FABRICACIÓN Y REPARACIÓN DE ELEMENTOS METALICOS SOLDADOS EN LOS CENTROS COMM Y CBC DEL SENA REGIONAL CESAR

Programa de Formación:

Código: 834257

Versión: 1

SOLDADURA DE PRODUCTOS METÁLICOS (PLATINA)

Nombre del Proyecto:

Código: 1332208

FABRICACIÓN Y REPARACIÓN DE ELEMENTOS METALICOS SOLDADOS EN LOS CENTROS COMM Y CBC DEL SENA REGIONAL CESAR

Fase del proyecto:

EJECUCION

Actividad (es) del Proyecto:

FABRICACION DE COMPONENTES

METALICOS SOLDADOS SEGÚN

NECESIDADES

Actividad (es) de Aprendizaje: Identificar los diferentes tipos de fuentes de energía, equipos, accesorios, herramientas y materiales de aporte utilizados en los procesos de soldadura SMAW

Ambiente de formación   ESCENARIO  (Aula, Laboratorio, taller, unidad productiva)  y  elementos y condiciones de seguridad industrial, salud ocupacional y medio ambiente

MATERIALES DE FORMACIÓN

DEVOLUTIVO (Herramienta - equipo)

CONSUMIBLE (unidades  empleadas durante el programa)

Resultados de Aprendizaje: Preparar los equipos, máquinas aplicando fundamentos físicos, herramientas, materiales y área de trabajo, cumpliendo con las especificaciones del procedimiento, programación establecida, salud ocupacional y medio ambiente.

Competencia:SOLDAR PRODUCTOS METÁLICOS (PLATINA) POR ARCO ELÉCTRICO CON ELECTRODO

REVESTIDO (SMAW). SEGÚN PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN.

TALLER DE SOLDADURA

EQUIPOS DE SOLDADURA, EQUIPOS DE CORTE, PULIDORAS

Resultados de Aprendizaje: SOLDAR PLATINAS EN ACEROS AL CARBONO CON EL PROCESO SMAW SEGÚN EL PROCEDIMIENTO

CALIFICADO Y ASUMIENDO COMPORTAMIENTOS ÉTICOS, HÁBITOS SALUDABLES Y RESPETO POR EL

AMBIENTE.

Competencia: SOLDAR PRODUCTOS METÁLICOS (PLATINA) POR ARCO ELÉCTRICO CON ELECTRODO

REVESTIDO (SMAW). SEGÚN PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN.

TALLER DE SOLDADURA

EQUIPOS DE SOLDADURA, EQUIPOS DE CORTE, PULIDORAS

ELECTRODOS, DISCOS ABRASIVOS, GASES PARA CORTE, LAMINAS DE ACERO AL CARBONO

Resultados de Aprendizaje: VERIFICAR LOS ENSAMBLES SOLDADOS SEGÚN CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DE LA NORMA APLICADA.

Competencia:SOLDAR PRODUCTOS METÁLICOS (PLATINA) POR ARCO ELÉCTRICO CON ELECTRODO

REVESTIDO (SMAW). SEGÚN PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN.

TALLER DE SOLDADURA

Resultados de Aprendizaje: COMUNICAR LAS NO CONFORMIDADES DETECTADAS EN LA SOLDADURA, SEGÚN PROCEDIMIENTOS

ESTABLECIDOS Y ESTÁNDARES DE CALIDAD

Competencia: SOLDAR PRODUCTOS METÁLICOS (PLATINA) POR ARCO ELÉCTRICO CON ELECTRODO

REVESTIDO (SMAW). SEGÚN PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN.

TALLER DE SOLDADURA

Duración de la guía ( en horas): 420 horas

La soldadura en general, como proceso de fabricación implica la fusión de un material metálico y su posterior solidificación, estos cambios de estados se desarrollan en un lapso de tiempo muy breve lo que implica transformaciones metalúrgicas y cambios dimensionales que afectan las propiedades físicas, mecánicas, químicas y dimensionales de los materiales en la zona en que se ha realizado la unión soldada.

La ingeniería de soldadura, que debe ser desarrollada antes de iniciar los procesos de producción, debe contemplar el efecto de las variables y establecer límites operativos que permitan obtener una unión sana y capaz de responder a las demandas extremas del servicio al que será sometida durante su vida útil.

1. Actividades de Reflexión inicial.  La presente  guía le ayudará a reconocer el proceso de soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido (SMAW), los equipos para trabajar el proceso, sus principios básicos para soldar y las normas de seguridad que se deben seguir al realizar trabajos de soldadura.

