PROCESO DE SOLDADURA OXIACETILÉNICA VENTAJAS: • El operario tiene control sobre el calor y la temperatura aportada. • Pueden soldarse láminas delgadas y piezas pequeñas. • Cuando el proceso emplea la fusión se obtiene la mejor unión metalúrgica. • El equipo es de bajo costo. • Se puede soldar la mayoría de los metales y aleaciones. • El equipo también sirve para enderezado, precalentamiento, postcalentamiento, etc. DESVENTAJA: • El metal base o aleación puede perder ciertas características metalúrgicas, debido a la aportación de calor y la permanencia de este. • Este proceso es uno de los mas lentos, en cuanto a ratio de deposición. PROCESOS DE SOLDADURA Se clasifican en dos tipos: SOLDADURA HETEROGÉNEA -Se realiza con piezas de distinta naturaleza (pieza / material de aporte). -Las piezas que se unen no se llegan a fundir los dos materiales, sino que se llevan a una temperatura en la que los materiales se puedan mezclar (soldar) con una varilla de aporte (la varilla de aporte se funde a poca temperatura y se pega a la pieza ya caliente) SOLDADURA HETEROGÉNEA Las soldaduras heterogéneas se clasifican en función de la temperatura a la que se suelda y se denominan: Soldadura blanda: Para esta soldadura se usa un material de aporte con un punto de fusión bajo (menos de 450º) como puede ser el “estaño y el plomo” cuya fusión está entre 100 y 300ºC. Soldadura fuerte: Esta soldadura es mucho más fuerte que la anterior pero tampoco funde las piezas en su unión. La soldadura más usada en automoción es el latón que funde entre 600 y 900ºC. También se usa el MIG BRAZING El material de aporte es CuSi3(cobre y silicio al 3%)y el gas inerte protector es Argón. SOLDADURA HOMOGÉNEA Permite una unión rígida entre dos metales de la misma naturaleza. El material de aporte también es del mismo material. Los procedimientos más utilizados en automoción son: OAW, GMAW, SMAW. SOLDADURA OXIACETILÉNICA -Es una soldadura autógena(la pieza a unir y el material de aporte son de la misma naturaleza). -En este método se llevan los dos materiales (varilla de aporte y pieza) a su temperatura de fusión mediante una llama de acetileno(gas combustible) y oxígeno (gas comburente). • -La llama que se crea a la salida del soplete llega a alcanzar los 3200ºC. SOLDADURA OXIACETILÉNICA Durante toda la vida las botellas de acetileno se han suministrado en botellas de 15 kg y el oxígeno en 20 kg pero en la actualidad debido a la necesidad de desplazarse ha surgido la necesidad de comercializar unas botellas más pequeñas. Con la oxiacetilénica se puede soldar acero, cobre, latón, aluminio, fundiciones y sus respectivas aleaciones. SOLDADURA OXIACETILÉNICA En otras ocasiones, normalmente los fontaneros suelen usar otro gas combustible como puede ser el propano, gas natural o el butano. Con estos gases se suelen soldar tuberías. El inconveniente de estos gases es que no alcanzan mucha temperatura (700 u 800ºC) pero a los fontaneros les viene bien porque así no perforan las tuberías COMPONENTES DE UN EQUIPO DE SOLDADURA OXIACETILÉNICO COMPONENTES DE UN EQUIPO DE SOLDADURA OXIACETILÉNICO COMPONENTES DE UN EQUIPO DE SOLDADURA OXIACETILÉNICO CARACTERÍSTICAS DE LOS GASES COMBUSTIBLES Todos los gases combustibles requieren oxigeno para arder, y deben tener las siguientes características. • Alta temperatura de la llama. • Alto índice de propagación de la llama. • Alto poder calorífico. • Mínima reacción química con los metales base y de aporte. El acetileno es el gas combustible que mejor satisface estas características. EL ACETILENO El Acetileno.