miércoles, 5 de diciembre de 2007

La soldadura fuerte también conocida en la terminología inglesa como brazing, es un proceso de unión térmica en el que el metal de aporte, se calienta hasta su fusión fluyendo por capilaridad entre la holgura que existe entre los materiales a soldar y uniendo sus superficies por atracción atómica y mediante difusión.
El material de aporte tiene un punto de fusión por encima de los 450ºC, pero siempre por debajo del punto de fusión de los componentes que va a unir. En el caso de que el punto de fusión esté por debajo de los 450ºC se conoce como soldadura blanda (soldering).
Las características físicas y químicas del material de aporte son completamente diferentes de las piezas que va a soldar.
Una característica notable de esta técnica es su capacidad para unir materiales disimilares y componentes con masas y tamaños distintos. Es capaz, por ejemplo de unir carburos de tungsteno con aceros.
1.- Introducción
Los gases en estado comprimido son en la actualidad prácticamente indispensables para llevar a cabo la mayoría de los procesos de soldadura. Por su gran capacidad inflamable, el gas más utilizado es el acetileno que, combinado con el oxígeno, es la base de la soldadura oxiacetilénica y oxicorte, el tipo de soldadura por gas más utilizado.
Por otro lado y a pesar de que los recipientes que contienen gases comprimidos se construyen de forma suficientemente segura, todavía se producen muchos accidentes por no seguir las normas de seguridad relacionadas con las operaciones complementarias de manutención, transporte, almacenamiento y las distintas formas de utilización.
Vale señalar que la soldadura oxiacetilénica por alta presión donde tanto el oxígeno como el gas combustible (acetileno, hidrógeno, etc.) que alimentan el soplete proceden de las botellas que los contienen a alta presión. Es conveniente resaltar que la llama de un soplete de acetileno/oxígeno puede llegar a alcanzar una temperatura por encima de los 3100 oC aumentando de esta forma la peligrosidad de este tipo de soldadura.
2.- Marco Teórico
Descripción de la soldadora
CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS DE LA SOLDADURA OXIACETILÉNICA
Además de las dos botellas móviles que contienen el combustible y el comburente, los elementos principales que intervienen en el proceso de soldadura oxiacetilénica son los mano reductores, el soplete, las válvulas antirretroceso y las mangueras.

1 comentario:

db dijo...

Protección contra el Desgaste Abrasivo Hardfacing

El desgaste de las piezas metálicas puede ser definido como una perdida gradual del metal ocurrida en un cierto tiempo y mediante algún mecanismo que actúa sobre esta. Cuando la pieza o una parte de la misma se deforma y desgasta de tal manera que no puede trabajar adecuadamente, debe ser reemplazada o reconstruida. Mientras que los resultados finales producidos por el desgaste son similares, las causas que los producen son diferentes, por lo tanto es esencial entender dichos mecanismos involucrados antes de realizar la selección del material de recargue a utilizar.
El recargue antidesgaste en la capa superficial tiene por objeto, no solamente reconstituir la pieza usada, sino también aumentar su resistencia. El metal depositado es, entonces, diferente al metal base.


