Manual de Soldadura OERLIKON - Welding Perú
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<strong>Manual</strong> <strong>de</strong> <strong>Soldadura</strong><br />
<strong>Manual</strong> <strong>de</strong> <strong>Soldadura</strong><br />
4.6.5.2. Temperatura <strong>de</strong> precalentamiento<br />
Espesor <strong>de</strong> la pieza a soldar en mm<br />
SAE<br />
5120<br />
5130<br />
5140<br />
5150<br />
5210<br />
2,5<br />
–––<br />
–––<br />
–––<br />
270ºC<br />
440ºC<br />
4.6.5.3. Soldabilidad<br />
La soldadura <strong>de</strong> producción no es recomendable,<br />
cuando el carbono exce<strong>de</strong> 0,30%. En caso <strong>de</strong> necesidad,<br />
cuando <strong>de</strong>be soldarse aceros con mayor contenido <strong>de</strong> carbono<br />
<strong>de</strong>l indicado, se pue<strong>de</strong> usar los electrodos inoxidables<br />
25/20 y 29/9, que darán una junta dúctil, aunque la<br />
zona <strong>de</strong> fusión pue<strong>de</strong> ser frágil, a no ser que se use un<br />
precalentamiento y postcalentamiento lento.<br />
Cuando se exige electrodos <strong>de</strong> penetración en los<br />
aceros <strong>de</strong> alta resistencia a la tracción, se pue<strong>de</strong> usar el electrodo<br />
E 7010-A1 (carbono-molib<strong>de</strong>no), con precalentamiento<br />
<strong>de</strong> acuerdo al tipo <strong>de</strong> acero.<br />
4.6.5.4. Electrodos para soldar aceros al cromo<br />
Los electrodos <strong>OERLIKON</strong> recomendados para<br />
soldar los aceros al cromo son:<br />
CELLOCORD 70<br />
INOX CW<br />
INOX 29/9<br />
SUPERCITO<br />
UNIVERS CR<br />
TENACITO 110<br />
TENACITO 80<br />
TENACITO 60<br />
TENACITO 65<br />
TENACITO 70<br />
Composición, % por peso<br />
5<br />
–––<br />
–––<br />
230ºC<br />
340ºC<br />
470ºC<br />
10<br />
70ºC<br />
170ºC<br />
280ºC<br />
370ºC<br />
500ºC<br />
(carbono-molib<strong>de</strong>no)<br />
25 Cr - 20 Ni<br />
29 Cr - 9 Ni<br />
Bajo hidrógeno<br />
Bajo hidrógeno<br />
Bajo hidrógeno<br />
Bajo hidrógeno<br />
Bajo hidrógeno<br />
Bajo hidrógeno<br />
Bajo hidrógeno<br />
4.6.6. Aceros al vanadio<br />
Este tipo <strong>de</strong> aceros tiene una gran ten<strong>de</strong>ncia a formar<br />
carburos, los cuales impi<strong>de</strong>n el crecimiento <strong>de</strong> grano. La<br />
adición <strong>de</strong> pequeñas cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vanadio al acero, aproximadamente<br />
<strong>de</strong> un 0,05%, favorece la obtención <strong>de</strong> lingotes<br />
sanos, homogéneos y <strong>de</strong> grano fino. Este elemento,<br />
cuando se encuentra disuelto, influye notablemente en la<br />
templabilidad, obteniéndose unas características mecánicas<br />
muy elevadas en los enfriamientos al aire. Para ello,<br />
estos aceros se utilizan en la fabricación <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s piezas<br />
forjadas, tales como elementos <strong>de</strong> máquinas y motores<br />
que posteriormente se normalizan.<br />
25<br />
180ºC<br />
250ºC<br />
330ºC<br />
400ºC<br />
520ºC<br />
50<br />
230ºC<br />
280ºC<br />
340ºC<br />
410ºC<br />
530ºC<br />
250<br />
250ºC<br />
300ºC<br />
360ºC<br />
420ºC<br />