La soldadura con este proceso es muy utilizada a nivel industrial para la construcción de vehículos, maquinaria, estructuras, recipientes a presión, líneas de tubería, edificios, puentes, etc. Realizar la reconstrucción o mantenimiento de piezas que han cumplido una labor u oficio. En cualquier sector industrial o productivo donde esté involucrado el empleo de sistemas, accesorios y componentes de materiales metálicos. El éxito de una soldadura de calidad está en la preparación de la junta y es desde allí en donde el soldador debe desarrollar las habilidades y destrezas requeridas para obtener soldaduras de calidad que cumplan con las especificaciones mínimas establecidas en el programa de formación.

Esta guía la desarrollara con asesoría y compañía del instructor que dicta el módulo correspondiente

1. Actividades de contextualización e identificación de conocimientos necesarios para el aprendizaje.)

1. Preparar juntas de acuerdo a procedimientos establecidos.
2. Aplicar soldaduras en platina en diferentes posiciones teniendo en cuenta procedimientos de soldadura.

1. Actividades de apropiación del conocimiento (Conceptualización y Teorización).

SOLDABILIDAD DE LOS ACEROS

¿Qué son los aceros? Son aleaciones de hierro – carbono aptas para ser deformadas en frío y en caliente y en las cuales el porcentaje de carbono no excede de 2.11%, punto en que se hace posible la reacción eutéctica.

Clasificación de los aceros según su contenido de carbono

- Según al porcentaje de carbono, los aceros se clasifican en:

- Aceros hipoeutectoides: Si su porcentaje de carbono es inferior a 0.77% (Reacción Eutectoide).

- Aceros eutectoides: Si su porcentaje de carbono es igual a 0.77%.

- Aceros hipereutectoides: Si su porcentaje de carbono es superior a 0.77%.

Solubilidad de los aceros al carbono

Dentro de la actividad de la soldadura, los procesos generalmente empleados son oxiacetilénicos y la soldadura por arco eléctrico.

El arco eléctrico se emplea básicamente en piezas de acero de cualquier contenido de carbono.

Es importante considerar la temperatura de aplicación de la soldadura, de acuerdo con el porcentaje de carbono del acero, por las transformaciones estructurales que puede sufrir.

Los procesos de soldadura se pueden llevar a cabo satisfactoriamente siguiendo los siguientes pasos.

- limpieza: La pieza debe estar totalmente limpia, libre de óxidos superficiales, lubricantes, etc., utilizando algún solvente adecuado.

- Biselar: El bisel apropiado de la junta va de acuerdo al espesor de material a soldar. Para esto, se puede biselar con algún medio mecánico y/o utilizando un electrodo para biselar

- Precalentamiento: El objetivo del precalentamiento es evitar una disipación demasiadas rápida del calor proporcionado por el arco eléctrico, es decir evitar un enfriamiento brusco que ocasione un transformación estructural en el acero. El precalentamiento será más o menos fuerte, de acuerdo al tamaño de la pieza, del espesor a unir y al contenido del carbono. En piezas pequeñas, el precalentamiento muchas veces será innecesario.

A continuación, se da una tabla que sirve como guía, basada en la fórmula de precalentamiento.

CONTENIDO DE %C TEMPÉRATURA ºC

0.5 - 0.30%  100C máx.

0.31 - 0.40% 100C - 200C

0.41 - 0.50% 200C - 300C

0.51 - 0.60% 300C - 400C

0.61 - 1.70% 400C - 550C

SOLDAR: Seleccionar el electrodo más adecuado, del menor diámetro posible, para usar el menor amperaje posible. Soldar con cordones cortos y alternados, para no elevar excesivamente la temperatura de la pieza. Martillar cada cordón, para aliviar las tensiones internas provocadas por la contracción del cordón de soldadura, cuando este se comienza a enfriar.

- Enfriamiento lento: Tiene como objetivo no permitir un enfriamiento brusco, que produzca un cambio estructural en la zona soldada. El enfriamiento lento asegura que éste sea uniforme en toda la pieza, equilibrando una contracción pareja. La pieza soldada se deja en un recipiente con asbesto, ceniza, cal, carboncillo, etc.

SOLDABILIDAD DE LOS ACEROS DE BAJA ALEACION

Para soldar aceros de baja aleación es necesario seguir las siguientes recomendaciones:

- Limpieza: La zona a soldar debe estar libre de lubricantes, óxidos y suciedad, para lo cual es conveniente el uso de algún solvente.

- Biselar: El bisel debe ser apropiado al espesor del material a soldar; se puede hacer por medios mecánicos o con un electrodo para biselar.

- Precalentamiento: Para los aceros de baja aleación, el precalentamiento es necesario en muchos casos, siendo menor o mayor, dependiendo de las dimensiones y complejidad de la pieza.