Estos recubrimientos se efectúan en:
a) En una pieza nueva, en las dimensiones deseadas para que, después de recubierta y trabajada, puedan obtenerse las dimensiones exigidas para la pieza (recargue preventivo)
b) En una pieza usada que se desea volver a poner en servicio, después de haberla revestido de un metal mejor capaz de resistir el desgaste posterior (recargue de reparación)
El interés que representa el recargue antidesgaste se explica fácilmente. En la actualidad, el constructor dispone de una abundante selección de aceros y aleaciones especiales capaces de constituir piezas de toda especie destinadas a trabajar en condiciones muy severas. Sin embargo, estos materiales son cada vez más caros, muchas veces de una elaboración compleja y, en general, insuficientemente dúctiles para poder construir enteramente las piezas de que se trata. Por consiguiente, limitando su empleo a aquellos lugares especialmente sujetos al desgaste, es decir, recargando localmente por medio de estas aleaciones especiales aceros ordinarios baratos y dúctiles, se llega a una solución mucho más económica, al mismo tiempo que se reducen los tiempos muertos necesarios para la sustitución de la pieza usada.
Los electrodos antidesgaste se clasifican generalmente según la dureza del metal que depositan (Brinell, Rockwell o Vickers) No obstante, hay que tener en cuenta que la dureza sólo da una indicación muy relativa de la resistencia al desgaste. Un metal depositado más duro que otro puede resultar menos resistente al desgaste, dependiendo de la exposición a uno o varios de los siguientes factores: rodamiento, deslizamiento, abrasión, choques repetidos, erosión, corrosión y cavitación, entre otros. También se puede dar que recargues que presenten la misma dureza, a menudo registren comportamientos disímiles. Lo que está claro es que una aleación con mayor porcentaje de carburos, más duros y mejor distribuidos es la que presenta la mejor resistencia a la abrasión, tanto de bajo como de alto esfuerzo. Otro aspecto que hay que tener presente al momento de la selección del recargue, es que el desgaste abrasivo puede tener lugar en ambiente frío o caliente, siendo este último caso la situación más extrema.

La abrasión es el mecanismo más común entre las distintas causas que producen desgaste en las piezas metálicas, aunque en la mayoría de los casos se presente una combinación de dos o más factores.
La complejidad del fenómeno exige entender muy bien los mecanismos involucrados antes de seleccionar el material de recargue capaz de reconstituir una pieza desgastada. Para ello, en el siguiente artículo conoceremos los tipos de abrasión, además de entregarle algunas consideraciones en cada uno de ellos.
Sería fácil seleccionar una aleación de recargue si todos los componentes metálicos estuvieran sujetos solamente a un mecanismo de desgaste, pero, usualmente, se produce una combinación de dos o más factores. Esta situación hace que la selección de la aleación sea más complicada, por lo que se aconseja elegir el mismo recargue en una situación de compromiso entre cada uno de los diferentes mecanismos de desgaste. El análisis inicial debe centrarse en el proceso de desgaste principal y, luego, se deben considerar los secundarios.
Los mecanismos de desgastes primarios y secundarios se encuentran distribuidos en la industria en las siguientes proporciones (1)
Mecanismo de desgaste Proporción de casos (%)
Abrasión 50
Adhesión 15
Altas temperaturas 8
Corrosión 5
Otros 22
Como el mecanismo de abrasión es el de mayor interés en la industria, lo describiremos en todas sus clases con el fin de diferenciarlas claramente.

Abrasión de bajo esfuerzo
En general, es el tipo de abrasión menos severa. Las piezas se desgastan debido a la acción del desgarro repetido que producen las partículas duras y afiladas que se mueven por la superficie del metal a velocidades variables. La velocidad, la dureza, el filo del reborde, el ángulo de ataque y el tamaño de las partículas abrasivas se combinan para influir sobre el efecto de la abrasión.
Las aleaciones que contienen carburo de cromo se utilizan exitosamente para resistir el desgaste por abrasión de bajo esfuerzo, por lo tanto, los electrodos
que poseen este elemento - AcroCrom y AgroTec- son los más recomendados.
Los componentes típicos sometidos a abrasión de baja tensión incluyen implementos agrícolas, tornillos sinfín, clasificadores, toberas de bomba de pulpa, equipos de proyección de arena, canaletas y ductos de transporte de material abrasivo.

Abrasión de alto esfuerzo
Es más intensa que el simple desgarro y ocurre cuando pequeñas y duras partículas abrasivas son presionadas contra una superficie metálica con suficiente fuerza como para fracturar la partícula hasta triturarla. Generalmente, la fuerza de compresión la proporcionan dos componentes metálicos con el elemento abrasivo aprisionado entre ellos. La superficie se pone áspera producto del desgarro, lo que puede provocar grietas superficiales.
Los componentes comúnmente sometidos a este tipo de abrasión son las barrenas, palas excavadoras, molinos pulverizadores, molinos de bolas, rodillos trituradores, entre otros.
Los productos que mejor resisten este mecanismo de desgaste son los recargues austeníticos al manganeso, AgroMang y las aleaciones que contienen carburos de tungsteno en una matriz tenaz, AgroTung.


