduras en posiciĂłn 1G, 2G, 3G y 4G, mediante cordones seriados y anchos con electrodos E6010 y E7018 en placas de acero al carbono con bisel simple sin respaldo. Visualizar la influencia de las tĂŠcnicas de soldeo durante el proceso. Visualizar la naturaleza y comportamiento de los diferentes tipos de electrodos.

I. SOLDADURA DE RANURA CON BISEL SIMPLE EN POSICIÓN PLANA CON MÚLTIPLES PASADAS.

Material y Equipo de Seguridad.

•

Máquina de Soldar de CD de 300 amperes, electrodos E6010 de 1/8” y electrodos E7018 de 1/8” extraídos de un horno de conservación (de preferencia) bajo una temperatura de 121°C /250° F.

•

Probeta de soldadura previamente armada en el MODULO XII.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril angular, discos de corte y desbaste.

Conocimientos previos. I.

Nomenclatura de la soldadura de ranura.

II.

Posiciones de soldadura en ranura.

III.

Técnicas de soldeo y su influencia en el material base desde el punto de vista térmico.

Desarrollo. 1. Ajuste de la máquina de soldadura. •

Conectando las terminales a la máquina de soldadura según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 Polaridad Inversa (+), E7018 Polaridad Inversa (+)).

•

Asignando el tipo de corriente según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 C.D y E7018 C.D).

•

Conectando la terminal de tierra a la mesa de trabajo.

•

2. Posición del material base. •

Colocamos la probeta en posición 1G, posición plana.

•

Antes de realizar el soldeo de la placa, se tiene que verificar que se esté trabajando con una polaridad inversa (electrodo al positivo). Regular bien la corriente conforme al electrodo que se esté ocupando (revisar la WPS para ver rango de amperaje). 7

•

Realizar el primer cordón usando el electrodo E6010 a 1/8”. Utilizar un ángulo de trabajo de 90° y un ángulo de avance de empuje de 5° a 10°.

•

Para comenzar el baño de fusión de la soldadura y el metal base, realizaremos un movimiento de media luna o de látigo, se tiene que procurar ir fundiendo los bordes a la vez que se vaya formando el “ojo de llave”.

 TIP 1. Si no se forma el ojo de llave tenemos dos posibilidades; la primera, la más común, es que el amperaje no es el adecuado, nos hace falta más amperaje; la segunda, al realizar el soldeo no se está “ahogando” el electrodo es decir tenemos que tener una longitud de arco corta, es importante que se vaya hundiendo el electrodo en el baño de fusión.  TIP 2. Caso contrario, si el ojo de llave se forma con demasiada rapidez y no se tiene control del mismo, es que el amperaje es demasiado alto, habrá que revisar las condiciones de soldeo.  TIP 3. Al usar el movimiento de “media luna” es importante hacer una pequeña pausa en los bordes para asegurar la buena fusión de los mismos. Una recomendación seria ir contando las pausas que se hacen en los bordes, un segundo por borde. 8

 TIP 4. Se recomienda el movimiento de media luna debido a que con este movimiento es más fácil formar el ojo de llave, sin embargo también se puede realizar un movimiento de látigo. Cuando se tiene más experiencia a veces resulta fácil combinar los dos movimientos según se vaya visualizando las condiciones de soldeo (charco de soldadura).

 TIP 5. Para realizar el movimiento de látigo, se oscila el electrodo un diámetro del mismo hacia arriba y medio diámetro hacia abajo, la finalidad de este movimiento y ventajas del mismo, radica en el control del baño de soldadura, este movimiento generalmente se usa en soldeo vertical ascendente. Es importante dar pausas en cada movimiento para fusionar bien la soldadura con el metal base, de lo contrario aparecerán discontinuidades al finalizar el soldeo. •

Cada que se termine un electrodo se limpia el cráter con esmeril y una piedra de desbaste, una pulgada desde el cráter hacia abajo, posteriormente se inicia el soldeo desde una zona libre de escoria hasta empezar el llenado del cráter.

•

Al finalizar el soldeo del primer cordón se limpia toda la soldadura con el esmeril para retirar toda la escoria, es importante que no haya escoria, la soldadura debe quedar muy limpia.

•

El segundo cordón se realiza con el electrodo E7018, preferentemente extraídos de un horno de conservación bajo una temperatura de 120 °C aproximadamente. La técnica será un movimiento recto. Cada que se termine un electrodo, limpiar el cráter y reiniciar el soldeo nuevamente hasta completar la junta. Limpiar la escoria antes de soldar el tercer cordón.

•

El tercer cordón se realizara con el movimiento de zigzag deteniéndose en los bordes de la junta para evitar discontinuidades y defectos.

•

El ultimo cordón, el de vista, se hará con un movimiento de zigzag, procurando fundir los bordes con un máximo de 1/16”

•

Retirar la escoria y limpiar perfectamente la junta para proceder a realizar los ensayos correspondientes para calificación de habilidades.

Situación Emergente. •

El electrodo se suelda a la solera durante el proceso de encendido.

Respuesta esperada. •

II. SOLDADURA DE RANURA CON BISEL SIMPLE EN POSICIÓN HORIZONTAL CON MÚLTIPLES PASADAS.

Material y Equipo de Seguridad.

•

Máquina de Soldar de CD de 300 amperes, electrodos E6010 de 1/8” y electrodos E7018 de 1/8” extraídos de un horno de conservación (de preferencia) bajo una temperatura de 121°C /250° F.

•

Probeta de soldadura previamente armada en el MODULO XII.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril angular, discos de corte y desbaste.

Conocimientos previos. IV.

Nomenclatura de la soldadura de ranura.

Posiciones de soldadura en ranura.

VI.

Técnicas de soldeo y su influencia en el material base desde el punto de vista térmico.

Desarrollo. 1. Ajuste de la máquina de soldadura. •

Conectando las terminales a la máquina de soldadura según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 Polaridad Inversa (+), E7018 Polaridad Inversa (+)).

•

Asignando el tipo de corriente según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 C.D y E7018 C.D).

•

Conectando la terminal de tierra a la mesa de trabajo.

•

2. Posición del material base. •

Colocamos la probeta en posición 2G, posición horizontal.

•

Realizar el primer cordón usando el electrodo E6010 a 1/8”. Utilizar un ángulo de trabajo de 90° y un ángulo de avance de arrastre de 5° a 10°.

