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SOLDADURA OXIACETILENICA

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HAMILTON E. PARRA ROBLES

on 26 October 2012

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SOLDADURA OXIACETILENICA SOLDADURA

La soldadura es un proceso de unión de materiales en el cual se funden superficies de contacto de dos o más piezas mediante la aplicación de calor y/o presión.

En algunos procesos de soldadura se agrega un material de relleno para facilitar la fusión.

La soldadura se asocia por lo regular con piezas metálicas, pero el proceso también se usa para unir plásticos.

El ensamble de partes que se unen mediante soldadura recibe el nombre de ensamble soldado La soldadura es un proceso relativamente nuevo, su importancia comercial y tecnológica radica en las siguientes ventajas:

• Proporciona una unión permanente. las piezas soldadas se convierten en una sola entidad.

• La unión soldada puede ser más fuerte que los materiales originales, si se usa un material de relleno que tenga propiedades de resistencia superiores a las de los materiales originales y si se emplean las técnicas de soldadura adecuada.

• Por lo general, la soldadura es la forma más económica de unir componentes, en términos del uso de materiales y costo de fabricación.

• La soldadura no está limitada al ambiente de fábrica. puede realizarse en el “campo“. la soldadura también ciertas limitaciones y desventajas como:

• La mayoría de los procesos de soldadura se realizan de forma manual, son caras en términos de mano de obra. Muchas operaciones de soldadura se consideran “rutinas especializadas” y la mano de obra para realizar estas operaciones puede ser escasa.

• La mayoría de los procesos de soldadura son inherentemente peligrosos debido a que implican el uso de mucha energía.

• Como la soldadura origina una unión permanente entre los componentes, o permite un desensamble adecuado. Si se requiere un desensamble ocasional de producto, no debe usarse la soldadura como método de ensamble.

• La unión soldada puede tener ciertos defectos de calidad que son difíciles de detectar y que pueden minimizar la resistencia del material. TIPOS DE SOLDADURA
La american welding society ha catalogado más de 50 tipos diferentes de operaciones de soldadura que utilizan diversos tipos o combinaciones de energía para proporcionar la energía requerida. Los procesos de soldadura pueden dividirse en dos grupos principales:1) soldadura por fusión y 2) soldadura de estado sólido. SOLDADURA POR FUSION Tiene lugar una fusion entre los metales al unir con o sin aporte de un metal soldadura con oxigeno y gas combustibles la fusion de basa en la combustion generada por el oxigeno con un gas combustible. soldadura por arco Grupo de procesos de soldadura en los que el calentamiento de los metales se obtiene mediante un arco electrico Soldadura por resistencia Se obtiene la fusiòn usando el calor de una resistencia elèctrica para el flujo de corriente que pasa entre las superficies de emplame. SOLDADURA CON OXIGENO Y GAS COMBUSTIBLE

La soldadura con oxigeno y gas combustible (OFW) es el termino que se usa para describir el grupo de operaciones de fusión durante las cuales se queman diferentes combustibles mezclados con oxigeno para ejecutar la soldadura. Estos procesos emplean varios tipos de gases, los cuales representa la principal diferencia entre las soldaduras de este tipo. El proceso más importante de OFW es la soldadura con oxiacetileno u oxiacetilénica. SOLDADURA OXIACETILENICA

El soldeo oxiacetilénico es un proceso de soldeo por fusión que utiliza el calor producido por una llama, obtenida por la combustión del gas acetileno con el oxígeno, para fundir bien sea el metal base y el de aportación si se emplea. La soldadura oxiacetilénica es la forma más difundida de soldadura autógena. En este tipo de soldaduras no es necesario aporte de material. Este tipo de soldadura puede realizarse con material de aportación de la misma naturaleza que la del material base (soldadura homogénea) o de diferente material (heterogénea) y también sin aporte de material (soldadura autógena).
Para conseguir la combustión es necesario el empleo de dos gases. Uno de ellos tiene la calidad de consumirse durante la combustión. En el proceso del que estamos tratando empleamos el acetileno. El otro es un gas comburente, que es un gas que aviva o acelera la combustión,el gas comburente que se emplea en este procedimiento de soldeo es el oxígeno puro. PRODUCCIÓN DE LOS GASES USADOS EN EL SOLDEO. ACETILENO (C2H2)

Es el más importante de los hidrocarburos gaseosos y como combustible es el elemento más valioso. Es una composición química de carbono e hidrogeno (2 partes de carbono por 2 de hidrógeno). El acetileno se produce al ocurrir la reacción del agua con carburo de calcio.

