La soldadura es un proceso de unión de materiales mediante calor o presión que crea una unión permanente. Existen varios tipos de soldadura como la soldadura por arco eléctrico que usa un arco eléctrico entre un electrodo y la pieza para fundir los metales. La máquina de soldar genera la corriente eléctrica necesaria y se debe usar equipo de protección para realizar la soldadura de forma segura.

1. UD 11. SOLDADURA. MÓDULO:
TALLER Y EQUIPOS DE TRACCIÓN

2. 1. INTRODUCCIÓN
La soldadura es un proceso de unión de materiales, en el cual se
funden las superficies de contacto de dos o más partes mediante la
aplicación de calor o presión. La integración de las partes que se
unen mediante soldadura se llama ensamble soldado.
Muchos procesos de soldadura se obtienen solamente por el calor
sin aplicar presión. Otros, únicamente por presión sin aportar calor
externo, y otros se obtienen mediante una combinación de calor y
presión. En algunos casos se agrega un material de aporte o relleno
para facilitar la fusión. La soldadura se asocia con partes
metálicas, pero el proceso también se usa para unir plásticos.
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TRACCIÓN

3. 1. INTRODUCCIÓN
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TRACCIÓN

4. La soldadura es un proceso importante en la industria por
diferentes motivos:
•Proporciona una unión permanente y las partes soldadas se
vuelven una sola unidad.
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•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 la de los metales originales y se aplican las
técnicas correctas de soldar.
•La soldadura es la forma más económica de unir componentes.
Los métodos alternativos requieren las alteraciones más complejas
de las formas (Ej. Taladrado de orificios y adición de sujetadores:
remaches y tuercas). El ensamble mecánico es más pesado que la
soldadura.
•La soldadura no se limita al ambiente de fábrica, se puede realizar
en el campo.

5. Además de las ventajas indicadas, tiene también desventajas:
•La mayoría de las operaciones de soldadura se hacen
manualmente, lo cual implica alto costo de mano de obra. Hay
soldaduras especiales y la realizan personas muy cualificadas.
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•La soldadura implica el uso de energía y es peligroso.
•Por ser unaunión permanente, no permite un desensamble
adecuado. En los casos cuando es necesario mantenimiento en un
producto no debe utilizarse la soldadura como método de
ensamble.
•La unión soldada puede tener defectos de calidad que son difíciles
de detectar. Estos defectos reducen la resistencia de la unión.

6. En este curso, vamos a estudiar la Soldadura por Arco Eléctrico,
sin entrar en otro tipo de Soldaduras:
Es un proceso de soldadura por fusión en el cual la unificación de
los metales se obtiene mediante el calor de un arco eléctrico
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entre un electrodo y el trabajo.
El arco eléctrico es una descarga de corriente eléctrica a través
de una separación en un circuito y se sostiene por la presencia de
una columna de gas ionizado (llamado plasma), a través de la cual
fluye la corriente.
El arco eléctrico se inicia al acercar el electrodo a la pieza, y
después del contacto se separa rápidamente de la pieza a una
distancia corta. El arco eléctrico produce temperaturas hasta
3000° C o más, que son suficientes para fundir cualquier metal.

7. Se forma un pozo de metal fundido que consiste en metal
base y el metal de aporte (cuando se usa), cerca de la
punta del electrodo. En la mayoría de los procesos de
soldadura con arco eléctrico se agrega un metal de aporte
durante la operación para aumentar el volumen y fortalecer
la unión soldada. Conforme el electrodo se mueve a lo largo
de la unión, el pozo de metal fundido se solidifica de
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inmediato.

8. Los electrodos que se usan en este tipo de soldadura pueden ser
consumibles o no consumibles, y las sustancias que componen
los electrodos pueden ser de carácter ácido, básico, oxidante o
neutro.
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Los electrodos consumibles pueden ser en forma de varillas o
alambres. El arco eléctrico consume el electrodo durante el proceso
de soldadura y este se añade a la unión fundida como metal de
relleno. Las desventajas de electrodos de varillas es que deben
cambiarse en forma periódica. El alambre tiene la ventaja que se
puede alimentar continuamente desde cabinas y esto evita
interrupciones frecuentes.

9. Los electrodos no consumibles están hechos de wolframio, que
resiste la fusión mediante el arco eléctrico. El electrodo de tungsteno
se gasta gradualmente como cualquier herramienta. El metal de
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relleno debe proporcionarse mediante un alambre separado.
El equipo de soldadura por arco eléctrico funciona mediante corriente
eléctrica, la cual no puede ser usada directamente de la red eléctrica
originaria si no que llevara unos aparatos llamados transformadores
que son capaces de suministrar distintas intensidades según las
necesidades o también se pueden emplear generadores de corriente
continua llamados convertidores.

10. En la soldadura con arco eléctrico las altas temperaturas provocan
que los metales que se unen reaccionen con el oxígeno, nitrógeno,
hidrógeno del aire. Las propiedades mecánicas de la unión soldada
pueden degradarse debido a estas condiciones.
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Para proteger la soldadura, todos los procesos con arco eléctrico
están previstos con algún medio para proteger el arco del aire. Esto
se logra cubriendo la punta del electrodo, el arco eléctrico y el pozo
de la soldadura fundida, con gas, fundente o ambos. Los gases de
protección son el argón y el helio, que son inertes.
El fundente es una sustancia que se usa para evitar la formación
de óxidos, lo disuelve y facilita su fácil remoción. Durante la
soldadura, el fundente se derrite y se convierte en escoria líquida
que cubre la operación y protege la soldadura. La escoria se
endurece a medida que se enfría, y se quita el sobrante con cepillo o
cincel.