Abrasión por desgarramiento
Cuando la abrasión de alto y bajo esfuerzo va acompañada de algún grado de impacto y carga, el resultado del desgaste puede ser extremo. En la superficie del metal se producen severas deformaciones y surcos cuando objetos macizos, a menudo rocas, son presionados fuertemente en su contra.
Los componentes que suelen sufrir este tipo de abrasión son las palas mecánicas, los baldes tipo concha de almeja, las chancadoras de pera y las chancadoras de mandíbula.
Cuando existe abrasión por desgarramiento, generalmente, se utilizan aleaciones de carburo de cromo, AgroTung 30, sobre una base de material tenaz, preferentemente de acero al manganeso austenítico.
En el caso, muy frecuente, del desgaste por abrasión, la naturaleza de la materia abrasiva (su dureza, su fragilidad, el grosor y la forma de sus granos) influye decisivamente en el comportamiento del depósito y, por consiguiente, en la elección de la categoría del electrodo.
Por lo tanto, salvo que se trate de un caso clásico en el que un electrodo ya ha demostrado su utilidad, el ensayo de la pieza en servicio, después de recargada, será únicamente el que permita deducir si un electrodo conviene o no para una aplicación determinada.


RESUMEN
Por diversas causas, las piezas metálicas sufren un desgaste gradual que dificulta su funcionamiento adecuado. La reparación de este proceso se conoce como recargue antidesgaste, lo que, además de la reconstitución de la pieza usada, tiene por objeto aumentar su resistencia.
En términos generales, lo primero que debe tenerse en cuenta al momento de seleccionar el material de recargue, es identificar el proceso de desgaste principal.
También hay que considerar que una aleación con mayor porcentaje de carburos, más duros y mejor distribuidos es la que presenta la mejor resistencia a la abrasión, tanto de bajo como de alto esfuerzo.

Tipos de Desgaste
La clasificación de los tipos de desgaste incluye factores mecánicos, térmicos y químicos:

1. - Desgaste por abrasión:
Es una acción esmeriladora causada por sólidos abrasivos deslizantes que rozan y pulen una superficie:
a) Abrasión pura o de baja tensión: Es el resultado de una acción de socavación provocada por pequeñas partículas, tales como arena, polvo o tierra.
Una variación de este tipo de desgaste es la erosión, que ocurre cuando partículas arrastradas por un movimiento rápido de aire o líquido golpean el material. Un movimiento abrasivo produce virutas de metal. (ver figura No 5)
b) Abrasión de alta tensión: Es un desgaste que agrega una fuerza de compresión a la abrasión de baja tensión. (ver figura No6)
c) Abrasión por desgarramiento: Este desgaste combina la abrasión de alta tensión con impacto, produciendo deformación de plástica dentro del metal base. (ver figura No 7)


2. - Desgaste metal-metal:
Se produce cuando dos superficies se rozan entre sí, generando de este modo calor, lo cual hace que irregularidades superficiales se unan para formar una soldadura en frío. Entonces, pequeñas porciones de la superficie se desgarran, lo que causa daños de importancia. (ver figura No 8)

3. - Desgaste por impacto:
Es el resultado de una tensión de compresión momentánea. Afecta más a los materiales frágiles, produciendo una fractura o deterioro gradual. (ver figura No 9)

4.- Desgaste por temperatura:
Influye sobre estructuras endurecidas por tratamiento térmico, reblandeciéndolas. Esto puede causar cambios de fase que incrementen la dureza y fragilidad, y puede acelerar el ataque químico, tal como la oxidación y exfoliación. (ver figura No 10)


5. - Desgaste por corrosión:
Es el deterioro de un metal como consecuencia de una reacción química o electroquímica con el medio. (ver figura No 11)

ELECCIÓN DE ALEACIONES PARA EL RECUBRIMIENTO Y RECUPERACIÓN DE PIEZAS

Con el fin de determinar el tipo de aleación requerido para una aplicación determinada, se deben responder las siguientes interrogantes:

1. - ¿Qué proceso de soldadura se prefiere o es recomendable utilizar?
2. - ¿Cuál es el metal a recuperar o recubrir?
3. - ¿Cuáles son los factores o mecanismos de desgaste involucrados?

