Autor: MDI Gonzalo A. Mingramm Murillo CITEC Valle de las palmas Materiales II Diseño Industrial UABC 2011

1. Unidad II Maquinado
Procesos Básicos VIII
4ª parte
UNIONES

2. Tema 21 Soldadura
Tema 21.3 Arco metálico y gas (GMAW)
Tema 21.4 Soldaduras y cordones
Tema 21.5 Soldadura por resistencia (RW)
Tema 21.6 Haz de electrones (EBW)
Tema 21.7 Soldadura por rayo laser (LBW)
Tema 21.8 Soldadura fuerte y blanda

3. Procesos de
unión y equipos
Consideraciones
Unión soldada,
ambientales y de
calidad y prueba
seguridad
Unión por Sujeción
Soldadura
adhesivos mecánica
Soldadura fuerte
Fusión De estado sólido Sujeción
y blanda
Química Eléctrica Eléctrica Química Mecánica Costura
Oxígeno y
combustible Por arco Por difusión En frío Engargolado
gaseoso
Termitas Por resistencia Por explosión Por fricción Engrapado
Por haz de
Ultrasonido
electrones
Por rayo láser

4. Soldadura por arco metálico y gas-GMAW (gas metallic arc welding)
Llamado anteriormente MIG (Soldadura metálica en gas inerte). Se protege el área
con una eficaz atmósfera inerte de argón, helio, bióxido de carbono o varias
mezclas de gases.
El alambre desnudo consumible se alimenta al arco de soldadura en forma
automática con un motor de accionamiento del mismo. Por lo general es común
que existan desoxidantes en el propio metal del electrodo para evitar la oxidación.
Importante: este proceso genera temperaturas relativamente bajas y
recomendable para láminas y secciones delgadas de menos de 6mm, de
lo contrario puede presentarse una fusión incompleta. Se utiliza para
secciones delgadas de metales ferrosos.

6. Tipos de cordones

7. Conceptos de diseño

8. Lineamientos de diseño

9. Defectos en la soldadura

10. Soldadura por resistencia RW (resistance welding)
Son los procesos en los que el calor requerido para la soldadura se
produce por medio de resistencia eléctrica a través de los dos
componentes a unir. Su ventaja principal es que no necesita electrodos
consumibles, gases protectores o fundentes.
La resistencia de la unión depende de la rugosidad de la superficie y la
limpieza de las superficies. Por lo que se deben eliminar las películas de
aceite, pinturas y capas gruesas de óxido, las capas delgadas y
uniformes de este no es tan crítico.

11. Soldadura por puntos de resistencia RSW (resistance spot welding)
Video 1
Video 2

12. Maquinas de soldadura RSW

13. Soldadura de costura por resistencia –RSEW (Resistance SEam Welding)
Es una modificación de la soldadura por puntos en la que los
electrodos se sustituyen por ruedas o rodillos giratorios.
Se pueden formar:
• Costuras continuas
• Puntos por rodillo
• Soldadura por costura por estampado
Se utiliza para la costura longitudinal de latas para productos
domésticos, mofles, tanques para gasolina y otros. Velocidad común
es de 1.5 mm/min,

14. Soldadura por resistencia de alta frecuencia-HFRW (High Frequency Resistance W
Similar a la de costura, solo que utiliza corriente de alta frecuencia (hasta
450 kHz), utilizado para la producción de tubos o tubos soldados a tope. La
corriente se conduce mediante dos contactos deslizantes que calientan las
orillas del tubo y se presionan mediante unos rodillos de compresión una
con otra soldando inmediatamente.

15. Símbolos de dibujo técnico para la soldadura

16. Soldadura por haz de electrones- EBW (Electron Beam Welding)
En este tipo, se genera calor mediante un fino haz de
electrones de alta velocidad. Esta energía se
convierte en calor cuando choca con la pieza de
trabajo. Funciona por lo general en vacío aunque
existen variaciones y materiales que no lo requieren.
Casi todos los metales se pueden soldar, puede
hacerlo con laminas delgadas hasta placas de hasta
150 mm. Con una distorsión y contracción mínimas y
una calidad de soldadura buena y de alta pureza. En
general no requieren gas ni metal de aporte.
Este proceso puede efectuar soldaduras de alta
calidad con lados casi paralelos, profundos y
estrechos. En procesos de automatización puede
alcanzar velocidades de hasta 12 m/min.
Se utiliza para componentes de aviones, misiles,
engranes y flechas para la industria automotriz.
Nota: debe existir una vigilancia debido a la emisión
de rayos X con este proceso

17. Soldadura por laser LBW (Laser Beam Welding)
Utiliza un rayo láser de gran potencia como
fuente de calor para producir una soldadura por
fusión. Se puede concentrar a una area pequeña
con gran densidad de energía y profundidad de
penetración (recomendable para soldaduras
profundas y estrechas).
Se puede programar para generarse por pulsos
(tipo RSW) o continuo (tipo RSEW), este último
es recomendable para soldaduras profundas en
secciones gruesas.
Los materiales que se sueldan por laser son el
aluminio, titanio, metales ferrosos, cobre,
superaleaciones y los metales refractarios. En Video 1
procesos automatizados pueden soldar
materiales de hasta 25 mm (una pulgada) a Video 2
velocidades de 2.5 m/min hasta 80 m/min. en
metales delgados. El LBW se utiliza en lugares
inaccesibles.

18. Soldadura laser LBW Vs Soldadura Haz de electrones EBW
• No se requiere vacío, se puede transmitir por el aire
• Al laser se le puede dar forma, manipular y enfocar ópticamente.
Tiene una fácil automatización.
• El laser no genera Rayos X
• La calidad de la soldadura es mejor en laser que en haz de
electrones. Menor tendencia a la fusión incompleta , salpicaduras y
porosidades, menos distorsión.

19. Soldadura fuerte
Es un proceso de unión en el que un metal de aporte se coloca entre las superficies de empalme
a unirse. La temperatura se eleva lo suficiente para fundir dicho metal, pero no los componentes.
Los metales fundentes suelen entrar en estado líquido entre los 450 °C.
Metales de aporte:
Aluminio-Silicio: Aluminio y aleaciones
Magnesio-aluminio: Aleaciones de magnesio
Cobre-Fosforo: Cobre y aleaciones
Aleaciones de plata y cobre, cobre-fosforo: Ferrosos y no ferrosos (excepto aluminio y magnesio)
Oro: Aleaciones base hierro, cobalto y níquel
Níquel-plata: Aceros inoxidables, aleaciones base níquel y cobalto

20. Soldadura blanda
El metal de aporte (llamado aleación para soldadura blanda) se
funde a una temperatura relativamente baja. Entre estos están:
• Estaño-plomo: propósito general
• Estaño-Zinc: Aluminio
• Plomo-Plata: Resistencia a temperaturas superiores al ambiente
• Cadmio-Plata: Resistencia a altas temperaturas
• Zinc-Aluminio: Aluminio, resistencia a la corrosión
• Estaño-Plata: Electrónica

21. Anexo 1
Tablas de Amperaje
necesario para el
fundente en tipo
SMAW (marca
INFRA)
Relación Infra con
AWG
Infra 724= 7024

22. Bibliografía
Sharer, Shubeli Ulrich Ingeniería de los materiales México 1991 Editorial Continetal
Neely, John E. Materiales y procesos de manufactura México, Edit. Limusa 1992
ISBN 968-18-4381
Kalpakjian, Serope Manufactura, ingeniería y tecnología. 5ª edición México 2008. Edit.
Pearson
ISBN 970-26-1026-5