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Soldadura oxiacetilénica

Enviado por YELIT GUZMAN



  1. Introduccion
  2. Proceso
  3. Tipos de procesos en la soldadura oxiacetilénica
  4. Equipo De Soldadura
  5. La Llama Oxiacetilénica
  6. Normas De Seguridad
  7. Conclusión

Introduccion

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.

Soldadura Oxiacetilénica

En la soldadura oxiacetilénica la fuente de calor está originada por la combustión del oxígeno y acetileno. El acetileno (C2H2) es un gas altamente inflamable, incoloro y más ligero que el aire (densidad del acetileno, 0.907 kg/m3). De los gases combustibles, el que dispone de mayor poder calorífico es el acetileno (poder calorífico del acetileno, 11.600 kcal/kg), lo que permite alcanzar temperaturas de llama más elevada (superior a los 3.000 ºC) y posee una gran intensidad de llama y velocidad de combustión, por lo que es universalmente utilizado en muchos procesos industriales: soldadura y corte, tratamientos por calor, escarificado, enderezado, temple y revenido de partes mecánicas

Proceso

El proceso se origina por el intenso calor de la llama oxiacetilénica que eleva la temperatura del metal base, y que permite que el metal de aportación fluya fundido sobre él la superficie del metal base, que no llega a fundirse. La superficie del metal base debidamente calentada y químicamente limpia arrastra hacia el interior por atracción capilar la película de material de aporte, lo que a su vez origina el enfriamiento del metal base hasta que el metal de aporte se solidifique.

Esta humectación o mojado del metal base por parte de la película que forma el metal de aporte dependerá de la naturaleza de los metales a unir y del estado de sus superficies. En la práctica las superficies se van a presentar contaminadas por óxidos o grasas que van a impedir un correcto mojado.

Para obtener resultados satisfactorios es necesario recubrir o decapar las superficies de las piezas a unir con fundentes limpiadores.

Tipos de procesos en la soldadura oxiacetilénica

En la soldadura oxiacetilénica se diferencias dos procedimientos distintos, a saber:

Soldadura Por Fusión: Cuando los bordes de las piezas en contacto se funden por la acción de la llama oxiacetilénica. En este caso, también puede haber o no material de aporte. En caso de no utilizarse varilla de aporte, son los bordes de las piezas en contacto las que funden. Al fundirse los bordes, éstos fluyen en contacto, que tras enfriarse resulta todo un solo bloque de metal. Cuando se utiliza varilla de aporte, ésta deberá tener la misma composición que las piezas a unir.

Soldadura Fuerte y Blanda: En este procedimiento las piezas a unir no llegan a fundir sus bordes, sino que se crean juntas de alta resistencia en la zona de contacto. Este tipo de procedimiento se divide a su vez en Soldadura Fuerte ("Brazing" en inglés) o Soldadura Blanda ("Soldering"). Las aleaciones ferrosas que fluyan a una temperatura máxima de 427ºC son utilizadas en la soldadura blanda, mientras que aquellas que fluyan a temperatura superiores a 427ºC serán utilizadas para la soldadura fuerte. En todo caso, la temperatura de trabajo siempre será inferior a la temperatura de fusión del metal base. La gran aplicación de este procedimiento es para aquellos materiales donde estas bajas temperaturas de trabajo evitan que se genere cambios estructurales por el efecto de las altas temperaturas.

Equipo De Soldadura

Adjunto se representa esquemáticamente el equipo de soldadura necesario

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Cilindros De Presión De Acetileno:

El acetileno se suministra en cilindros o botellas de acero a presión. Se trata de un gas altamente inestable, por lo que requerirá de cuidados especiales para su almacenamiento. Así, el interior de la botella de acetileno deberá ser preparada con una masa porosa de arena, carbón vegetal, amianto, cemento y todo embebido en acetona, para evitar la explosión del acetileno. La presión de suministro o de llenado de las botellas es de 15 kg/cm2.

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Otros datos de interés se relacionan a continuación:

- Proporción de la mezcla (Acetileno/Oxígeno) para la llama:

Máximo: 1:1,5

Normal: 1:1,1

- Temperatura de la llama:

Máximo: 3160 ºC

Normal: 3106 ºC

- Velocidad de propagación de la llama:

Máximo: 1160 cm/seg

Normal: 710 cm/seg

Cilindros De Presión De Oxígeno

El oxígeno se suministra igualmente en botellas de acero a presiones elevadas, superiores a los 150 kg/cm2. Al ser intensamente oxidante, deberá evitarse todo contacto con sustancias fácilmente combustibles, ya que podrá provocar su combustión. Todos los accesorios y elementos que puedan entrar en contacto con el oxígeno deberán estar exentos de grasa, aceites y lubricantes.

Adjunto se incluye una tabla con las características de las botellas de suministro:

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Manorreductores

La misión de los manorreductores es la de disminuir la presión que los gases tienen en el interior de las botellas, y mantenerlas estables en su salida a través de las mangueras. Se adjunta figura representativa.