540ºC<br />
Los aceros al cromo-vanadio, bajos en carbono, se<br />
utilizan para cementación, fabricándose con ellos bulones<br />
y cigueñales. Los aceros al cromo-vanadio, con un contenido<br />
medio <strong>de</strong> carbono, presentan una gran tenacidad y<br />
resistencia elevada, empleándose en la fabricación <strong>de</strong> ejes<br />
y muelles. Los aceros <strong>de</strong> este tipo, altos <strong>de</strong> carbono, se<br />
caracterizan por su gran dureza y resistencia al <strong>de</strong>sgaste,<br />
utilizándose para la construcción <strong>de</strong> rodamientos y herramientas.<br />
El contenido <strong>de</strong> cromo-vanadio aumenta la resistencia<br />
a la tracción y la dureza, proporcionando una estructura<br />
<strong>de</strong> grano fino, lo cual es <strong>de</strong> valor en ciertos grados<br />
<strong>de</strong> endurecimiento <strong>de</strong>l material.<br />
4.6.6.1. Clasificación SAE<br />
Composición, % por peso<br />
SAE C Mn Cr V P.S. Si<br />
c/u<br />
A6117<br />
A6120<br />
A6145<br />
A6150<br />
0,15-0,20<br />
0,17-0,22<br />
0,43-0,48<br />
0,48-0,53<br />
0,70-0,90<br />
0,70-0,90<br />
0,70-0,90<br />
0,70-0,90<br />
0,70-0,90<br />
0,70-0,90<br />
0,80-1,10<br />
0,80-1,10<br />
0,10<br />
0,10<br />
0,15<br />
0,15<br />
0,040<br />
0,040<br />
0,040<br />
0,040<br />
4.6.6.2. Temperatura <strong>de</strong> precalentamiento<br />
0,20-0,35<br />
0,20-0,35<br />
0,20-0,35<br />
0,20-0,35<br />
Este material se endurece mucho al aire en los grados<br />
<strong>de</strong> carbono indicados en el cuadro y por ello se recomienda<br />
un pre calentamiento entre 90°C y 425°C para lograr<br />
resultados satisfactorios.<br />
4.6.6.3. Soldabilidad<br />
En los casos, en que se exija un <strong>de</strong>posito <strong>de</strong> soldadura<br />
similar a la composición <strong>de</strong>l metal base, <strong>de</strong>berá usarse un<br />
electrodo que <strong>de</strong>posite metal <strong>de</strong>l análisis exigido. Se <strong>de</strong>be<br />
usar los electrodos <strong>de</strong> bajo hidrógeno, cuando no es exigido<br />
un <strong>de</strong>pósito con análisis químico similar al <strong>de</strong> la plancha.<br />
Cuando se empleen precauciones contra las fisuras<br />
y, a pesar <strong>de</strong> ellas, las soldaduras tiendan a rajarse, se <strong>de</strong>be<br />
usar los electrodos <strong>de</strong> acero inoxidable austenítico, tipo<br />
25/20 ó 29/9.<br />
4.6.6.4. Electrodos para soldar estos tipos <strong>de</strong> acero<br />
Los electrodos <strong>OERLIKON</strong> más apropiados para<br />
soldar estos tipos <strong>de</strong> acero son los <strong>de</strong> bajo hidrógeno y los<br />
<strong>de</strong> acero inoxidable austenítico, como: INOX CW,<br />
INOX 29/9, EXSA 106.<br />
4.6.7. Aceros estructurales al carbono:<br />
ASTM<br />
Estos aceros son los que se emplean comúnmente<br />
para la fabricación <strong>de</strong> cal<strong>de</strong>ras, puentes, recipientes y<br />
otras estructuras. Todos estos aceros son fácilmente soldables,<br />
tanto por soldadura manual como por el metodo<br />
automático.<br />
4.6.7.1. Composición química<br />
ASTM Carbono Manganeso ósforo Azufre<br />