A continuación, se dan unos valores con aceros de baja aleación más usados y su precalentamiento:

ACEROS AL NÍQUEL ACEROS AL NIQUEL – CROMO ACEROS AL MOLIBDENO

SAE 2015 Hasta 150c SAE 3115 100c - 200c SAE 4140 300c - 400c

SAE 4615 200c - 300c SAE 2340 200c - 350c SAE 3450 450c - 600c

SAE 4340 350c - 450c SAE 2320 100c - 250c SAE 3240 350c - 500c

Soldar: Para soldar los aceros de baja aleación es necesario seleccionar el electrodo más adecuado, usando el diámetro y al amperaje mínimos con cordones cortos y alterados, para evitar un sobrecalentamiento de la pieza innecesario. Martillar cada cordón para contrarrestar los efectos de la contracción y eliminar las tensiones internas.

- Pos – calentamiento: En especial, para aquellas piezas que se recalentaron a mucha temperatura, es necesario dar un pos calentamiento a unos 100 grados más que la temperatura de precalentamiento, con el objeto de unificar la temperatura en la pieza, evitando así las grietas y las tensiones internas.

- Enfriamiento lento: La pieza debe ponerse en un recipiente tapada con asbesto, cal, ceniza, etc. , de manera que su enfriamiento sea uniforme

SOLDABILIDAD DE LOS ACEROS DE GRAN ALEACION

Los aceros con 12% de cromo son perfectamente soldables por el procedimiento oxiacetilénico con el empleo de un flujo, y sobre todo por arco eléctrico.

El metal de aportación está constituido, en principio, con un acero del mismo tipo y el flujo decapante tiene por misión absorber el óxido de cromo; este flujo sensiblemente de la misma composición que el destinado a la soldadura de acero.

SOLDABILIDAD DE ACEROS FERRITICOS

Estos aceros son de tipo ferrítico es decir de fase única y sin puntos de transformación.

Los aceros ferríticos comienzan a partir de una concentración del 18-20% de cromo.

La ausencia de puntos de transformación conduce a la formación de:

- Recalentamiento o por fusión de granos de gran tamaño; por tanto las uniones realizadas sobre estos aceros son muy frágiles.

- Desde este punto de vista podemos decir que la soldabilidad de estos aceros es mediocre.

- Se mejora la soldabilidad de aceros ferríticos al cromo mediante ciertos artificios como la introducción de nitrógeno que afina el grano en el momento de la solidificación, ya se sabe que los aceros ferríticos al cromo absorben el 0,60% de nitrógeno por fusión por arco.

- En resumen en las uniones por arco de aceros soldables no se sobrepasa la transformación además el proceso de pasadas sucesivas estrechas produce una normalización no solo del metal fundido sino también de las zonas adyacentes del metal base.

- En las uniones por arco las estructuras iniciales experimentan una transformación más fuerte a causa de un enfriamiento bastante mayor pero las pequeñas pasadas sucesivas atenúan este efecto y mejoran las características mecánicas.

- Los cordones por el reverso no experimentan ningún cambio conservan su estructura de fusión.

1. Actividades de transferencia del conocimiento.

Estudio de caso: De acuerdo a todo lo aprendido en esta guía diseñe y elabore un procedimiento para hacer: una estructura metálica que sostendrá un tanque de agua, se usara ángulo de 3/8” Acero AISI A36 que tendrá de alto 22 m, ancho 13 m, se dispone de los materiales que se necesitan para construir la estructura (acero, electrodos, etc.) y el diseño de esta. De acuerdo al gráfico que diseño de la estructura, identifique las partes a soldar mediante el uso de la simbología de la soldadura, y determine qué tipo de proceso va a usar.

1. Dibuje  los tipos de conexión para soldar por arco eléctrico según la corriente.

1. Identifique las partes de un equipo de soldadura. Figura 1.

[pic 13]

FIGURA 1

1. Escriba el nombre de cada una de las partes enumeradas en el siguiente gráfico: Figura 2.

[pic 14]

FIGURA 2

1. Según los códigos de soldadura, tal como lo designa la AWS, escriba el nombre de las siguientes uniones: Figura 3.

[pic 15]

FIGURA 3

1. Escriba la designación normalizada, de acuerdo a la AWS, de las siguientes posiciones de soldeo: Figura 4.

[pic 16]

FIGURA 4

1. Identifique las partes de una soldadura de acuerdo al gráfico: Figura 5.

[pic 17]

Figura 5

1. Analice e identifique las partes del siguiente enunciado, según la especificación A5.1 de la AWS y que significa cada uno de los dígitos de esta designación:  

E – X X X X

1. Responda las siguientes preguntas: ¿Qué es soldabilidad? ¿De qué depende la soldabilidad de un acero? ¿Qué es el carbono equivalente?  Explique sus respuestas.

1. ¿Cuáles son los tipos de revestimiento y cuáles son sus características?

1. ¿Qué es una Especificación de Procedimiento de Soldadura WPS? ¿Qué información debe contener?

1. ¿Qué es la Zona Afectada por Calor ZAC? ¿De qué depende su tamaño? Explique

1. Para que se aplica calentamiento Antes, Durante y Después  de una soldadura? Explique sus respuesta

1. Actividades de evaluación.