El carburo de calcio y el agua se pone en contacto en recipientes adecuados llamados generadores Esto era utilizado anteriormente ya que hoy en día se pueden adquirir fácilmente los tanques con acetileno para poder utilizarlo directamente al soplete.

El acetileno es un gas incoloro e insípido “sin sabor”, pero de olor característico “semejante al agua miel de la caña”. OXÍGENO (O2)

Es un gas que se encuentra en la naturaleza mezclado o combinado con otros elementos químicos, y es el principal en toda combustión: La llama oxiacetilénica lo utiliza como gas comburente. En el aire existe mezclado con nitrógeno y con varios gases nobles. El oxígeno es un gas inodoro, incoloro e insípido.

Son dos los principales procedimientos en la industria para la obtención del oxigeno:
a) Proceso del aire líquido: se basa en el principio de separación de otros gases que existen mezclados en el aire, sometiéndolos a muy bajas temperaturas para lograr la licuefacción de estos.


b) Proceso electrolítico: El oxígeno por procedimiento electrolítico se produce haciendo pasar una corriente eléctrica continua a través del agua. Se cierra provocando así la disociación de los elementos que la componen REACCIÓN OXIGENO Y ACETILENO

El acetileno es el combustible más popular entre el grupo de la OFW porque soporta temperaturas mas altas que cualquiera de los otros, hasta de 3480 ºC.
La flama en la OAW se produce mediante la reacción química del acetileno y el oxigeno en dos etapas. La primera etapa se define mediante la reacción:

C2H2+O2 2CO+ H2+calor

Los productos de la cual son ambos combustibles, lo que conduce a la reacción de la segunda etapa

2CO + H2+ 1.5O2 2CO + H2O + calor
Las dos etapas de la combustión son visibles en la flama de oxiacetileno que emite el soplete. El calor total liberado durante las dos etapas de la combustión es de 55x〖10〗^6 J⁄m^3 (1470 Btu⁄〖ft〗^3 ) de acetileno .sin embargo, debido a la distribución de la temperatura en la flama, la forma en que esta se extiende sobre la superficie de trabajo y se pierde en el aire. DIFERENTES LLAMAS Y SUS CARACTERISTICAS
Una de las características de la llama oxiacetilénica consiste en sus propiedades químicas, por lo que su acción sobre el metal fundido puede variar notablemente.

Las diferentes características se obtienen variando las proporciones relativas de oxigeno y acetileno en la mezcla de gases que arde en la punta del soplete. Las válvulas del soplete además de cerrar y abrir los gases, permiten al operario el control de la graduación de la llama. Para hacer lo anterior, el operario debe estar familiarizado con la composición del metal base en que va a trabajar y conocer bien las diferentes llamas, características y modos de obtenerlas. La llama oxiacetilénica se produce por la combustión del acetileno en una atmósfera de oxígeno. Como consecuencia hay una combustión incompleta y la llama queda cargada de carbono cuyo color es amarillo y escape de humo negro. Si la cantidad de oxigeno se modifica hasta el punto de llegar a un ligero exceso de acetileno, la llama se denomina reductora, con tres zonas diferenciables: el dardo, la zona reductora y el penacho.
En la punta del dardo de la llama nos encontramos con la zona más caliente (3100ºC), luego con la zona reductora que corresponde a la reducción primaria con una temperatura de 2000º C y por último está el penacho que es la región de combustión secundaria en la que tiene influencia el aire del ambiente, cuya temperatura es de 1200ºC
Si el exceso de acetileno se reduce, las zonas reductoras desaparecen lentamente y en un momento dado se confunde con el dardo, obteniendo así la llama neutra.

Si continuamos reduciendo, las regiones de la llama se limitan a dos, el dardo y el penacho, obteniéndose así una llama oxidante. El dardo es puntiagudo y se escucha un sonido de “zziceo”. Además se observa como si el dardo se desprendiera de la punta del soplete. Aplicación de las llamas.•

En el cuadro que mostramos a continuación podemos observar el tipo de llama que debe aplicarse de acuerdo con el tipo de material base que vamos a soldar. PRESIÓN DE TRABAJO.

