Soldadura

2. PROCESO
PLANEACIÓN DE LA CALIDAD
INSPECCIÓN Y PRUEBAS
CONTROL DE EQUIPO DE
INSPECCIÓN, MEDICIÓN Y
PRUEBA
ANALISIS DE
RESULTADOS

3. Material base “el acero”
¿Porque se usa el acero como material de construcción?
El acero es el material con propiedades mecánicas ideales en una
gran variedad de aplicaciones. Existen muchas aleaciones con
mejores propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión, pero
el costo/beneficio del acero supera por mucho al de otras
aleaciones.
Es el principal material de construcción en edificios, cobertizos,
bodegas, hangares, puentes, torres de energía, refinerías,
automóviles, vehículos comerciales, barcos, vagones de
ferrocarril, buque de almacenamiento, tuberías, etc.
Usos y aplicaciones

4. Principales tipos de acero de uso industrial
1. Bajo Carbono 0-0.2%
• Hierro forjado
• Puro, Dúctil
• Alto punto de fusión (>1500°C)
2. Medio Carbono 0.2-2.1%
• Acero
• Muy fuerte, duro, forjable,
• 1000X más duro que el Fe puro
• Alto punto de fusión (>1400°C)
3. Alto Carbono 2.3-4.3%
• Hierro fundido
• Punto de fusión bajo,
• Frágil
Las principales características de los aceros estructurales
son:
• El material de construcción más barato (después del
cemento y el concreto)
• % C< 0.25
• Elementos aleantes presentes: S, P, Mn y Si
• La microestructura consta principalmente de ferrita y un
poco de perlita
• Resistencia y ductilidad buenas
• Buena trabajabilidad en frio y en caliente
• Baja templabilidad
• Buena soldabilidad

5. Porque el acero tiene muchas propiedades benéficas para la industria
Diagrama de fase Hierro-Carbono

6. Composición del acero
Dos fases importantes del hierro:
α- Ferrita (BCC)
γ- Austenita (FCC)
¿Cuánto carbono puedes disolver el Hierro?
• La ferrita muy poco (<0.02%)
• Austenita (hasta 2.1%)
¿Por qué es importante?
Cuando calientas el acero a 1000 °C, ¿qué fase se
tiene?
• Austenita con mucho Carbono
Cuando lo enfrías, ¿qué hace el carbón?
•Puede precipitar en partículas de carburo. El cristal
de las cepas dificulta el movimiento de dislocación
(se endurece)

8. Conocimientos previos a la soldadura
¿Qué es un tratamiento térmico?
Es un proceso de calentamiento y enfriamiento controlados al que se somete un metal con el
propósito de variar alguna o algunas de sus propiedades
• Si calentamos a 1000 °C el acero, se forma austenita
I. Enfriamiento lento
• Si enfriamos lentamente se forma una mezcla de ferrita y partículas de carburo
• Se da tiempo para que el carbono forme partículas
II. Enfriamiento rápido o temple
• No se da suficiente tiempo para transformar a ferrita
• Se forma martensita (fase muy dura de hierro y carbono)
III. Calentar nuevamente para mover el carbono y restaurar la ductilidad.

12. Soldadura
• Proceso de unión en el que dos (o más)
partes se fusionan en sus superficies de
contacto mediante la aplicación de calor
y/o presión.
• Muchos procesos de soldadura se logran
solo con calor, sin aplicar presión.
• Otros por una combinación de calor y
presión.
• Todavía otros por presión sola sin calor
externo En algunos procesos de soldadura
se agrega un material de relleno para
facilitar la coalescencia
Soldadura por arco manual con electrodo revestido o
SMAW

13. Principales Aplicaciones de la Soldadura y algunos problemas
• Construcción - edificios y puentes
• Tuberías, recipientes a presión, calderas y tanques de almacenamiento
• Construcción naval
• Aeronáutica y aeroespacial
• Automotor
• Ferrocarril
• Electrodo dañado y su influencia
• Absorción o perdida de humedad
• Agrietamiento y descamación
• Contaminación
• Oxidación del núcleo del alambre
• Formación de depósitos sobre la superficie
Absorción o perdida de humedad y su influencia
• Porosidad en el metal de soldadura
• Proyección excesiva
• Inestabilidad del arco por salpicadura
• Empeoramiento visual de la superficie de la
costura
• Decapado / Decapado en revestimiento de
celulosa
• Dificultad para eliminar la escoria
• Agrietamiento causado por hidrógeno