•

 TIP 3. Al usar el movimiento de “media luna” es importante hacer una pequeña pausa en los bordes para asegurar la buena fusión de los mismos. Una recomendación seria ir contando las pausas que se hacen en los bordes, un segundo por borde.  TIP 4. Se recomienda el movimiento de media luna debido a que con este movimiento es más fácil formar el ojo de llave, sin embargo también se puede realizar un movimiento de látigo. Cuando se tiene más experiencia a veces resulta fácil combinar los dos movimientos según se vaya visualizando las condiciones de soldeo (charco de soldadura).

•

Al finalizar el soldeo del primer cordón se limpia toda la soldadura con el esmeril para retirar toda la escoria, es importante que no haya escoria, la soldadura debe quedar muy limpia.

•

El segundo cordón se realiza con el electrodo E7018, preferentemente extraídos de un horno de conservación bajo una temperatura de 120 °C aproximadamente. La técnica será un movimiento de zigzag “W” o recto. Cada que se termine un electrodo, limpiar el cráter y reiniciar el soldeo nuevamente hasta completar la junta. Limpiar la escoria antes de soldar el tercer cordón. Llenar hasta 1/16” del borde del bisel. 14

•

El tercer cordón se realizara con el movimiento de zigzag “W” o recto deteniéndose en los bordes de la junta para evitar discontinuidades y defectos. Llenar hasta 1/16” del borde del bisel.

•

El último cordón, el de vista, se hará con un movimiento de zigzag, procurando fundir los bordes con un máximo de 1/16”. Emplear la misma técnica antes descrita. 15

•

Retirar la escoria y limpiar perfectamente la junta para proceder a realizar los ensayos correspondientes para calificación de habilidades.

Situación Emergente. •

El electrodo se suelda a la solera durante el proceso de encendido.

Respuesta esperada. •

III. SOLDADURA DE RANURA CON BISEL SIMPLE EN POSICIÓN VERTICAL CON MÚLTIPLES PASADAS DE MANERA ASCENDENTE.

Material y Equipo de Seguridad.

•

Máquina de Soldar de CD de 300 amperes, electrodos E6010 de 1/8” y electrodos E7018 de 1/8” extraídos de un horno de conservación (de preferencia) bajo una temperatura de 121°C /250° F.

•

Probeta de soldadura previamente armada en el MODULO XII.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril angular, discos de corte y desbaste.

Conocimientos previos. VII.

Nomenclatura de la soldadura de ranura.

VIII.

Posiciones de soldadura en ranura.

IX.

Técnicas de soldeo y su influencia en el material base desde el punto de vista térmico.

Desarrollo. 1. Ajuste de la máquina de soldadura. •

Conectando las terminales a la máquina de soldadura según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 Polaridad Inversa (+), E7018 Polaridad Inversa (+)).

•

Asignando el tipo de corriente según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 C.D y E7018 C.D).

•

Conectando la terminal de tierra a la mesa de trabajo.

•

2. Posición del material base. •

Colocamos la probeta en posición 3G, posición vertical, a la altura del pecho aproximadamente.

•

Realizar el primer cordón usando el electrodo E6010 a 1/8”. Utilizar un ángulo de trabajo de 90° y un ángulo de avance de arrastre de 5° a 10°.

•

los dos movimientos según se vaya visualizando las condiciones de soldeo (charco de soldadura).

•

Al finalizar el soldeo del primer cordón se limpia toda la soldadura con el esmeril para retirar toda la escoria, es importante que no haya escoria, la soldadura debe quedar muy limpia.

•

El segundo cordón se realiza con el electrodo E7018, preferentemente extraídos de un horno de conservación bajo una temperatura de 120 °C aproximadamente. La técnica será un movimiento de zigzag. Cada que se termine un electrodo, limpiar el cráter y reiniciar el soldeo nuevamente hasta completar la junta. Limpiar la escoria antes de soldar el tercer cordón. Llenar hasta 1/16” del borde del bisel.

•

El tercer cordón se realizara con el movimiento de zigzag “W” deteniéndose en los bordes de la junta para evitar discontinuidades y defectos. Llenar hasta 1/16” del borde del bisel.

•

Esta posición también puede ser soldada mediante cordones seriados tal como si fuera la posición 2G.

•

Retirar la escoria y limpiar perfectamente la junta para proceder a realizar los ensayos correspondientes para calificación de habilidades.

Situación Emergente. •

El electrodo se suelda a la solera durante el proceso de encendido.

Respuesta esperada. •

IV. SOLDADURA DE RANURA CON BISEL SIMPLE EN POSICIÓN SOBRE CABEZA CON MÚLTIPLES PASADAS.

Material y Equipo de Seguridad.

•

Máquina de Soldar de CD de 300 amperes, electrodos E6010 de 1/8” y electrodos E7018 de 1/8” extraídos de un horno de conservación (de preferencia) bajo una temperatura de 121°C /250° F.

•

Probeta de soldadura previamente armada en el MODULO X.

•

Herramientas: cepillo de alambre, pinzas de mecánico, pinzas posicionadoras, flexómetro, piqueta, martillo, cincel, esmeril angular, discos de corte y desbaste.

Conocimientos previos. X.

Nomenclatura de la soldadura de ranura.

XI.

Posiciones de soldadura en ranura.

XII.

Técnicas de soldeo y su influencia en el material base desde el punto de vista térmico.

Desarrollo. 1. Ajuste de la máquina de soldadura. •

Conectando las terminales a la máquina de soldadura según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 Polaridad Inversa (+), E7018 Polaridad Inversa (+)).

•

Asignando el tipo de corriente según corresponda para cada tipo de electrodo a utilizar. (E6010 C.D y E7018 C.D).

•

Conectando la terminal de tierra a la mesa de trabajo.

•

2. Posición del material base. •

Colocamos la probeta en posición 4G, posición vertical, a la altura del pecho aproximadamente.

•

Realizar el primer cordón usando el electrodo E6010 a 1/8”. Utilizar un ángulo de trabajo de 90° y un ángulo de avance de arrastre de 5° a 10°.

•

soldadura).

 TIP 5. Para realizar el movimiento de látigo, se oscila el electrodo un diámetro del mismo hacia la dirección de avance y medio diámetro hacia el lado contrario, la finalidad de este movimiento y ventajas del mismo, radica en el control del baño de soldadura. Es importante dar pausas en cada movimiento para fusionar bien la soldadura con el metal base, de lo contrario aparecerán discontinuidades al finalizar el soldeo.  TIP 6. En esta posición es muy importante el hombro que se le dé a la junta, este tiene que ser por debajo del 1/8”, aproximadamente de 3/32” o 1/16”, lo anterior para que exista una buena penetración ya que debido a la acción de la gravedad la soldadura tiende a caerse y no se logra una buena penetración. •

•

Al finalizar el soldeo del primer cordón se limpia toda la soldadura con el esmeril para retirar toda la escoria, es importante que no haya escoria, la soldadura debe quedar muy limpia.