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Máquina de soldar

12. En el esquema vemos básicamente el funcionamiento de la soldadora.
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La soldadura puede ser “directa” si el electrodo se conecta a
negativo ( - ) o “inversa” si el electrodo esta conectado a ( + ).

13. De la máquina de soldar salen dos cables, uno al que va unido el soporte
del electrodo y otro para unir la mordaza para cerrar el circuito. En el
soporte se introducen los electrodos. Al acercar el electrodo a la pieza de
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metal se produce el arco que hace que el metal del electrodo se funda
con las piezas de metal.
Al acercar el electrodo a la pieza al soldar se
produce el arco eléctrico que produce que el metal
del electrodo (núcleo) se funda con el metal. La
cubierta del electrodo (fundente) al fundirse
genera lo que se denomina escoria. Esta capa
protege al metal durante el enfriamiento. Esta
escoria ha de ser retirada una vez que se haya
secado la soldadura. Para ello basta con
golpear la parte soldada y luego limpiar la zona
con un cepillo de púas rígidas.

14. En el momento que se produce el arco se libera unos vapores
generados por la cubierta del electrodo. Hay que tener cuidado
de trabajar en sitios ventilados para evitar la inhalación de estos
vapores.
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El grosor del cordón que se genera al soldar dependerá de la
velocidad de recorrido del electrodo a través de la pieza a soldar.
Cuanto más tiempo dejemos el electrodo, más grueso se generará
el cordón. Este cordón se podrá rebajar posteriormente con una
amoladora y un disco especial para desbastar metales. 0

15. Elementos de las soldadoras
Máquina de soldar : Las podemos encontrar las que usan el
transformador de corriente, o las denominadas INVERTER.
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Estas últimas se diferencian de las anteriores ya que son
totalmente electrónicas, tienen un peso mucho más bajo y
menor tamaño, por lo que las hacen muy recomendable para
sitios de difícil acceso. En contrapartida son más caras (80 €
contra 320 € aproximadamente).

16. Porta electrodos : Para poder sujetar el
electrodo disponemos de un elemento que
va unido mediante un cable a la máquina
de soldar.
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Electrodos : Los electrodos pueden ser de
distintos tipos, dependiendo del metal del
núcleo, así como del fundente que lo recubre.
Los electrodos normales que se usan para
bricolaje son los que van recubiertos de
rutilio. Los diámetros varian desde 1,5 hasta
5 mm. Se pueden usar electrodos con
fundente de tungsteno, pero para ello
debemos usar una máquina Inverter

17. Pinza : Esta pinza permite el cierre del circuito. Va unida a la máquina
mediante un cable y debe ajustarse a cualquier parte de la pieza a soldar.
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18. Normas de seguridad Ropa de seguridad.
Para realizar trabajos de soldadura se recomienda seguir unas normas de
seguridad importantes:
• La tensión eléctrica del equipo en vacío, es decir, cuando aún no se ha
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establecido el arco, puede ser mucho mayor que la de trabajo, así que ha
de vigilarse con atención el estado de los cables. Emplee sólo empalmes
y cables en buen estado y perfectamente aislados.
.Use guantes aislantes secos.
.No toque el electrodo con la mano desnuda.
.No use guantes mojados o deteriorados.
.No toque partes eléctricamente vivas.
.No use la salida de soldadura CA en espacios húmedos, mojados o
limitados.

19. Normas de seguridad
Soldadura en el interior de recintos cerrados:
•Preocúpese de que la ventilación sea buena y elimine los gases, vapores
o humos existentes procedentes de la soldadura mediante aspiración.
•No ventile nunca con oxígeno.
•Su ropa protectora debe ser no inflamable. No lleve ropa interior de
fibras artificiales.
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Normas para una soldadura segura
? Deje siempre el portaelectrodos depositado encima de objetos aislantes, o
colgado de una horquilla aislada.
? Para evitar que la tensión en vacío descargue a través de su cuerpo, y los
demás peligros asociados a las radiaciones ultravioleta, infrarrojas y a las de luz
visible muy intensa sea cuidadoso a la hora de llevar la protección requerida, en
especial:
? Lleve los guantes aislantes protectores.
? No esté con los brazos descubiertos, los rayos ultravioleta del arco
pueden quemarle la piel.
? Use pantalla protectora facial con cristales absorbentes.

20. Normas de seguridad
Si necesita corrección visual, nunca utilice en este caso, lentes de
contacto.
Sus ayudantes deben llevar gafas con protección lateral y cristales
absorbentes, absteniéndose igualmente de utilizar lentes de contacto.
Su cara debe estar como mínimo a 30 cm del arco de soldadura
mientras realiza los trabajos.
Si a su alrededor hay otros puestos de trabajo, debe protegerlos de las
radiaciones usando pantallas adecuadas.
En definitiva, la protección mínima requerida será un traje de trabajo
cerrado hasta arriba, mandil o peto de cuero, polainas, guantes con
manopla y pantalla de
soldador.
Debe situar cerca del lugar de trabajo un extintor adecuado a la tarea
específica que desarrolle.

21. Protéjase del golpe eléctrico aislándose usted mismo del
trabajo y la tierra. Use material para aislar seco y que no sea
inflamable si es posible, o use felpudo seco hecho de hule,
madera seca o madera contrachapada, u otro equipo aislante
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seco lo suficientemente grande para cubrir toda su área de
contacto con el trabajo o la tierra, y luego asegúrese que no
haya fuego.

22. El humo o gases provenientes de la soldadura pueden ser peligrosos a
su salud.
. Mantenga su cabeza fuera del humo.
. No respire el humo.
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. Use suficiente ventilación, ventile el arco, o ambos, para mantener el
humo y los gases fuera de su zona de respiración y el área en general.
. Use ventilación forzada o ventile el área por succión forzada en el arco
para quitar los gases y el humo de su área de respiración.