14. Por qué es importante la soldadura
• Proporciona una unión permanente.
• Los componentes soldados se convierten en una sola
entidad
• Por lo general, la forma más económica de unir piezas en
términos de uso de materiales y costos de fabricación.
• La fijación mecánica generalmente requiere
componentes de hardware adicionales (p. ej., tornillos y
tuercas) y alteraciones geométricas de las piezas que se
ensamblan (p. ej., orificios)
• No restringido a un entorno de fábrica
• La soldadura se puede lograr "en el campo"

15. Limitaciones y desventajas de la soldadura
• La mayoría de las operaciones de soldadura se realizan manualmente y son costosas en
términos de costo de mano de obra. La mayoría de los procesos de soldadura utilizan
mucha energía y son inherentemente peligrosos.
• Las juntas soldadas no permiten un desmontaje conveniente
• Las uniones soldadas pueden tener defectos de calidad que son difíciles de detectar
Superficies en contacto en la soldadura
• Las superficies de la pieza en contacto o muy próximas que se están uniendo
• La soldadura implica la coalescencia localizada de las dos partes metálicas en sus
superficies de contacto.
• La soldadura generalmente se realiza en piezas hechas del mismo metal.
• Sin embargo, algunas operaciones de soldadura se pueden utilizar para unir metales
diferentes.

16. Unión soldada
Sección transversal de una unión soldada: (a) zonas
principales en la unión, y (b) estructura de grano típica.
Estructura granular en (a) soldadura profunda y (b)
soldadura poco profunda. Tenga en cuenta que los
granos en el metal de soldadura solidificado son
perpendiculares a su interfaz con el metal base. (c)
Cordón de soldadura en una tira de níquel laminada
en frío producida por un rayo láser. (d) Perfil de
microdureza (HV) a través de un cordón de
soldadura.

17. Zona afectada térmicamente
El metal ha experimentado temperaturas por debajo del
punto de fusión, pero lo suficientemente altas como para
causar cambios microestructurales en el metal sólido.
La misma composición química que el metal base, pero
esta región ha sido tratada térmicamente para que sus
propiedades y estructura hayan sido alteradas.
El efecto sobre las propiedades mecánicas en HAZ suele
ser negativo, y es aquí donde a menudo ocurren las fallas
de soldadura.

18. Defectos en soldadura
Ejemplos de varias discontinuidades en soldaduras por fusión
Tipos de grietas desarrolladas en uniones soldadas. Las grietas
son causadas por tensiones térmicas, similar al desarrollo de
desgarros calientes en piezas de fundición.

19. Defectos en soldadura
Tensiones residuales desarrolladas en una junta a tope
recta. Tenga en cuenta que las tensiones residuales en (b)
deben equilibrarse internamente

20. Inspección visual
• Grieta
• Cambio de talón
• Quemaduras
• Porosidad
• Agujeros de alfiler
• Ondulación
• Bajo corte
• Aspecto de la soldadura

21. Líquidos penetrantes

22. Radiografía

23. Corrosión en uniones soldadas

24. Recubrimientos
Es una capa que se aplica a un objeto al que se le llama sustrato, y que es parte de una
construcción, paredes, vigas, techos, laminas y otras superficies. Ayudan a proteger los
materiales de los elementos climáticos pero también del uso que cada tipo de
construcción conlleva. Al igual que sus usos, se fabrican de distintos materiales y
depende del sustrato al que se le aplicará y la utilización que le dará para elegir el
recubrimiento ideal.

25. Preparación de la superficie
¿Porque preparar una superficie?
¿Cuándo realizar una preparación de superficie?
Tipos de preparación superficial
• Proceso mecánico
• Tratamiento químico

26. • Aplicación del Recubrimiento Primario
• Aplicación del Enlace
• Aplicación del Recubrimiento Acabado

27. • Prueba de espesor de película seca
El grosor de un recubrimiento es una variable importante que desempeña un papel en la calidad del
producto, el control del proceso y el control de costos. La medición del espesor de la película se
puede hacer con muchos instrumentos diferentes. Comprender el equipo que está disponible para
medir el espesor de la película y cómo usarlo es útil para cada operación de recubrimiento.

28. • Prueba de adherencia (ASTM D-3359)