CLASIFICACIÓN DE ALEACIONES PARA EL RECUBRIMIENTO Y RECUPERACIÓN DE PIEZAS

1. - Aleaciones base hierro:
Las aleaciones base hierro se pueden subdividir de acuerdo con su fase metalúrgica o microestructura. Cada tipo resiste ciertos tipos de desgaste en forma más económica y/o mejor que otros. Para simplificarlo, se agrupan las diferentes aleaciones en tres grandes familias, indicando además su principal propiedad:
1. - Aleaciones Austeníticas. (Impacto)
2. - Aleaciones Martensíticas. (Desgaste Metal-Metal)
3. - Aleaciones en base a Carburos. (Abrasión)

2. - Aleaciones base cobalto-cromo y níquel-cromo:
Se usan habitualmente para aplicaciones donde exista alta temperatura y/o corrosión acompañada de abrasión e impacto. Los depósitos son excelentes superficies de protección, debido a sus propiedades antiexcoriación.

3. - Carburo de tungsteno:
Este grupo consiste en carburo de tungsteno fundido en varias formas se consiguen depósitos más resistentes al desgaste por abrasión y eficiencia de corte sobre equipos de movimientos.

Selección de consumibles de soldadura de mantenimiento o recargue

En muy raras ocasiones el desgaste es atribuible a un solo mecanismo. De manera más frecuente, el funcionamiento de una planta implica varios mecanismos diferentes que trabajan de modo simultáneo. Cuando se selecciona un material de soldadura dura, es importante considerar todas las formas de desgaste implicadas. Por ejemplo:

1) El mecanismo de desgaste primario:
Este es el tipo de desgaste más obvio que el componente va a experimentar, por ejemplo la abrasión, impactos, desgaste de metal sobre metal, o desgaste resultante de calor y/o corrosión.
2) El mecanismo de desgaste secundario:
Ligeramente menos evidente, tendrá un efecto igual de dañino si no se da cuenta de él. Ejemplos de desgaste secundario son la abrasión posterior a un impacto o el calor con abrasión cuando se procesa un producto a temperatura.

3) El acabado requerido:
Las aleaciones metalúrgicas van a ser siempre un compromiso de propiedades físicas, y las aleaciones de soldadura dura juegan generalmente dureza contra tenacidad, o lo que es lo mismo, resistencia al impacto contra resistencia al agrietamiento. Por lo tanto, saber si su componente tiene que ser mecanizado o si el agrietamiento por liberación de esfuerzo es aceptable ayudará a la hora de elegir el mejor producto para usted.

Maquinable después de la soldadura
Depósito libre de fisuras
Buena resistencia a la abrasión y el impacto.
Estas propiedades se consiguen generalmente mediante aleaciones templadas en aire

Alta resistencia a la abrasión
Fácil comprobación de fisura por estrés
No maquinable
Los requisitos pueden ser alcanzados con aleaciones de carburo de cromo

Adecuado para aceros de 13Mn (Hadfield)
Resistente a impactos severos
Estos requisitos son fácilmente cumplidos con aleaciones endurecidas por deformación en frío

Por lo tanto, al seleccionar el mejor material para su trabajo de soldadura dura, piense en las propiedades del mecanismo que desea. Los consumibles de Cuarepoti pueden ser en líneas generales separados según las propiedades dominantes del metal de aportación.
Estas categorías están listadas a continuación para ayudarle a realizar la selección:

ABRASIÓN: AgroCrom / AgroTec / AgroTec - E
ABRASIÓN SEVERA: AgroTung
IMPACTO: AgroMang

A menudo se da el caso de que su trabajo no encaja en ninguna de las categorías, en este tipo de situaciones rellene y envíe nuestro formulario de consulta o contacte con nosotros directamente; de todos modos, eche un vistazo a las notas de consulta que figuran más a bajo, porque necesitaremos este tipo de información para darle la mejor solución.