•

El tercer cordón se realizara con el movimiento recto con mínima oscilación es importante tener una buena velocidad de avance para evitar discontinuidades y defectos. Llenar hasta 1/16” del borde del bisel.

•

El resto de los cordones se realizan con la misma técnica antes descrita, llenar hasta 1/16” del borde del bisel, importante retirar la escoria cada vez que se termine un cordón y antes de proceder a realizar el siguiente.

•

Retirar la escoria y limpiar perfectamente la junta para proceder a realizar los ensayos correspondientes para calificación de habilidades.

Situación Emergente. •

El electrodo se suelda a la solera durante el proceso de encendido.

Respuesta esperada. •

V. CRITERIOS DE ACEPTACION PARA EL ESTANDAR DE COMPETENCIA EC0320. Para cumplir satisfactoriamente el estándar EC0320 se necesita presentar dos probetas soldadas una en posición 3G y la otra en 4G, dichas probetas tienen que cumplir con ciertos criterios de aceptación, los cuales son examinados por medio de inspección visual. La probeta soldada en posición 3G: • • • • • • • • • • •

Cumple con las dimensiones establecidas en la EPS Presenta ausencia de socavación, Muestra fusión completa, Presenta penetración completa, Muestra ausencia de incrustaciones de escoria atrapada en el interior de la soldadura, Está libre de proyecciones de soldadura, Cumple con las especificaciones para el refuerzo de soldadura de cara, Cumple con las especificaciones para el refuerzo de soldadura de cara de raíz, Está exenta de porosidades Está libre de inclusiones de escoria y Presenta prueba de soldadura de ranura en unión directa 3G

La probeta soldada en posición 4G: • • • • • • • • • • •

SÍNTESIS. •

Es muy importante no perder la longitud de arco mientras se suelda, sobre todo en la posición sobre cabeza, busque una posición en la cual se mantenga cómodo a lo largo y durante todo el soldeo, mantenga una velocidad de avance constante.

•

Es importante aprender a distinguir cual es el charco de la soldadura, para ello su instructor lo guiara.

•

En la posición sobre cabeza no olvide preparar muy bien su bisel de tal forma que el hombro este por debajo del 1/8”.

•

EVALUACIÓN. Conocimientos previos. I.

Inspección Visual.

II.

Desarrollo. Soldeo de la probeta a ensayar. 1. Inspección visual. •

Al término de cada probeta soldada inspeccione la calidad de la junta bajo las siguientes normas.

Normas de Aceptabilidad. •

Las superficies soldadas no deben presentar defectos ni discontinuidades conforme al código de aplicación en cuestión.

•

Para soldaduras a tope de ranura, los siguientes defectos son inaceptables:

Grietas: Una soldadura será aceptada después de una inspección visual si muestra no tener grietas. Falta de fusión: Una soldadura será aceptada después de la inspección visual si muestra que hay fusión completa entre el metal de soldadura y el metal base. Inclusión de escoria: Una soldadura será aceptada después de la inspección visual si no hay inclusiones de escoria que excedan de 1/8” en 6”de cualquier soldadura. Penetración incompleta: La raíz de la soldadura será aceptada después de la inspección visual si no tiene indicios de una penetración incompleta de la junta.

Porosidad: Una soldadura será aceptada después de la inspección visual si la porosidad no excede de 1/16” máximo y no tiene más del total combinado de 1/8” en cualquier pulgada cuadrada de soldadura. Socavación: Una soldadura será aceptada después de la inspección visual si la socavación no excede de 1/32” de ancho, 1/32” de profundidad y no tiene más de un total combinado de 2” en cualquier soldadura de 6”. Refuerzo: Una soldadura será aceptada después de la inspección visual si el refuerzo de la cara y raíz no exceda la dimensión especificada y muestra una transición gradual a la superficie del metal base. Cualquier refuerzo debe entremezclarse suavemente en la placa o superficie previamente soldada con las áreas de transición sin socavación en el borde de la soldadura. Refuerzo de la raíz: Deberá ser al ras con la superficie del metal base como mínimo, a 1/16” como máximo. Refuerzo de la cara: Deberá ser al ras con la superficie del metal base como mínimo, a 1/8” como máximo.

BIBLIOGRAFÍA. •

Larry Jeffus. Soldadura: Principios y Aplicaciones Tomo I, II, III. Editorial Paraninfo 2009.

•

AWS D1.1/D1.1M:2010 Structural Welding Code-Steel.

SOLDADURA I Glosario de tĂŠrminos usados en soldadura industrial.

Autor: Ing. José Rodrigo Navarrete Posadas Revisión metodológica: Lic. Deaby Carolina Garrido Payán Diseño Editorial: Alejandro Itzáes Suárez Severo

GLOSARIO DE TERMINOS USADOS EN SOLDADURA INDUSTRIAL. REGISTRO: En trámite. INSTITUTO DE CAPACITACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. GERENCIA DE NORMATIVIDAD DE LA CAPACITACIÓN DEPARTAMENTO DE MATERIAL DIDÁCTICO PRIMERA EDICIÓN: MÉXICO, ICIC, Enero 2018 Queda prohibida su reproducción total o parcial mediante cualquier sistema o método mecánico o electrónico (incluyendo el fotocopiado), la grabación o cualquier sistema de reproducción y almacenamiento de información sin consentimiento por escrito del ICIC.

