Pronews_1_2008_es.pdf - Kemppi

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30 Kemppi ProNews 1 • 2008
En este artículo, Jyri Uusitalo, ingeniero de soldadura de Kemppi(Ma. Sc.), y Tapani Mäkimaa, ingeniero de investigación y desarrollode Kemppi (Ma. Sc.), analizan la influencia de la entrada de calor enla soldadura. La información presentada se basa tanto en la teoríacomo en la información recopilada de pruebas prácticas.La entrada de calordesempeña un papelcada vez más importanteen el diseño de la soldaduraCon el desarrollo constante de los materiales de soldadura,la importancia de los factores relacionados con la entradade calor crece día a día en el ámbito del diseño de la soldadura.El surgimiento de materiales de acero más resistentesaumenta la probabilidad de favorecer procesos con menorentrada de calor, o procesos de soldadura “más fríos”.Los avances recientes en los procesos de soldadura MIG/MAG han hecho posible la reducción de los niveles deenergía del arco respecto de los utilizados en los procesosde soldadura por arco MIG/MAG convencionales. Lamenor cantidad de energía del arco que utilizan los nuevosprocesos FastRoot y AAA-MIG de Kemppi hace quesean más fríos en comparación con los procesos de soldadurapor arco corto convencionales. Esto se puede logrargracias a nuevos métodos, relacionados con la tecnologíade suministro de energía eléctrica, y nuevas soluciones desoftware.¿Qué es la entrada de calor?En el área que nos compete, la entrada de calor hace referenciaa la cantidad de calor que recibe un material base, esdecir, la pieza de soldadura. La cantidad de calor se midepor unidad de longitud de soldadura.Para calcular la entrada de calor, se utiliza el concepto deenergía calorífica (es decir, la energía de la soldadura). Laenergía del arco hace referencia a la energía producida porel arco de soldadura por unidad de longitud de soldadura,indicada en kilojoules por milímetro o por centímetro.La diferencia entre la energía del arco y la entrada de caloren los procesos de soldadura por arco es de 20 a 40%(excepto en el caso de la soldadura por arco sumergido).Esta diferencia se produce porque una parte del calor dela energía del arco se pierde como radiación, conducción ysalpicaduras. Esto reduce el efecto del calor sobre el gradode refrigeración de la soldadura. Este fenómeno se tiene encuenta al calcular el rendimiento térmico de un proceso desoldadura.Se han establecido valores máximos y mínimos específicosde cada material para la entrada de calor. Si la entradade calor es superior a los valores máximos especificados,disminuye la ductilidad y la resistencia, mientras que si esinferior a los valores mínimos especificados, aumenta la dureza.Por lo general, el efecto de una alta entrada de calor esmayor sobre la ductilidad que sobre la resistencia. Cuantomayor sea la dureza y la solidez del acero procesado y menorel espesor de la placa, más se deberá reducir la entradade calor.Cálculo de la entrada de calorPara calcular la energía del arco (E) y la entrada de calor(Q), se utiliza la siguiente fórmula:E = (UxIx60)/(vx1000) [kJ/mm]U = voltaje [V]I = corriente [A]v = velocidad de desplazamiento [mm/min]Q = kxE [kJ/mm]En la fórmula de entrada de calor, el factor constante (k) esel rendimiento térmico específico del proceso de soldadura.Por ejemplo, en la soldadura MIG/MAG, su valor es 0,8.La energía del arco también se puede calcular en funciónde la energía eléctrica. Para calcular la energía eléctrica, semultiplica la corriente por el voltaje. El cálculo es sencillo,siempre y cuando la corriente y el voltaje se mantengan endeterminados niveles. Sin embargo, en el caso de la soldadura,la corriente y el voltaje cambian como una función deltiempo y, por consiguiente, resulta más complicado calcularla energía eléctrica.El cálculo de la corriente de soldadura y del voltaje del arcoes sencillo, pero los cálculos que dependan de estas cifraspueden dar lugar a resultados incorrectos. Una forma decalcular la energía eléctrica sin errores es multiplicar losvalores instantáneos de corriente y voltaje, y calcular elvalor promedio de esos valores instantáneos. Este principiose aplica en la mayoría de los medidores de potencia.Sin embargo, el cálculo y la multiplicación de los valorespromedio de corriente y voltaje pueden dar como resultadovalores demasiado altos o demasiado bajos.►►►Kemppi ProNews 1 • 2008 31
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