- Es un gas incoloro, no toxico, inodoro en su estado puro pero comercialmente se le otorga un olor a ajo. Se fabrica a partir de la reacción entre carburo de calcio y agua. Como es inestable a presiones por encima de los 2 bar, es almacenado en cilindros que contienen una masa porosa y mezclado con acetona, que lo convierten en estable. Este gas produce la llama mas caliente y mas concentrada que todos los gases. OBTENCIÓN DEL ACETILENO: GENERADORES GASES INDUSTRIALES El oxígeno es un gas comburente, que se extrae del aire, para luego comprimirlos en recipientes de alta presión a 152 Bar o 2 200 Psi. El acetileno es un gas combustible, que se comprime 17 Bar = 250 Psi, gracias a la acetona (diluye 1 litro 25 litros deC2H2) que inhibe su explosividad, además la masa porosa permite disolver el gas y el líquido. EL ACETILENO -Es un gas combustible. -Está compuesto por carbono e hidrógeno. -Llega a producir una temperatura de 3000ºC. -No debe ser comprimido a más de 1,5 bar o 15 Psi (podría explotar). -Por eso se disuelven con acetona y se comprime hasta 15 bar Las botellas de acetileno cargan a 15bar a 15ºC (250 Psi) -La botella es de color rojo EL ACETILENO -Sobre la ojiva hay un grifo que sirve de válvula de seguridad o de salida. -Dentro de la botella hay una materia porosa compuesta por carbón y amianto, empapada con acetona. Esta materia porosa hace que en caso de explosión la onda expansiva sea frenada al pasar por poros “actúa como filtro” NORMAS DE SEGURIDAD EN EL EMPLEO DE BOTELLAS DE ACETILENO. -Nunca vaciar completamente la botella (para no arrastrar la acetona). -Si terminamos de usar la botella siempre se cerrará el grifo, aunque la botella esté vacía. -Nunca exponer las botellas a calor debido a que podría aumentar la presión en el interior llegando a explotar (mantener en lugares frescos y secos) -No usar las botellas si hay alguna materia inflamable cerca. -No verificar las posibles fugas con ningún tipo de llama. RECOMENDACIONES GENERALES DE SEGURIDAD EN EL EMPLEO DE BOTELLAS DE ACETILENO -Riesgo de incendio: Se tendrá extremada precaución con las llamas, ya que este material es muy inflamable. -Medios de extinción: Si ardiese hay que intentar cerrar la válvula de paso y apagar las llamas con extintores. -Actuación en caso de incendio: Evacuar a las personas, llamar a los bomberos e intentar apagar las llamas en la medida de lo posible. RECOMENDACIONES GENERALES DE SEGURIDAD EN EL EMPLEO DE BOTELLAS DE ACETILENO -En caso de sospecha de que la llama está en el interior de la botella: Echar agua desde lejos y comprobar que se está apagando “sabremos que está ardiendo porque el agua que echamos se evapora” -Riesgo de asfixia: Si cuando hay una fuga no se ventila bien puede llegar a asfixiarnos. -Incompatibilidades: No usar mercurio…….puede explotar. para trabajar cobre, plata, EL OXÍGENO -Este es el gas comburente. -Es comprimido en botellas de acero estirado. -La botella es de color verde y con la ojiva de color blanco con unas letras “OX” en negro. -La presión de carga es de 154 kg/cm2 (2 200 PSI) y a una temperatura de 20º C. NORMAS DE SEGURIDAD EN EL EMPLEO DE BOTELLAS DE OXÍGENO -Hay que poner mucho hincapié en no colocar grasas ni cuerpos grasos en los grifos de la botella y mucho menos insuflar ( llenar a soplos o soplar ) piezas que tengan gasoil o estén grasientas. -No exponer ninguna botella a un aumento de temperatura ya que, con la temperatura aumenta la presión en el interior de la botella y puede llegar a explotar. RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD EN EL EMPLEO DE BOTELLAS DE OXÍGENO -Riesgo de incendio: El oxígeno no arde pero ayuda a que el incendio se siga propagando (comburente). -Actuación en caso de incendio: Llamar a los bomberos, cerrar el gas, apagar las llamas que buenamente se puedan y aplicar agua a las botellas. -Actuación en caso de fuga: Cerrar la botella y ventilar la zona teniendo cuidado de que no haya ningún foco de ignición. RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD EN EL EMPLEO DE BOTELLAS DE OXÍGENO -Riesgo de sobreoxidación: Intentar que no se acumule mucho oxígeno