GLOSARIO DE TÉRMINOS USADOS EN SOLDADURA INDUSTRIAL. A continuación se indican las definiciones de los términos más comunes relacionados con la soldadura, que son específicos de la Sección IX del Código ASME y que están incluidos en el documento de la American Welding Society, AWS A 3.0, “Términos y Definiciones Estándares de Soldadura”. Soldadura de costura al arco (Arc seam weld). Una soldadura de costura realizada mediante el proceso de soldadura al arco. Soldadura por puntos al arco (Arc spot weld). Una soldadura por puntos realizada mediante el proceso de soldadura al arco. Golpe de arco (Arc strike). Cualquier discontinuidad accidental resultante de un arco, que consiste en cualquier zona de metal refundido, metal afectado por el calor o en cualquier cambio en el perfil superficial de algún objeto metálico. El arco puede ser causado por electrodos de soldadura al arco, yugos de inspección por partículas magnéticas o cables eléctricos desgastados. Soldadura al arco (Arc welding). Un grupo de procesos de soldadura en donde la coalescencia se produce por calentamiento con uno o varios arcos, con o sin aplicación de presión y con o sin uso de metal de aporte. Como soldado (As-welded). Adjetivo referido a la condición del metal de soldadura, juntas soldadas y soldaduras después de la soldadura pero antes de cualquier tratamiento térmico, mecánico o químico. Carboneado (Backgouging). La remoción de metal de soldadura y metal base del lado de la raíz de la unión para facilitar la fusión y la penetración completa de cualquier soldadura subsiguiente realizada en ese lado. Respaldo (Backing). Material colocado en la raíz de una junta de soldadura con el propósito de soportar el metal de soldadura fundido a fin de facilitar la penetración completa en la junta. El material puede o no puede fundirse en la junta. Gas de respaldo (Backing gas). Un gas, tal como el argón, helio, nitrógeno o gas reactivo, el cual es empleado para excluir el oxígeno del lado de la raíz (lado opuesto al de soldadura) de la junta. Metal base (Base metal). Es el metal o aleación que es sometido al proceso de soldadura. Soldadura Fuerte (Brazing). Un grupo de procesos de unión de metales que producen coalescencia de materiales mediante su calentamiento hasta una temperatura adecuada y mediante el uso de un metal de aporte con una temperatura líquidus superior a 840 ºF pero inferior a la temperatura solidus del (los) material(es) base. El metal de aporte es distribuido entre las superficies bien ajustadas de la junta por efecto de la acción capilar. Soldadura fuerte por inmersión (Brazing, dip (DB)). Un proceso de soldadura fuerte en el cual el calor requerido es proporcionado por un baño metálico o químico fundido. Cuando se emplea un baño

químico fundido, el baño puede actuar como fundente; cuando se emplea un baño metálico fundido, el mismo proporciona el metal de aporte. Soldadura fuerte en horno (Brazing, furnace (FB)). Un proceso de soldadura fuerte en el cual las piezas son colocadas en el interior de un horno y calentadas hasta la temperatura de soldadura. Soldadura fuerte por inducción (Brazing, induction (IB)). Un proceso de soldadura fuerte que emplea el calor generado por la resistencia de las piezas de trabajo a la corriente eléctrica inducida. Soldadura fuerte manual (Brazing, manual). Operación de soldadura fuerte realizada y controlada completamente de forma manual. Soldadura fuerte de resistencia (Brazing, resistance (RB)). Un proceso de soldadura fuerte que emplea el calor generado por la resistencia al flujo de corriente eléctrica en un circuito en el cual las piezas de trabajo están incluidas. Soldadura fuerte semiautomática (Brazing, semiautomatic). Soldadura fuerte con un equipo el cual controla solo la alimentación del metal de aporte. El avance de la soldadura es controlado manualmente. Soldadura fuerte con soplete (Brazing, torch (TB)). Un proceso de soldadura fuerte que emplea el calor proveniente de una flama de gas combustible. Operador de soldadura fuerte (Brazing operador). El individuo que opera las máquinas o los equipos automáticos de soldadura fuerte. Intervalo de temperatura de soldadura fuerte (Brazing temperature range). El intervalo de temperatura en el cual puede llevarse a cabo la soldadura fuerte. Junta a tope (Butt joint). Una junta entre dos miembros alineados aproximadamente en el mismo plano. Enmantequillado (Buttering). La adición de material, mediante soldadura, sobre una o ambas superficies de una junta, antes de la preparación de la misma para la soldadura final, con el propósito de proporcionar un depósito adecuado de soldadura de transición para la posterior realización de la junta. Fusión completa (Complete fusion). Fusión que ha ocurrido sobre las superficies completas del material base a soldar y entre todas las capas y cordones. Inserto consumible (Consumable insert). Metal de aporte que es colocado en la raíz de la junta antes de la soldadura a fin de que sea fundido completamente en la raíz para formar parte de la soldadura final. Tubo de contacto (Contact tube). Dispositivo que transfiere la corriente a un electrodo continuo. Junta de esquina (Corner joint). Una junta entre dos miembros localizados aproximadamente formando un ángulo recto entre ellos para formar una L. Cupón (Coupon). Material de ensayo.

Grieta (Crack). Una discontinuidad de tipo fractura caracterizada por un extremo agudo y elevada razón longitud/ancho. Discontinuidad (Discontinuity). Una interrupción de la estructura típica del material, tal como falta de homogeneidad en sus características mecánicas, metalúrgicas o físicas. Una discontinuidad no es necesariamente un defecto. Ver también defecto e imperfección. Defecto (Defect). Discontinuidad que por naturaleza o efecto acumulado (por ejemplo, longitud total de grieta) deja una parte o producto incapaz de cumplir los estándares o especificaciones mínimos de aceptación aplicables. Corriente directa electrodo negativo (Direct current electrode negative (DCEN)). Arreglo de las conexiones de soldadura al arco con corriente continua en la cual el electrodo es el polo negativo y la pieza de trabajo es el polo positivo del arco. Corriente directa electrodo negativo (Direct current electrode positive (DCEP)). Arreglo de las conexiones de soldadura al arco con corriente continua en la cual el electrodo es el polo positivo y la pieza de trabajo es el polo negativo del arco. Junta con soldadura doble (Double-welded joint). Una junta que es soldada por ambos lados. Junta de solape con soldadura doble (Double-welded lap joint). Una junta de solape en la cual los bordes superpuestos de los miembros a unir son soldados a lo largo de los bordes de ambos miembros. Electrodo de soldadura al arco (Electrode, arc welding). Un componente del circuito de soldadura a través del cual es conducida la corriente eléctrica. Electrodo desnudo (Electrode, bare). Un electrodo metálico consumible que ha sido producido en forma de alambre, cinta o varilla sin revestimiento excluyendo al revestimiento incidental al proceso de fabricación o preservación. Electrodo de carbono (Electrode, carbon). Un electrodo de material no consumible usado en soldadura y corte al arco, que consiste en una varilla de grafito o carbono, el cual puede estar revestido de cobre u otros materiales. Electrodo revestido (Electrode, covered). Electrodo metálico de aporte compuesto cuyo núcleo puede ser un electrodo de varilla o de núcleo metálico al cual se le ha aplicado un revestimiento suficiente para proporcionar una capa de escoria sobre el metal de soldadura. El revestimiento puede contener materiales que cumplen funciones de protección contar la atmósfera, desoxidación y estabilización del arco así como de fuente de adiciones metálicas a la soldadura. Electrodo de soldadura por electroescoria (Electrode, electroslag welding). Metal de aporte incluido en el circuito de soldadura a través del cual la corriente es conducida entre el dispositivo guía del electrodo y la escoria fundida.