NOTAS PARA CONSULTAS
Selección de las aleaciones para soldadura de recargue:

1. ¿Cuál es el material base? Existen principalmente dos tipos:
• Tipo manganeso austenítico - estos materiales se encuentran generalmente donde se experimentan impactos. Son duros y dúctiles y también están endurecidos por deformación en frío. Además son no magnéticos.
• Tipo acero de baja aleación y semiduro- Estos materiales se encuentran generalmente donde la abrasión o el desgaste de metal a metal es más destacado. Son fáciles de soldar, y pueden ser revestidos con consumibles de carburo de cromo o martensitico.

2. ¿Cuál es el factor de desgaste primario?
• Abrasión
• Metal a metal
• Corrosión
• Calor

3. Cuáles son los factores de desgaste secundarios
• Por ejemplo, desgaste abrasivo después de los impactos, como el que aparece en los dientes de un cangilón de explotación de la cantera.

4. ¿Cuál es el acabado requerido?
• Mecanizado
• Canteado
• Tallado a la llama
• Tratado térmicamente
• El agrietamiento por liberación de esfuerzo es aceptable

5. ¿Cuál es la aplicación?
• Nuestro personal técnico tiene muchísima experiencia con una amplia gama de aplicaciones de soldadura dura, y estará familiarizado con todo lo que una aplicación requiere de un componente.


Uso de los procedimientos de soldadura adecuados
El componente y su aplicación serán tan importantes como el consumible a la hora de determinar el procedimiento de soldadura. Por ejemplo, el tipo de material base determinará si es necesario el precalentamiento, más la dureza y grosor necesarios para el depósito. Nuestro personal técnico puede ayudar a desarrollar un procedimiento de soldadura adecuado así como asesorar acerca de consumibles apropiados. Si tiene alguna duda sobre el procedimiento que usa en la actualidad o si se trata de una nueva aplicación, contacte con nuestra oficina facilitando todos los detalles que pueda sobre el material base y la aplicación.


PROCESOS DE SOLDADURA PARA EL RECUBRIMIENTO Y RECUPERACIÓN DE PIEZAS

Los procesos de soldadura más usados para la recuperación y recubrimiento de piezas son:

APLICACIONES
1) MINERÍA:
* División Mina:
Equipos transportadores y de descarga, Equipos alimentadores, a y desde los silos, Equipos de almacenaje, carga y descarga,
* División Molinos:
Chancadores o Molinos de cono verticales primarios, Martillos moledores, secundarios y terciarios, Rejas de separación, placas de impacto en los chutes.
* División Maquinaria pesada:
Ruedas, rodillos y cadenas, tren de rodamiento.
Baldes, cucharones, y componentes de estructura.
* División Fundición, Hornos:
Ollas y volquetas de escoria.
* División Refinería:
Componentes de bombas, housing / impellers.
Componentes de válvulas,
* División transportes;
Trenes de rodamiento, ruedas carros.

Revestimiento de reconstrucción de los Mantos de Molinos de Chancado
Revestimiento de reconstrucción de los Postes de Molinos de Chancado
Fabricación de Placas Bimetálicas Antidesgaste, base de Acero al Carbono o de Acero Inox.
Recambio / Fijación de Placas Antidesgaste
Reparación de Placas Blindadas Antidesgaste
Reconstrucción de componentes del Tren de Rodaje de maquinaria pesada.
Reconstrucción en Ollas y Convertidores
Revestimientos protectores de componentes de Equipos Cargadores.
Fijación de placas y fabricación de tolvas de camiones mineros
Reconstrucción de componentes del tren de rodaje.
Relleno de los alojamientos de los bujes, fuera de posición.
Recambio de Placas de Blindaje, en baldes cargadores.
Reconstrucción de zapatas, uñas y venas.

