EXPLICACIÓN DETALLADA DEL PROCESO DE SOLDADURA

La soldadura se refiere a la unión o fusión de piezas mediante el uso de calor y/o compresión para que las piezas formen un continuo. La fuente de calor en la soldadura suele ser una llama de arco producida por la electricidad de la fuente de potencia de soldadura. La soldadura basada en un arco se llama soldadura por arco.

La fusión de las piezas puede ocurrir únicamente en base al calor producido por el arco para que las piezas de soldadura se fundan entre sí. Este método se puede utilizar en soldadura TIG, por ejemplo.

Sin embargo, generalmente se funde un metal de relleno en la costura de soldadura, ya sea usando un alimentador de alambre a través de la pistola de soldar (soldadura MIG/MAG) o usando un electrodo de soldadura de alimentación manual. En esta situación, el metal de relleno debe tener aproximadamente el mismo punto de fusión que el material soldado.

Antes de comenzar a soldar, se da la forma de ranura de soldadura adecuada a los bordes de las piezas de soldadura, por ejemplo, de ranura en V. A medida que avanza la soldadura, el arco fusiona los bordes de la ranura y el relleno, creando un baño de fusión.

Para que la soldadura sea duradera, el baño de fusión debe protegerse de la oxidación y los efectos del aire circundante, por ejemplo, mediante gases de protección o escoria. El gas de protección se alimenta al baño de fusión mediante la pistola de soldar. El electrodo de soldadura también está revestido con un material que produce gas de protección y escoria sobre el baño de fusión.

Los materiales soldados con más frecuencia son metales, como el aluminio, el acero dulce y el acero inoxidable. Además, los plásticos también se pueden soldar. En la soldadura de plástico, la fuente de calor es aire caliente o una resistencia eléctrica.

ARCO DE SOLDADURA

El arco de soldadura necesario para soldar es una ráfaga de electricidad entre el electrodo de soldadura y la pieza de soldadura. El arco se genera cuando se crea un pulso de voltaje suficientemente grande entre las piezas. En la soldadura TIG, esto se puede lograr mediante el encendido por el gatillo o cuando el material soldado se golpea con el electrodo de soldadura (encendido por golpe).

Por lo tanto, el voltaje se descarga como un rayo que permite que la electricidad fluya a través de la separación, lo que crea un arco con una temperatura de varios miles de grados centígrados, con un máximo de hasta 10 000 °C (18 000 °F). Se establece una corriente continua entre la fuente de potencia de soldadura y la pieza de trabajo a través del electrodo de soldadura y, por lo tanto, la pieza de trabajo debe conectarse a tierra con un cable de masa en la máquina de soldar antes de comenzar la soldadura.

En la soldadura MIG/MAG, el arco se establece cuando el material de relleno toca la superficie de la pieza de trabajo y se genera un cortocircuito. Luego, la corriente de cortocircuito eficiente funde el extremo del alambre de relleno y se establece un arco de soldadura. Para una soldadura suave y duradera, el arco de soldadura debe ser estable. Por lo tanto, es importante en la soldadura MIG/MAG que se utilice un voltaje de soldadura y una velocidad de alimentación de alambre adecuados a los materiales de soldadura y sus espesores.

Además, la técnica de trabajo del soldador afecta a la suavidad del arco y, en consecuencia, a la calidad de la soldadura. La distancia entre el electrodo de soldadura y la ranura, así como la velocidad constante de la pistola de soldar es importante para una soldadura correcta. Evaluar el voltaje correcto y la velocidad de alimentación de alambre es una parte importante de la competencia del soldador.

Las máquinas de soldadura modernas, sin embargo, tienen varias características que facilitan el trabajo del soldador, como guardar los ajustes de soldadura utilizados anteriormente o usar curvas de sinergia preestablecidas, que facilitan la configuración de los parámetros de soldadura para la tarea en cuestión.

GAS DE PROTECCIÓN EN SOLDADURA

El gas de protección a menudo desempeña un papel importante en la productividad y calidad de la soldadura. Como sugiere su nombre, el gas de protección protege la soldadura fundida que se está solidificando de la oxidación, así como de las impurezas y la humedad en el aire, que pueden debilitar la tolerancia a la corrosión de la soldadura, generar resultados porosos y debilitar la durabilidad de la soldadura al cambiar las características geométricas de la unión. El gas de protección también enfría la pistola de soldadura. Los componentes más comunes del gas de protección son argón, helio, dióxido de carbono y oxígeno.