A 36<br />
A 283<br />
A 515<br />
A 516<br />
0,25-0,29<br />
––<br />
0,20-0,33<br />
0,18-0,26<br />
4.6.7.2. Soldabilidad<br />
0,80-1,20<br />
–––<br />
0,90<br />
0,60-1,20<br />
0,04<br />
0,04<br />
0,035<br />
0,035<br />
0,05<br />
0,05<br />
0,04<br />
0,04<br />
Silicio<br />
0,15-0,40<br />
–––<br />
0,15-0,30<br />
0,15-0,30<br />
Los aceros <strong>de</strong> los grados A 36, A 283, A 515 y A 516 son<br />
fáciles <strong>de</strong> soldar con los procedimientos normales <strong>de</strong> soldadura.<br />
Los códigos <strong>de</strong> trabajo especifican, que el metal <strong>de</strong>positado<br />
por los electrodos <strong>de</strong>be tener las propieda<strong>de</strong>s<br />
según las necesida<strong>de</strong>s requeridas. Con los electrodos celulósicos<br />
se pue<strong>de</strong> soldar en todas las posiciones. Cuando se<br />
tenga que soldar en posición plana y en bisel profundo, requiriéndose<br />
alta velocidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición y juntas <strong>de</strong> gran<br />
calidad y bajo costo, <strong>de</strong>berá emplearse el ERROCITO 27.<br />
Cuando las planchas pasan <strong>de</strong> 1/2" <strong>de</strong> espesor, es necesario<br />
el empleo <strong>de</strong> electrodos <strong>de</strong> bajo hidrógeno para reducir<br />
o eliminar el precalentamiento.<br />
Las temperaturas correctas <strong>de</strong> precalentamiento (si fuese<br />
necesario) pue<strong>de</strong>n calcularse en relación con la composición<br />
<strong>de</strong>l metal, el espesor <strong>de</strong> la plancha y el diseño <strong>de</strong> la junta.<br />
4.6.7.3. Electrodos para soldar estos tipos <strong>de</strong> acero<br />
Los electrodos CELLOCORD P, CELLOCORD AP y<br />
CELLOCORD 70 son empleados para soldaduras fuera <strong>de</strong><br />
posición. Los electrodos ERROCITO 24 y ERROCITO<br />
27 son empleados para soldaduras en posición plana, para<br />
altas velocida<strong>de</strong>s.<br />
Si el porcentaje <strong>de</strong> carbono es elevado en algunos <strong>de</strong><br />
estos aceros, es preferible utilizar los electrodos UNI-<br />
VERS, SUPERCITO y TENACITO 80 para prevenir las<br />
fisuras.<br />
Al soldar estos aceros se <strong>de</strong>be cuidar, que la temperatura<br />
<strong>de</strong>l metal base no esté por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 0ºC.<br />
Asimismo, se <strong>de</strong>be tener el cuidado <strong>de</strong> eliminar la<br />
cascarilla <strong>de</strong> laminación que se presenta en su superficie.<br />
4.6.8. Aceros <strong>de</strong> baja aleación y alta resistencia<br />
a la tracción<br />
Estos aceros son fabricados en gran número, con<br />
variados análisis químicos y son vendidos bajo nombres<br />
comerciales específicos, como los indicados en el cuadro<br />
que sigue.<br />
Algunos <strong>de</strong> estos aceros son algo similares a los aceros<br />
<strong>de</strong> baja aleación tipo AISI, pero no correspon<strong>de</strong>n exactamente<br />
a dicha clasificación.<br />
Estos aceros poséen una ductilidad bastante buena y una<br />
alta resistencia a la tracción, aunque el contenido <strong>de</strong> carbono<br />
