Tesis Dr.Cs. Rafael Quintana Puchol-2013.pdf - Universidad Central ...

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cambios de la temperatura y a las grandes diferencias de las velocidades de las reacciones
entre las diferentes fases y estados de agregación durante la evaporización, fusión o
solidificación: gas-líquido-sólido o viceversa.
Al principio de la década de los treinta del siglo pasado se argumentaba que el alcance de la
ley de la acción de las masas en la soldadura por arco eléctrico podía servir sólo para definir la
ocurrencia de las reacciones [18-20]. En trabajos posteriores se postulaba que se podría
alcanzar un cierto grado de definición cuantitativa sobre la base del establecimiento del
equilibrio químico durante la soldadura por arco eléctrico [20-22]. Numerosos datos
experimentales referidos al estado sólido y líquido del metal del cordón y de la propia escoria
han servido de base para perfeccionar las concepciones actuales de los cálculos
termodinámicos [1, 5, 23-25] . Con la profundización teórica a tenor de los avances científico-
técnicos alrededor de estas investigaciones se acumulaba un acervo de conocimientos que
indicaba una tendencia a establecer un aceptable nivel diagnóstico sobre el equilibrio químico
entre las fases del cordón y las de la escoria correspondiente a una u otra alta temperatura.
Estos avances se sustentaban con el argumento de que los fenómenos superficiales, en la gota
y en el baño a altas temperaturas, presentaban una importancia singular y preponderante en la
soldadura por arco eléctrico (SPA) y que se incrementaban debido a la agitación mecánica que
provocaba las gotas al caer sobre el baño, las fuerzas de los campos electromagnéticos y la
convección termocapilar (efecto Marangoni) [5, 23, 26]. La interacción entre el metal y la escoria
y entre estos y los compuestos gaseosos ocurre intensamente en las superficies de las
interfases de las gotas y del baño de soldadura, por tanto, a pesar de la relativa brevedad del
proceso de soldadura, es factible que el equilibrio termodinámico se establezca en estas
superficies de interacción [1]. A partir del desarrollo de las concepciones termodinámicas se
presenta la posibilidad de diagnosticar los fenómenos dentro de los volúmenes donde se
extienden las reacciones entre las interfases.
La deficiencia más recurrente en los trabajos publicados estaba relacionada con la ausencia de
criterios para establecer la cantidad de fases presentes en la escoria al principio y al final del
proceso de soldadura; así se limitaba solamente a obtener la composición química de las fases
pero no a cuantificarlas.
Por esta razón determinar las cantidades de alambre y fundente consumidos, así como también
la caracterización química y fásica de la escoria y del metal del cordón obtenidos durante la
soldadura, es una premisa importante para establecer la magnitud del alcance del equilibrio
dentro de los volúmenes donde ocurren las reacciones entre las fases y, además, establecer la
actividad química de los componentes de la escoria y del metal a partir del estado estándar de
referencia que brinda el comportamiento termodinámico de los compuestos puros.