en la atmosfera en la que soldamos e intentar que esté ventilada. De no estar bien ventilado nos podría explotar la soldadura en la punta del soplete. -Mantener alejado el oxígeno de los combustibles: Es muy importante alejar los combustibles ya que aunque no haya un foco de ignición, al impactar bruscamente el oxígeno con cualquier combustible (gasolina, disolvente…) podría explotar sin necesidad de una chispa o llama. IDENTIFICACIÓN DE LAS BOTELLAS DE GAS Gas OXIGENO ACETILENO NITROGENO ARGON GAS CARBONICO OXIDO NITROSO AIRE COMPRIMIDO Color VERDE ROJO AMARILLO MARRON GRIS AZUL NEGRO LOS MANORREDUCTORES -Su función es suministrar gas a presión constante, independientemente de que al vaciarse la botella varíe la presión. -Tiene dos manómetros: -Alta: lee la presión que queda en la botella. -Baja: lee la presión de utilización. LOS MANORREDUCTORES -La regulación de la presión lo realiza el cierre y la apertura de una aguja obturadora. -El funcionamiento interno se realiza mediante unos muelles y una membrana como se indica en la diapositiva siguiente. FUNCIONAMIENTO DEL MANORREDUCTOR FUNCIONAMIENTO DEL MANORREDUCTOR FUNCIONAMIENTO DEL MANORREDUCTOR 1. Actuando sobre el tornillo de expansión, podemos variar la tensión del muelle de la cámara 2 (que está a presión atmosférica) y por tanto, graduar la presión a la que se contrarrestará esta tensión en la cámara 1. 2. Así, cuando el gas sale de la cámara 1, la presión baja en ella (un manómetro nos indicar su valor, que suele ser de 0,5 – 2,5 bar) y el muelle empuja la válvula hacia la izquierda entrando gas en la cámara 1 que aumenta su presión y empuja el muelle hacia la derecha cerrándose por tanto nuevamente la válvula. OTRO MANORREDUCTOR LOS SOPLETES -La función primordial de soplete es mezclar los gases (acetileno/oxígeno). -Mediante las llaves reguladoras se regula la cantidad de uno y otro gas que se necesita para obtener una llama adecuada. -En la parte posterior llevan las tomas de las mangueras que los unen a las botellas. Estas tomas van a tener las iniciales OX y AC para evitar confusiones en su montaje. VÁLVULAS ANTIRRETORNO PARTES DE UNA VÁLVULA CONTRA RETOCESO DE LLAMA VÁLVULAS ANTIRRETORNO Es importantísimo que todos los equipos de oxiacetileno tengan dos válvulas antirretorno, una para cada manguera. La función de este elemento será evitar el retroceso de la llama con el consiguiente incendio de la botella. La válvula está fabricada de un tubo (material poroso) para dificultar el paso del fuego o la llama. LLAMA OXIACETILÉNICA -La llama oxiacetilénica tiene 3 partes fundamentales: -A unos 5 mm del dardo se encuentra una zona azulada (zona reductora) esta zona es la que toma mayor temperatura (hasta 3.100 ºC) -Por último está el penacho que es la zona a menos temperatura de la llama, es de un color rojizo. MUY IMPORTANTE Presiones de regulación: -Hay que saber que la presión para el acetileno tiene que rondar entre 0,3 y 0,5 bar. -Para el oxígeno se regulará a una presión de entre 1,5 y 2,5 bar. TIPOS DE LLAMAS TIPOS DE LLAMAS Carburante o carburada: Esta llama es rica en acetileno. Oxidante: Esta llama es rica en oxígeno.(la pieza se oxida y quema) se suele usar para cortar. Esta llama hace mucho ruido. Reductora o neutra: Esta llama es la ideal para soldadura, el porcentaje de gases es el adecuado y no tendremos problema al soldar. DISTANCIA DEL DARDO Y LA PIEZA A SOLDAR TEMPERATURA DEL DARDO Y ZONA REDUCTORA DE LA LLAMA NEUTRA ECUACIONES DE LA LLAMA OXIACETILÉNICA • En la llama primaria: C 2 H2 + 0 2 -> 2C0+ H2 + Calor • En la llama secundaria: 2C0+ H2 + 1.5 02 -> 2C02 + H20 + Calor • TOTAL : C2H2 + 2.5 02 -> 2C02 + H20 + Calor DISTANCIA DEL DARDO Y LA PIEZA A SOLDAR Una vez encendida y regulada la llama oxiacetilénica hay que acercar la boquilla a la zona de soldadura y mantenerla de 3 a 5 mm de distancia