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La mayoría de los reguladores son de dos graduaciones y tienen dos medidores, uno para indicar la presión del cilindro y otro para indicar la presión que entra en la manguera

Válvula De Seguridad

Se trata de un dispositivo de seguridad conectado al cilindro de acetileno que sirve para evitar el retroceso de la llama al interior del cilindro debido a un mal uso o por cualquier tipo de accidente (por ejemplo, la explosión de una manguera).

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Mangueras

Son los elementos flexibles, lisos por el interior construidos en multicapas, de goma sintética resistente a la acción de los gases, con inserciones textiles de fibra sintética para reforzar la estructura, y cubierta también de goma sintética que suelen ser de color rojo para el acetileno y verde/azul para el oxígeno, resistente a la abrasión, a la luz y a los agentes atmosféricos.

Estos elementos sirven de nexo de unión entre los manorreductores y el soplete. Su presión de trabajo está limitada por lo que se deberá actuar sobre el manorreductor para controlar en todo momento la presión de salida de los gases.

 

Sistema Anti Retroceso

Son dos válvulas de seguridad colocadas entre mangueras y sopletes que permiten el paso del gas en un sentido y no en el otro.

 

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Soplete

Se compone de un cuerpo o mango con válvulas de regulación y de boquillas intercambiables. Su misión es la de mezclar los gases y conseguir la llama óptima para el soldeo. La velocidad que adquiere los gases al paso por el soplete debe ser alta a fin de evitar un retroceso de la llama.

El soplete estándar puede ser de tipo combinado, es decir, que puede ser utilizado para soldar o cortar.

Se emplean diferentes tipos y tamaños de boquilla junto con el soplete para aplicaciones específicas de soldadura y corte. El equipo normal tiene tres o más boquillas. Una boquilla demasiado pequeña retardará excesivamente y en algunos casos hará imposible la fusión del metal base. Por el contrario, una boquilla demasiado grande puede llegar a la quemadura del metal base. Los fabricantes recomendarán ciertos tipos de boquillas para cada tipo de metales y espesores de piezas a unir.

Para el encendido primero se debe dar salida al gas combustible, posteriormente mediante una chispa se trata de encender el soplete, y luego actuando sobre el regulador del oxígeno situado en el mango del soplete, se regula la llama hasta conseguir la óptima (aproximadamente se produce para volúmenes iguales de oxígeno y acetileno).

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La Llama Oxiacetilénica

Es el tipo de llama que se origina en la punta de la boquilla por la combustión de 1 volumen de oxígeno (Vo) con 1.1 a 1.3 volúmenes de acetileno (Va). El volumen de los gases se regula mediante las llaves situadas en el mango del soplete. Dependiendo de la relación entre los volúmenes de los gases se distinguen tres tipos de llamas que tienen aplicaciones diferentes. La normalmente empleada para soldadura de aceros es la llama neutra.

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A continuación se muestra las distintas zonas que se pueden distinguir en la llama oxiacetilénica y las reacciones que se originan en cada caso

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Zona A

Se distinguen a su vez dos regiones en esta zona, a saber:

- Región 1: Se produce la mezcla de acetileno y oxígeno a temperatura baja. Se distingue como un cono o dardo de color azulado brillante.

- Región 2: Se sitúa inmediatamente después de la Región 1 y es donde tiene lugar la reacción primaria originándose a su vez un aumento brusco de la temperatura, alcanzando su valor máximo al final de un cono de color verdoso. La reacción que tiene lugar es reductora y por tanto apta para soldar.

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b) Zona B ó Penacho

En esta zona tiene lugar la reacción secundaria como consecuencia del contacto con el aire. No es una zona apta para la soldadura dado que su temperatura es baja. La zona de alta temperatura está poco definida y los gases resultantes no dan la protección adecuada.

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Normas De Seguridad

  • Utilizar equipo de seguridad: gafas de seguridad, caretas, etc...

  • No utilizar ropa holgada o muy suelta. Se recomiendan las mangas cortas.

  • Utilizar ropa de algodón.

  • Utilizar calzado de seguridad.

  • Mantener el lugar siempre limpio.

  • Es preferible llevar el pelo corto. Si es largo no debe estar suelto sino recogido.

  • No vestir joyería, como collares o anillos.

  • Es muy recomendable trabajar en un área bien iluminada que ayude al mecánico, pero la iluminación no debe ser excesiva para que no cause demasiado resplandor.

Conclusión

Después del estudio y realización de este trabajo, se puede llegar a la conclusión que la Soldadura Oxiacetilénica es una de las más importantes la en el área de la Mecánica por sus usos y aplicaciones que se pueden realizar con ella.

Durante el desenvolvimiento de este informe con fines didácticos y con ilustraciones que facilitan la visualización y el aprendizaje por medio de esquemas y Dibujos, cualquier principiante que se esté iniciando en el área le es de fácil entendimiento y comprensión, que con posteriores practicas realizadas en el taller el alumno tendrá el conocimiento de esta máquina herramienta, así como los accesorios, herramientas de fijación y trabajos que se desarrollan en ella.


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