Electrodo con núcleo fundente (Electrode, flux-cored). Electrodo metálico de aporte formado por un tubo de metal u otra configuración hueca que contiene los ingredientes aleantes que cumplen funciones de atmósfera de protección, desoxidación, estabilización de arco y formación de escoria. Los materiales aleantes pueden estar incluidos en el núcleo. Puede o no usar protección gaseosa externa. Electrodo metálico (Electrode, metal). Un electrodo metálico consumible o no consumible usado en soldadura al arco y corte que consiste en un alambre o varilla de metal que ha sido fabricado por cualquier método y que puede o no tener revestimiento. Electrodo con núcleo metálico (Electrode, metal-cored). Electrodo metálico de aporte compuesto formado por un tubo de metal u otra configuración hueca que contiene los ingredientes aleantes. Pueden incluirse cantidades menores de ingredientes que cumplen funciones de estabilización de arco y remoción de óxidos. Puede o no usar protección gaseosa externa. Electrodo de tungsteno (Electrode, tungsten). Un electrodo no consumible empleado en soldadura o corte al arco y rociado por plasma, fabricado principalmente de tungsteno. Alimentación lateral (Face feed). Aplicación de metal de aporte al lado de la cara de una junta. Número ferrítico (Ferrite number). Valor arbitrario y estandarizado que designa el contenido de ferrita del metal de soldadura de acero inoxidable austenítico. Debería utilizarse en lugar del porcentaje de ferrita o del porcentaje en volumen de ferrita en base a un reemplazo directo. Ver la última edición de AWS A 4.2, Procedimiento estándar para la calibración de instrumentos magnéticos para medir el contenido de ferrita delta de metal de soldadura de acero inoxidable austenítico. Metal de aporte (Filler metal). Metal o aleación a ser adicionada durante la fabricación de una junta por soldadura, soldadura fuerte o soldadura blanda. Metal de aporte para soldadura fuerte (Filler metal, brazing). Metal o aleación usada como metal de aporte en soldadura fuerte que posee una temperatura líquidus superior a 450 ºC (840 ºF) pero inferior a la temperatura solidus del metal base. Metal de aporte en polvo (Filler metal, powder). Metal de aporte en forma de partículas. Soldadura a filete (Fillet weld). Una soldadura de sección transversal aproximadamente triangular que une dos superficies colocadas en ángulo recto en una junta de solape, junta T o junta de esquina. Fundente “soldadura/soldadura fuerte” (Flux (welding/brazing)). Material usado para disolver, prevenir o facilitar la remoción de óxidos u otras substancias superficiales indeseables. Puede actuar para estabilizar el arco, proteger el depósito fundido y puede o no generar gases de protección mediante su descomposición. Fundente activo “soldadura por arco sumergido” (Flux active, SAW). Fundente a partir del cual la cantidad de elementos depositados en el metal de soldadura es dependiente de las condiciones de soldadura, principalmente el voltaje del arco.

Fundente de aleación “soldadura por arco sumergido” (Flux alloy, SAW). Fundente que proporciona elementos de aleación en el depósito de metal de soldadura. Fundente neutro “soldadura por arco sumergido” (Flux neutral, SAW). Fundente que no causará un cambio significativo en la composición del metal de soldadura cuando ocurre un cambio importante en el voltaje del arco. Cubierta de fundente (Flux cover). Capa de fundente fundido sobre el baño de metal de aporte fundido. Frecuencia (Frequency). El número de ciclos completos que realiza el cabezal oscilante en un minuto u otro incremento de tiempo especificado. Gas combustible (Fuel gas). Un gas tal como acetileno, gas natural, hidrógeno, propano, propano de metil-acetileno estabilizado y otros combustibles normalmente usados con oxígeno en uno de los procesos por oxicombustible y para calentamiento. Depósito rociado fundido “rociado térmico” (Fused spray deposit (thermal spraying)). Depósito por rociado térmico autofundente que subsecuentemente es calentado para lograr la coalescencia entre él mismo y el substrato. Fusión “soldadura por fusión” (Fusion (fusion welding)). La fusión conjunta entre el metal de aporte y el metal base o del metal base únicamente para producir una soldadura. Superficie de fusión (Fusion face)). Superficie del metal base que será fundida durante la soldadura. Línea de fusión (Fusion line). Término no estandarizado para la interfase de soldadura. Respaldo gaseoso (Gas backing). Gas de respaldo. Transferencia globular “soldadura al arco” (Globular transfer (arc welding)). Tipo de transferencia metálica en la cual el metal de aporte fundido se transfiere a través del arco en forma de gotas grandes. Soldadura de ranura (Groove weld). Soldadura realizada en una ranura de un solo miembro o en la ranura entre dos miembros a ser soldados. Los tipos estándares de este tipo de soldadura son los siguientes: • • • • • • • • • •

Soldadura de ranura cuadrada. Soldadura de ranura en V sencilla. Soldadura de ranura en bisel sencilla. Soldadura de ranura en U sencilla. Soldadura de ranura en J sencilla. Soldadura de ranura de bisel y acampanada sencilla. Soldadura de ranura acampanada sencilla. Soldadura de ranura en V doble. Soldadura de ranura en bisel doble. Soldadura de ranura en U doble.

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Soldadura de ranura en J doble. Soldadura de ranura de bisel y acampanada doble. Soldadura de ranura acampanada doble.