entre el dardo y la pieza a soldar. -Si la distancia es inferior la soldadura será más rápida y defectuosa, además la boquilla se suele obstruir y se hacen agujeros. -Si la distancia es mayor se hará una soldadura más lenta (no se calienta la zona a soldar) METALES DE APORTACIÓN Es todo material que usamos para fundir con el material base (pieza). Se usa para: -Unir piezas mediante cordón. -Rellenar juntas. -Aportar material a una superficie desgastada para restablecer su volumen original. Metal de Base Tipo de Metal aporte Tipo de llama -------------------------------------------------------------------------------------------------- Aluminios Bronces Tipo de fundente Similar al metal de base Ligeramente reductora Fundente de Al. Hojalata de cobre Ligeramente oxidante Base de bórax Cobre Cuproníquel Inconel Cobre Cuproníquel Similar al metal de base Neutral Ninguno Reductora Ninguno Ligeramente reductora Fundente de fluoruro Fierro fundido Fierro foriado Fierro fundido Acero Neutral Plomo Monel Plomo Similar al metal de base NíqueI Plata-níquel Níquel Plata-níquel Ligeramente reductora Ninguno Ligeramente reductora Fundente de monel Ligeramente reductora Ninguno Reductora Ninguno Acero,baja aleación Acero,carbono alto Acero,carbono bajo Acero,carbono mediano Acero, inoxidable Neutral Base de bórax Ninguno Acero Acero Acero Acero Ligeramente reductora Ninguno Reductora Ninguno Neutral Ninguno Ligeramente reductora Ninguno Similar al metal de base Ligeramente reductora Fundente de Al. PUNTOS A TENER EN CUENTA EN LA ELECCIÓN DE UN MATERIAL DE APORTE: 1-Usar una varilla que sea expresamente para soldar, no vale cualquier varilla. 2-Utilizar un metal de aportación apropiado para la pieza (mismo material). 3-El diámetro de la varilla en relación con el espesor de las piezas a soldar nos viene dado por la siguiente fórmula: Si soldáramos una chapa de 0,8 mm de espesor usaríamos una varilla 1,4 ó de 0,4 mm PREPARACIÓN DE LAS PIEZAS Es un paso indispensable para obtener una buena soldadura. -Se deben limpiar y eliminar pinturas grasas y óxidos. -Si las chapas son de más de 5 mm se debe hacer un chaflán para que penetre la soldadura. -Antes de realizar la soldadura, hay que tomar medidas para evitar que la pieza se deforme debido a la dilatación. PUNTEADO Punteado-El punteado se realizará con puntos de poco espesor por si fuese necesario romperlo para rectificar. -Si la soldadura se hace en línea recta siempre se punteará en el centro y a partir de ahí se irán alternando a cada lado. PUNTEADO -Si es en ángulo el primer punto será en el vértice y se irán alternando. -Si se trata de una grieta el primer punto se aplica en el extremo donde empieza la grieta y se va punteando hacia el exterior. SOLDADURA OXIACETILÉNICA MÉTODOS DE SOLDADURA MÉTODOS DE SOLDADURA Soldadura a izquierda: Es el más utilizado está indicado especialmente para chapas de hasta 6mmde espesor. Su mayor inconveniente es que es un método lento y con lo cual, más caro (se gasta más cantidad de gases) En este método el soplete se mantiene con la mano izquierda y con la varilla en la mano derecha se va mojando en la fusión. MÉTODOS DE SOLDADURA MÉTODOS DE SOLDADURA Soldadura a derecha: -Se utiliza para chapas de entre 6 y 15 mm. -Como la chapa es bastante gruesa hay que hacerle un chaflán con el fin de que penetre la soldadura. -En este método, la llama sigue calentando el material de aporte que vamos aplicando y lo mantiene fluido facilitando el relleno uniforme del chaflán. -Con este método estamos realizando un recocido (se somete a una temperatura adecuada y duración determinada seguido de un enfriamiento lento) y con esto se consigue ablandarlos para poder trabajarlos mejor. Se usa sobre todo para rellenar. SOLDADURA EN ÁNGULO INTERIOR SOLDADURA EN ÁNGULO INTERIOR -Para realizar esta soldadura hay que realizar un