El gas de protección puede ser inerte o activo. Un gas inerte no reacciona con la soldadura fundida en absoluto, mientras que un gas activo participa en el proceso de soldadura estabilizando el arco y asegurando la transferencia suave de material a la soldadura. El gas inerte se utiliza en la soldadura MIG (soldadura de arco metálico con gas inerte) mientras que el gas activo se utiliza en la soldadura MAG (soldadura de arco metálico con gas activo).

Un ejemplo de gas inerte es el argón, que no reacciona con la soldadura fundida. Es el gas de protección más utilizado en la soldadura TIG. Sin embargo, el dióxido de carbono y el oxígeno sí reaccionan con la soldadura fundida, igual que una mezcla de dióxido de carbono y argón.

El helio (He) también es un gas de protección inerte. El helio y las mezclas de helio y argón se utilizan en la soldadura TIG y MIG. El helio proporciona una mejor penetración lateral y una mayor velocidad de soldadura en comparación con el argón.

El dióxido de carbono (CO2) y el oxígeno (O2) son gases activos que se utilizan como el llamado componente oxigenante para estabilizar el arco y asegurar una transferencia suave del material en la soldadura MAG. La proporción de estos componentes de gas en el gas de protección está determinada por el tipo de acero.

NORMAS Y ESTÁNDARES EN SOLDADURA

Varias normas y estándares internacionales se aplican a los procesos de soldadura y la estructura y características de las máquinas y los suministros de soldadura. Contienen definiciones, instrucciones y restricciones para los procedimientos y las estructuras de las máquinas con el fin de aumentar la seguridad de los procesos y las máquinas y para garantizar la calidad de los productos.

Por ejemplo, el estándar general para máquinas de soldadura por arco es IEC 60974-1, mientras que los términos técnicos de entrega y formas de producto, dimensiones, tolerancias y etiquetas están contenidos en el estándar SFS-EN 759.

SEGURIDAD EN LA SOLDADURA

Hay varios factores de riesgo relacionados con la soldadura. El arco emite luz extremadamente brillante y radiación ultravioleta que pueden dañar los ojos. Las salpicaduras de metal fundido y las chispas pueden quemar la piel y provocar un riesgo de incendio, y los humos generados en la soldadura pueden ser peligrosos cuando se inhalan.

Sin embargo, estos peligros pueden evitarse preparándose para ellos y utilizando el equipo de protección adecuado.

La protección contra los riesgos de incendio se puede obtener comprobando el entorno del lugar de soldadura con anticipación y retirando los materiales inflamables de las inmediaciones. Además, los suministros de extinción de incendios deben estar fácilmente disponibles. No se debe permitir que personas ajenas entren en la zona de peligro.

Los ojos, los oídos y la piel deben protegerse con el equipo de protección adecuado. Una máscara de soldadura con pantalla atenuadora protege los ojos, el cabello y los oídos. Los guantes de soldar de cuero y un equipo de soldadura resistente y no inflamable protegen los brazos y el cuerpo de las chispas y el calor.

Los humos de soldadura se pueden evitar con suficiente ventilación en el lugar de trabajo.

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MÉTODOS DE SOLDADURA

Los métodos de soldadura pueden clasificarse según el método utilizado para producir el calor de soldadura y la forma en que el material de relleno se introduce en la soldadura. El método de soldadura utilizado se selecciona en función de los materiales que se deben soldar y el espesor del material, la eficiencia de producción requerida y la calidad visual deseada para la soldadura.

Los métodos de soldadura más utilizados son la soldadura MIG/MAG, la soldadura TIG y la soldadura de varilla (arco de metal manual). El proceso más antiguo, más conocido y todavía bastante común es la soldadura manual de metal por arco MMA, que se suele usar en lugares de trabajo de instalación y sitios al aire libre que exigen una buena accesibilidad.

El método de soldadura TIG más lento permite producir resultados de soldadura extremadamente finos y, por lo tanto, se utiliza en soldaduras que se verán o que requieren una precisión particular.

La soldadura MIG/MAG es un método de soldadura versátil, en el que el material de relleno no necesita alimentarse por separado en la soldadura fundida. Por el contrario, el alambre pasa a través de la pistola de soldar rodeado por el gas de protección directamente hacia la soldadura fundida.

Tambien hay otros métodos de soldadura adecuados para necesidades especiales, como la soldadura láser, plasma, por puntos, por arco sumergido, por ultrasonidos y por fricción.