Zona afectada por el calor (Heat-affected zone). La porción de metal base que no ha sido fundida, pero cuyas propiedades mecánicas o microestructura han sido alteradas por el calor generado durante la soldadura o el corte. Temperatura entre pases (Interpass temperature). La mayor temperatura en la junta de soldadura inmediatamente antes de la soldadura, o en el caso de soldaduras de múltiples pasadas, la mayor temperatura en la sección del metal de soldadura depositado previamente, inmediatamente antes de que se inicie la deposición del siguiente pase. Junta (Joint). La unión o empalme de piezas o de los bordes de las piezas que seran soldadas o han sido soldadas. Penetración de la junta (Joint penetration). La distancia a la cual el metal de soldadura se extiende desde la superficie de soldadura hacia el interior de la junta, exclusivo para refuerzo de soldadura. Soldadura de cerradura (Keyhole welding). Técnica en la cual una fuente de calor concentrado penetra parcial o completamente a través de la pieza de trabajo, formando un orificio en forma de cerradura en el extremo del depósito fundido de soldadura. A medida que la fuente de calor avanza, el metal fundido llena por detrás del orificio para formar el cordón. Solape o superposición (Lap or overlap). Distancia medida entre los bordes de dos chapas cuando se superponen para formar la junta. Junta de solape (Lap joint). Una junta entre dos miembros superpuestos en planos paralelos. Fusión (Melt-in). Técnica de soldadura en la cual la intensidad de una fuente de calor se encuentra ajustada de tal forma que un pase de soldadura puede producirse a partir de metal de aporte adicionado al extremo del metal de soldadura fundido. Revestimiento (Overlay). Término no estándar, usado en la Sección IX del código ASME para recubrimientos. Revestimiento de metal de soldadura resistente a la corrosión (Overlay, corrosion-resistant weld metal). Deposición de una o más capas de metal de soldadura en la superficie de un material base para mejorar las propiedades de resistencia a la corrosión de la superficie. Revestimiento de metal de soldadura duro (Overlay, hardfacing weld metal). Deposición de una o más capas de metal de soldadura en la superficie de un material base para mejorar las propiedades de resistencia al desgaste de la superficie. Pase (Pass). Una progresión individual de una operación de soldadura o revestimiento a lo largo de una junta, depósito de soldadura o substrato. El resultado de un pase es un cordón de soldadura o una capa.

Pase de cubierta (Pass, cover). Pase o pases finales de cubierta sobre la superficie de una soldadura. Pase de corrección (Pass, wash). Pase para corregir aberraciones superficiales menores y/o preparar la superficie para evaluación no destructiva. Ensayo de desgarre (Peel test). Método destructivo de ensayo que separa mecánicamente una junta de solape mediante desgarre. Martillado (Peening). Trabajado mecánico de metales empleando carga de impacto. Polaridad inversa (Polarity, reverse). El arreglo de las conexiones de soldadura al arco por corriente directa con la pieza a soldar como polo negativo y el electrodo como polo positivo del arco de soldadura; un sinónimo para corriente directa con electrodo positivo. Soldadura de tapón (Plug weld). Soldadura realizada en un orificio circular o con otra forma geométrica (como una soldadura de ranura cuadrada) en un miembro de una junta de solape o T, que une ese miembro con el otro. Las paredes del orificio pueden o no ser paralelas, y el orificio puede ser llenado parcial o completamente con metal de soldadura. (Un orifico soldado a filete o una soldadura de punto no deberán incluirse en esta definición). Polaridad directa (Polarity, straight). El arreglo de las conexiones de soldadura al arco por corriente directa con la pieza a soldar como polo positivo y el electrodo como polo negativo del arco de soldadura; un sinónimo para corriente directa con electrodo negativo. Postcalentamiento (Postheating). Aplicación de calor a un montaje o ensamble después de la soldadora, soldadura fuerte, soldadura blanda, rociado térmico o corte térmico. Tratamiento térmico postsoldadura (Postweld heat treatment). Cualquier tratamiento térmico posterior a la soldadura. Polvo (Powder). Metal de aporte en polvo. Mantenimiento de precalentamiento (Preheat maintenance). Práctica de mantenimiento de la temperatura de precalentamiento mínima especificada o de alguna temperatura mayor especificada durante algún intervalo de tiempo requerido después de finalizada la soldadura o rociado térmico o hasta que sea iniciado el tratamiento térmico postsoldadura. Temperatura de precalentamiento (Preheat temperature). La temperatura mínima en la preparación de la junta inmediatamente antes de del proceso de soldadura; o en el caso de soldadura de múltiples pases, le temperatura mínima en la sección del metal de soldadura depositado previamente, inmediatamente antes de la soldadura. Precalentamiento (Preheating). La aplicación de calor al metal base inmediatamente antes de una operación de soldadura o corte para lograr una temperatura de precalentamiento mínima especificada.

Soldadura por energía pulsada (Pulsed power welding). Cualquier método de soldadura al arco en el cual la energía es programada cíclicamente en pulsos de forma tal que puedan utilizarse valores efectivos pero de corta duración de un parámetro. Tales valores son notablemente diferentes del valor promedio del parámetro. Algunos términos equivalentes son soldadura por corriente o voltaje pulsado. Soldadura por rociado pulsada (Pulsed spray welding). Una variación del proceso de soldadura al arco en la cual la corriente es pulsada para utilizar las ventajas de la transferencia por rociado con valores de corriente promedio iguales o inferiores a la corriente de transición entre transferencia globular y por rociado. Junta de ranura (Rabbet joint). El diseño típico de la junta con ranura a soldar. Retenedor (Retainer). Material no consumible, metálico o no metálico, empleado para contener o dar forma al metal de soldadura fundido. Soldadura de sellado (Seal weld). Cualquier soldadura diseñada principalmente para proporcionar un grado específico de ajuste para evitar fugas. Soldadura de costura (Seam weld). Soldadura continua realizada entre o sobre miembros superpuestos en la cual la coalescencia puede iniciarse y ocurrir sobre ambas superficies adyacentes o provenir de una de la superficie de uno de los miembros. La soldadura continua puede consistir de un cordón de soldadura sencillo o de soldadura de punto superpuestas. Transferencia por corto circuito “soldadura al arco con protección gaseosa y electrodo revestido” (Short circuiting transfer (gas metal-arc welding)). Transferencia metálica en la cual el metal fundido de un electrodo consumible es depositada durante corto circuitos repetidos. Junta sencilla (Single welded joint). Junta soldada desde un solo lado. Junta de solape sencilla (Single-welded lap joint). Una junta de solape en la cual los bordes superpuestos de los miembros a unir son soldados a lo largo del borde de uno de los miembros solamente. Inclusión de escoria (Slag inclusión). Material sólido no metálico atrapado en el metal de soldadura o entre el metal de soldadura y el metal base. Espécimen (Specimen). Se refiere al espécimen de ensayo. Soldadura de puntos (Spot weld). Soldadura realizada entre o sobre miembros superpuestos en la cual la coalescencia puede comenzar y ocurrir entre las superficies adyacentes o puede provenir de la superficie exterior de uno de los miembros. La sección transversal de la soldadura es aproximadamente circular. Fusión por rociado (Spray-fuse). Técnica de rociado térmico en la cual el depósito es recalentado para fundir las partículas y formar un enlace metalúrgico con el substrato.