movimiento semi-circular con una inclinación de 45º y avanzando la varilla por delante de la llama con una inclinación de 15º. -Los movimientos semicirculares son para que no descuelgue la soldadura. SOLDADURA EN ÁNGULO EXTERIOR SOLDADURA EN ÁNGULO EXTERIOR En este caso la soldadura se realiza directamente sobre el ángulo (sin semicírculos). -Para piezas con un espesor “menor” de 6 mm ( la soldadura será de derecha a izquierda) “soldadura a izquierda” -Para piezas con un espesor “mayor” de 6 mm (la soldadura será de izquierda a derecha) “soldadura a derecha” SOLDADURA EN CORNISA (VERTICAL) SOLDADURA EN SOLAPE (VERTICAL) SOLDADURA EN CORNISA (VERTICAL) -En esta posición la soldadura tiende a caerse al suelo y para evitarlo la boquilla del soplete debe inclinarse hacia arriba unos 60º -Para que el chorro de los dos gases mantengan el cordón de soldadura mientras se enfría y solidifica. SOLDADURA VERTICAL ASCENDENTE SOLDADURA VERTICAL ASCENDENTE SOLDADURA ASCENDENTE SOLDADURA ASCENDENTE -La llama se mueve de abajo hacia arriba dándole la inclinación adecuada. -En esta soldadura los gases van sosteniendo el cordón para evitar que se desprenda y gotee. SOLDADURA SOBRECABEZA SOLDADURA OXIACETILÉNICA, DEL ACERO AL CARBONO (AWS RG-45) y (AWS RG-60). Son varillas cobreada para soldar aceros de bajo carbono. Presenta muy buena fluidez, y son ideales para aplicaciones metálicas ligeras y aplicaciones con solicitaciones mecánicas mayores respectivamente. Para soldar con esta varilla se emplea llama neutra. PARA HIERRO FUNDIDO (AWS R CI). Es una varilla de sección cuadrada de hierro fundido para soldadura autógena de unión y relleno del hierro fundido gris y maleable. Su depósito es maquinable, libre de poros y presenta un color similar al material base. Se emplea llama neutra. En muchos casos se puede emplear el fundente (DIN: F-SH2) para ayudar en le proceso de soldeo. ALEACIONES DE COBRE E INOXIDABLES (AWS ER Cu). Es una varilla de cobre desoxidado que se emplea para soldar el cobre puro. Se emplea una llama neutra. (AWS ER 308L) y 2010Mo (AWS ER 316L), suelen ser empleados para soldar aceros inoxidables del mismo tipo. Hay que tener en consideración que para soldar este último tipo de materiales hay que emplear una llama ligeramente carburante. ALEACIONES DE ALUMINIO (AWS ER 1100), 405 (AWS ER 4043) y (AWS ER 4047). Son productos que se emplean para soldar aluminio de su mismo tipo. Se emplea una llama ligeramente carburante. En este caso es prácticamente obligatorio el uso del fundente, que se encarga de romper la capa de alúmina que se forma con la temperatura y que dificulta la soldabilidad de este tipo de materiales. El fundente que se emplea es el (DIN: F-LH 1). FORMAS PARA REALIZAR LAS SOLDADU RAS EL OXICORTE EL OXICORTE -Es un procedimiento de corte por medio de soplete oxiacetilénico. -Su funcionamiento es el siguiente: -Mediante el soplete se calienta la chapa hasta el rojo vivo y entonces se lanza un chorro de oxígeno a presión. -De esta forma el metal se quema y se propaga rápidamente la combustión a todo el grosor de la chapa. EL OXICORTE EL OXICORTE EQUIPO PARA SOLDAR CON OXIACETILENO COMPONENTES DEL DISPOSITIVO DE SOLDAR ( EL SOPLETE ) BOQUILLA DE CALENTAMIENTO COMPONENTES DEL DISPOSITIVO DE CORTE PROCESO DE EJECUCIÓN 1.- Monte el reguladores (Conecte reguladores a los cilindros) 2.- Coloque Mangueras (Coloque mangueras al soplete y a los reguladores) 3.- Monte boquilla ( Ajuste boquilla manualmente) 4.- Regule la presión de trabajo. (Abra cilindros y accione manijas de regulación) 5.- Encienda Soplete (Abra el acetileno ¼ de Giro en la válvula del soplete, encienda el encendedor y abra lentamente el oxigeno) PROCESO DE EJECUCIÓN PROCESO DE EJECUCIÓN 6.- Apague el soplete (Primero cierre Acetileno después oxigeno) 7.- Elimine las presiones EJERCICIOS CON OXIACETILENO