2) CERÁMICA:
* División mezcladores, brazos, palas, tornillos de transporte.
Brazos mezcladores.
Tornillos de las Prensas.
Moldes Cortadores.
Componentes de equipo pesado y cargadores.

3) CEMENTERAS:
* División Mina, la mayoría de las aplicaciones de la minería se repiten aquí.
* División Molinos, TODAS las aplicaciones de la minería se repiten aquí.
* División Hornos;
Cadenas y componentes de estructura,

Revestimiento de reconstrucción de los Mantos de Molinos de Chancado
Revestimiento de reconstrucción de los Postes de Molinos de Chancado
Fabricación de Placas Bimetálicas Antidesgaste, base de Acero al Carbono o de Acero Inox.
Recambio / Fijación de Placas Antidesgaste
Reparación de Placas Blindadas Antidesgaste
Reconstrucción de componentes del Tren de Rodaje de maquinaria pesada.
Revestimientos protectores de componentes de Equipos Cargadores.
Bandejas y Parrillas separadoras de acero al Manganeso.
Rotores del Tiro Inducido de las calderas.

4) INDUSTRIA SIDERURGIA:
* División Hornos;
Ollas y volquetas de escoria, se repiten las aplicaciones detalladas para minería, división fundición / hornos.
* División Laminación;
Rodillos laterales, “Edging Rolls”
* División manejo de mineral;
Equipos transportadores, chutes, cargas, descargas, y transferencias,
* División Colada continua;
Rodillos “CASTER ROLLS”, es la aplicación de soldadura mas importante en esta industria.

Rodillos Transportadores
Rodillos Formadores
Rodillos de la Colada Continua
Ollas de Escoria
Prensas de Trituración de Chatarra
Reconstrucción de Carros Portabarrotes
Reconstrucción de Campanas de Alto Horno
Trébol de ejes de transmisión
Fabricación de Tubería Blindada interiormente
Reconstrucción de Ruedas de Trenes de Carga
Fabricación y Recambio de Placas Antidesgaste Bimetálicas
Reconstrucción de Componentes de Perforación
Reconstrucción de Tren de Rodaje de Maquinaria Pesada
Baldes de palas Cargadoras
Tornillos transportadores de plantas de lavado de Mineral.

5) INDUSTRIA AZUCARERA:
* División preparación de caña;
Cuchillas picadoras, Martillos desfibradores,
* División Molinos;
Mazas del molino, Cuchilla central bagacera, Piñones y coronas.

Blindaje Globular en Mazas del Molino, antes o durante la molienda.
Blindaje de los dientes de las mazas de molino.
Revestimiento de Cuchillas Centrales, Viradores o Bagaceras.
Blindaje de Cuchillas picadoras y Martillos desfibradores.
Reconstrucción de Guijos, en ejes de mazas de Molino.
Revestimientos protectores en Rotores del ventilador del tiro inducido de calderas.

6) INDUSTRIA DEL ACEITE;
* División prensado;
Tornillos de las prensas, se revisten en su cara frontal y el borde externo,
Componentes de Molino.
Tornillo y Camisa de las Prensas.

7) INDUSTRIA DEL PAPEL;
* El Digestor de pulpa, El rotor del hidratador de pulpa,
Reconstrucción de superficie, en los rodillos "Corrugadores".
Interior de Digestores.
Cuchillas "Chipeadoras"

8) MINAS DE SAL;
Reconstrucción de Flechas, Aspas y rueda guía del Cargador.
Talón de las cuchillas de las Moto niveladoras.
Placas del Washer-Screw.
Componentes de tren de rodaje.
Bote de Draga.

9) AGRICULTURA;
Piezas de equipos de laboreo de la tierra
Piezas de cosechadoras
Sinfines de movimiento de los cereales

10) MOLIENDA DE CEREALES;
Martillos
Tolvas
Sinfines
Cangilones de transporte
Bocas de tolvas

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