Transferencia por rociado “soldadura al arco” (Spray transfer (arc welding)). Transferencia metálica en la cual el metal fundido proveniente del electrodo consumible es impulsada axialmente a través del arco en forma de pequeñas gotas. Cordón recto (Stringer bead). Cordón soldado formado sin oscilación apreciable. Revestimiento superficial (Surfacing). Aplicación mediante soldadura, soldadura fuerte o rociado térmico de una o varias capas de material a una superficie para obtener propiedades o dimensiones deseadas. Junta en T (Tee joint (T)). Junta entre dos miembros localizados aproximadamente en ángulo recto en forma de T. Cupón de ensayo (Test coupon). Ensamble por soldadura o soldadura fuerte para ensayos de calificación de procedimiento o desempeño. El cupón puede ser cualquier producto (chapa, tubería, tubo, etc.) y puede ser una soldadura a filete, revestimiento, depósito de soldadura, etc. Garganta real (filete), (Throat, actual (of fillet)). La distancia mas corta entre la raíz y la cara de la soldadura a filete. Espécimen de ensayo (Test specimen). Sección de un cupón de prueba para un ensayo específico. El espécimen puede ser para ensayo de doblez, tensión, impacto, análisis químico, metalográfico, etc. Un espécimen puede ser un cupón completo de ensayo. Corte térmico (Thermal cutting (TC)). Grupo de procesos de corte que separa o remueve metal mediante calentamiento, quemado o vaporización localizada de las piezas de trabajo. Garganta efectiva (filete), (Throat, effective (of fillet)). Distancia mínima desde la cara del filete, menos cualquier convexidad, hasta la raíz de la soldadura. En el caso de soldaduras de filete combinadas con soldadura de ranura, se deberá tomar en cuenta la raíz de la soldadura de ranura. Garganta teórica (filete) Throat, theoretical (of fillet). Distancia desde el inicio de la raíz de la unión perpendicular a la hipotenusa del triángulo recto mas grande que puede ser inscrito dentro de la sección transversal de una soldadura a filete. Esta dimensión se basa en la suposición de que la apertura de la raíz es igual a cero. Socavadura (Undercut). Una ranura fundida en el metal base adyacente al talón o raíz de la soldadura sin rellenar con metal de soldadura. Cordón ondulado (Weave bead). Para procesos manuales o automáticos, un cordón de soldadura formado empleando oscilación. Ondeado (Weaving). Técnica de soldadura en la cual la fuente de energía se oscila transversalmente a medida que se progresa a lo largo de la soldadura.

Soldadura (Weld). Coalescencia localizada de metales o no metales producida por calentamiento de los materiales hasta la temperatura de soldadura con a sin aplicación de presión o producida por la aplicación de presión únicamente y con o sin empleo de material consumible. Soldadura autógena (Weld, autogenous). Soldadura de fusión realizada sin metal de aporte. Cordón de soldadura (Weld bead). Depósito de soldadura resultante de un pase. Cara de la soldadura (Weld face). Superficie expuesta de una soldadura en el lado desde el cual se realizó la soldadura. Interfase de soldadura (Weld interface). La interfase entre el metal de soldadura y el metal base en una soldadura por fusión. Metal de soldadura (Weld metal). Metal en una soldadura por fusión que consiste en la parte del metal base y del metal de aporte que se funden durante la soldadura. Refuerzo de la soldadura (Weld reinforcement). Metal de soldadura en la cara o raíz de una soldadura de ranura en exceso del metal necesario para un tamaño específico de soldadura. Tamaño de la soldadura “soldaduras de ranura” (Weld size: groove welds). La profundidad de ranura incluyendo cualquier penetración más allá del biselado, resultante en la dimensión de la soldadura que soporta la resistencia. Tamaño de la soldadura “para soldaduras a filete con catetos iguales” (Weld size: for equal leg fillet welds). Longitudes del cateto del mayor triángulo isósceles que puede inscribirse en la sección transversal de la soldadura. Tamaño de la soldadura “para soldaduras a filete con catetos diferentes” (Weld size: for unequal leg fillet welds). Longitudes de los catetos del mayor triángulo isósceles que puede inscribirse en la sección transversal de la soldadura. Soldador (Welder). Individuo que realiza soldadura manual o semiautomática. Soldadura automática (Welding, automatic). Soldadura con equipo que realiza la operación de soldadura sin necesidad de ajuste de los controles por parte de un operador de soldadura. Soldadura por electroescoria con dispositivo de guía consumible (Welding, consumable guide electroslag). Variación del proceso de soldadura por electroescoria en el cual el metal de aporte es proporcionado por un electrodo y su dispositivo de guía. Soldadura de electrogas (Welding, electrogas (EGW)). Proceso de soldadura al arco que emplea un arco entre un electrodo metálico de aporte continuo y el depósito fundido, empleando progresión de soldadura aproximadamente vertical con retenedores para confinar la el metal de soldadura. El proceso es usado con o sin empleo de gas protector proporcionado externamente y sin la aplicación de presión. La protección para su uso con electrodos sólidos o de núcleo metálico se obtiene de un gas o de una