Para reducir el riesgo de un retroceso de llama es necesario utilizar siempre la presión de trabajo recomendada por el fabricante, según el tipo de boquilla utilizada.

La presión de trabajo provoca que salga un determinado volumen de gas, a la velocidad adecuada, para que su combustión ocurra fuera de la boquilla. El volumen de gas proporciona el calor necesario para ejecutar el trabajo que se desea; a mayor espesor de la placa metálica mayor volumen de gas combustible y viceversa, a menor espesor, menor volumen. La temperatura de la llama es constante, ya sea esta muy pequeña o extremadamente grande.

Con relación a la velocidad de salida del gas por la boquilla deberá ser igual de combustión del gas combustible utilizado. EQUIPO PARA EL SOLDEO OXIACETILENICO La principal función de los equipos de soldeo oxiacetilénico es suministrar la mezcla de gases combustible y comburente a una velocidad, presión y proporción correcta. El equipo oxiacetilénico está formado por:
A) Las botellas o cilindros de oxígeno y acetileno. Entre ambas hay que destacar varias diferencias, pero la más representativa, aparte el tamaño, es el color. La botella de oxígeno tiene el cuerpo negro y la ojiva blanca, mientras que la de acetileno tiene el cuerpo rojo y ojiva marrón. Internamente la botella de oxígeno es hueca de una pieza, mientras que la de acetileno tiene una sustancia esponjosa en su interior, ya que para almacenarlo se disuelve en acetona debido a que si se comprime solo explota. B) Los manorreductores, su propósito o función principal es reducir la presión muy alta de una botella a una presión de trabajo más bajo y seguro y además de permitir una circulación continua y uniforme del gas. C) Las mangueras, que son tubos flexibles de goma por cuyo interior circula el gas, siendo por tanto las encargadas de transportarlo desde las botellas hasta el soplete. Los diámetros interiores son generalmente de 4 a 9 mm para el oxígeno y de 6 a 11 mm para el acetileno. La manguera por la que circula el oxígeno es de color azul y de color rojo por la que circula el acetileno. D) Las válvulas de seguridad o anti retroceso encargadas de prevenir un retroceso de la llama desde el soplete hacia las mangueras o de las mangueras a las botellas. También impiden la entrada de oxígeno o de aire en la manguera y en la botella del acetileno.
E) El soplete, cuya misión principal es asegurar la correcta mezcla de los gases, de forma que exista un equilibrio entre la velocidad de salida y la de inflamación. A continuación podemos ver un soplete con cámara de mezcla de inyección TECNICA OPERATIVA La soldadura fuerte de los aceros inoxidables, requiere de una llama ligeramente reductora o casi neutra con el fin de reducir la oxidación en las superficies de los materiales base durante el calentamiento. Para evitar el sobrecalentamiento o inclusive la fusión del metal base, se utilizará la zona exterior de la llama y no las zonas cercanas al cono interno o dardo, manteniendo el soplete en continuo movimiento para evitar puntos calientes. Las piezas que forman la unión deben ser calentadas uniformemente para que alcancen la temperatura de soldeo al mismo tiempo, la antorcha debe estar en continuo movimiento para evitar sobrecalentamiento. Al tratar de soldar dos piezas con diferentes secciones o distintas conductividad, siempre recibirá mayor aporte energético, la de mayor espesor o la de mayor conductividad, simplemente debido a que esta última disipará el calor más rápidamente ALGUNAS MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LA SOLDADURA CON OXIACETILENO • La combinación de acetileno y oxigeno es muy inflamable, por tanto el ambiente donde se realiza es peligroso.
• Por razones de seguridad, el acetileno comercial se procesa para que contenga un olor característico a ajo. Una de las limitaciones físicas del gas es la inestabilidad a presiones superiores a 1 atm. por esta razón, los cilindros de almacenamiento de acetileno se empacan con un material de relleno poroso (como asbesto, madera de balsa y otros materiales) saturado con acetona (CH_3 COCH_5), debido a que el acetileno se disuelve en acetona liquida, lo que proporciona un medio relativamente seguro de almacenar este gas para soldadura. • Como una precaución de seguridad adicional en la soldadura con acetileno se incluye protección para los ojos y piel del soldador (lentes, guantes y ropa de protección)
• Las cuerdas de los tornillos en los cilindros y mangueras de acetileno y oxigeno son estándares, para evitar la conexión accidental de los gases incorrectos. GRACIAS POR SU ATENCION
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