IMPLEMENTACIÓN DEL MÉTODO DE SOLDADURA TIG EN LA FABRICACIÓN DE TUBERÍAS DE ALTA PRESIÓN.

INTRODUCCIÓN

La aplicación de la soldadura se extendió rápidamente una vez que se conocieron sus innegables ventajas frente al resto de procesos tradicionales de fabricación. La soldadura permite economizar una cantidad bastante considerable de material, que da a las piezas de trabajo y a los elementos estructurales una forma más ligera, económica y segura contra la rotura, salvando las dificultades técnicas de fundición, sobre todo en el caso de piezas de acero complicadas.

Además, la chapa y el acero perfilado, elementos esenciales de las construcciones soldadas, son mucho más seguros que el hierro colado con sus posibles segregaciones y rechupes.

La realización del presente trabajo tiene como finalidad estudiar en amplitud de detalles el proceso de soldadura a nivel de ingeniería. A pesar de ser unos de los procesos de fabricación más antiguo, en la actualidad ocupa gran nivel de importancia en los diferentes tipos de industrias; debido a sus bajos costos de aplicación, facilidad de aplicación y confiabilidad en la junta de elementos. Todo esto la convierte en área independiente de estudio por parte del ingeniero industrial; la eficacia y eficiencia de un buen diseño depende de la selección adecuada del proceso de soldadura, de los materiales de aporte, el equipo correcto, la graduación en amperios de la máquina y de los costos en el procesos de aplicación de las soldaduras.

En el desarrollo de este ensayo se tocarán los elementos esenciales para el ingeniero al momento de seleccionar la unión de elementos a través del proceso de soldadura. En la actualidad las exigencias tecnológicas en cuanto a calidad y confiabilidad de las uniones soldadas obligan a adoptar nuevos sistemas, destacando entre ellos la soldadura al arco por electrodos de tungsteno y protección gaseosa (TIG) el cual es el centro de estudio en esta ocasión.

El sistema TIG es un sistema de soldadura al arco con protección gaseosa que utiliza el intenso calor del arco eléctrico, generado entre un electrodo de tungsteno no consumible y la pieza a soldar, donde puede utilizarse o no metal de aporte.

ENUNCIADO

Objetivo General:

Conocer y estudiar el método de soldadura TIG en la fabricación de tuberías de alta presión.

Objetivos específicos:

• Demostrar la importancia del método de soldadura TIG en la actualidad.

• Conocer los diferentes elementos y aplicaciones que componen el proceso de soldadura TIG.

• Realizar una demostración de soldadura TIG.

IMPORTANCIA DE LA SOLDADURA EN LA INGENIERÍA INDUSTRIAL

El proceso de soldadura posee una historia que bien podría ser la trama de una película. La soldadura ha sido practicada desde que la humanidad aprendió a trabajar los metales. Originalmente, los metales eran soldados a fuerza de golpes, y los soldadores eran respetados artesanos. La soldadura eléctrica fue inventada a principio del 1800, en plena revolución industrial. Era considerado un proceso crudo, sucio y primitivo, en el que el único requisito era derretir un poco de metal fundido entre dos piezas de manera que éstas se unieran. Este crudo proceso, sin embargo, demostró ser tan económico y eficiente que su uso se fue propagando a aplicaciones de responsabilidad creciente. Hoy en día, la soldadura es considerada una ciencia.

Es uno de los más complejos procesos industriales, pues involucra física de plasmas, flujo de fluidos, teoría de electromagnetismo, robótica, metalurgia, ingeniería eléctrica, electrónica y mecánica. Muchos de estos aspectos actúan simultáneamente cada vez que un soldador comienza su cordón de soldadura. Esta es la razón por la que la educación de operarios, técnicos e ingenieros en soldadura capaces de combinar todas estas ciencias, es una prioridad en todos los países de economía avanzada. Dado que un Ingeniero Industrial debe ser conocedor de una gran cantidad de ramas de ingeniería, le resulta esencial capacitarse en el área de soldadura puesto que involucra la complementación de diferentes ciencias. El profesional tiene la capacidad de optimizar el proceso y seleccionar las herramientas y equipos necesarios para que la soldadura se realice en condiciones favorables de manera que la producción sea de excelente calidad.

CONCEPTUALIZACIÓN DEL PROCESO

¿Qué es la soldadura?

La soldadura es la denominación para aquel metal que se utiliza a fin de unir otros dos metales base. Para que esto suceda el metal que une se debe fundir, del mismo modo en que se funden dos metales para realizar una aleación. Aquel metal que une a los otros dos en la soldadura es diverso. En otras palabras, 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. Antes de realizar la unión de los metales, es necesario que la aleación de la soldadura los moje a ambos. Junto con esto es posible formar una unión intermolecular entre las partes. De este modo, las moléculas de la soldadura penetran en la estructura del metal a fin de formar otra estructura metálica sólida que permite la unión entre los dos metales básicos.

Tipos de Soldadura:

Soldadura ordinaria o de aleación:

Método utilizado para unir metales con aleaciones metálicas que se funden a temperaturas relativamente bajas. Se suele diferenciar entre soldaduras duras y blandas, según el punto de fusión y resistencia de la aleación utilizada.

• Soldaduras blandas (soldering): son aleaciones de plomo y estaño y, en ocasiones, pequeñas cantidades de bismuto. La temperatura de fusión del metal de aportación es inferior a los 450 º C.

• Soldaduras duras (brazing): se emplean aleaciones de plata, cobre y cinc (soldadura de plata) o de cobre y cinc (latón 60/40). Tiene su punto de fusión superior a los 450 ºC y menor que la temperatura de fusión del metal base.

Se pueden clasificar por la forma en la que se aplica el metal de aporte:

Inmersión

Horno

Soplete

Electricidad

Soldadura por presión o forja:

Agrupa todos los procesos de soldadura en los que se aplica presión sin aportación de metales para realizar la unión.

Es el proceso de soldadura más antiguo. El mismo consiste en el calentamiento de las piezas a unir en una fragua hasta su estado maleable y posteriormente por medio de presión o martilleo (forjado) se logra la unión de las piezas.

En este procedimiento no se utiliza metal de aporte y la limitación del proceso es que sólo se puede aplicar en piezas pequeñas y en forma de lámina.

La unión

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