mezcla gaseosa. La protección para su uso con electrodos de núcleo fundente puede o no ser obtenida a partir de un gas o mezcla gaseosa proporcionada externamente. Soldadura por haz de electrones (Welding, electron beam (EBW)). Proceso de soldadura que produce la coalescencia con un haz concentrado compuesto principalmente por electrones con alta velocidad que impactan la junta. El proceso es usado sin gas de protección y sin la aplicación de presión. Soldadura por electroescoria (Welding, electroslag (ESW)). Proceso de soldadura que produce la coalescencia de los metales con escoria fundida la cual funde el metal de aporte y las superficies de las piezas a soldar. EL depósito fundido es protegido por esta escoria que se desplaza a la largo de la sección transversal completa de la junta a medida que avanza el proceso. El proceso se inicia mediante un arco que calienta la escoria. Posteriormente el arco se extingue y la escoria conductora permanece en estado líquido debido a la resistencia al paso de la corriente eléctrica entre el electrodo y la pieza de trabajo. Ver electrodo de soldadura por electroescoria y soldadura por electroescoria con dispositivo de guía consumible. Soldadura al arco con núcleo fundente (Welding, flux-cored arc (FCAW)). Proceso de soldadura con protección gaseosa que emplea un arco entre un electrodo metálico consumible continuo y el depósito fundido. El proceso se emplea con un gas de protección proveniente del fundente contenido dentro del electrodo tubular, con o sin protección adicional de un gas proporcionado externamente y sin la aplicación de presión. Soldadura por fricción (Welding, friction (FRW)). Proceso de soldadura en estado sólido que produce una soldadura empleando el contacto por fuerzas de compresión de las piezas de trabajo que rotan o se mueven entre ellas para producir calor y desplazamiento plástico de material entre las superficies adyacentes. Soldadura al arco con protección gaseosa y electrodo consumible (Welding, gas metal-arc (GMAW)). Un proceso de soldadura que emplea un arco entre un electrodo metálico consumible continuo y el depósito fundido. El proceso emplea protección gaseosa proporcionada externamente sin aplicación de presión. Soldadura al arco pulsado con protección gaseosa y electrodo consumible (Welding, gas metal-arc, pulsed arc (GMAW-P)). Una variación del proceso de soldadura al arco con protección gaseosa y electrodo consumible en el cual la corriente es pulsada. Soldadura al arco por cortocircuito con protección gaseosa y electrodo consumible (Welding, gas metal-arc, short-circuiting arc (GMAWS)). Una variación del proceso de soldadura al arco con protección gaseosa con electrodo consumible en el cual el electrodo consumible es depositada durante repetidos cortocircuitos. Soldadura al arco con protección gaseosa y electrodo de tungsteno (Welding, gas tungsten-arc (GTAW)). Proceso de soldadura al arco que produce la coalescencia de los metales mediante su calentamiento con un arco entre un electrodo de tungsteno (no consumible) y la pieza de trabajo. La

protección proviene de un gas o mezcla de gases. Pueden o no utilizarse presión y/o metal de aporte. (Este proceso se conoce también como soldadura con electrodo de tungsteno). Soldadura al arco pulsado con protección gaseosa y electrodo de tungsteno (Welding, gas tungstenarc, pulsed arc (GTAW-P)). Variación del proceso de soldadura al arco con protección gaseosa y electrodo de tungsteno en el cual la corriente es pulsada. Soldadura por inducción (Welding, induction (IW)). Proceso de soldadura que produce la coalescencia de los metales por el calentamiento obtenido a partir de la resistencia de las piezas de trabajo al flujo de la corriente de soldadura inducida de alta frecuencia con o sin aplicación de presión. El efecto de la corriente de alta frecuencia es concentrar el calor de soldadura en la ubicación deseada. Soldadura laser (Welding, laser beam (LBW)). Proceso de soldadura en el cual la coalescencia de los materiales se produce con el calor obtenido de la aplicación de un haz de luz coherente concentrado aplicado sobre los miembros a ser soldados. Soldadura por máquina (Welding, machina). Soldadura con equipo el cual realiza la operación de soldadura bajo la observación y control constante del operador de soldadura. El equipo puede o no realizar la carga y descarga del trabajo. Soldadura manual (Welding, manual). Soldadura donde la operación completa de soldadura se realiza y controla manualmente. Operador de soldadura (Welding, operador). Individuo que opera la máquina o el equipo automático de soldadura. Soldadura con gas oxicombustible (Welding, oxyfuel gas (OFW)). Conjunto de procesos de soldadura en los cuales la coalescencia se produce por calentamiento de los materiales mediante una flama o flamas de gas oxicombustible, con o sin la aplicación de presión y con o sin el uso de metal de aporte. Soldadura semiautomática al arco (Welding, semiautomatic arc). Soldadura al arco con equipo que controla solo la alimentación del metal de aporte. Soldadura al arco por plasma (Welding, plasma-arc (PAW)). Un proceso de soldadura por arco el cual produce la coalescencia de los metales mediante su calentamiento con un arco restringido entre un electrodo y la pieza de trabajo (arco transferido), o el electrodo y la boquilla de restricción (arco no transferido). La protección se obtiene a partir del gas caliente e ionizado emitido por a través del orificio de la antorcha que puede ser complementado con una fuente auxiliar de gas protector. El gas de protección puede ser inerte o una mezcla de gases. Puede o no usarse presión y puede o no emplearse metal de aporte. Soldadura por resistencia (Welding, resistance (RW)). Conjunto de procesos de soldadura que producen la coalescencia de las superficies adyacentes con el calor obtenido a partir de la resistencia de las piezas al del flujo de corriente de soldadura en un circuito del cual forman parte las piezas de trabajo y mediante la aplicación de presión.

Soldadura por resistencia de costura (Welding, resistance seam (RSEW)). Un proceso de soldadura por resistencia que produce una soldadura en las superficies de partes superpuestas progresivamente a lo largo de una longitud de la junta. La soldadura puede hacerse con granos de soldadura superpuestos, un grano continuo o forjando la junta mientras es calentada hasta la temperatura de soldadura mediante resistencia al flujo de la corriente de soldadura. Soldadura por resistencia de puntos (Welding, resistance spot (RSW)). Un proceso de soldadura por resistencia que produce una soldadura en las superficies adyacentes de una junta mediante el calor obtenido a partir de la resistencia al flujo de corriente de soldadura a través de las piezas proveniente de los electrodos que sirven para concentrar la corriente de soldadura y la presión en el área de soldadura. Soldadura por electrodo revestido (Welding, shielded metal-arc (SMAW)). Un proceso de soldadura al arco con un arco entre un electrodo revestido y el depósito fundido. El proceso es usado con gas de protección proveniente de la descomposición del revestimiento del electrodo, sin la aplicación de presión y con metal de aporte proveniente del electrodo. Soldadura de espárragos (Welding, stud). Término general para la unión de pernos metálicos o parte similar a la pieza de trabajo. La soldadura puede realizarse mediante arco, resistencia, fricción u otro proceso adecuado con o sin protección gaseosa externa. Soldadura por arco sumergido (Welding, submerged-arc (SAW)). Un proceso de soldadura al arco que emplea un arco o arcos entre uno o varios electrodos de varilla y el depósito fundido. El arco y el metal fundido son protegidos mediante un manto de fundente granular sobre las piezas de trabajo. El proceso es empleado sin presión y con metal de aporte proveniente del electrodo y algunas veces de una fuente suplementaria (varilla de soldadura o granos metálicos).