FUNDAMENTS DE SOLDADURA

FUNDAMENTOS DE SOLDADURA

Procesos de unión y ensamble

La soldadura es un proceso de unión de materiales en el cual se funden las superficies de contacto de dos (o más) partes mediante la aplicación conveniente de calor o presión.

En algunos casos se agrega un material de aporte o relleno para facilitar la fusión.

Ventajas:

• La soldadura proporciona una unión permanente. Las partes soldadas se vuelven una sola unidad.

• La unión soldada puede ser más fuerte que los materiales originales, si se usa un metal de relleno que tenga propiedades de resistencia superiores a la de los materiales originales y se emplean las técnicas de soldadura adecuadas.

• En general, la soldadura es la forma más económica de unir componentes,

• La soldadura no se limita al ambiente de fábrica. Puede realizarse en el campo.

Limitaciones y desventajas (o desventajas potenciales):

• La mayoría de las operaciones de soldadura se realizan en forma manual y son elevadas en términos de costo de mano de obra.

• implican el uso de mucha energía, y por consiguiente son peligrosos.

• Dado que la soldadura obtiene una unión permanente entre los componentes, no permite un desensamble adecuado. Si se requiere un desensamble ocasional de producto (para reparación o mantenimiento), no debe usarse la soldadura como método de ensamble.

1. Tipos de procesos de soldadura

Podemos dividir los procesos de soldadura en dos grupos principales:

1) Soldadura por fusión.

Los procesos de soldadura por fusión usan calor para fundir los metales base. En muchas operaciones de soldadura por fusión, se añade un metal de aporte a la combinación fundida para facilitar el proceso y aportar volumen y resistencia a la unión soldada. Una operación de soldadura por fusión en la cual no se añade un metal de aporte se denomina soldadura autógena. La categoría por fusión comprende los procesos de soldadura de uso más amplio e incluye los siguientes grupos generales:

• Soldadura con arco eléctrico: La soldadura con arco eléctrico hace referencia a un grupo de procesos de soldadura en los cuales el calentamiento de los metales se obtiene mediante un arco eléctrico, como se muestra en la figura 1. Algunas de las operaciones de soldadura con arco eléctrico también aplican presión durante el proceso, y la mayoría utiliza un metal de aporte.

• Soldadura por resistencia: La soldadura por resistencia obtiene la fusión usando el calor de una resistencia eléctrica para el flujo de una corriente que pasa entre las superficies de contacto de dos partes sostenidas juntas bajo presión.

• Soldadura con oxígeno y gas combustible: Estos procesos de unión usan un gas de oxígeno y combustible, tal como una mezcla de oxígeno y acetileno, con el propósito de producir una flama caliente para fundir la base metálica y el metal de aporte, en caso de que se utilice.

FIGURA 1 Fundamentos de la soldadura con arco eléctrico:

(1) antes de la soldadura;

(2) durante la soldadura, se funde la base metálica y se agrega el metal de aporte al conjunto fundido y

(3) la soldadura terminada. Hay muchas variaciones de¡ proceso de soldadura con arco eléctrico.

2) Soldadura de estado sólido.

La soldadura de estado sólido se refiere a los procesos de unión en los cuales la fusión proviene de la aplicación de presión solamente o una combinación de calor y presión. Si se usa calor, la temperatura del proceso está por debajo del punto de fusión de los metales que se van a soldar. No se utiliza un metal de aporte en los procesos de estado sólido. Algunos procesos representativos de soldadura de este tipo incluyen los siguientes:

• Soldadura por difusión: En la soldadura por difusión, se colocan juntas dos superficies bajo presión a una temperatura elevada y se produce la coalescencia de las partes por medio de fusión de estado sólido.

• Soldadura por fricción: En este proceso, la coalescencia se obtiene mediante el calor de la fricción entre dos superficies.

• Soldadura ultrasónica: La soldadura ultrasónica se realiza aplicando una presión moderada entre las dos partes y un movimiento oscilatorio a frecuencias ultrasónicas en una dirección paralela a las superficies de contacto. La combinación de las fuerzas normales y vibratorias produce intensas tensiones que remueven las películas superficiales y obtienen la unión atómica de las superficies.

La lista anterior proporciona una referencia suficiente para nuestro análisis de la terminología y los principios de soldadura en este capítulo.

2. LA UNIÓN POR SOLDADURA

La soldadura produce una conexión sólida entre dos partes, denominada unión por soldadura. Esta unión por soldadura es el contacto de los bordes o superficies de las partes que se han unido mediante soldadura. En esta sección, se examinará el tema de las uniones por soldadura, los tipos de uniones y los diferentes

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