es bastante bajo, lo que, sin embargo, ayuda a la soldabilidad.<br />
4.6.8.1. Composición química<br />
Nombre<br />
<strong>de</strong>l C Cr Mn Si Cu<br />
acero<br />
Cor-Ten<br />
Cromansil<br />
Man-Ten<br />
Carb-Molib<br />
HS-1<br />
HS-2<br />
T-1<br />
0,10<br />
0,15<br />
0,25<br />
0,30<br />
0,14<br />
0,30<br />
0,10-0,20<br />
0,30-1,25<br />
0,50<br />
0,12<br />
0,40-0,80<br />
4.6.8.2. Soldabilidad<br />
0,20-0,50<br />
1,35<br />
1,10-1,60<br />
0,30-0,60<br />
0,70-0,90<br />
1,20-1,60<br />
0,60-1,00<br />
0,25-0,50<br />
0,75<br />
0,07<br />
0,10-0,20<br />
0,15-0,20<br />
0,15-0,20<br />
0,15-0,35<br />
0,07-0,15 0,25-0,55<br />
0,05 0,20 mín.<br />
0,30 máx.<br />
0,30<br />
0,40 máx. 0,15-0,50<br />
La soldadura <strong>de</strong> estos aceros <strong>de</strong> baja aleación con alta<br />
resistencia a la tracción parece ser, a primera vista, un asunto<br />
muy complicado. Sin embargo, a pesar <strong>de</strong>l gran número<br />
<strong>de</strong> análisis químicos diferentes, existen algunos procesos <strong>de</strong><br />
soldadura por arco que se emplean comúnmente para soldar<br />
estos aceros.<br />
El problema se reduce a saber, qué procedimiento<br />
<strong>de</strong>be usarse o qué combinación <strong>de</strong> los métodos usuales<br />
dará mejor resultado.<br />
El consejo común para la soldadura <strong>de</strong> estos aceros es<br />
el empleo a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong> los electrodos <strong>de</strong> bajo hidrógeno. El<br />
<strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> estos electrodos tiene una mayor resistencia al<br />
impacto que el <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> los electrodos comunes.<br />
Cuando se presentan grietas o fisuras, el consejo es:<br />
"Precaliente la pieza y suel<strong>de</strong> con un electrodo <strong>de</strong> bajo hidrógeno".<br />
El tipo <strong>de</strong> electrodo <strong>de</strong> bajo hidrógeno <strong>de</strong>be ser escogido,<br />
teniendo en cuenta las propieda<strong>de</strong>s mecánicas <strong>de</strong>l<br />
metal base; así, para un acero T-1 utilice un "Tenacito 110".<br />
4.6.8.3. Electrodos para soldar estos tipos <strong>de</strong> acero<br />
Los electrodos <strong>OERLIKON</strong> recomendados para soldar<br />
estos tipos <strong>de</strong> acero son: SUPERCITO, UNIVERS CR,<br />
TENACITO 80, TENACITO 60, TENACITO 65 Y TE-<br />
NACITO 70.<br />
4.7. <strong>Soldadura</strong> <strong>de</strong> aceros al carbono<br />
y <strong>de</strong> baja aleación mediante proceso<br />
oxiacetilénico<br />
Este procedimiento es aplicable a los aceros al carbono y<br />
<strong>de</strong> baja aleación; principalmente se emplea cuando las<br />
piezas a soldar son tuberías <strong>de</strong> diámetro reducido o planchas<br />
<strong>de</strong>lgadas, cuyos espesores sean menores a 6 mm y<br />
<strong>de</strong>ban ser soldadas en posiciones forzadas.<br />
4.7.1. Varillas <strong>de</strong> acero para soldadura<br />
oxiacetilénica<br />
TIPO EXSALOT A-1C<br />
CLASE AWS RG - 45<br />
ANALISIS QUIMICO C 0,12<br />
Si 0,10<br />
Mo 0,50<br />
RESISTENCIA A LA TRACCION<br />
lbs/pulg 2 45 000 - 50 000<br />
kg/mm 2 31 - 35<br />
103 104